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本文综述了声波武器对人体的伤害，涵盖次声武器、强声武器和超声武器。介绍了它们的类型应用、伤害机制、阈值、生物效应、诊断及防治。指出次声武器难防难治，强声武器非听觉效应研究待加强，超声武器研究缺乏，为后续研究提供参考。
引言
声波武器作为一种非致命武器，在现代战争中备受关注。它依据频率可分为次声武器、强声武器和超声武器。过往对声波武器伤害人体及其防治的研究不够系统全面，本文旨在通过检索相关文献，为声学武器的发展、防护和医疗提供参考。
声学概念
2.1 声音频率
声音频率指声源单位时间内的振动次数，以赫兹（Hz）为单位。次声频率范围是 0.001 - 20Hz，虽人耳常听不见，但大功率时可感知甚至听见。它在工业、交通等环境常见，也由核爆炸、地震等产生，一些动物还能用其通信。可听声频率在 20Hz - 20kHz，人耳对 1kHz - 3kHz 最敏感。超声频率高于 20kHz，人耳听不到，但部分动物能听见，且超声在医学成像中有应用。声音频率还可分为低频（<400Hz）、中频（0.4 - 1kHz）和高频（>1kHz），次声和超声都能引发人体共振。
2.2 噪声
噪声是对人体有害的不规则振动产生的声音，可分为稳态噪声和脉冲噪声，也有低、中、高频之分。人体听觉系统对低频噪声耐受性较高，不同频率噪声在不同声压级下会引发不同症状，声强和暴露时间共同决定伤害程度，如高能量噪声可致鼓膜穿孔等。
2.3 声功率
声功率是单位时间通过指定面积的声能量，从能量角度衡量叫声强（W/m2），从压力角度衡量叫声压级（SPL，单位 Pa，指标为 dB），二者可通过公式 L = 20log10(P1/P0) 转换（P0常取 20μPa）。声功率与声速、频率和振幅的平方成正比，超声和爆炸波声功率较高。当声功率超 120dB，会让人耳不适甚至致听力损失，140dB 时人耳疼痛，160dB 以上可致鼓膜破裂，173dB 会使肺破裂。
2.4 声传播
次声和可听声在空气中传播速度约 300 - 340m/s，在水中约 1480m/s。声波传播时能量会衰减和吸收，受湿度、温度等影响，频率越高衰减越快，所以次声传播远，超声传播近。声波穿透能力与频率成反比，如 7Hz 次声能穿透厚墙，而 7kHz 可听声连纸都难以穿透。
次声武器
3.1 武器类型与应用
次声武器有次声炮、次声子弹和次声枪 3 种，由次声发生器、动力装置和控制系统组成。中国科学院研发了频率低于 20Hz 的次声枪，美国和法国研发的次声枪声压级可达 160dB。次声武器按产生方式分为爆发式、爆炸式、管式、扬声器式和差频式 5 类。其研发面临诸多技术难题，美国曾在多场战争中秘密使用次声武器，还怀疑其驻外人员受到次声武器攻击。
3.2 伤害机制与特点
次声武器对人体的主要伤害是器官共振。当次声波频率接近人体器官固有频率时，器官会吸收能量产生共振损伤，还能转化能量破坏细胞分子结构，刺激大脑和受体引发生理反应。因此，次声武器可分为 “神经型” 和 “器官型”。“神经型” 频率 8 - 12Hz，与头部固有频率和脑电波 α 节律一致，会导致头晕等症状。“器官型” 频率 4 - 18Hz，与人体各器官固有频率对应，共振会引发耳鸣、心悸等，甚至造成血管破裂和器官损伤。频率低于 2Hz 时，人体会整体反应。
3.3 伤害阈值
次声波对人体的伤害程度取决于功率、频率和暴露时间。相同功率下，频率决定伤害类型，时间决定伤害程度，且不同生物对相同次声参数反应不同。例如，10Hz/136dB 次声暴露 15 分钟会让人体出现多种不适，部分器官振动，听力阈值下降。一般认为 90dB 次声无害，120dB 是伤害阈值，140dB 以上短时间暴露就有害，150dB 暴露 2 - 3 分钟可致不可逆损伤甚至死亡。国际次声专业委员会也设定了不同频率次声的允许强度。
3.4 生物效应
次声对人体的有害生物效应包括前庭、听觉、内脏、心血管、心理和慢性影响等，如头晕、恶心、听力受损、心率血压变化、恐惧抑郁，甚至可能引发癌症。但次声也有益处，如 4Hz/170dB 次声按摩可稳定近视发展，0.1 - 3Hz 次声波能缓解疼痛，8 - 12Hz 次声波可提高注意力等。
3.5 损伤诊断
次声武器攻击具有突然性、隐蔽性，传播距离远、穿透力强，人们难以及时察觉受损，症状常被称为 “神秘症状”，诊断也困难，除非有多人同时出现症状或现场有检测设备。
3.6 损伤预防与治疗
防护次声武器很难，最好的方法是降低次声强度和缩短暴露时间，也可通过吸收、隔离等减少共振，但目前防次声和低频噪声材料匮乏。中国科学家研发的防次声耳塞有一定效果，高强度音乐可缓解症状，低强度次声未来或许可用于提高人体耐受性。治疗方面，抗氧化剂和自由基清除剂可减轻次声武器伤害，谷氨酸受体拮抗剂能减少受损神经元数量。
强声武器
4.1 武器类型与应用
强声武器也叫噪声武器，属于可听声武器，有陆基、车载、舰载等多种产品。美军装甲车安装的声波驱散器声压级可达 145dB，声光弹爆炸、爆震弹发出的声音能量很高。美国研发的远程定向声波发射器（LRAD）最为著名，装备多支军队，有不同型号，可发射高频定向声束，在多场战争中使用。中国研发的定向强声驱散器也在多部门广泛应用。此外，枪炮等产生脉冲噪声，车辆等产生稳态噪声，脉冲噪声伤害更大，室内噪声因反射持续时间更长、传播更远，很多士兵因此出现听力问题。
4.2 损伤机制与特点
人耳对 2kHz - 4kHz 或 2 - 5kHz 的脉冲噪声最敏感，强声武器常选此频率范围。其对听觉系统的损伤可能是暂时或永久的传导性、感音神经性或混合性听力损失。低频噪声危害较大，不同频率噪声还会引发不同身体反应，如低频噪声可致肠道疼痛，高频噪声可使体温升高、组织烧伤等。
4.3 损伤阈值
强声武器的损伤程度取决于声功率、频率和操作距离。正常谈话声压级约 60dB，120dB 时人耳不适且听力损失风险高，135 - 162dB 可能导致鼓膜破裂等。人体对 140dB 噪声的耐受时间不应超 1 秒，特定频率和强度的脉冲噪声长时间或重复暴露会导致永久性听力损失。美国相关机构也制定了噪声暴露的安全标准。
4.4 生物效应
强声武器的生物效应分为听觉效应和非听觉效应。听觉效应指对声音传导通路的损伤，导致鼓膜破裂、听力损失等；非听觉效应指对交感神经、神经内分泌等系统的刺激，引发头痛、恶心等症状，还可能成为多种疾病的风险因素，且非听觉效应会加重听觉效应，但目前对非听觉效应的研究相对不足。
4.5 损伤诊断
急性声损伤（AAT）的诊断方法有纯音测听（PTA）、耳声发射（OAE）和听觉诱发电位等，PTA 是诊断金标准。通过 PTA 检查发现，多国军队士兵存在不同程度的听力损失。
4.6 损伤预防与治疗
防护方面，耳罩和耳塞可衰减噪声，二者结合或与吸声头盔结合能更好防护脉冲噪声，吸声材料制成的防护设备对高频噪声防护效果更好，紧急时可用简易物品防护。手术方面，部分症状可自行恢复，鼓膜小穿孔大多能自愈，较大穿孔和中耳听小骨骨折需手术修复，永久性听力损失患者可使用助听器或人工耳蜗。药物治疗旨在改善耳蜗微循环、纠正组织缺氧，早期用药效果好，常用药物有类固醇等，还可结合高压氧治疗，其他如维生素类等药物也有一定作用。抗氧化剂 N - 乙酰 - L - 半胱氨酸可预防或治疗暂时性听力损失（TTS），但对永久性听力损失（PTS）无效，还有一些药物可治疗噪声引发的头痛。
超声武器
目前超声武器相关文献和数据较少，可能因研发困难和实用性低。手持式超声武器由 9V 电池供电，可发射 15 - 30kHz 超声波，有效射程 6m。美国研发的超声子弹可在封闭空间攻击敌人。超声波波长短、方向性强，在空气中易损失散射，在液体或固体中衰减小、穿透性好，遇不同材料界面会反射、吸收并转化为热能。超声武器损伤症状与次声武器相似，可致视觉模糊、皮肤烧伤等，还可能引发骨折。
结论
声波武器虽致严重伤害和死亡的可能性低，但次声武器攻击突然、隐蔽，防治困难；强声武器诊断相对容易，但非听觉效应研究需加强；超声武器损伤研究缺乏。未来应重点研究次声武器防治、强声武器非听觉效应以及超声武器损伤。
