ध्वनिकी: Difference between revisions
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[[:hi:अरस्तु|अरस्तू]] (384-322 ईसा पूर्व) ने समझा कि ध्वनि में हवा के संपीडन और विरलन होते हैं जो "अपने बगल की हवा पर गिरती और टकराती है...",<ref>{{Cite web|title=How Sound Propagates|url=http://press.princeton.edu/chapters/s9912.pdf|publisher=Princeton University Press|access-date=9 February 2016}} (quoting from Aristotle's ''Treatise on Sound and Hearing'')</ref> <ref>{{Cite book|last=Whewell, William, 1794-1866.|title=History of the inductive sciences : from the earliest to the present times. Volume 2|isbn=978-0-511-73434-2|location=Cambridge|oclc=889953932|page=295}}</ref> [[:hi:तरंग|तरंग]] की प्रकृति की एक बहुत अच्छी अभिव्यक्ति है, गति। ''[[:hi:सुनी हुई बातों पर|ऑन थिंग्स हर्ड]]'', जिसे आमतौर पर [[:hi:लैम्पसैकस का स्ट्रैटो|लैम्प्सैकस के स्ट्रैटो के]] लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, में कहा गया है कि पिच हवा के कंपन की आवृत्ति और ध्वनि की गति से संबंधित है। <ref>{{Cite book|title=Greek musical writings|date=2004|publisher=Cambridge University Press|others=Barker, Andrew|isbn=0-521-38911-9|edition=1st pbk.|location=Cambridge|oclc=63122899|page=98}}</ref> | [[:hi:अरस्तु|अरस्तू]] (384-322 ईसा पूर्व) ने समझा कि ध्वनि में हवा के संपीडन और विरलन होते हैं जो "अपने बगल की हवा पर गिरती और टकराती है...",<ref>{{Cite web|title=How Sound Propagates|url=http://press.princeton.edu/chapters/s9912.pdf|publisher=Princeton University Press|access-date=9 February 2016}} (quoting from Aristotle's ''Treatise on Sound and Hearing'')</ref> <ref>{{Cite book|last=Whewell, William, 1794-1866.|title=History of the inductive sciences : from the earliest to the present times. Volume 2|isbn=978-0-511-73434-2|location=Cambridge|oclc=889953932|page=295}}</ref> [[:hi:तरंग|तरंग]] की प्रकृति की एक बहुत अच्छी अभिव्यक्ति है, गति। ''[[:hi:सुनी हुई बातों पर|ऑन थिंग्स हर्ड]]'', जिसे आमतौर पर [[:hi:लैम्पसैकस का स्ट्रैटो|लैम्प्सैकस के स्ट्रैटो के]] लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, में कहा गया है कि पिच हवा के कंपन की आवृत्ति और ध्वनि की गति से संबंधित है। <ref>{{Cite book|title=Greek musical writings|date=2004|publisher=Cambridge University Press|others=Barker, Andrew|isbn=0-521-38911-9|edition=1st pbk.|location=Cambridge|oclc=63122899|page=98}}</ref> | ||
लगभग 20 ईसा पूर्व में, रोमन वास्तुकार और इंजीनियर [[:hi:वित्रुवियस|विट्रुवियस]] ने थिएटर के ध्वनिक गुणों पर एक ग्रंथ लिखा, जिसमें हस्तक्षेप, गूँज और प्रतिध्वनि - | लगभग 20 ईसा पूर्व में, रोमन वास्तुकार और इंजीनियर [[:hi:वित्रुवियस|विट्रुवियस]] ने थिएटर के ध्वनिक गुणों पर एक ग्रंथ लिखा, जिसमें हस्तक्षेप, गूँज और प्रतिध्वनि - [https://en.wikipedia.org/wiki/Architectural_acoustics|'''वास्तुशिल्प ध्वनिकी'''] की शुरुआत की चर्चा शामिल है। <ref>ACOUSTICS, Bruce Lindsay, Dowden – Hutchingon Books Publishers, Chapter 3</ref> अपने ''[[:hi:डी आर्किटेक्चर|डी आर्किटेक्चर]]'' (आर्किटेक्चर ''की दस पुस्तकें'' ) की पुस्तक वी(V) में विट्रुवियस ध्वनि को तीन आयामों तक विस्तारित पानी की लहर के बराबर तरंग के रूप में वर्णित करता है, जो बाधाओं से बाधित होने पर वापस प्रवाहित होता है और निम्नलिखित तरंगों को तोड़ देता है। उन्होंने प्राचीन थिएटरों में सीटों को आरोही क्रम मे डिज़ाइन किया गया जिससे ध्वनि की इस गिरावट को रोक सकें और यह भी सिफारिश की थी कि उचित आकार के कांस्य जहाजों को थिएटर में चौथे, पांचवें और इसी तरह, दोहरे सप्तक(एक सप्तक या पूर्ण सप्तक एक संगीत पिच और दूसरे के बीच का अंतराल होता है जिसकी आवृत्ति दोगुनी होती है) तक प्रतिध्वनित करने के लिए रखा जाए, ताकि अधिक वांछनीय, सामंजस्यपूर्ण प्रतिध्वनित हो सके।<ref>Vitruvius Pollio, [https://archive.org/details/vitruviustenbook00vitr_0 ''Vitruvius, the Ten Books on Architecture''] (1914) Tr. Morris Hickey Morgan BookV, Sec.6–8</ref> <ref>[[q:Vitruvius#Book_V|Vitruvius]] article @Wikiquote</ref> <ref>Ernst Mach, Introduction to ''The Science of Mechanics: A Critical and Historical Account of its Development'' (1893, 1960) Tr. Thomas J. McCormack</ref> | ||
माना जाता है कि [[:hi:इस्लामी स्वर्ण युग|इस्लामिक स्वर्ण युग]] के दौरान, अबू रेहान अल-बिरीनी (973-1048) ने माना है कि ध्वनि की गति प्रकाश की गति की तुलना में बहुत धीमी थी। <ref>{{Cite journal|arxiv=1312.7288|title=The Science of Al-Biruni|first=Amelia Carolina|last=Sparavigna|doi=10.18483/ijSci.364|volume=2|issue=12|date=December 2013|journal=International Journal of Sciences|pages=52–60|url=https://www.ijsciences.com/pub/pdf/V220131220.pdf|bibcode=2013arXiv1312.7288S}}</ref> <ref>{{Cite web|url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Al-Biruni.html|title=Abu Arrayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni|publisher=School of Mathematics and Statistics, University of St. Andrews, Scotland|date=November 1999|access-date=2018-08-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20161121101131/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Al-Biruni.html|archive-date=2016-11-21}}</ref> | माना जाता है कि [[:hi:इस्लामी स्वर्ण युग|इस्लामिक स्वर्ण युग]] के दौरान, अबू रेहान अल-बिरीनी (973-1048) ने माना है कि ध्वनि की गति प्रकाश की गति की तुलना में बहुत धीमी थी। <ref>{{Cite journal|arxiv=1312.7288|title=The Science of Al-Biruni|first=Amelia Carolina|last=Sparavigna|doi=10.18483/ijSci.364|volume=2|issue=12|date=December 2013|journal=International Journal of Sciences|pages=52–60|url=https://www.ijsciences.com/pub/pdf/V220131220.pdf|bibcode=2013arXiv1312.7288S}}</ref> <ref>{{Cite web|url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Al-Biruni.html|title=Abu Arrayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni|publisher=School of Mathematics and Statistics, University of St. Andrews, Scotland|date=November 1999|access-date=2018-08-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20161121101131/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Al-Biruni.html|archive-date=2016-11-21}}</ref> | ||
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भौतिक विज्ञानी और ध्वनिक इंजीनियर आवृत्तियों के संदर्भ में ध्वनि दबाव के स्तर पर चर्चा करते हैं, आंशिक रूप से क्योंकि इस तरह हमारे [[:hi:कान|कान]] ध्वनि की व्याख्या करते हैं। हम "उच्च पिच" या "निचली पिच" ध्वनियों के रूप में जो अनुभव करते हैं, वे दबाव कंपन होते हैं जिनमें उच्च या निम्न संख्या में चक्र प्रति सेकंड होते हैं। ध्वनिक माप की एक सामान्य तकनीक में, ध्वनिक संकेतों का समय पर नमूना लिया जाता है, और फिर अधिक सार्थक रूपों जैसे कि सप्तक बैंड या समय आवृत्ति भूखंडों में प्रस्तुत किया जाता है। इन दोनों लोकप्रिय विधियों का उपयोग ध्वनि का विश्लेषण करने और ध्वनिक घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जाता है। | भौतिक विज्ञानी और ध्वनिक इंजीनियर आवृत्तियों के संदर्भ में ध्वनि दबाव के स्तर पर चर्चा करते हैं, आंशिक रूप से क्योंकि इस तरह हमारे [[:hi:कान|कान]] ध्वनि की व्याख्या करते हैं। हम "उच्च पिच" या "निचली पिच" ध्वनियों के रूप में जो अनुभव करते हैं, वे दबाव कंपन होते हैं जिनमें उच्च या निम्न संख्या में चक्र प्रति सेकंड होते हैं। ध्वनिक माप की एक सामान्य तकनीक में, ध्वनिक संकेतों का समय पर नमूना लिया जाता है, और फिर अधिक सार्थक रूपों जैसे कि सप्तक बैंड या समय आवृत्ति भूखंडों में प्रस्तुत किया जाता है। इन दोनों लोकप्रिय विधियों का उपयोग ध्वनि का विश्लेषण करने और ध्वनिक घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जाता है। | ||
पूरे स्पेक्ट्रम को तीन खंडों में विभाजित किया जा सकता है: ऑडियो, अल्ट्रासोनिक और इन्फ्रासोनिक। ऑडियो रेंज 20 [[:hi:हर्ट्ज़|हर्ट्ज (Hz)]] और 20,000 हर्ट्ज (Hz) के बीच आती है । यह रेंज महत्वपूर्ण है क्योंकि इसकी आवृत्तियों का पता मानव कान द्वारा लगाया जा सकता है। इस श्रेणी में भाषण संचार और संगीत सहित कई अनुप्रयोग हैं। अल्ट्रासोनिक रेंज बहुत उच्च आवृत्तियों को संदर्भित करती है: 20,000 हर्ट्ज (Hz) और उच्चतर। इस रेंज में कम तरंगदैर्घ्य हैं जो इमेजिंग तकनीकों में बेहतर रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देते हैं। | पूरे स्पेक्ट्रम को तीन खंडों में विभाजित किया जा सकता है: ऑडियो, अल्ट्रासोनिक और इन्फ्रासोनिक। ऑडियो रेंज 20 [[:hi:हर्ट्ज़|हर्ट्ज (Hz)]] और 20,000 हर्ट्ज (Hz) के बीच आती है । यह रेंज महत्वपूर्ण है क्योंकि इसकी आवृत्तियों का पता मानव कान द्वारा लगाया जा सकता है। इस श्रेणी में भाषण संचार और संगीत सहित कई अनुप्रयोग हैं। अल्ट्रासोनिक रेंज बहुत उच्च आवृत्तियों को संदर्भित करती है: 20,000 हर्ट्ज (Hz) और उच्चतर। इस रेंज में कम तरंगदैर्घ्य हैं जो इमेजिंग तकनीकों में बेहतर रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देते हैं। अल्ट्रासोनोग्राफी और इलास्टोग्राफी(यकृत इलास्टोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का इमेजिंग परीक्षण है जो फाइब्रोसिस के लिए यकृत की जांच करता है) जैसे चिकित्सा अनुप्रयोग अल्ट्रासोनिक आवृत्ति रेंज पर निर्भर करते है। स्पेक्ट्रम के दूसरे छोर पर, सबसे कम आवृत्तियों को इन्फ्रासोनिक रेंज के रूप में जाना जाता है। इन आवृत्तियों का उपयोग भूकंप जैसी भूवैज्ञानिक घटनाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। | ||
[[:hi:स्पेकट्रूम विशेष्यग्य|स्पेक्ट्रम विश्लेषक]] जैसे विश्लेषणात्मक उपकरण ध्वनिक संकेतों और उनके गुणों के दृश्य और माप की सुविधा प्रदान करते हैं। इस तरह के एक उपकरण द्वारा निर्मित [[:hi:spectrogram|स्पेक्ट्रोग्राम]] दबाव के स्तर और आवृत्ति प्रोफाइल को बदलते समय का एक ग्राफिकल डिस्प्ले है जो एक विशिष्ट ध्वनिक संकेत को परिभाषित करने कि विशेषता देता है। | [[:hi:स्पेकट्रूम विशेष्यग्य|स्पेक्ट्रम विश्लेषक]] जैसे विश्लेषणात्मक उपकरण ध्वनिक संकेतों और उनके गुणों के दृश्य और माप की सुविधा प्रदान करते हैं। इस तरह के एक उपकरण द्वारा निर्मित [[:hi:spectrogram|स्पेक्ट्रोग्राम]] दबाव के स्तर और आवृत्ति प्रोफाइल को बदलते समय का एक ग्राफिकल डिस्प्ले है जो एक विशिष्ट ध्वनिक संकेत को परिभाषित करने कि विशेषता देता है। | ||
Revision as of 13:19, 21 July 2022
ध्वनिकी, भौतिकी की एक शाखा है जो कंपन, ध्वनि, अल्ट्रासाउंड और इन्फ्रासाउंड जैसे विषयों सहित गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में यांत्रिक तरंगों के अध्ययन से संबंधित है। एक वैज्ञानिक जो ध्वनिकी के क्षेत्र में काम करता है वह एक ध्वनिक होता है जबकि ध्वनिकी प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में काम करने वाले व्यक्ति को ध्वनिक इंजीनियर कहा जा सकता है। ध्वनिकी का अनुप्रयोग आधुनिक समाज के लगभग सभी पहलुओं में मौजूद है, जिसमें सबसे स्पष्ट रूप से ऑडियो(श्रव्य) और शोर नियंत्रण उद्योग हैं।
सुनने की शक्ति जानवरों की दुनिया में जीवित रहने के सबसे महत्वपूर्ण साधनों में से एक है और बोलने की शक्ति मानव विकास और संस्कृति की सबसे विशिष्ट विशेषताओं में से एक है। तदनुसार, ध्वनिकी का विज्ञान मानव समाज के कई पहलुओं-संगीत, चिकित्सा, वास्तुकला, औद्योगिक उत्पादन, युद्ध और बहुत कुछ में फैलता है। इसी तरह, जानवरों की प्रजातियां जैसे गाने वाले पक्षी और मेंढक ध्वनि और श्रवण का उपयोग संभोग अनुष्ठानों या क्षेत्रों को चिह्नित करने के लिए प्रमुख तत्व के रूप में करते हैं। कला, शिल्प, विज्ञान और प्रौद्योगिकी ने ज्ञान के कई अन्य क्षेत्रों की तरह एक दूसरे को समग्रता में आगे बढ़ने के लिए प्रेरित किया है। रॉबर्ट ब्रूस लिंडसे का "ध्वनि का पहिया (व्हील ऑफ एकॉस्टिक्स) ध्वनिकी के विभिन्न क्षेत्रों का एक अच्छी तरह से स्वीकृत अवलोकन है।[1]
इतिहास
व्युत्पत्तिशास्त्र
शब्द "ध्वनिक" ग्रीक शब्द ἀκουστικός (अकोस्टिकोस ) से लिया गया है, जिसका अर्थ है "का या सुनने के लिए तैयार, सुनने के लिए तैयार" [2] और वह ἀκουστός ( एकोस्टोस ), "सुना, श्रव्य", [3] से है जो बदले में क्रिया ἀκούω( akouo ), "मैं सुनता हूँ" से निकला है।[4]
लैटिन पर्यायवाची शब्द "सोनिक" है, जिसके बाद सोनिक शब्द ध्वनिकी का पर्याय बन गया [5] और बाद में ध्वनिकी की एक शाखा।[5] श्रव्य सीमा के ऊपर और नीचे की आवृत्तियों को क्रमशः "अल्ट्रासोनिक" और "इन्फ्रासोनिक" कहा जाता है।
ध्वनिकी में प्रारंभिक शोध
छठी शताब्दी ईसा पूर्व में, प्राचीन यूनानी दार्शनिक पाइथागोरस जानना चाहते थे कि संगीत ध्वनियों के कुछ संयोजन दूसरों की तुलना में अधिक सुंदर क्यों लगते हैं, और उन्होंने एक स्ट्रिंग पर हार्मोनिक ओवरटोन श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करने वाले संख्यात्मक अनुपात के संदर्भ में उत्तर पाया, उन्होंने देखा है कि जब कंपन तारों की लंबाई पूर्णांक के अनुपात (जैसे 2 से 3, 3 से 4) के रूप में व्यक्त की जाती है, तो उत्पादित स्वर सामंजस्यपूर्ण होंगे और पूर्णांक जितने छोटे होंगे, ध्वनियाँ उतनी ही अधिक सामंजस्यपूर्ण होंगी। उदाहरण के लिए, एक निश्चित लंबाई की एक स्ट्रिंग विशेष रूप से दोगुने लंबाई की एक स्ट्रिंग के साथ सामंजस्यपूर्ण लगती है (अन्य कारक बराबर होते हैं)। आधुनिक भाषा में, यदि एक स्ट्रिंग को तोड़ने पर नोट सी(C) लगता है, तो दोगुने लंबी एक स्ट्रिंग सी(C) एक ऑक्टेटव कम होगी। संगीत ट्यूनिंग की एक प्रणाली में, बीच में स्वर तब डी(D) के लिए 16:9, ई(E) के लिए 8:5, एफ(F) के लिए 3:2, जी(G) के लिए 4:3, ए(A) के लिए 6:5, और 16:15 के लिए बी(B), आरोही क्रम में दिए गए हैं।[6]
अरस्तू (384-322 ईसा पूर्व) ने समझा कि ध्वनि में हवा के संपीडन और विरलन होते हैं जो "अपने बगल की हवा पर गिरती और टकराती है...",[7] [8] तरंग की प्रकृति की एक बहुत अच्छी अभिव्यक्ति है, गति। ऑन थिंग्स हर्ड, जिसे आमतौर पर लैम्प्सैकस के स्ट्रैटो के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, में कहा गया है कि पिच हवा के कंपन की आवृत्ति और ध्वनि की गति से संबंधित है। [9]
लगभग 20 ईसा पूर्व में, रोमन वास्तुकार और इंजीनियर विट्रुवियस ने थिएटर के ध्वनिक गुणों पर एक ग्रंथ लिखा, जिसमें हस्तक्षेप, गूँज और प्रतिध्वनि - वास्तुशिल्प ध्वनिकी की शुरुआत की चर्चा शामिल है। [10] अपने डी आर्किटेक्चर (आर्किटेक्चर की दस पुस्तकें ) की पुस्तक वी(V) में विट्रुवियस ध्वनि को तीन आयामों तक विस्तारित पानी की लहर के बराबर तरंग के रूप में वर्णित करता है, जो बाधाओं से बाधित होने पर वापस प्रवाहित होता है और निम्नलिखित तरंगों को तोड़ देता है। उन्होंने प्राचीन थिएटरों में सीटों को आरोही क्रम मे डिज़ाइन किया गया जिससे ध्वनि की इस गिरावट को रोक सकें और यह भी सिफारिश की थी कि उचित आकार के कांस्य जहाजों को थिएटर में चौथे, पांचवें और इसी तरह, दोहरे सप्तक(एक सप्तक या पूर्ण सप्तक एक संगीत पिच और दूसरे के बीच का अंतराल होता है जिसकी आवृत्ति दोगुनी होती है) तक प्रतिध्वनित करने के लिए रखा जाए, ताकि अधिक वांछनीय, सामंजस्यपूर्ण प्रतिध्वनित हो सके।[11] [12] [13]
माना जाता है कि इस्लामिक स्वर्ण युग के दौरान, अबू रेहान अल-बिरीनी (973-1048) ने माना है कि ध्वनि की गति प्रकाश की गति की तुलना में बहुत धीमी थी। [14] [15]
ध्वनिक प्रक्रियाओं की भौतिक समझ वैज्ञानिक क्रांति के दौरान और बाद में तेजी से विकसित हुई। मुख्य रूप से गैलीलियो गैलीली (1564-1642) लेकिन साथ ही मारिन मेर्सन (1588-1648) ने स्वतंत्र रूप से कंपन स्ट्रिंग्स के पूर्ण नियमों की खोज की (जो पाइथागोरस और पाइथागोरस ने 2000 साल पहले शुरू किया था उसे पूरा करते हुए)। गैलीलियो ने लिखा, "लहरें एक सोनोरस शरीर के कंपन से उत्पन्न होती हैं, जो हवा के माध्यम से फैलती है, कान के टिम्पैनम में एक उत्तेजना लाती है जिसे मन ध्वनि के रूप में व्याख्या करता है", यह एक उल्लेखनीय कथन है जो शारीरिक और मनोवैज्ञानिक ध्वनिकी की शुरुआत की ओर इशारा करता है। हवा में ध्वनि की गति का प्रायोगिक माप 1630 और 1680 के बीच कई अन्वेषकों, प्रमुख रूप से मेर्सन द्वारा सफलतापूर्वक किया गया था। इस बीच, न्यूटन (1642-1727) ने ठोस में तरंग वेग के संबंध को व्युत्पन्न किया, जो भौतिक ध्वनिकी की आधारशिला है ( प्रिंसिपिया, 1687)।
ध्वनिकी के मौलिक सिद्धांत
परिभाषा
ध्वनिकी को एएनएसआई/एएसए एस1.1-2013 द्वारा परिभाषित किया गया है "(ए) ध्वनि का विज्ञान, इसके उत्पादन, संचरण और प्रभावों सहित, जैविक और मनोवैज्ञानिक प्रभावों सहितध्वनि का विज्ञान, जिसमें जैविक और मनोवैज्ञानिक प्रभावों सहित इसके उत्पादन, संचरण और प्रभाव शामिल हैं।(बी) एक कमरे के वे गुण, जो एक साथ, इसके श्रवण प्रभावों के संबंध में इनकी विशेषताओं का निर्धारण करते हैं।
ध्वनिकी का अध्ययन यांत्रिक तरंगों और कंपनों की उत्पत्ति, प्रसार और ग्रहण के इर्द-गिर्द घूमता है।
उपरोक्त आरेख में दिखाए गए चरणों को किसी भी ध्वनिक घटना या प्रक्रिया में पाया जा सकता है। कई प्रकार के कारण होते हैं, प्राकृतिक और अनैच्छिक दोनों। कई प्रकार की पारगमन प्रक्रिया होती है जो ऊर्जा को किसी अन्य रूप से ध्वनि ऊर्जा में परिवर्तित करती है, जिससे ध्वनि तरंग उत्पन्न होती है। एक मौलिक समीकरण है जो ध्वनि तरंग प्रसार, ध्वनिक तरंग समीकरण का वर्णन करता है, लेकिन इससे निकलने वाली घटनाएं विविध और अक्सर जटिल होती हैं। तरंग पूरे प्रसार माध्यम में ऊर्जा वहन करती है। अंततः इस ऊर्जा को फिर से अन्य रूपों में ट्रांसड्यूस(पारगमन) किया जाता है, इस तरह से कि फिर से प्राकृतिक और/या स्वेच्छा से उत्पन्न हो सकता है। अंतिम प्रभाव विशुद्ध रूप से भौतिक हो सकता है या यह जैविक या अस्थिर डोमेन में दूर तक पहुंच सकता है। पांच बुनियादी कदम समान रूप से अच्छी तरह से पाए जाते हैं चाहे हम भूकंप के बारे में बात कर रहे हों, एक पनडुब्बी अपने दुश्मन का पता लगाने के लिए सोनार का उपयोग कर रही हो, या एक रॉक संगीत कार्यक्रम में एक बैंड बज रहा हो।
ध्वनिक प्रक्रिया में केंद्रीय चरण तरंग प्रसार है। यह भौतिक ध्वनिकी के क्षेत्र में आता है। तरल पदार्थों में, ध्वनि मुख्य रूप से एक दबाव तरंग के रूप में फैलती है। ठोस में, यांत्रिक तरंगें अनुदैर्ध्य तरंगों, अनुप्रस्थ तरंगों और सतह तरंगों सहित कई रूप ले सकती हैं।
ध्वनिकी पहले ध्वनि तरंग में दबाव के स्तर और आवृत्तियों को देखती है और तरंग पर्यावरण के साथ कैसे संपर्क करती है। इस बातचीत को या तो विवर्तन, हस्तक्षेप या प्रतिबिंब या तीनों के मिश्रण के रूप में वर्णित किया जा सकता है। यदि कई माध्यम मौजूद हैं, तो अपवर्तन भी हो सकता है। ध्वनिकी के लिए पारगमन प्रक्रियाओं का भी विशेष महत्व है।
तरंग प्रसार: दबाव का स्तर
हवा और पानी जैसे तरल पदार्थों में, ध्वनि तरंगें परिवेश के दबाव के स्तर में विक्षोभ के रूप में फैलती हैं। हालांकि यह विक्षोभ आमतौर पर छोटी होती है, फिर भी यह मानव कान पर ध्यान देने योग्य होती है। सबसे छोटी ध्वनि जिसे कोई व्यक्ति सुन सकता है, जिसे सुनने की दहलीज के रूप में जाना जाता है, परिवेश के दबाव से कम परिमाण के नौ क्रम हैं। इन विक्षोभों की प्रबलता, ध्वनि दबाव स्तर (एसपीएल) से संबंधित है जिसे डेसिबल में लघुगणकीय पैमाने पर मापा जाता है।
तरंग प्रसार: आवृत्ति
भौतिक विज्ञानी और ध्वनिक इंजीनियर आवृत्तियों के संदर्भ में ध्वनि दबाव के स्तर पर चर्चा करते हैं, आंशिक रूप से क्योंकि इस तरह हमारे कान ध्वनि की व्याख्या करते हैं। हम "उच्च पिच" या "निचली पिच" ध्वनियों के रूप में जो अनुभव करते हैं, वे दबाव कंपन होते हैं जिनमें उच्च या निम्न संख्या में चक्र प्रति सेकंड होते हैं। ध्वनिक माप की एक सामान्य तकनीक में, ध्वनिक संकेतों का समय पर नमूना लिया जाता है, और फिर अधिक सार्थक रूपों जैसे कि सप्तक बैंड या समय आवृत्ति भूखंडों में प्रस्तुत किया जाता है। इन दोनों लोकप्रिय विधियों का उपयोग ध्वनि का विश्लेषण करने और ध्वनिक घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए किया जाता है।
पूरे स्पेक्ट्रम को तीन खंडों में विभाजित किया जा सकता है: ऑडियो, अल्ट्रासोनिक और इन्फ्रासोनिक। ऑडियो रेंज 20 हर्ट्ज (Hz) और 20,000 हर्ट्ज (Hz) के बीच आती है । यह रेंज महत्वपूर्ण है क्योंकि इसकी आवृत्तियों का पता मानव कान द्वारा लगाया जा सकता है। इस श्रेणी में भाषण संचार और संगीत सहित कई अनुप्रयोग हैं। अल्ट्रासोनिक रेंज बहुत उच्च आवृत्तियों को संदर्भित करती है: 20,000 हर्ट्ज (Hz) और उच्चतर। इस रेंज में कम तरंगदैर्घ्य हैं जो इमेजिंग तकनीकों में बेहतर रिज़ॉल्यूशन की अनुमति देते हैं। अल्ट्रासोनोग्राफी और इलास्टोग्राफी(यकृत इलास्टोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का इमेजिंग परीक्षण है जो फाइब्रोसिस के लिए यकृत की जांच करता है) जैसे चिकित्सा अनुप्रयोग अल्ट्रासोनिक आवृत्ति रेंज पर निर्भर करते है। स्पेक्ट्रम के दूसरे छोर पर, सबसे कम आवृत्तियों को इन्फ्रासोनिक रेंज के रूप में जाना जाता है। इन आवृत्तियों का उपयोग भूकंप जैसी भूवैज्ञानिक घटनाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।
स्पेक्ट्रम विश्लेषक जैसे विश्लेषणात्मक उपकरण ध्वनिक संकेतों और उनके गुणों के दृश्य और माप की सुविधा प्रदान करते हैं। इस तरह के एक उपकरण द्वारा निर्मित स्पेक्ट्रोग्राम दबाव के स्तर और आवृत्ति प्रोफाइल को बदलते समय का एक ग्राफिकल डिस्प्ले है जो एक विशिष्ट ध्वनिक संकेत को परिभाषित करने कि विशेषता देता है।
ध्वनिकी में पारगमन
एक ट्रांसड्यूसर ऊर्जा के एक रूप को दूसरे रूप में परिवर्तित करने के लिए एक उपकरण है। विद्युत ध्वनिक संदर्भ में, इसका अर्थ है ध्वनि ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा (या इसके विपरीत) में परिवर्तित करना। इलेक्ट्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर में लाउडस्पीकर, माइक्रोफोन, कण वेग सेंसर, हाइड्रोफोन और सोनार प्रोजेक्टर शामिल हैं। ये उपकरण ध्वनि तरंग को विद्युत संकेत में या उसे बनाने मे परिवर्तित करते हैं। सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले पारगमन सिद्धांत विद्युत चुंबकत्व, इलेक्ट्रोस्टैटिक्स और पीजोइलेक्ट्रिकिटी हैं।
सबसे आम लाउडस्पीकरों (जैसे वूफर और ट्वीटर ) में ट्रांसड्यूसर विद्युत चुम्बकीय उपकरण हैं जो विद्युत चुम्बकीय आवाज कॉइल द्वारा संचालित एक निलंबित डायाफ्राम का उपयोग करके तरंगें उत्पन्न करते हैं, दबाव तरंगों को भेजते हैं। इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन और कंडेनसर माइक्रोफोन इलेक्ट्रोस्टैटिक्स को नियोजित करते हैं - जैसे ही ध्वनि तरंग माइक्रोफोन के डायाफ्राम से टकराती है, यह चलती है और वोल्टेज परिवर्तन को प्रेरित करती है। मेडिकल अल्ट्रासोनोग्राफी में प्रयुक्त अल्ट्रासोनिक सिस्टम पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करते हैं। ये विशेष सिरेमिक से बने होते हैं जिसमें यांत्रिक कंपन और विद्युत क्षेत्र सामग्री के एक गुण के माध्यम से आपस में जुड़े होते हैं।
ध्वनिक
एक ध्वनिविद् ध्वनि के विज्ञान का विशेषज्ञ होता है।
शिक्षा
ध्वनिक कई प्रकार के होते हैं, लेकिन उनके पास आमतौर पर स्नातक की डिग्री या उच्च योग्यता होती है। कुछ के पास ध्वनिकी में डिग्री है, जबकि अन्य भौतिकी या इंजीनियरिंग जैसे क्षेत्रों में अध्ययन के माध्यम से शिक्षण में प्रवेश करते हैं। ध्वनिकी में बहुत काम के लिए गणित और विज्ञान में अच्छी पकड़ की आवश्यकता होती है। कई ध्वनिक वैज्ञानिक अनुसंधान और विकास में काम करते हैं। कुछ भाषण, संगीत और शोर की धारणा (जैसे श्रवण, मनोविश्लेषण या न्यूरोफिज़ियोलॉजी) के बारे में हमारे ज्ञान को आगे बढ़ाने के लिए बुनियादी शोध करते हैं। अन्य ध्वनिक वैज्ञानिक यह समझते हैं कि ध्वनि कैसे प्रभावित होती है क्योंकि यह वातावरण में चलती है, उदाहरण पानी के नीचे ध्वनिकी, वास्तु ध्वनिकी या संरचनात्मक ध्वनिकी। कार्य के अन्य क्षेत्रों को नीचे उप-विषयों के अंतर्गत सूचीबद्ध किया गया है। ध्वनिक वैज्ञानिक सरकारी, विश्वविद्यालय और निजी उद्योग प्रयोगशालाओं में काम करते हैं। कई ध्वनिक इंजीनियरिंग में काम करने जाते हैं। कुछ पदों, जैसे कि फैकल्टी (अकादमिक स्टाफ) के लिए डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी की आवश्यकता होती है।
उपविषयों
पुरातात्त्विक ध्वनिक
पुरातत्व, जिसे ध्वनि के पुरातत्व के रूप में भी जाना जाता है, हमारी आंखों के अलावा अन्य इंद्रियों के साथ अतीत का अनुभव करने का एकमात्र तरीका है।[16] गुफाओं सहित प्रागैतिहासिक स्थलों के ध्वनिक गुणों का परीक्षण करके पुरातत्व का अध्ययन किया जाता है। एक ध्वनि पुरातत्वविद्, इगोर रेज़किनॉफ़, प्राकृतिक ध्वनियों जैसे गुनगुनाते और सीटी बजाते हुए गुफाओं के ध्वनिक गुणों का अध्ययन करते हैं।[17] ध्वनिकी के पुरातत्व सिद्धांत कर्मकांड के उद्देश्यों के साथ-साथ गुफाओं में इकोलोकेशन के तरीके पर केंद्रित हैं। पुरातत्व में, ध्वनिक ध्वनियां और अनुष्ठान सीधे संबंधित हैं क्योंकि विशिष्ट ध्वनियां अनुष्ठान प्रतिभागियों को आध्यात्मिक जागृति के करीब लाने के लिए थीं।[16] गुफा की दीवार के चित्रों और गुफा के ध्वनिक गुणों के बीच समानताएं भी खींची जा सकती हैं; वे दोनों गतिशील हैं।[17] चूंकि पुरातत्व एक बिल्कुल नया पुरातात्विक विषय है, इसलिए आज भी इन प्रागैतिहासिक स्थलों में ध्वनिक ध्वनि का परीक्षण किया जा रहा है।
एरोकॉस्टिक्स
एयरोकॉस्टिक्स हवा की गति से उत्पन्न शोर का अध्ययन है, उदाहरण के लिए अशांति के माध्यम से, और तरल हवा के माध्यम से ध्वनि की गति। विमान को निस्तब्ध करने के तरीके का अध्ययन करने के लिए इस ज्ञान को ध्वनिक इंजीनियरिंग में लागू किया जाता है। वायु संगीत वाद्ययंत्र कैसे काम करते हैं, यह समझने के लिए एरोकॉस्टिक्स महत्वपूर्ण है। [18]
ध्वनिक सिग्नल प्रोसेसिंग
ध्वनिक सिग्नल प्रोसेसिंग ध्वनिक संकेतों का इलेक्ट्रॉनिक हेरफेर है। अनुप्रयोगों में शामिल हैं: सक्रिय शोर नियंत्रण श्रवण यंत्र या कर्णावत प्रत्यारोपण के लिए डिजाइन,गूंज रद्दीकरण, संगीत सूचना पुनर्प्राप्ति, और अवधारणात्मक कोडिंग (उदा एमपी3 या ओपस )। [19]
स्थापत्य ध्वनिकी
वास्तुकला ध्वनिकी (बिल्डिंग ध्वनिकी के रूप में भी जाना जाता है) में एक इमारत के भीतर अच्छी ध्वनि कैसे प्राप्त की जाए, इसकी वैज्ञानिक समझ शामिल है। [20] इसमें आम तौर पर वाक् बोधगम्यता, वाक् गोपनीयता, संगीत की गुणवत्ता और निर्मित वातावरण में कंपन में कमी का अध्ययन शामिल है।[21] आमतौर पर अध्ययन किए गए वातावरण में अस्पताल, कक्षाएं, आवास, प्रदर्शन स्थल, रिकॉर्डिंग और प्रसारण स्टूडियो हैं। फोकस विचारों में कमरे के ध्वनिकी, हवाई और भवन संरचनाओं में प्रभाव संचरण, हवाई और संरचना से उत्पन्न शोर नियंत्रण, भवन प्रणालियों के शोर नियंत्रण और इलेक्ट्रोकॉस्टिक सिस्टम[1] शामिल हैं।
बायोएकॉस्टिक्स (जैव ध्वनिकी)
बायोएकॉस्टिक्स जानवरों की सुनवाई और कॉल का वैज्ञानिक अध्ययन है, साथ ही साथ जानवरों को उनके आवास की ध्वनिक और ध्वनियों से कैसे प्रभावित किया जाता है।
विद्युत् ध्वानिकी
यह उप-अनुशासन इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके ऑडियो की रिकॉर्डिंग, हेरफेर और पुनरुत्पादन से संबंधित है। [22] इसमें अनुसंधान प्रयोगशालाओं में मोबाइल फोन, बड़े पैमाने पर सार्वजनिक पता प्रणाली या आभासी वास्तविकता प्रणाली जैसे उत्पाद शामिल हो सकते हैं।
पर्यावरणीय शोर और ध्वनि
पर्यावरणीय ध्वनिकी रेलवे, [23] सड़क यातायात, विमान, औद्योगिक उपकरण और मनोरंजक गतिविधियों के कारण होने वाले शोर और कंपन से संबंधित है। [24] इन अध्ययनों का मुख्य उद्देश्य पर्यावरणीय शोर और कंपन के स्तर को कम करना है। अनुसंधान कार्य में अब शहरी वातावरण में ध्वनि के सकारात्मक उपयोग पर भी ध्यान केंद्रित किया गया है: ध्वनि और शांति । [25]
संगीत ध्वनिकी
संगीत ध्वनिकी ध्वनिक उपकरणों के भौतिकी का अध्ययन है; इलेक्ट्रॉनिक संगीत में प्रयुक्त ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग ; संगीत और रचना का कंप्यूटर विश्लेषण, और संगीत की धारणा और संज्ञानात्मक तंत्रिका विज्ञान । [26]
नॉइज़(शोर)
इस ध्वनिकी उप-अनुशासन का लक्ष्य अवांछित ध्वनि के प्रभाव को कम करना है। शोर अध्ययन के दायरे में संरचनाओं, वस्तुओं और लोगों पर पीढ़ी, प्रसार और प्रभाव शामिल हैं।
- अभिनव मॉडल विकास
- मापन तकनीक
- शमन रणनीतियाँ
- मानकों और विनियमों की स्थापना के लिए अयोग्य
शोर अनुसंधान परिभाषाओं, कमी, परिवहन शोर, श्रवण सुरक्षा, जेट और रॉकेट शोर, भवन प्रणाली शोर और कंपन, वायुमंडलीय ध्वनि प्रसार, ध्वनि दृश्य, और कम आवृत्ति ध्वनि में काम शामिल करने के लिए मनुष्यों और जानवरों पर शोर के प्रभाव की जांच करता है।
मनोध्वानिकी
ध्वनिकी और अनुभूति के बीच संबंधों की पहचान करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं, या जिसे आमतौर पर मनोविश्लेषण के रूप में जाना जाता है, जिसमें कोई जो सुनता है वह धारणा और जैविक पहलुओं का संयोजन होता है।[27] कान के माध्यम से ध्वनि तरंगों के पारित होने से बाधित जानकारी को मस्तिष्क के माध्यम से समझा और व्याख्या की जाती है, जो मन और ध्वनिकी के बीच संबंध पर जोर देती है। विभिन्न श्रवण उत्तेजनाओं के परिणामस्वरूप मस्तिष्क की तरंगें धीमी या तेज होने के कारण मनोवैज्ञानिक परिवर्तन देखे गए हैं जो बदले में किसी के सोचने, महसूस करने या व्यवहार करने के तरीके को प्रभावित कर सकते हैं।[28] इस सहसंबंध को सामान्य, रोज़मर्रा की स्थितियों में देखा जा सकता है जिसमें एक उत्साहित या तेज गीत सुनने से किसी का पैर टैप करना शुरू हो सकता है या धीमा गीत किसी को शांत और स्थिर महसूस कर सकता है। मनो-ध्वनिकी की घटना पर गहन जैविक दृष्टि से, यह पाया गया कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र संगीत की बुनियादी ध्वनिक विशेषताओं से सक्रिय होता है।[29] यह देखकर कि केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, जिसमें मस्तिष्क और रीढ़ शामिल हैं, ध्वनिकी से कैसे प्रभावित होता है, स्पष्ट है वह मार्ग जिसमें ध्वनिक मन और अनिवार्य रूप से शरीर को प्रभावित करता है।[29]
स्पीच
ध्वनिक भाषण के उत्पादन, प्रसंस्करण और धारणा का अध्ययन करते हैं। स्पीच रिकग्निशन और स्पीच सिंथेसिस कंप्यूटर का उपयोग करते हुए स्पीच प्रोसेसिंग के दो महत्वपूर्ण क्षेत्र हैं। भौतिकी, विषय भी शरीर विज्ञान, मनोविज्ञान और भाषा विज्ञान के विषयों के साथ ओवरलैप करता है।[30]
संरचनात्मक कंपन और गतिशीलता
संरचनात्मक ध्वनिकी यांत्रिक प्रणालियों के उनके वातावरण और उनके माप, विश्लेषण और नियंत्रण के तरीकों के साथ गति और बातचीत का अध्ययन है [2] । इस व्यवस्था के भीतर कई उप-विषय पाए जाते हैं:
अनुप्रयोगों में शामिल हो सकते हैं: रेलवे से जमीनी कंपन, ऑपरेटिंग थिएटरों में कंपन को कम करने के लिए कंपन अलगाव, अध्ययन कैसे कंपन स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकता है (कंपन सफेद उंगली), किसी भवन को भूकंप से बचाने के लिए कंपन नियंत्रण, या यह मापना कि संरचना से उत्पन्न ध्वनि इमारतों में कैसे चलती है। [31]
अल्ट्रासोनिक्स
अल्ट्रासोनिक्स उन ध्वनियों से संबंधित है जो मनुष्यों द्वारा सुनी जाने वाली आवृत्तियों से बहुत अधिक हैं। विशिष्टताओं में चिकित्सा अल्ट्रासोनिक्स (चिकित्सा अल्ट्रासोनोग्राफी सहित), सोनोकेमिस्ट्री, अल्ट्रासोनिक परीक्षण, सामग्री लक्षण वर्णन और पानी के नीचे ध्वनिकी (सोनार) शामिल हैं। [32]
अंतर्जलीय ध्वनिकी
पानी के भीतर ध्वनिकी पानी के भीतर प्राकृतिक और मानव निर्मित ध्वनियों का वैज्ञानिक अध्ययन है। अनुप्रयोगों में पनडुब्बियों का पता लगाने के लिए सोनार, व्हेल द्वारा पानी के भीतर संचार, समुद्र के तापमान को ध्वनिक रूप से मापकर जलवायु परिवर्तन की निगरानी, सोनिक हथियार, [33] और समुद्री जैव ध्वनिक शामिल हैं। [34]
अकादमिक पत्रिकाएं
- Acta Acustica Acustica के साथ संयुक्त
- अनुप्रयुक्त ध्वनिकी
- जर्नल ऑफ़ द एकॉस्टिकल सोसाइटी ऑफ़ अमेरिका (JASA)
- जर्नल ऑफ़ द एकॉस्टिकल सोसाइटी ऑफ़ अमेरिका, एक्सप्रेस लेटर्स (JASA-EL)
- ऑडियो इंजीनियरिंग सोसायटी का जर्नल
- जर्नल ऑफ़ साउंड एंड वाइब्रेशन (JSV)
- जर्नल ऑफ़ वाइब्रेशन एंड एकॉस्टिक्स अमेरिकन सोसाइटी ऑफ़ मैकेनिकल इंजीनियर्स
- अल्ट्रासोनिक्स (पत्रिका)
यह सभी देखें
- ध्वनिकी की रूपरेखा
- ध्वनिक क्षीणन
- ध्वनिक उत्सर्जन
- ध्वनिक इंजीनियरिंग
- ध्वनिक प्रतिबाधा
- ध्वनिक उत्तोलन
- ध्वनिक स्थान
- ध्वनिक ध्वन्यात्मकता
- ध्वनिक स्ट्रीमिंग
- ध्वनिक टैग
- ध्वनिक थर्मोमेट्री
- ध्वनिक तरंग
- ऑडियोलॉजी
- श्रवण भ्रम
- विवर्तन
- डॉपलर प्रभाव
- मत्स्य ध्वनिकी
- घर्षण ध्वनिकी
- हेलियोसिस्मोलॉजी
- मेमने की लहर
- रैखिक लोच
- ध्वनिकी की छोटी लाल किताब (यूके में)
- लोंगिट्युडिनल वेव
- संगीत की विद्या
- संगीतीय उपचार
- ध्वनि प्रदूषण
- वन-वे वेव समीकरण
- फोनोन
- पिकोसेकंड अल्ट्रासोनिक्स
- रेले तरंग
- शॉक वेव
- भूकंप विज्ञान
- सोनिफिकेशन
- सोनोकेमिस्ट्री
- ध्वनिरोधन
- साउंडस्केप
- ध्वनि बूम
- sonoluminescence
- सतह ध्वनिक तरंग
- THERMOACOUSTICS
- अनुप्रस्थ तरंग
- तरंग समीकरण
References
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- ↑ Akoustikos Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, at Perseus
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