दिशात्मक ध्वनि: Difference between revisions
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[[File:Line array speakers.jpg|thumb|वक्ताओं की पंक्ति सारणी]]दिशात्मक ध्वनि ध्वनि के क्षेत्र बनाने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करने की धारणा को संदर्भित करती है जो अधिकांश (छोटे) पारंपरिक लाउडस्पीकरों से कम फैलती है। इसे पूरा करने के लिए कई | [[File:Line array speakers.jpg|thumb|वक्ताओं की पंक्ति सारणी]]दिशात्मक ध्वनि ध्वनि के क्षेत्र बनाने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करने की धारणा को संदर्भित करती है जो अधिकांश (छोटे) पारंपरिक लाउडस्पीकरों से कम फैलती है। इसे पूरा करने के लिए कई विधिया उपलब्ध हैं, और प्रत्येक के अपने लाभ और हानि हैं। अंततः, एक दिशात्मक ध्वनि उपकरण चुनना अधिक सीमा तक उस वातावरण पर निर्भर करता है जिसमें इसे तैनात किया गया है और साथ ही उस सामग्री पर भी निर्भर करता है जिसे पुन: प्रस्तुत किया जाएगा। इन कारकों को ध्यान में रखने से दिशात्मक ध्वनि प्रौद्योगिकियों के किसी भी मूल्यांकन के माध्यम से सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होंगे। | ||
ऐसी प्रणालियाँ जो आपातकालीन स्थिति के दौरान बाहर निकलने वाले लोगों को [[गुलाबी शोर]] के उत्सर्जन द्वारा मार्गदर्शन करती हैं, उन्हें | ऐसी प्रणालियाँ जो आपातकालीन स्थिति के दौरान बाहर निकलने वाले लोगों को [[गुलाबी शोर|गुलाबी ध्वनी]] के उत्सर्जन द्वारा मार्गदर्शन करती हैं, उन्हें अधिकांशतः दिशात्मक ध्वनि प्रणाली भी कहा जाता है। | ||
== मूल सिद्धांत == | == मूल सिद्धांत == | ||
सभी तरंग-उत्पादक स्रोतों में, किसी भी स्रोत की दिशा, अधिकतम, उसके द्वारा उत्पन्न तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत के आकार से मेल खाती है: ध्वनि तरंगों की तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत जितना बड़ा होगा, दिशात्मक किरण परिणाम उतना ही अधिक होगा | सभी तरंग-उत्पादक स्रोतों में, किसी भी स्रोत की दिशा, अधिकतम, उसके द्वारा उत्पन्न तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत के आकार से मेल खाती है: ध्वनि तरंगों की तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत जितना बड़ा होगा, दिशात्मक किरण परिणाम उतना ही अधिक होगा. विशिष्ट पारगमन विधि का परिणामी ध्वनि क्षेत्र की दिशा पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है; ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल सिद्धांत के अनुसार, विश्लेषण केवल स्रोत के एपर्चर फ़ंक्शन पर निर्भर करता है। | ||
अल्ट्रासोनिक उपकरण उच्च आवृत्ति वाले अल्ट्रासाउंड पर श्रव्य ध्वनि को संशोधित करके उच्च दिशा प्राप्त करते हैं। उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्घ्य कम होती है और इसलिए वे उतनी तेजी से नहीं फैलतीं। इस कारण से, इन उपकरणों की परिणामी दिशा किसी भी लाउडस्पीकर प्रणाली के साथ भौतिक रूप से संभव से कहीं अधिक है। | अल्ट्रासोनिक उपकरण उच्च आवृत्ति वाले अल्ट्रासाउंड पर श्रव्य ध्वनि को संशोधित करके उच्च दिशा प्राप्त करते हैं। उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्घ्य कम होती है और इसलिए वे उतनी तेजी से नहीं फैलतीं। इस कारण से, इन उपकरणों की परिणामी दिशा किसी भी लाउडस्पीकर प्रणाली के साथ भौतिक रूप से संभव से कहीं अधिक है। यद्यपि, बताया गया है कि उनमें कम आवृत्ति वाली पुनरुत्पत्ति क्षमताएँ सीमित हैं। अधिक जानकारी के लिए [[अल्ट्रासाउंड से ध्वनि]] देखें। | ||
== स्पीकर सरणियाँ == | == स्पीकर सरणियाँ == | ||
[[File:Refraction on an aperture - Huygens-Fresnel principle.svg|thumb|विवर्तन पर लागू ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल सिद्धांत के अनुसार, किसी सरणी से ध्वनि एक बिंदु स्रोत से ध्वनि की तुलना में कम फैलती है।]]जबकि एक बड़ा लाउडस्पीकर अपने बड़े आकार के कारण स्वाभाविक रूप से अधिक दिशात्मक होता है, समान दिशा वाले स्रोत को पारंपरिक छोटे [[लाउडस्पीकरों]] की एक श्रृंखला का उपयोग करके बनाया जा सकता है, जो सभी चरण में एक साथ संचालित होते हैं। ध्वनिक रूप से एक बड़े स्पीकर के | [[File:Refraction on an aperture - Huygens-Fresnel principle.svg|thumb|विवर्तन पर लागू ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल सिद्धांत के अनुसार, किसी सरणी से ध्वनि एक बिंदु स्रोत से ध्वनि की तुलना में कम फैलती है।]]जबकि एक बड़ा लाउडस्पीकर अपने बड़े आकार के कारण स्वाभाविक रूप से अधिक दिशात्मक होता है, समान दिशा वाले स्रोत को पारंपरिक छोटे [[लाउडस्पीकरों]] की एक श्रृंखला का उपयोग करके बनाया जा सकता है, जो सभी चरण में एक साथ संचालित होते हैं। ध्वनिक रूप से एक बड़े स्पीकर के समान, यह तरंग दैर्ध्य की तुलना में एक बड़ा स्रोत आकार बनाता है, और परिणामी ध्वनि क्षेत्र एक छोटे स्पीकर की तुलना में संकुचित होता है। ध्वनी को कम करने के लिए सैकड़ों एरेना साउंड सिस्टम में बड़े स्पीकर सरणियों का उपयोग किया गया है जो सामान्यतः आसपास के इलाकों में जाते हैं, साथ ही अन्य अनुप्रयोगों में सीमित अनुप्रयोगों के साथ जहां कुछ सीमा तक दिशात्मकता सहायक होती है, जैसे संग्रहालय या समान प्रदर्शन अनुप्रयोग जो बड़े स्पीकर आयाम को सहन कर सकते हैं. | ||
पारंपरिक स्पीकर सरणियों को किसी भी आकार या आकार में निर्मित किया जा सकता है, | पारंपरिक स्पीकर सरणियों को किसी भी आकार या आकार में निर्मित किया जा सकता है, किन्तु एक कम भौतिक आयाम (तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष) स्वाभाविक रूप से उस आयाम में प्रत्यक्षता का त्याग कर देगा। स्पीकर ऐरे जितना बड़ा होगा, वह उतना अधिक दिशात्मक होगा, और स्पीकर ऐरे का आकार जितना छोटा होगा, वह उतना ही कम दिशात्मक होगा। यह मौलिक भौतिकी है, और इसे चरणबद्ध सरणियों या अन्य सिग्नल प्रोसेसिंग विधियों का उपयोग करके भी नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी भी तरंग स्रोत का दिशात्मक पैटर्न स्रोत फ़ंक्शन का फ़ोरियर_ट्रांसफ़ॉर्म है।<ref name="Steinberg">Steinberg, Principles of aperture and array system design: Including random and adaptive arrays, 1976</ref> यद्यपि, चरणबद्ध सरणी डिज़ाइन कभी-कभी बीमस्टीयरिंग, या साइडलोब शमन के लिए उपयोगी होता है, किन्तु ये समझौता करने से प्रत्यक्षता कम हो जाती है। | ||
ध्वनिक रूप से, स्पीकर सरणियाँ मूलतः ध्वनि गुंबदों के समान होती हैं, जो दशकों से उपलब्ध भी हैं; गुंबद के | ध्वनिक रूप से, स्पीकर सरणियाँ मूलतः ध्वनि गुंबदों के समान होती हैं, जो दशकों से उपलब्ध भी हैं; गुंबद के मुख का आकार एक ही व्यास के एक बड़े स्पीकर (या, समकक्ष, एक ही व्यास के एक बड़े स्पीकर सरणी) के ध्वनिक गुणों की नकल करता है। यद्यपि, डोम का वजन तुलनीय स्पीकर ऐरे (निर्माता की वेबसाइटों के अनुसार 15 पाउंड बनाम 37 पाउंड) के वजन से बहुत कम होता है, और बहुत कम महंगे होते हैं। | ||
अन्य प्रकार के बड़े स्पीकर पैनल, जैसे [[इलेक्ट्रोस्टैटिक लाउडस्पीकर]], उपरोक्त कारणों से, छोटे स्पीकर की तुलना में अधिक दिशात्मक होते हैं; वे केवल कुछ | अन्य प्रकार के बड़े स्पीकर पैनल, जैसे [[इलेक्ट्रोस्टैटिक लाउडस्पीकर]], उपरोक्त कारणों से, छोटे स्पीकर की तुलना में अधिक दिशात्मक होते हैं; वे केवल कुछ सीमा तक अधिक दिशात्मक हैं क्योंकि वे अधिकांश सामान्य लाउडस्पीकरों की तुलना में भौतिक रूप से बड़े होते हैं। तदनुसार, एक छोटे पारंपरिक स्पीकर के आकार का इलेक्ट्रोस्टैटिक लाउडस्पीकर गैर-दिशात्मक होगा। | ||
विभिन्न स्रोत आकारों और आकृतियों के लिए दिशा-निर्देश दिए गए हैं।<ref>Beranek, Leo L., Acoustics, Chapter 4, 1993.</ref> दिशा को केवल स्रोत के आकार और आकृति के कार्य के रूप में दिखाया गया है, न कि उपयोग किए गए विशिष्ट प्रकार के ट्रांसड्यूसर के। | विभिन्न स्रोत आकारों और आकृतियों के लिए दिशा-निर्देश दिए गए हैं।<ref>Beranek, Leo L., Acoustics, Chapter 4, 1993.</ref> दिशा को केवल स्रोत के आकार और आकृति के कार्य के रूप में दिखाया गया है, न कि उपयोग किए गए विशिष्ट प्रकार के ट्रांसड्यूसर के। | ||
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==यह भी देखें== | ==यह भी देखें== | ||
*[[ ध्वनि-विस्तारक यंत्र ]] | *[[ ध्वनि-विस्तारक यंत्र ]] | ||
*[[परवलयिक लाउडस्पीकर]] | *[[परवलयिक लाउडस्पीकर|पैराबोलिक लाउडस्पीकर]] | ||
* ध्वनि हथियार | * ध्वनि हथियार | ||
*अल्ट्रासाउंड से ध्वनि | *अल्ट्रासाउंड से ध्वनि | ||
Revision as of 10:07, 14 December 2023
दिशात्मक ध्वनि ध्वनि के क्षेत्र बनाने के लिए विभिन्न उपकरणों का उपयोग करने की धारणा को संदर्भित करती है जो अधिकांश (छोटे) पारंपरिक लाउडस्पीकरों से कम फैलती है। इसे पूरा करने के लिए कई विधिया उपलब्ध हैं, और प्रत्येक के अपने लाभ और हानि हैं। अंततः, एक दिशात्मक ध्वनि उपकरण चुनना अधिक सीमा तक उस वातावरण पर निर्भर करता है जिसमें इसे तैनात किया गया है और साथ ही उस सामग्री पर भी निर्भर करता है जिसे पुन: प्रस्तुत किया जाएगा। इन कारकों को ध्यान में रखने से दिशात्मक ध्वनि प्रौद्योगिकियों के किसी भी मूल्यांकन के माध्यम से सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होंगे।
ऐसी प्रणालियाँ जो आपातकालीन स्थिति के दौरान बाहर निकलने वाले लोगों को गुलाबी ध्वनी के उत्सर्जन द्वारा मार्गदर्शन करती हैं, उन्हें अधिकांशतः दिशात्मक ध्वनि प्रणाली भी कहा जाता है।
मूल सिद्धांत
सभी तरंग-उत्पादक स्रोतों में, किसी भी स्रोत की दिशा, अधिकतम, उसके द्वारा उत्पन्न तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत के आकार से मेल खाती है: ध्वनि तरंगों की तरंग दैर्ध्य की तुलना में स्रोत जितना बड़ा होगा, दिशात्मक किरण परिणाम उतना ही अधिक होगा. विशिष्ट पारगमन विधि का परिणामी ध्वनि क्षेत्र की दिशा पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है; ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल सिद्धांत के अनुसार, विश्लेषण केवल स्रोत के एपर्चर फ़ंक्शन पर निर्भर करता है।
अल्ट्रासोनिक उपकरण उच्च आवृत्ति वाले अल्ट्रासाउंड पर श्रव्य ध्वनि को संशोधित करके उच्च दिशा प्राप्त करते हैं। उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों की तरंगदैर्घ्य कम होती है और इसलिए वे उतनी तेजी से नहीं फैलतीं। इस कारण से, इन उपकरणों की परिणामी दिशा किसी भी लाउडस्पीकर प्रणाली के साथ भौतिक रूप से संभव से कहीं अधिक है। यद्यपि, बताया गया है कि उनमें कम आवृत्ति वाली पुनरुत्पत्ति क्षमताएँ सीमित हैं। अधिक जानकारी के लिए अल्ट्रासाउंड से ध्वनि देखें।
स्पीकर सरणियाँ
जबकि एक बड़ा लाउडस्पीकर अपने बड़े आकार के कारण स्वाभाविक रूप से अधिक दिशात्मक होता है, समान दिशा वाले स्रोत को पारंपरिक छोटे लाउडस्पीकरों की एक श्रृंखला का उपयोग करके बनाया जा सकता है, जो सभी चरण में एक साथ संचालित होते हैं। ध्वनिक रूप से एक बड़े स्पीकर के समान, यह तरंग दैर्ध्य की तुलना में एक बड़ा स्रोत आकार बनाता है, और परिणामी ध्वनि क्षेत्र एक छोटे स्पीकर की तुलना में संकुचित होता है। ध्वनी को कम करने के लिए सैकड़ों एरेना साउंड सिस्टम में बड़े स्पीकर सरणियों का उपयोग किया गया है जो सामान्यतः आसपास के इलाकों में जाते हैं, साथ ही अन्य अनुप्रयोगों में सीमित अनुप्रयोगों के साथ जहां कुछ सीमा तक दिशात्मकता सहायक होती है, जैसे संग्रहालय या समान प्रदर्शन अनुप्रयोग जो बड़े स्पीकर आयाम को सहन कर सकते हैं.
पारंपरिक स्पीकर सरणियों को किसी भी आकार या आकार में निर्मित किया जा सकता है, किन्तु एक कम भौतिक आयाम (तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष) स्वाभाविक रूप से उस आयाम में प्रत्यक्षता का त्याग कर देगा। स्पीकर ऐरे जितना बड़ा होगा, वह उतना अधिक दिशात्मक होगा, और स्पीकर ऐरे का आकार जितना छोटा होगा, वह उतना ही कम दिशात्मक होगा। यह मौलिक भौतिकी है, और इसे चरणबद्ध सरणियों या अन्य सिग्नल प्रोसेसिंग विधियों का उपयोग करके भी नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी भी तरंग स्रोत का दिशात्मक पैटर्न स्रोत फ़ंक्शन का फ़ोरियर_ट्रांसफ़ॉर्म है।[1] यद्यपि, चरणबद्ध सरणी डिज़ाइन कभी-कभी बीमस्टीयरिंग, या साइडलोब शमन के लिए उपयोगी होता है, किन्तु ये समझौता करने से प्रत्यक्षता कम हो जाती है।
ध्वनिक रूप से, स्पीकर सरणियाँ मूलतः ध्वनि गुंबदों के समान होती हैं, जो दशकों से उपलब्ध भी हैं; गुंबद के मुख का आकार एक ही व्यास के एक बड़े स्पीकर (या, समकक्ष, एक ही व्यास के एक बड़े स्पीकर सरणी) के ध्वनिक गुणों की नकल करता है। यद्यपि, डोम का वजन तुलनीय स्पीकर ऐरे (निर्माता की वेबसाइटों के अनुसार 15 पाउंड बनाम 37 पाउंड) के वजन से बहुत कम होता है, और बहुत कम महंगे होते हैं।
अन्य प्रकार के बड़े स्पीकर पैनल, जैसे इलेक्ट्रोस्टैटिक लाउडस्पीकर, उपरोक्त कारणों से, छोटे स्पीकर की तुलना में अधिक दिशात्मक होते हैं; वे केवल कुछ सीमा तक अधिक दिशात्मक हैं क्योंकि वे अधिकांश सामान्य लाउडस्पीकरों की तुलना में भौतिक रूप से बड़े होते हैं। तदनुसार, एक छोटे पारंपरिक स्पीकर के आकार का इलेक्ट्रोस्टैटिक लाउडस्पीकर गैर-दिशात्मक होगा।
विभिन्न स्रोत आकारों और आकृतियों के लिए दिशा-निर्देश दिए गए हैं।[2] दिशा को केवल स्रोत के आकार और आकृति के कार्य के रूप में दिखाया गया है, न कि उपयोग किए गए विशिष्ट प्रकार के ट्रांसड्यूसर के।
यह भी देखें
- ध्वनि-विस्तारक यंत्र
- पैराबोलिक लाउडस्पीकर
- ध्वनि हथियार
- अल्ट्रासाउंड से ध्वनि
