स्पष्ट भाषा में ध्वनि और ध्वनिकी का सिद्धांत

गैसीय, तरल और ठोस मीडिया में घटित होता है, जो मानव श्रवण अंगों तक पहुंचने पर उसे ध्वनि के रूप में महसूस होता है। इन तरंगों की आवृत्ति 20 से 20,000 कंपन प्रति सेकंड तक होती है। आइए हम ध्वनि तरंग के लिए सूत्र प्रस्तुत करें और इसके गुणों पर अधिक विस्तार से विचार करें।

ध्वनि तरंग क्यों प्रकट होती है?

बहुत से लोग आश्चर्य करते हैं कि ध्वनि तरंग क्या है। ध्वनि की प्रकृति एक लोचदार माध्यम में विक्षोभ की घटना में निहित है। उदाहरण के लिए, जब हवा की एक निश्चित मात्रा में संपीड़न के रूप में दबाव की गड़बड़ी होती है, तो यह क्षेत्र अंतरिक्ष में फैल जाता है। इस प्रक्रिया के कारण स्रोत के निकटवर्ती क्षेत्रों में हवा संकुचित हो जाती है, जिसका विस्तार भी हो जाता है। यह प्रोसेसजब तक यह किसी रिसीवर तक नहीं पहुंच जाता, उदाहरण के लिए, मानव कान तक, अधिक से अधिक स्थान को कवर करता है।

ध्वनि तरंगों की सामान्य विशेषताएँ

आइए इस प्रश्न पर विचार करें कि ध्वनि तरंग क्या है और इसे मानव कान कैसे समझते हैं। ध्वनि तरंग अनुदैर्ध्य होती है, जब यह कान के शंख में प्रवेश करती है तो कंपन उत्पन्न करती है कान का परदाएक निश्चित आवृत्ति और आयाम के साथ. आप इन उतार-चढ़ाव की कल्पना झिल्ली से सटे हवा के माइक्रोवॉल्यूम में दबाव में आवधिक परिवर्तन के रूप में भी कर सकते हैं। पहले यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष बढ़ता है, और फिर हार्मोनिक गति के गणितीय नियमों का पालन करते हुए घटता है। वायु संपीड़न में परिवर्तन का आयाम, अर्थात, वायुमंडलीय दबाव के साथ ध्वनि तरंग द्वारा बनाए गए अधिकतम या न्यूनतम दबाव के बीच का अंतर ध्वनि तरंग के आयाम के समानुपाती होता है।

कई भौतिक प्रयोगों से यह पता चला है अधिकतम दबाव, जिसे मानव कान बिना नुकसान पहुंचाए समझ सकता है, 2800 µN/cm 2 है। तुलना के लिए, मान लें कि पृथ्वी की सतह के पास वायुमंडलीय दबाव 10 मिलियन μN/cm2 है। दबाव की आनुपातिकता और दोलनों के आयाम को ध्यान में रखते हुए, हम कह सकते हैं कि बाद वाला मान सबसे मजबूत तरंगों के लिए भी महत्वहीन है। यदि हम ध्वनि तरंग की लंबाई की बात करें तो 1000 कंपन प्रति सेकंड की आवृत्ति के लिए यह एक सेंटीमीटर का हजारवां हिस्सा होगा।

सबसे कमजोर ध्वनियाँ 0.001 μN/cm 2 के क्रम के दबाव में उतार-चढ़ाव पैदा करती हैं, 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए तरंग दोलनों का संगत आयाम 10 -9 सेमी है, जबकि वायु अणुओं का औसत व्यास 10 -8 सेमी है, अर्थात। मानव कान एक अत्यंत संवेदनशील अंग है।

ध्वनि तरंग तीव्रता की अवधारणा

ज्यामितीय दृष्टिकोण से, ध्वनि तरंग एक निश्चित आकार के कंपन का प्रतिनिधित्व करती है, लेकिन भौतिक दृष्टिकोण से, ध्वनि तरंगों का मुख्य गुण ऊर्जा स्थानांतरित करने की उनकी क्षमता है। किसी तरंग द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा स्थानांतरण का सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण सूर्य है विद्युतचुम्बकीय तरंगेंजो हमारे पूरे ग्रह को ऊर्जा प्रदान करता है।

भौतिकी में ध्वनि तरंग की तीव्रता को तरंग द्वारा एक इकाई सतह क्षेत्र के माध्यम से स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो तरंग के प्रसार के लंबवत है, और प्रति इकाई समय। संक्षेप में, एक तरंग की तीव्रता एक इकाई क्षेत्र के माध्यम से हस्तांतरित उसकी शक्ति है।

ध्वनि तरंगों की ताकत आमतौर पर डेसीबल में मापी जाती है, जो लघुगणकीय पैमाने पर आधारित होती है, जो परिणामों के व्यावहारिक विश्लेषण के लिए सुविधाजनक होती है।

विभिन्न ध्वनियों की तीव्रता

डेसिबल में निम्नलिखित पैमाना विभिन्न के अर्थ और इसके कारण होने वाली संवेदनाओं का एक अंदाज़ा देता है:

• अप्रिय और असहज संवेदनाओं की सीमा 120 डेसिबल (डीबी) से शुरू होती है;
• एक रिवेटिंग हथौड़ा 95 डीबी का शोर पैदा करता है;
• हाई-स्पीड ट्रेन - 90 डीबी;
• भारी यातायात वाली सड़क - 70 डीबी;
• लोगों के बीच सामान्य बातचीत की मात्रा 65 डीबी है;
• मध्यम गति से चलने वाली एक आधुनिक कार 50 डीबी का शोर स्तर पैदा करती है;
• औसत रेडियो वॉल्यूम - 40 डीबी;
• शांत बातचीत - 20 डीबी;
• पेड़ के पत्तों का शोर - 10 डीबी;
• मानव ध्वनि संवेदनशीलता की न्यूनतम सीमा 0 डीबी के करीब है।

मानव कान की संवेदनशीलता ध्वनि की आवृत्ति पर निर्भर करती है और होती है अधिकतम मूल्य 2000-3000 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों के लिए। इस आवृत्ति रेंज में ध्वनि के लिए, मानव संवेदनशीलता की निचली सीमा 10 -5 डीबी है। निर्दिष्ट अंतराल की तुलना में उच्च और निम्न आवृत्तियों से संवेदनशीलता की निचली सीमा में इस तरह से वृद्धि होती है कि एक व्यक्ति केवल कई दसियों डीबी की तीव्रता पर 20 हर्ट्ज और 20,000 हर्ट्ज के करीब आवृत्तियों को सुनता है।

जहाँ तक तीव्रता की ऊपरी सीमा का सवाल है, जिसके बाद ध्वनि मनुष्यों और यहाँ तक कि असुविधा का कारण बनने लगती है दर्दनाक संवेदनाएँ, तो यह कहा जाना चाहिए कि यह व्यावहारिक रूप से आवृत्ति से स्वतंत्र है और 110-130 डीबी की सीमा में स्थित है।

ध्वनि तरंग की ज्यामितीय विशेषताएँ

एक वास्तविक ध्वनि तरंग अनुदैर्ध्य तरंगों का एक जटिल दोलन पैकेट है, जिसे सरल हार्मोनिक कंपन में विघटित किया जा सकता है। ऐसे प्रत्येक दोलन को ज्यामितीय दृष्टिकोण से निम्नलिखित विशेषताओं द्वारा वर्णित किया गया है:

1. आयाम संतुलन से तरंग के प्रत्येक खंड का अधिकतम विचलन है। इस मात्रा के लिए पदनाम ए अपनाया गया है।
2. अवधि। यही वह समय है जिसके दौरान सरल लहरअपना पूरा जोर लगाता है. इस समय के बाद, तरंग का प्रत्येक बिंदु अपनी पुनरावृत्ति शुरू कर देता है दोलन प्रक्रिया. अवधि को आमतौर पर अक्षर टी द्वारा दर्शाया जाता है और एसआई प्रणाली में सेकंड में मापा जाता है।
3. आवृत्ति। यह भौतिक मात्रा, जो दर्शाता है कि एक दी गई तरंग प्रति सेकंड कितने दोलन करती है। अर्थात् अपने अर्थ में यह काल की व्युत्क्रम मात्रा है। इसे एफ नामित किया गया है। ध्वनि तरंग की आवृत्ति के लिए, इसे एक अवधि के माध्यम से निर्धारित करने का सूत्र इस प्रकार है: f = 1/T।
4. तरंग दैर्ध्य वह दूरी है जो यह एक दोलन अवधि में तय करती है। ज्यामितीय रूप से, तरंग दैर्ध्य साइन वक्र पर दो निकटतम मैक्सिमा या दो निकटतम मिनिमा के बीच की दूरी है। ध्वनि तरंग की दोलन लंबाई वायु संपीड़न के निकटतम क्षेत्रों या उस स्थान में इसके विरलन के निकटतम स्थानों के बीच की दूरी है जहां तरंग चलती है। इसे आमतौर पर ग्रीक अक्षर λ द्वारा दर्शाया जाता है।
5. ध्वनि तरंग के प्रसार की गति वह दूरी है जिस पर तरंग का संपीड़न क्षेत्र या विरलन क्षेत्र प्रति इकाई समय में फैलता है। यह मान अक्षर v से दर्शाया जाता है। ध्वनि तरंग की गति के लिए सूत्र है: v = λ*f.

शुद्ध ध्वनि तरंग की ज्यामिति, अर्थात निरंतर शुद्धता की तरंग, साइनसोइडल नियम का पालन करती है। सामान्य स्थिति में, ध्वनि तरंग के सूत्र का रूप इस प्रकार है: y = A*sin(ωt), जहां y तरंग पर दिए गए बिंदु का निर्देशांक मान है, t समय है, ω = 2*pi*f है दोलनों की चक्रीय आवृत्ति.

एपेरियोडिक ध्वनि

कई ध्वनि स्रोतों को आवधिक माना जा सकता है, उदाहरण के लिए, गिटार, पियानो, बांसुरी जैसे संगीत वाद्ययंत्रों से आने वाली ध्वनि, लेकिन प्रकृति में बड़ी संख्या में ऐसी ध्वनियां भी हैं जो आवधिक हैं, यानी ध्वनि कंपनअंतरिक्ष में उनकी आवृत्ति और आकार बदलें। तकनीकी रूप से इस प्रकार की ध्वनि को शोर कहा जाता है। एपेरियोडिक ध्वनि के ज्वलंत उदाहरण शहर का शोर, समुद्री शोर, ताल वाद्ययंत्रों की ध्वनियाँ, उदाहरण के लिए, ड्रम और अन्य हैं।

ध्वनि तरंग प्रसार माध्यम

विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विपरीत, जिसके फोटॉनों को प्रसार के लिए किसी भौतिक माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है, ध्वनि की प्रकृति ऐसी होती है कि इसके प्रसार के लिए एक निश्चित माध्यम की आवश्यकता होती है, अर्थात भौतिकी के नियमों के अनुसार, ध्वनि तरंगें निर्वात में नहीं फैल सकती हैं।

ध्वनि गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में यात्रा कर सकती है। किसी माध्यम में प्रसारित होने वाली ध्वनि तरंग की मुख्य विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:

• लहर रैखिक रूप से फैलती है;
• यह एक सजातीय माध्यम में सभी दिशाओं में समान रूप से फैलता है, यानी, ध्वनि स्रोत से अलग हो जाती है, जिससे एक आदर्श गोलाकार सतह बनती है।
• ध्वनि के आयाम और आवृत्ति के बावजूद, इसकी तरंगें किसी दिए गए माध्यम में समान गति से फैलती हैं।

विभिन्न माध्यमों में ध्वनि तरंगों की गति

ध्वनि प्रसार की गति दो मुख्य कारकों पर निर्भर करती है: वह माध्यम जिसमें तरंग चलती है और तापमान। सामान्य तौर पर, निम्नलिखित नियम लागू होता है: माध्यम जितना सघन होगा और उसका तापमान जितना अधिक होगा, उसमें ध्वनि उतनी ही तेज़ गति से चलती है।

उदाहरण के लिए, 20 ℃ के तापमान और 50% आर्द्रता पर पृथ्वी की सतह के पास हवा में ध्वनि तरंग के प्रसार की गति 1235 किमी/घंटा या 343 मीटर/सेकेंड है। किसी दिए गए तापमान पर पानी में, ध्वनि 4.5 गुना तेज चलती है, यानी लगभग 5735 किमी/घंटा या 1600 मीटर/सेकेंड। जहां तक ​​हवा में तापमान पर ध्वनि की गति की निर्भरता का सवाल है, प्रत्येक डिग्री सेल्सियस पर तापमान में वृद्धि के साथ यह 0.6 मीटर/सेकेंड बढ़ जाती है।

लय और सुर

यदि किसी तार या धातु की प्लेट को स्वतंत्र रूप से कंपन करने की अनुमति दी जाए, तो यह अलग-अलग आवृत्तियों की ध्वनियाँ उत्पन्न करेगी। ऐसा पिंड मिलना बहुत दुर्लभ है जो एक विशिष्ट आवृत्ति की ध्वनि उत्पन्न करता है; आमतौर पर किसी वस्तु की ध्वनि में एक निश्चित अंतराल में आवृत्तियों का एक सेट होता है।

किसी ध्वनि का समय उसमें मौजूद हार्मोनिक्स की संख्या और उनकी संबंधित तीव्रता से निर्धारित होता है। टिम्ब्रे एक व्यक्तिपरक मात्रा है, अर्थात यह किसी विशिष्ट व्यक्ति द्वारा ध्वनि वाली वस्तु की धारणा है। टिम्ब्रे को आमतौर पर निम्नलिखित विशेषणों द्वारा पहचाना जाता है: उच्च, शानदार, मधुर, मधुर, इत्यादि।

टोन एक ध्वनि अनुभूति है जो इसे उच्च या निम्न के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देती है। यह मान भी व्यक्तिपरक है और इसे किसी उपकरण द्वारा मापा नहीं जा सकता। टोन एक वस्तुनिष्ठ मात्रा से जुड़ा है - ध्वनि तरंग की आवृत्ति, लेकिन उनके बीच कोई स्पष्ट संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, स्थिर तीव्रता की एकल-आवृत्ति ध्वनि के लिए, आवृत्ति बढ़ने पर स्वर बढ़ता है। यदि ध्वनि की आवृत्ति स्थिर रहे और उसकी तीव्रता बढ़ जाए तो स्वर कम हो जाता है।

ध्वनि स्रोतों का आकार

शरीर के आकार के अनुसार जो यांत्रिक कंपन करता है और जिससे तरंगें उत्पन्न होती है, तीन मुख्य प्रकार होते हैं:

1. बिंदु स्रोत। यह गोलाकार ध्वनि तरंगें उत्पन्न करता है जो स्रोत से दूरी के साथ तेजी से क्षय होती है (यदि स्रोत से दूरी दोगुनी हो जाती है तो लगभग 6 डीबी)।
2. रेखा स्रोत. यह बेलनाकार तरंगें बनाता है, जिसकी तीव्रता एक बिंदु स्रोत से अधिक धीरे-धीरे कम हो जाती है (स्रोत के सापेक्ष दूरी में प्रत्येक आधे की वृद्धि के लिए, तीव्रता 3 डीबी कम हो जाती है)।
3. समतल या द्वि-आयामी स्रोत. यह एक निश्चित दिशा में ही तरंगें उत्पन्न करता है। ऐसे स्रोत का एक उदाहरण सिलेंडर में घूमने वाला पिस्टन होगा।

इलेक्ट्रॉनिक ध्वनि स्रोत

ध्वनि तरंग बनाने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक स्रोत एक विशेष झिल्ली (स्पीकर) का उपयोग करते हैं, जो घटना के कारण यांत्रिक कंपन करता है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन. ऐसे स्रोतों में निम्नलिखित शामिल हैं:

• विभिन्न डिस्क (सीडी, डीवीडी और अन्य) के प्लेयर;
• कैसेट रिकॉर्डर;
• रेडियो;
• टीवी और कुछ अन्य।

हम जानते हैं कि ध्वनि हवा में यात्रा करती है। इसीलिए तो हम सुन पाते हैं. निर्वात में कोई भी ध्वनि मौजूद नहीं हो सकती। लेकिन यदि ध्वनि हवा के माध्यम से, उसके कणों की परस्पर क्रिया के कारण प्रसारित होती है, तो क्या यह अन्य पदार्थों द्वारा भी प्रसारित नहीं होगी? इच्छा।

विभिन्न मीडिया में ध्वनि का प्रसार और गति

ध्वनि केवल वायु द्वारा प्रसारित नहीं होती। शायद हर कोई जानता है कि यदि आप दीवार पर अपना कान लगाते हैं, तो आप अगले कमरे में बातचीत सुन सकते हैं। में इस मामले मेंध्वनि दीवार द्वारा प्रसारित होती है। ध्वनियाँ पानी और अन्य माध्यमों में यात्रा करती हैं। इसके अलावा, विभिन्न वातावरणों में ध्वनि का प्रसार अलग-अलग तरीके से होता है। ध्वनि की गति भिन्न-भिन्न होती हैपदार्थ पर निर्भर करता है.

यह दिलचस्प है कि पानी में ध्वनि प्रसार की गति हवा की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है। अर्थात्, मछलियाँ हमसे "तेज़" सुनती हैं। धातुओं और कांच में ध्वनि और भी तेज गति से चलती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ध्वनि एक माध्यम का कंपन है, और ध्वनि तरंगें बेहतर प्रवाहकीय मीडिया में तेजी से यात्रा करती हैं।

पानी का घनत्व और चालकता हवा की तुलना में अधिक है, लेकिन धातु की तुलना में कम है। तदनुसार, ध्वनि अलग तरह से प्रसारित होती है। एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर ध्वनि की गति बदल जाती है।

एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर ध्वनि तरंग की लंबाई भी बदल जाती है। केवल इसकी आवृत्ति वही रहती है। लेकिन यही कारण है कि हम दीवारों के माध्यम से भी यह पहचान सकते हैं कि वास्तव में कौन बोल रहा है।

चूँकि ध्वनि कंपन है, कंपन और तरंगों के सभी नियम और सूत्र ध्वनि कंपन पर अच्छी तरह से लागू होते हैं। हवा में ध्वनि की गति की गणना करते समय यह भी ध्यान में रखना चाहिए कि यह गति हवा के तापमान पर निर्भर करती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, ध्वनि प्रसार की गति बढ़ जाती है। पर सामान्य स्थितियाँहवा में ध्वनि की गति 340,344 मीटर/सेकेंड है।

ध्वनि तरंगें

ध्वनि तरंगें, जैसा कि भौतिकी से ज्ञात है, लोचदार मीडिया में फैलती हैं। यही कारण है कि ध्वनियाँ पृथ्वी द्वारा अच्छी तरह प्रसारित होती हैं। अपना कान ज़मीन पर लगाकर आप दूर से क़दमों की आवाज़, खुरों की खड़खड़ाहट आदि सुन सकते हैं।

एक बच्चे के रूप में, शायद हर किसी को अपने कान पटरी पर रखने में मज़ा आता था। ट्रेन के पहियों की आवाज़ कई किलोमीटर तक पटरियों पर प्रसारित होती है। बनाने के लिए विपरीत प्रभावध्वनि अवशोषण, नरम और झरझरा सामग्री का उपयोग करें।

उदाहरण के लिए, बचाव के लिए बाहरी ध्वनियाँकिसी भी कमरे में, या, इसके विपरीत, आवाज़ को कमरे से बाहर तक जाने से रोकने के लिए, कमरे को उपचारित और ध्वनिरोधी बनाया जाता है। दीवारें, फर्श और छत फोमयुक्त पॉलिमर पर आधारित विशेष सामग्रियों से ढके हुए हैं। ऐसे असबाब में सभी ध्वनियाँ बहुत जल्दी फीकी पड़ जाती हैं।

यदि ध्वनि तरंग को अपने मार्ग में बाधाओं का सामना नहीं करना पड़ता है, तो यह सभी दिशाओं में समान रूप से फैलती है। लेकिन हर बाधा उसके लिए रुकावट नहीं बनती.

अपने रास्ते में किसी बाधा का सामना करने के बाद, ध्वनि इसके चारों ओर झुक सकती है, परावर्तित हो सकती है, अपवर्तित हो सकती है या अवशोषित हो सकती है।

ध्वनि विवर्तन

हम किसी इमारत के कोने पर, किसी पेड़ के पीछे या बाड़ के पीछे खड़े किसी व्यक्ति से बात कर सकते हैं, हालाँकि हम उसे देख नहीं सकते हैं। हम इसे सुनते हैं क्योंकि ध्वनि इन वस्तुओं के चारों ओर झुकने और उनके पीछे के क्षेत्र में प्रवेश करने में सक्षम है।

किसी बाधा के चारों ओर झुकने की तरंग की क्षमता कहलाती है विवर्तन .

विवर्तन तब होता है जब ध्वनि तरंगदैर्ध्य बाधा के आकार से अधिक हो जाती है। कम आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगें काफी लंबी होती हैं। उदाहरण के लिए, 100 हर्ट्ज की आवृत्ति पर यह 3.37 मीटर के बराबर है जैसे-जैसे आवृत्ति घटती है, लंबाई और भी अधिक हो जाती है। इसलिए, एक ध्वनि तरंग अपने तुलनीय वस्तुओं के चारों ओर आसानी से झुक जाती है। पार्क में मौजूद पेड़ हमारी ध्वनि सुनने में बिल्कुल भी बाधा नहीं डालते हैं, क्योंकि उनके तनों का व्यास ध्वनि तरंग की लंबाई से बहुत छोटा होता है।

विवर्तन के कारण, ध्वनि तरंगें किसी बाधा में दरारों और छिद्रों के माध्यम से प्रवेश करती हैं और उनके पीछे फैलती हैं।

आइए ध्वनि तरंग के मार्ग में एक छेद वाली एक फ्लैट स्क्रीन रखें।

ऐसे मामले में जहां ध्वनि तरंग दैर्ध्य ƛ छेद के व्यास से बहुत बड़ा डी , या ये मान लगभग बराबर हैं, तो छेद के पीछे ध्वनि उस क्षेत्र के सभी बिंदुओं तक पहुंच जाएगी जो स्क्रीन के पीछे है (ध्वनि छाया क्षेत्र)। बाहर जाने वाली तरंग का अगला भाग एक गोलार्ध जैसा दिखेगा।

अगर ƛ स्लिट के व्यास से थोड़ा ही छोटा होता है, तो तरंग का मुख्य भाग सीधा फैलता है, और एक छोटा भाग किनारों की ओर थोड़ा मुड़ जाता है। और मामले में जब ƛ काफी कम डी , पूरी लहर आगे की दिशा में जाएगी।

ध्वनि प्रतिबिम्ब

यदि कोई ध्वनि तरंग दो मीडिया के बीच इंटरफेस से टकराती है, तो संभव है विभिन्न प्रकारइसका और प्रसार हुआ. ध्वनि को इंटरफ़ेस से परावर्तित किया जा सकता है, दिशा बदले बिना दूसरे माध्यम में ले जाया जा सकता है, या अपवर्तित किया जा सकता है, यानी अपनी दिशा बदलते हुए स्थानांतरित किया जा सकता है।

मान लीजिए कि ध्वनि तरंग के मार्ग में एक बाधा उत्पन्न होती है, जिसका आकार तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ा है, उदाहरण के लिए, एक खड़ी चट्टान। ध्वनि कैसे व्यवहार करेगी? चूँकि यह इस बाधा के आसपास नहीं जा सकता, इसलिए यह इससे परिलक्षित होगा। बाधा के पीछे है ध्वनिक छाया क्षेत्र .

किसी बाधा से परावर्तित ध्वनि कहलाती है गूंज .

ध्वनि तरंग के परावर्तन की प्रकृति भिन्न हो सकती है। यह परावर्तक सतह के आकार पर निर्भर करता है।

प्रतिबिंब इसे दो अलग-अलग मीडिया के बीच इंटरफेस पर ध्वनि तरंग की दिशा में बदलाव कहा जाता है। परावर्तित होने पर, तरंग उसी माध्यम में लौट आती है जहाँ से वह आई थी।

यदि सतह समतल है तो उसमें से ध्वनि उसी प्रकार परावर्तित होती है जैसे दर्पण में प्रकाश की किरण परावर्तित होती है।

अवतल सतह से परावर्तित ध्वनि किरणें एक बिंदु पर केंद्रित होती हैं।

उत्तल सतह ध्वनि को नष्ट कर देती है।

फैलाव का प्रभाव उत्तल स्तंभों, बड़े मोल्डिंग, झूमर आदि द्वारा दिया जाता है।

ध्वनि एक माध्यम से दूसरे माध्यम में नहीं जाती है, बल्कि यदि माध्यम के घनत्व में काफी अंतर हो तो ध्वनि उसमें से परावर्तित हो जाती है। इस प्रकार, पानी में दिखाई देने वाली ध्वनि हवा में स्थानांतरित नहीं होती है। इंटरफ़ेस से परावर्तित होकर, यह पानी में रहता है। नदी किनारे खड़े व्यक्ति को यह आवाज सुनाई नहीं देगी। यह पानी और हवा की तरंग बाधाओं में बड़े अंतर से समझाया गया है। ध्वनिकी में, तरंग प्रतिबाधा माध्यम के घनत्व और उसमें ध्वनि की गति के उत्पाद के बराबर होती है। चूँकि गैसों का तरंग प्रतिरोध तरल और ठोस पदार्थों के तरंग प्रतिरोध से काफी कम होता है, जब कोई ध्वनि तरंग हवा और पानी की सीमा से टकराती है, तो वह परावर्तित हो जाती है।

पानी में मछलियाँ पानी की सतह से ऊपर दिखाई देने वाली ध्वनि को नहीं सुनती हैं, लेकिन वे उस ध्वनि को स्पष्ट रूप से पहचान सकती हैं, जिसका स्रोत पानी में कंपन करने वाला कोई पिंड है।

ध्वनि का अपवर्तन

ध्वनि प्रसार की दिशा बदलना कहलाता है अपवर्तन . यह घटना तब घटित होती है जब ध्वनि एक माध्यम से दूसरे माध्यम में यात्रा करती है, और इन वातावरणों में इसके प्रसार की गति अलग-अलग होती है।

आपतन कोण की ज्या और परावर्तन कोण की ज्या का अनुपात मीडिया में ध्वनि प्रसार की गति के अनुपात के बराबर होता है।

कहाँ मैं - घटना का कोण,

आर – प्रतिबिंब का कोण,

वि 1 – पहले माध्यम में ध्वनि प्रसार की गति,

वि 2 – दूसरे माध्यम में ध्वनि प्रसार की गति,

एन - अपवर्तक सूचकांक।

ध्वनि का अपवर्तन कहलाता है अपवर्तन .

यदि कोई ध्वनि तरंग सतह पर लंबवत नहीं, बल्कि 90° के अलावा किसी अन्य कोण पर गिरती है, तो अपवर्तित तरंग आपतित तरंग की दिशा से विचलित हो जाएगी।

ध्वनि का अपवर्तन न केवल मीडिया के बीच इंटरफेस पर देखा जा सकता है। ध्वनि तरंगें एक विषम माध्यम - वायुमंडल, महासागर - में अपनी दिशा बदल सकती हैं।

वायुमंडल में, अपवर्तन हवा के तापमान, गति और वायु द्रव्यमान की गति की दिशा में परिवर्तन के कारण होता है। और समुद्र में यह पानी के गुणों की विविधता के कारण प्रकट होता है - अलग-अलग गहराई पर अलग-अलग हाइड्रोस्टेटिक दबाव, अलग-अलग तापमान और अलग-अलग लवणता।

ध्वनि अवशोषण

जब कोई ध्वनि तरंग किसी सतह से टकराती है, तो उसकी ऊर्जा का कुछ भाग अवशोषित हो जाता है। और एक माध्यम कितनी ऊर्जा अवशोषित कर सकता है यह ध्वनि अवशोषण गुणांक को जानकर निर्धारित किया जा सकता है। यह गुणांक दर्शाता है कि ध्वनि कंपन की कितनी ऊर्जा बाधा के 1 m2 द्वारा अवशोषित की जाती है। इसका मान 0 से 1 तक होता है।

ध्वनि अवशोषण की माप की इकाई कहलाती है साबिन . नाम के आधार पर ही इसे यह नाम मिला अमेरिकी भौतिक विज्ञानी वालेस क्लेमेंट साबिन, वास्तुशिल्प ध्वनिकी के संस्थापक। 1 साबिन वह ऊर्जा है जो सतह के 1 मीटर 2 द्वारा अवशोषित होती है, जिसका अवशोषण गुणांक 1 है। यानी, ऐसी सतह को ध्वनि तरंग की पूरी ऊर्जा को अवशोषित करना चाहिए।

प्रतिध्वनि

वालेस साबिन

ध्वनि को अवशोषित करने की सामग्री की संपत्ति का वास्तुकला में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। फॉग संग्रहालय के भाग, लेक्चर हॉल के ध्वनिकी का अध्ययन करते समय, वालेस क्लेमेंट सबिन ने निष्कर्ष निकाला कि हॉल के आकार, ध्वनिक स्थितियों, ध्वनि-अवशोषित सामग्री के प्रकार और क्षेत्र के बीच एक संबंध था। प्रतिध्वनि समय .

प्रतिध्वनि बाधाओं से ध्वनि तरंग के परावर्तन की प्रक्रिया और ध्वनि स्रोत बंद होने के बाद उसके क्रमिक क्षीणन को कहते हैं। एक बंद जगह में दीवारों और वस्तुओं से ध्वनि बार-बार परावर्तित हो सकती है। परिणामस्वरूप, विभिन्न प्रतिध्वनि संकेत उत्पन्न होते हैं, जिनमें से प्रत्येक अलग-अलग लगता है। इस प्रभाव को कहा जाता है प्रतिध्वनि प्रभाव .

कमरे की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है प्रतिध्वनि समय , जिसे सबिन ने दर्ज किया और गणना की।

कहाँ वी - कमरे का आयतन,

ए - सामान्य ध्वनि अवशोषण।

कहाँ एक मैं - सामग्री का ध्वनि अवशोषण गुणांक,

एस मैं - प्रत्येक सतह का क्षेत्रफल.

यदि प्रतिध्वनि का समय लंबा है, तो ध्वनियाँ हॉल के चारों ओर "भटकती" प्रतीत होती हैं। वे एक-दूसरे को ओवरलैप करते हैं, ध्वनि के मुख्य स्रोत को बंद कर देते हैं और हॉल गूंज उठता है। थोड़े से प्रतिध्वनि समय के साथ, दीवारें जल्दी से ध्वनि को अवशोषित कर लेती हैं और वे सुस्त हो जाती हैं। इसलिए, प्रत्येक कमरे की अपनी सटीक गणना होनी चाहिए।

अपनी गणना के आधार पर, सबिन ने ध्वनि-अवशोषित सामग्रियों को इस तरह व्यवस्थित किया कि "प्रतिध्वनि प्रभाव" कम हो जाए। और बोस्टन सिम्फनी हॉल, जिसके निर्माण के दौरान वह एक ध्वनिक सलाहकार थे, को अभी भी उनमें से एक माना जाता है सर्वोत्तम हॉलइस दुनिया में।

ध्वनि ध्वनि तरंगों के माध्यम से यात्रा करती है। ये तरंगें न केवल गैसों और तरल पदार्थों के माध्यम से, बल्कि ठोस पदार्थों के माध्यम से भी यात्रा करती हैं। किसी भी तरंग की क्रिया मुख्य रूप से ऊर्जा के हस्तांतरण में होती है। ध्वनि के मामले में, स्थानांतरण आणविक स्तर पर सूक्ष्म गतियों का रूप लेता है।

गैसों और तरल पदार्थों में, एक ध्वनि तरंग अणुओं को अपनी गति की दिशा में, यानी तरंग दैर्ध्य की दिशा में ले जाती है। ठोस पदार्थों में, अणुओं के ध्वनि कंपन तरंग के लंबवत दिशा में भी हो सकते हैं।

ध्वनि तरंगें अपने स्रोतों से सभी दिशाओं में यात्रा करती हैं, जैसा कि दाईं ओर की तस्वीर में दिखाया गया है, जिसमें एक धातु की घंटी समय-समय पर अपनी जीभ से टकराती हुई दिखाई देती है। इन यांत्रिक टकरावों के कारण घंटी में कंपन होता है। कंपन की ऊर्जा आसपास की हवा के अणुओं तक संचारित होती है, और उन्हें घंटी से दूर धकेल दिया जाता है। परिणामस्वरूप, घंटी से सटे हवा की परत में दबाव बढ़ जाता है, जो फिर स्रोत से सभी दिशाओं में तरंगों में फैल जाता है।

ध्वनि की गति आयतन या स्वर से स्वतंत्र होती है। एक कमरे में रेडियो से आने वाली सभी ध्वनियाँ, चाहे तेज़ या धीमी, ऊँची या धीमी, एक ही समय में श्रोता तक पहुँचती हैं।

ध्वनि की गति उस माध्यम के प्रकार पर निर्भर करती है जिसमें वह यात्रा करती है और उसके तापमान पर। गैसों में, ध्वनि तरंगें धीमी गति से चलती हैं क्योंकि उनकी दुर्लभ आणविक संरचना संपीड़न के लिए थोड़ा प्रतिरोध प्रदान करती है। तरल पदार्थ में ध्वनि की गति बढ़ जाती है और ठोस में यह और भी तेज हो जाती है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में मीटर प्रति सेकंड (एम/एस) में दिखाया गया है।

तरंग पथ

ध्वनि तरंगें हवा के माध्यम से उसी तरह से यात्रा करती हैं जैसे दाईं ओर दिए गए चित्र में दिखाया गया है। तरंग अग्रभाग स्रोत से एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर चलते हैं, जो घंटी के कंपन की आवृत्ति से निर्धारित होता है। ध्वनि तरंग की आवृत्ति प्रति इकाई समय में किसी दिए गए बिंदु से गुजरने वाले तरंग मोर्चों की संख्या की गणना करके निर्धारित की जाती है।

ध्वनि तरंग का अग्र भाग कम्पित घंटी से दूर चला जाता है।

समान रूप से गर्म हवा में ध्वनि एक स्थिर गति से चलती है।

दूसरा मोर्चा तरंग दैर्ध्य के बराबर दूरी पर पहले का अनुसरण करता है।

स्रोत के निकट ध्वनि की तीव्रता सबसे अधिक होती है।

एक अदृश्य तरंग का ग्राफ़िक प्रतिनिधित्व

गहराइयों की ध्वनि

ध्वनि तरंगों की एक सोनार किरण आसानी से समुद्र के पानी से होकर गुजरती है। सोनार का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि ध्वनि तरंगें समुद्र तल से परावर्तित होती हैं; इस उपकरण का उपयोग आमतौर पर पानी के नीचे इलाके की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

लोचदार ठोस

ध्वनि लकड़ी की प्लेट में यात्रा करती है। अधिकांश ठोस पदार्थों के अणु एक लोचदार स्थानिक जाली में बंधे होते हैं, जो खराब रूप से संपीड़ित होता है और साथ ही ध्वनि तरंगों के पारित होने को तेज करता है।

क्या आपने कभी सोचा है कि ध्वनि जीवन, क्रिया और गति की सबसे प्रभावशाली अभिव्यक्तियों में से एक है? और इस तथ्य के बारे में भी कि प्रत्येक ध्वनि का अपना "चेहरा" होता है? और आंखें बंद होने पर भी, बिना कुछ देखे, हम केवल ध्वनि से अनुमान लगा सकते हैं कि हमारे आसपास क्या हो रहा है। हम दोस्तों की आवाजें पहचान सकते हैं, सरसराहट, दहाड़, भौंकना, म्याऊं-म्याऊं आदि सुन सकते हैं। ये सभी आवाजें हमें बचपन से परिचित हैं, और हम इनमें से किसी को भी आसानी से पहचान सकते हैं। इसके अलावा, पूर्ण मौन में भी हम सुन सकते हैं आंतरिक श्रवणसूचीबद्ध प्रत्येक ध्वनि। इसकी कल्पना ऐसे करें जैसे कि यह हकीकत में हो।

ध्वनि क्या है?

मानव कान द्वारा सुनी जाने वाली ध्वनियाँ हमारे आसपास की दुनिया के बारे में जानकारी के सबसे महत्वपूर्ण स्रोतों में से एक हैं। समुद्र और हवा का शोर, पक्षियों का गाना, इंसानों और जानवरों की चीखें, गड़गड़ाहट, हिलते कानों की आवाज़, बदलती बाहरी परिस्थितियों के अनुकूल ढलना आसान बनाते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि पहाड़ों में एक पत्थर गिरा और आस-पास कोई नहीं था जो उसके गिरने की आवाज सुन सके, तो क्या उस आवाज का अस्तित्व था या नहीं? प्रश्न का उत्तर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तरह से समान रूप से दिया जा सकता है, क्योंकि "ध्वनि" शब्द का दोहरा अर्थ है, इसलिए, इस बात पर सहमत होना आवश्यक है कि ध्वनि को क्या माना जाता है - एक भौतिक घटना हवा में ध्वनि कंपन के प्रसार या श्रोता की अनुभूति का रूप। पहला मूलतः कारण है, दूसरा प्रभाव है, जबकि ध्वनि की पहली अवधारणा वस्तुनिष्ठ है, दूसरी पहले मामले में व्यक्तिपरक है। ध्वनि वास्तव में नदी की धारा की तरह बहने वाली ऊर्जा की धारा का प्रतिनिधित्व करती है। ऐसी ध्वनि उस माध्यम को बदल सकती है जिसके माध्यम से वह गुजरती है, और स्वयं उसके द्वारा बदल जाती है। दूसरे मामले में, ध्वनि से हम श्रोता में ध्वनि उत्पन्न होने पर उत्पन्न होने वाली संवेदनाओं को समझते हैं तरंग श्रवण यंत्र के माध्यम से मस्तिष्क पर कार्य करती है, ध्वनि सुनकर व्यक्ति विभिन्न भावनाओं का अनुभव कर सकता है जिसे हम संगीत कहते हैं ध्वनियाँ हमारे अंदर संचार का आधार बनती हैं समाज। और अंत में, ध्वनि का एक रूप है जिसे शोर कहा जाता है। व्यक्तिपरक धारणा के दृष्टिकोण से ध्वनि का विश्लेषण वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन की तुलना में अधिक जटिल है।

ध्वनि कैसे उत्पन्न करें?

सभी ध्वनियों में जो समानता है वह यह है कि उन्हें उत्पन्न करने वाले शरीर, यानी ध्वनि के स्रोत, कंपन करते हैं (हालांकि अक्सर ये कंपन आंखों के लिए अदृश्य होते हैं)। उदाहरण के लिए, लोगों और कई जानवरों की आवाज़ें उनके कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं। स्वर रज्जु, वायु संगीत वाद्ययंत्रों की ध्वनि, सायरन की ध्वनि, हवा की सीटी और गड़गड़ाहट की गड़गड़ाहट वायु द्रव्यमान में उतार-चढ़ाव के कारण होती है।

उदाहरण के तौर पर एक रूलर का उपयोग करके, आप सचमुच अपनी आँखों से देख सकते हैं कि ध्वनि कैसे पैदा होती है। जब हम एक सिरे को बांधते हैं, दूसरे को खींचते हैं और छोड़ देते हैं तो रूलर क्या गति करता है? हम देखेंगे कि वह कांपता और झिझकता हुआ लग रहा था। इसके आधार पर हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि ध्वनि कुछ वस्तुओं के छोटे या लंबे कंपन से उत्पन्न होती है।

ध्वनि का स्रोत केवल कंपन करने वाली वस्तुएं ही नहीं हो सकती हैं। उड़ान में गोलियों या गोले की सीटी, हवा का गरजना, जेट इंजन की गड़गड़ाहट हवा के प्रवाह में रुकावट से पैदा होती है, जिसके दौरान विरलन और संपीड़न भी होता है।

इसके अलावा, ध्वनि कंपन संबंधी गतिविधियों को एक उपकरण - एक ट्यूनिंग कांटा - का उपयोग करके देखा जा सकता है। यह एक घुमावदार धातु की छड़ है जो रेज़ोनेटर बॉक्स के एक पैर पर लगी होती है। यदि आप ट्यूनिंग कांटा को हथौड़े से मारते हैं, तो यह ध्वनि करेगा। ट्यूनिंग कांटा शाखाओं के कंपन अदृश्य हैं। लेकिन उनका पता तब लगाया जा सकता है जब आप धागे पर लटकी हुई एक छोटी सी गेंद को साउंडिंग ट्यूनिंग फोर्क के पास लाते हैं। गेंद समय-समय पर उछलेगी, जो कैमरून शाखाओं के कंपन को इंगित करती है।

आसपास की हवा के साथ ध्वनि स्रोत की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, वायु के कण ध्वनि स्रोत की गतिविधियों के साथ समय (या "लगभग समय में") में संपीड़ित और विस्तारित होने लगते हैं। फिर, द्रव माध्यम के रूप में वायु के गुणों के कारण, कंपन एक वायु कण से दूसरे कण में स्थानांतरित हो जाते हैं।

ध्वनि तरंगों के प्रसार की व्याख्या की ओर

परिणामस्वरूप, कंपन हवा के माध्यम से कुछ दूरी तक प्रसारित होते हैं, यानी, एक ध्वनि या ध्वनिक तरंग, या, बस, ध्वनि, हवा के माध्यम से फैलती है। ध्वनि, मानव कान तक पहुंचकर, उसके संवेदनशील क्षेत्रों में कंपन पैदा करती है, जिसे हम भाषण, संगीत, शोर आदि के रूप में महसूस करते हैं (इसके स्रोत की प्रकृति द्वारा निर्धारित ध्वनि के गुणों के आधार पर) .

ध्वनि तरंगों का प्रसार

क्या यह देखना संभव है कि ध्वनि "कैसे चलती है"? पारदर्शी हवा या पानी में, कणों के कंपन स्वयं अगोचर होते हैं। लेकिन आप आसानी से एक उदाहरण पा सकते हैं जो आपको बताएगा कि जब ध्वनि फैलती है तो क्या होता है।

ध्वनि तरंगों के प्रसार के लिए एक आवश्यक शर्त एक भौतिक माध्यम की उपस्थिति है।

निर्वात में, ध्वनि तरंगें नहीं फैलती हैं, क्योंकि वहां कोई कण नहीं होते हैं जो कंपन के स्रोत से बातचीत को प्रसारित करते हैं।

अतः वायुमंडल की कमी के कारण चंद्रमा पर पूर्ण सन्नाटा छा जाता है। यहां तक ​​कि इसकी सतह पर उल्कापिंड का गिरना भी प्रेक्षक को सुनाई नहीं देता है।

ध्वनि तरंगों के प्रसार की गति कणों के बीच परस्पर क्रिया के संचरण की गति से निर्धारित होती है।

ध्वनि की गति किसी माध्यम में ध्वनि तरंगों के प्रसार की गति है। गैस में, ध्वनि की गति अणुओं की तापीय गति के क्रम की (अधिक सटीक रूप से, कुछ हद तक कम) हो जाती है और इसलिए गैस के तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ती है। किसी पदार्थ के अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की स्थितिज ऊर्जा जितनी अधिक होती है, ध्वनि की गति उतनी ही अधिक होती है, इसलिए तरल में ध्वनि की गति, जो बदले में, गैस में ध्वनि की गति से अधिक होती है। उदाहरण के लिए, समुद्री जल में ध्वनि की गति 1513 मीटर/सेकेंड है। स्टील में, जहां अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य तरंगें फैल सकती हैं, उनके प्रसार की गति अलग-अलग होती है। अनुप्रस्थ तरंगें 3300 मीटर/सेकेंड की गति से और अनुदैर्ध्य तरंगें 6600 मीटर/सेकेंड की गति से फैलती हैं।

किसी भी माध्यम में ध्वनि की गति की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

जहां β माध्यम की रुद्धोष्म संपीडनशीलता है; ρ - घनत्व।

ध्वनि तरंगों के प्रसार के नियम

ध्वनि प्रसार के बुनियादी नियमों में विभिन्न मीडिया की सीमाओं पर इसके प्रतिबिंब और अपवर्तन के नियम शामिल हैं, साथ ही माध्यम में और मीडिया के बीच इंटरफेस में बाधाओं और असमानताओं की उपस्थिति में ध्वनि का विवर्तन और इसका बिखराव भी शामिल है।

ध्वनि प्रसार की सीमा ध्वनि अवशोषण कारक से प्रभावित होती है, यानी ध्वनि तरंग ऊर्जा का अन्य प्रकार की ऊर्जा, विशेष रूप से गर्मी में अपरिवर्तनीय संक्रमण। एक महत्वपूर्ण कारक विकिरण की दिशा और ध्वनि प्रसार की गति भी है, जो माध्यम और उसकी विशिष्ट स्थिति पर निर्भर करता है।

ध्वनि स्रोत से ध्वनि तरंगें सभी दिशाओं में फैलती हैं। यदि कोई ध्वनि तरंग अपेक्षाकृत छोटे छिद्र से गुजरती है, तो वह सभी दिशाओं में फैलती है, और एक निर्देशित किरण में यात्रा नहीं करती है। उदाहरण के लिए, एक खुली खिड़की के माध्यम से एक कमरे में प्रवेश करने वाली सड़क की आवाज़ें सभी बिंदुओं पर सुनी जाती हैं, न कि खिड़की के ठीक सामने।

किसी बाधा के निकट ध्वनि तरंगों के प्रसार की प्रकृति बाधा के आकार और तरंग दैर्ध्य के बीच संबंध पर निर्भर करती है। यदि तरंग दैर्ध्य की तुलना में बाधा का आकार छोटा है, तो तरंग इस बाधा के चारों ओर बहती है, सभी दिशाओं में फैलती है।

ध्वनि तरंगें एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करते हुए अपनी मूल दिशा से विचलित हो जाती हैं, अर्थात अपवर्तित हो जाती हैं। अपवर्तन कोण आपतन कोण से अधिक या कम हो सकता है। यह इस बात पर निर्भर करता है कि ध्वनि किस माध्यम में प्रवेश करती है। यदि दूसरे माध्यम में ध्वनि की गति अधिक है, तो अपवर्तन कोण आपतन कोण से अधिक होगा, और इसके विपरीत।

जब वे अपने रास्ते में किसी बाधा का सामना करते हैं, तो ध्वनि तरंगें उससे सख्ती से परावर्तित होती हैं एक निश्चित नियम– परावर्तन कोण आपतन कोण के बराबर होता है – प्रतिध्वनि की अवधारणा इसी से जुड़ी है। यदि ध्वनि अलग-अलग दूरी पर कई सतहों से परावर्तित होती है, तो कई प्रतिध्वनियाँ उत्पन्न होती हैं।

ध्वनि एक अपसारी गोलाकार तरंग के रूप में फैलती है जो तेजी से बड़े आयतन को भरती है। जैसे-जैसे दूरी बढ़ती है, माध्यम के कणों का कंपन कमजोर हो जाता है और ध्वनि विलुप्त हो जाती है। यह ज्ञात है कि संचरण सीमा को बढ़ाने के लिए ध्वनि को एक निश्चित दिशा में केंद्रित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, जब हम सुनना चाहते हैं तो हम अपनी हथेलियाँ अपने मुँह पर रख लेते हैं या मेगाफोन का उपयोग करते हैं।

विवर्तन, अर्थात् ध्वनि किरणों का झुकना, ध्वनि प्रसार की सीमा पर बहुत प्रभाव डालता है। माध्यम जितना अधिक विषम होगा, ध्वनि किरण उतनी ही अधिक मुड़ेगी और, तदनुसार, ध्वनि प्रसार सीमा उतनी ही कम होगी।

ध्वनि के गुण और उसकी विशेषताएं

ध्वनि की मुख्य भौतिक विशेषताएँ कंपन की आवृत्ति और तीव्रता हैं। वे प्रभावित करते हैं श्रवण बोधलोगों की।

दोलन की अवधि वह समय है जिसके दौरान एक पूर्ण दोलन होता है। एक झूलते हुए लोलक का उदाहरण दिया जा सकता है, जब वह एकदम बायीं ओर से एकदम दाहिनी ओर जाता है और वापस अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।

दोलन आवृत्ति प्रति सेकंड पूर्ण दोलनों (अवधि) की संख्या है। इस इकाई को हर्ट्ज़ (Hz) कहा जाता है। कंपन आवृत्ति जितनी अधिक होती है, हम उतनी ही अधिक ध्वनि सुनते हैं, अर्थात ध्वनि का तारत्व अधिक होता है। इकाइयों की स्वीकृत अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली के अनुसार, 1000 हर्ट्ज को किलोहर्ट्ज़ (kHz) कहा जाता है, और 1,000,000 को मेगाहर्ट्ज़ (MHz) कहा जाता है।

आवृत्ति वितरण: श्रव्य ध्वनियाँ - 15Hz-20kHz के भीतर, इन्फ्रासाउंड - 15Hz से नीचे; अल्ट्रासाउंड - 1.5 के भीतर (104 - 109 हर्ट्ज; हाइपरसाउंड - 109 - 1013 हर्ट्ज के भीतर।

मानव कान 2000 और 5000 kHz के बीच आवृत्तियों वाली ध्वनियों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है। सबसे बड़ी श्रवण तीक्ष्णता 15-20 वर्ष की आयु में देखी जाती है। उम्र के साथ सुनने की शक्ति कम होने लगती है।

तरंग दैर्ध्य की अवधारणा दोलनों की अवधि और आवृत्ति से जुड़ी है। ध्वनि तरंग दैर्ध्य माध्यम के दो क्रमिक संघनन या विरलन के बीच की दूरी है। पानी की सतह पर फैलने वाली तरंगों के उदाहरण का उपयोग करते हुए, यह दो शिखरों के बीच की दूरी है।

ध्वनियाँ समय में भी भिन्न होती हैं। ध्वनि का मुख्य स्वर द्वितीयक स्वरों के साथ होता है, जिनकी आवृत्ति (ओवरटोन) हमेशा अधिक होती है। टिम्ब्रे ध्वनि की एक गुणात्मक विशेषता है। मुख्य स्वर पर जितने अधिक ओवरटोन लगाए जाते हैं, संगीत की दृष्टि से ध्वनि उतनी ही अधिक रसपूर्ण होती है।

दूसरी मुख्य विशेषता दोलनों का आयाम है। यह संतुलन स्थिति से सबसे बड़ा विचलन है हार्मोनिक कंपन. एक पेंडुलम के उदाहरण का उपयोग करते हुए, इसका अधिकतम विचलन सबसे बाईं ओर या सबसे दाईं ओर होता है। कंपन का आयाम ध्वनि की तीव्रता (शक्ति) निर्धारित करता है।

ध्वनि की शक्ति, या उसकी तीव्रता, एक वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र से एक सेकंड में प्रवाहित होने वाली ध्वनिक ऊर्जा की मात्रा से निर्धारित होती है। नतीजतन, ध्वनिक तरंगों की तीव्रता माध्यम में स्रोत द्वारा बनाए गए ध्वनिक दबाव के परिमाण पर निर्भर करती है।

तीव्रता का संबंध ध्वनि की तीव्रता से होता है। ध्वनि की तीव्रता जितनी अधिक होगी वह उतनी ही तीव्र होगी। हालाँकि, ये अवधारणाएँ समकक्ष नहीं हैं। प्रबलता किसी ध्वनि के कारण होने वाली श्रवण संवेदना की शक्ति का माप है। समान तीव्रता की ध्वनि उत्पन्न कर सकती है भिन्न लोगश्रवण धारणा जो मात्रा में असमान है। प्रत्येक व्यक्ति की अपनी श्रवण सीमा होती है।

एक व्यक्ति बहुत अधिक तीव्रता की आवाजें सुनना बंद कर देता है और उन्हें दबाव और यहां तक ​​कि दर्द की अनुभूति के रूप में महसूस करता है। इस ध्वनि तीव्रता को दर्द सीमा कहा जाता है।

मानव श्रवण अंगों पर ध्वनि का प्रभाव

मानव श्रवण अंग 15-20 हर्ट्ज़ से 16-20 हज़ार हर्ट्ज़ तक की आवृत्ति वाले कंपन को समझने में सक्षम हैं। संकेतित आवृत्तियों वाले यांत्रिक कंपनों को ध्वनि या ध्वनिक कहा जाता है (ध्वनिकी ध्वनि का अध्ययन है) मानव कान 1000 से 3000 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली ध्वनियों के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है। सबसे बड़ी श्रवण तीक्ष्णता 15-20 वर्ष की आयु में देखी जाती है। उम्र के साथ सुनने की शक्ति कम हो जाती है। 40 वर्ष से कम आयु के व्यक्ति में, सबसे बड़ी संवेदनशीलता 3000 हर्ट्ज के क्षेत्र में होती है, 40 से 60 वर्ष की आयु में - 2000 हर्ट्ज, 60 वर्ष से अधिक उम्र में - 1000 हर्ट्ज। 500 हर्ट्ज तक की रेंज में, हम 1 हर्ट्ज की आवृत्ति में भी कमी या वृद्धि को पहचानने में सक्षम हैं। उच्च आवृत्तियों पर, हमारे श्रवण यंत्र आवृत्ति में ऐसे छोटे परिवर्तनों के प्रति कम संवेदनशील हो जाते हैं। इसलिए, 2000 हर्ट्ज के बाद हम एक ध्वनि को दूसरे से तभी अलग कर सकते हैं जब आवृत्ति में अंतर कम से कम 5 हर्ट्ज हो। थोड़े से अंतर के साथ ध्वनियाँ हमें एक जैसी लगेंगी। हालाँकि, अपवाद के बिना लगभग कोई नियम नहीं हैं। ऐसे लोग भी होते हैं जिनकी सुनने की क्षमता असामान्य रूप से ठीक होती है। एक प्रतिभाशाली संगीतकार कंपन के एक अंश से ही ध्वनि में बदलाव का पता लगा सकता है।

बाहरी कान में पिन्ना और श्रवण नलिका होती है, जो इसे कर्णपटह से जोड़ती है। बाहरी कान का मुख्य कार्य ध्वनि स्रोत की दिशा निर्धारित करना है। श्रवण नहर, जो अंदर की ओर पतली होती हुई दो सेंटीमीटर लंबी ट्यूब होती है, कान के अंदरूनी हिस्सों की रक्षा करती है और एक अनुनादक की भूमिका निभाती है। श्रवण नहर ईयरड्रम के साथ समाप्त होती है, एक झिल्ली जो ध्वनि तरंगों के प्रभाव में कंपन करती है। यहीं पर, मध्य कान की बाहरी सीमा पर, वस्तुनिष्ठ ध्वनि का व्यक्तिपरक ध्वनि में परिवर्तन होता है। कान के परदे के पीछे तीन छोटी-छोटी आपस में जुड़ी हुई हड्डियाँ होती हैं: मैलियस, इनकस और रकाब, जिनके माध्यम से कंपन आंतरिक कान तक संचारित होता है।

वहां, श्रवण तंत्रिका में, वे विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाते हैं। छोटी गुहा, जहां मैलियस, इनकस और स्टेप्स स्थित हैं, हवा से भरा होता है और यूस्टेशियन ट्यूब द्वारा मौखिक गुहा से जुड़ा होता है। उत्तरार्द्ध के लिए धन्यवाद, आंतरिक और पर समान दबाव बनाए रखा जाता है बाहरकान का परदा आमतौर पर यूस्टेशियन ट्यूब बंद होती है, और तभी खुलती है जब इसे बराबर करने के लिए दबाव में अचानक बदलाव (जम्हाई लेने, निगलने के दौरान) होता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी व्यक्ति की यूस्टेशियन ट्यूब बंद है जुकाम, तो दबाव बराबर नहीं होता है और व्यक्ति को कानों में दर्द महसूस होता है। इसके बाद, कंपन को कान के पर्दे से अंडाकार खिड़की तक प्रेषित किया जाता है, जो आंतरिक कान की शुरुआत है। कान के पर्दे पर लगने वाला बल दबाव और कान के पर्दे के क्षेत्रफल के गुणनफल के बराबर होता है। लेकिन सुनने का असली रहस्य यहीं से शुरू होता है अंडाकार खिड़की. ध्वनि तरंगें तरल पदार्थ (पेरिलिम्फ) के माध्यम से यात्रा करती हैं जो कोक्लीअ को भरता है। आंतरिक कान का यह अंग, कोक्लीअ के आकार का, तीन सेंटीमीटर लंबा होता है और इसकी पूरी लंबाई के साथ एक सेप्टम द्वारा दो भागों में विभाजित होता है। ध्वनि तरंगें विभाजन तक पहुँचती हैं, उसके चारों ओर घूमती हैं और फिर लगभग उसी स्थान की ओर फैलती हैं जहाँ उन्होंने पहली बार विभाजन को छुआ था, लेकिन दूसरी तरफ। कोक्लीअ के सेप्टम में एक मुख्य झिल्ली होती है, जो बहुत मोटी और कड़ी होती है। ध्वनि कंपन इसकी सतह पर लहर जैसी लहरें पैदा करते हैं, जिसमें झिल्ली के बहुत विशिष्ट क्षेत्रों में विभिन्न आवृत्तियों के लिए लकीरें होती हैं। यांत्रिक कंपनों को विद्युत कंपनों में परिवर्तित किया जाता है विशेष शरीर(कॉर्टी का अंग), मुख्य झिल्ली के ऊपरी भाग के ऊपर स्थित होता है। कॉर्टी के अंग के ऊपर टेक्टोरियल झिल्ली होती है। ये दोनों अंग एंडोलिम्फ नामक तरल पदार्थ में डूबे हुए हैं और रीस्नर की झिल्ली द्वारा कोक्लीअ के बाकी हिस्सों से अलग हो गए हैं। कॉर्टी के अंग से उगने वाले बाल टेक्टोरियल झिल्ली में लगभग घुस जाते हैं, और जब ध्वनि उत्पन्न होती है तो वे संपर्क में आते हैं - ध्वनि परिवर्तित हो जाती है, अब यह विद्युत संकेतों के रूप में एन्कोडेड है। ध्वनि को समझने की हमारी क्षमता को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। त्वचा का आवरणऔर खोपड़ी की हड्डियाँ, उनकी अच्छी चालकता के कारण। उदाहरण के लिए, यदि आप अपना कान रेलिंग पर रखते हैं, तो आने वाली ट्रेन की गति का उसके प्रकट होने से बहुत पहले पता लगाया जा सकता है।

मानव शरीर पर ध्वनि का प्रभाव

पिछले दशकों में, विभिन्न प्रकार की कारों और शोर के अन्य स्रोतों की संख्या, पोर्टेबल रेडियो और टेप रिकॉर्डर का प्रसार, जो अक्सर उच्च मात्रा में चालू होते हैं, और तेज़ लोकप्रिय संगीत के प्रति जुनून तेजी से बढ़ा है। यह देखा गया है कि शहरों में हर 5-10 साल में शोर का स्तर 5 डीबी (डेसीबल) बढ़ जाता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि दूर के मानव पूर्वजों के लिए, शोर एक अलार्म संकेत था, जो खतरे की संभावना का संकेत देता था। उसी समय, सहानुभूति-अधिवृक्क और हृदय प्रणाली, गैस विनिमय तेजी से सक्रिय हो गए, और अन्य प्रकार के चयापचय बदल गए (रक्त शर्करा और कोलेस्ट्रॉल का स्तर बढ़ गया), शरीर को लड़ने या भागने के लिए तैयार किया गया। हालाँकि आधुनिक मानव ने इस श्रवण क्रिया को खो दिया है व्यवहारिक महत्व, "अस्तित्व के लिए संघर्ष की वनस्पति प्रतिक्रियाओं" को संरक्षित किया गया था। इस प्रकार, 60-90 डीबी का अल्पकालिक शोर भी पिट्यूटरी हार्मोन के स्राव में वृद्धि का कारण बनता है, विशेष रूप से कैटेकोलामाइन (एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन) में कई अन्य हार्मोन के उत्पादन को उत्तेजित करता है, हृदय समारोह में वृद्धि, रक्त वाहिकाओं को संकुचित करता है। धमनी दबाव(नरक)। यह नोट किया गया कि रक्तचाप में सबसे अधिक वृद्धि उच्च रक्तचाप वाले रोगियों और वंशानुगत प्रवृत्ति वाले लोगों में देखी गई है। शोर के प्रभाव में, मस्तिष्क की गतिविधि बाधित हो जाती है: इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम की प्रकृति बदल जाती है, धारणा की तीक्ष्णता और मानसिक प्रदर्शन कम हो जाता है। पाचन क्रिया में गिरावट देखी गई। यह ज्ञात है कि शोर-शराबे वाले वातावरण में लंबे समय तक रहने से सुनने की क्षमता कम हो जाती है। व्यक्तिगत संवेदनशीलता के आधार पर, लोग अलग-अलग तरीकों से शोर को अप्रिय और परेशान करने वाला मानते हैं। साथ ही, 40-80 डीबी पर भी श्रोता की रुचि वाले संगीत और भाषण को अपेक्षाकृत आसानी से सहन किया जा सकता है। आमतौर पर, श्रवण 16-20,000 हर्ट्ज (प्रति सेकंड दोलन) की सीमा में कंपन महसूस करता है। उस पर ज़ोर देना ज़रूरी है अप्रिय परिणामन केवल अत्यधिक शोर का कारण बनता है श्रव्य सीमाकंपन: मानव श्रवण के लिए अगोचर रेंज (20 हजार हर्ट्ज से ऊपर और 16 हर्ट्ज से नीचे) में अल्ट्रा- और इन्फ्रासाउंड भी तंत्रिका तनाव, अस्वस्थता, चक्कर आना, आंतरिक अंगों, विशेष रूप से तंत्रिका और हृदय प्रणाली की गतिविधि में परिवर्तन का कारण बनता है। यह पाया गया है कि प्रमुख अंतरराष्ट्रीय हवाई अड्डों के पास स्थित क्षेत्रों के निवासियों में उसी शहर के शांत क्षेत्र में रहने वाले लोगों की तुलना में उच्च रक्तचाप की घटनाएँ स्पष्ट रूप से अधिक हैं। अत्यधिक शोर (80 डीबी से ऊपर) न केवल श्रवण अंगों को प्रभावित करता है, बल्कि अन्य अंगों और प्रणालियों (परिसंचरण, पाचन, तंत्रिका, आदि) को भी प्रभावित करता है, महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं बाधित होती हैं, ऊर्जा उपापचयप्लास्टिक पर हावी होने लगता है, जिससे शरीर समय से पहले बूढ़ा होने लगता है।

इन अवलोकनों और खोजों के साथ, मनुष्यों पर लक्षित प्रभाव के तरीके सामने आने लगे। आप किसी व्यक्ति के मन और व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं विभिन्न तरीकों से, जिनमें से एक के लिए विशेष उपकरण (टेक्नोट्रॉनिक तकनीक, ज़ोम्बीफिकेशन) की आवश्यकता होती है।

ध्वनिरोधन

इमारतों की शोर सुरक्षा की डिग्री मुख्य रूप से किसी दिए गए उद्देश्य के लिए परिसर के लिए अनुमेय शोर मानकों द्वारा निर्धारित की जाती है। मानकीकृत पैरामीटर लगातार शोरपरिकलित बिंदुओं पर ध्वनि दबाव स्तर एल, डीबी, ऑक्टेव आवृत्ति बैंड ज्यामितीय माध्य आवृत्तियों 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 हर्ट्ज के साथ हैं। अनुमानित गणना के लिए, ध्वनि स्तर LA, dBA का उपयोग करने की अनुमति है। डिज़ाइन बिंदुओं पर गैर-स्थिर शोर के सामान्यीकृत पैरामीटर समतुल्य ध्वनि स्तर LA eq, dBA और अधिकतम ध्वनि स्तर LA अधिकतम, dBA हैं।

अनुमेय ध्वनि दबाव स्तर (समकक्ष ध्वनि दबाव स्तर) एसएनआईपी II-12-77 "शोर संरक्षण" द्वारा मानकीकृत हैं।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि परिसर में बाहरी स्रोतों से अनुमेय शोर स्तर परिसर के मानक वेंटिलेशन (आवासीय परिसर, वार्ड, कक्षाओं के लिए - खुले वेंट, ट्रांसॉम, संकीर्ण खिड़की सैश के साथ) के प्रावधान के अधीन स्थापित किए जाते हैं।

एयरबोर्न ध्वनि इन्सुलेशन ध्वनि ऊर्जा का क्षीणन है क्योंकि यह एक बाड़े के माध्यम से प्रसारित होता है।

आवासीय और सार्वजनिक भवनों के साथ-साथ औद्योगिक उद्यमों के सहायक भवनों और परिसरों की संलग्न संरचनाओं के ध्वनि इन्सुलेशन के विनियमित पैरामीटर संलग्न संरचना आरडब्ल्यू, डीबी के हवाई शोर इन्सुलेशन सूचकांक और छत के नीचे कम प्रभाव शोर स्तर के सूचकांक हैं। .

शोर। संगीत। भाषण।

श्रवण अंगों की ध्वनियों की धारणा के दृष्टिकोण से, उन्हें मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: शोर, संगीत और भाषण। यह अलग - अलग क्षेत्रध्वनि घटनाएँ जिनमें किसी व्यक्ति के लिए विशिष्ट जानकारी होती है।

शोर बड़ी संख्या में ध्वनियों का एक अव्यवस्थित संयोजन है, यानी इन सभी ध्वनियों का एक बेमेल आवाज में विलय। शोर को उन ध्वनियों की श्रेणी माना जाता है जो किसी व्यक्ति को परेशान या परेशान करती हैं।

लोग केवल एक निश्चित मात्रा में ही शोर सहन कर सकते हैं। लेकिन अगर एक या दो घंटे बीत जाएं और शोर बंद न हो तो तनाव, घबराहट और यहां तक ​​कि दर्द भी होने लगता है।

ध्वनि किसी व्यक्ति की जान ले सकती है. मध्य युग में, ऐसी फांसी भी होती थी जब किसी व्यक्ति को घंटी के नीचे डाल दिया जाता था और वे उसे पीटना शुरू कर देते थे। धीरे-धीरे घंटियों की आवाज ने उस आदमी की जान ले ली। लेकिन यह मध्य युग में था. आजकल सुपरसोनिक विमान आ गये हैं। अगर ऐसा विमान शहर के ऊपर 1000-1500 मीटर की ऊंचाई पर उड़ेगा तो घरों की खिड़कियां फट जाएंगी.

संगीत ही विशेष घटनाध्वनियों की दुनिया में, लेकिन, भाषण के विपरीत, यह सटीक अर्थ या भाषाई अर्थ व्यक्त नहीं करता है। भावनात्मक संतृप्ति और सुखद संगीत संगति शुरू होती है बचपनजब बच्चा अभी भी मौखिक संचार कर रहा हो। लय और मंत्र उसे उसकी माँ से जोड़ते हैं, और गायन और नृत्य खेलों में संचार का एक तत्व हैं। मानव जीवन में संगीत की भूमिका इतनी महान है पिछले साल कादवा इसमें उपचारात्मक गुण बताती है। संगीत की मदद से, आप बायोरिदम को सामान्य कर सकते हैं और हृदय प्रणाली की गतिविधि का इष्टतम स्तर सुनिश्चित कर सकते हैं। लेकिन आपको बस यह याद रखना होगा कि सैनिक युद्ध में कैसे जाते हैं। प्राचीन काल से, गीत एक सैनिक के मार्च का एक अनिवार्य गुण था।

इन्फ्रासाउंड और अल्ट्रासाउंड

क्या हम किसी ऐसी चीज़ को ध्वनि कह सकते हैं जिसे हम बिल्कुल भी नहीं सुन सकते? तो क्या हुआ अगर हम नहीं सुनते? क्या ये ध्वनियाँ किसी के लिए या किसी अन्य चीज़ के लिए अप्राप्य हैं?

उदाहरण के लिए, 16 हर्ट्ज़ से कम आवृत्ति वाली ध्वनियों को इन्फ्रासाउंड कहा जाता है।

इन्फ्रासाउंड - क्षेत्र के नीचे स्थित आवृत्तियों के साथ लोचदार कंपन और तरंगें मनुष्यों द्वारा सुना जा सकने वालाआवृत्ति आमतौर पर, 15-4 हर्ट्ज़ को इन्फ्रासाउंड रेंज की ऊपरी सीमा के रूप में लिया जाता है; यह परिभाषा सशर्त है, क्योंकि पर्याप्त तीव्रता के साथ, श्रवण धारणा कुछ हर्ट्ज की आवृत्तियों पर भी होती है, हालांकि संवेदना की तानवाला प्रकृति गायब हो जाती है और केवल दोलनों के व्यक्तिगत चक्र अलग-अलग हो जाते हैं। इन्फ्रासाउंड की निचली आवृत्ति सीमा अनिश्चित है। इसके अध्ययन का वर्तमान क्षेत्र लगभग 0.001 हर्ट्ज तक फैला हुआ है। इस प्रकार, इन्फ्रासाउंड आवृत्तियों की सीमा लगभग 15 सप्तक को कवर करती है।

इन्फ़्रासोनिक तरंगें हवा और पानी के साथ-साथ अंदर भी फैलती हैं भूपर्पटी. इन्फ्रासाउंड में विशेष रूप से वाहनों और इमारतों में बड़ी संरचनाओं के कम-आवृत्ति कंपन भी शामिल हैं।

और यद्यपि हमारे कान ऐसे कंपनों को "पकड़" नहीं पाते हैं, फिर भी किसी न किसी तरह एक व्यक्ति उन्हें महसूस करता है। साथ ही, हम अप्रिय और कभी-कभी परेशान करने वाली संवेदनाओं का अनुभव करते हैं।

यह लंबे समय से देखा गया है कि कुछ जानवरों को इंसानों की तुलना में बहुत पहले ही खतरे का एहसास हो जाता है। वे दूर के तूफान या आने वाले भूकंप पर पहले से ही प्रतिक्रिया करते हैं। दूसरी ओर, वैज्ञानिकों ने पता लगाया है कि प्रकृति में विनाशकारी घटनाओं के दौरान, इन्फ्रासाउंड होता है - कम आवृत्ति वाले वायु कंपन। इसने उन परिकल्पनाओं को जन्म दिया कि जानवर, अपनी गंध की गहरी समझ के कारण, मनुष्यों की तुलना में ऐसे संकेतों को पहले समझ लेते हैं।

दुर्भाग्य से, इन्फ्रासाउंड कई मशीनों और औद्योगिक प्रतिष्ठानों द्वारा उत्पन्न होता है। यदि कहें कि यह कार या हवाई जहाज में होता है, तो कुछ समय बाद पायलट या ड्राइवर चिंतित हो जाते हैं, वे तेजी से थक जाते हैं और यह दुर्घटना का कारण बन सकता है।

इन्फ़्रासोनिक मशीनें शोर करती हैं, और फिर उन पर काम करना कठिन होता है। और आस-पास के सभी लोगों के लिए कठिन समय होगा। यह बेहतर नहीं है अगर किसी आवासीय भवन में इन्फ्रासाउंड के साथ वेंटिलेशन "गुलजार" हो। यह सुनने में अटपटा लगता है, लेकिन लोग चिड़चिड़े हो जाते हैं और बीमार भी पड़ सकते हैं। एक विशेष "परीक्षण" जिसे किसी भी उपकरण को पास करना होगा, आपको इन्फ्रासाउंड प्रतिकूलताओं से छुटकारा पाने की अनुमति देता है। यदि यह इन्फ्रासाउंड ज़ोन में "फोनेट" करता है, तो इसे लोगों तक पहुंच नहीं मिलेगी।

बहुत ऊँची ध्वनि को क्या कहते हैं? ऐसी चीख़ जो हमारे कानों तक नहीं पहुंच पाती? यह अल्ट्रासाउंड है. अल्ट्रासाउंड लोचदार तरंगें हैं जिनकी आवृत्ति लगभग (1.5 - 2)(104 हर्ट्ज (15 - 20 किलोहर्ट्ज) से 109 हर्ट्ज (1 गीगाहर्ट्ज) तक होती है; 109 से 1012 - 1013 हर्ट्ज तक आवृत्ति तरंगों के क्षेत्र को आमतौर पर हाइपरसाउंड कहा जाता है। आवृत्ति के आधार पर , अल्ट्रासाउंड को आसानी से 3 श्रेणियों में विभाजित किया गया है: कम-आवृत्ति अल्ट्रासाउंड (1.5 (104 - 105 हर्ट्ज), मध्य-आवृत्ति अल्ट्रासाउंड (105 - 107 हर्ट्ज), उच्च-आवृत्ति अल्ट्रासाउंड (107 - 109 हर्ट्ज)। इनमें से प्रत्येक रेंज की विशेषता है उत्पादन, स्वागत, प्रसार और अनुप्रयोग की अपनी विशिष्ट विशेषताओं द्वारा।

अपनी भौतिक प्रकृति से, अल्ट्रासाउंड लोचदार तरंगें हैं, और इसमें यह ध्वनि से अलग नहीं है, इसलिए ध्वनि और अल्ट्रासोनिक तरंगों के बीच आवृत्ति सीमा मनमानी है। हालाँकि, उच्च आवृत्तियों और इसलिए, छोटी तरंग दैर्ध्य के कारण, अल्ट्रासाउंड प्रसार की कई विशेषताएं होती हैं।

अल्ट्रासाउंड की तरंग दैर्ध्य कम होने के कारण इसकी प्रकृति मुख्य रूप से माध्यम की आणविक संरचना से निर्धारित होती है। गैस में और विशेष रूप से हवा में अल्ट्रासाउंड, उच्च क्षीणन के साथ फैलता है। तरल पदार्थ और ठोस पदार्थ, एक नियम के रूप में, अल्ट्रासाउंड के अच्छे संवाहक होते हैं; उनमें क्षीणन बहुत कम होता है।

मानव कान अल्ट्रासोनिक तरंगों को समझने में सक्षम नहीं है। हालाँकि, कई जानवर इसे स्वतंत्र रूप से स्वीकार करते हैं। अन्य चीज़ों के अलावा, ये कुत्ते भी हैं जिनसे हम बहुत परिचित हैं। लेकिन अफसोस, कुत्ते अल्ट्रासाउंड से "भौंक" नहीं सकते। लेकिन चमगादड़ और डॉल्फ़िन में अल्ट्रासाउंड उत्सर्जित करने और प्राप्त करने दोनों की अद्भुत क्षमता होती है।

हाइपरसाउंड 109 से 1012 - 1013 हर्ट्ज तक की आवृत्ति वाली लोचदार तरंगें हैं। अपनी भौतिक प्रकृति से, हाइपरसाउंड ध्वनि और अल्ट्रासोनिक तरंगों से अलग नहीं है। उच्च आवृत्तियों और, इसलिए, अल्ट्रासाउंड के क्षेत्र की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य के कारण, माध्यम में क्वासिपार्टिकल्स के साथ हाइपरसाउंड की बातचीत - चालन इलेक्ट्रॉनों, थर्मल फोनन, आदि के साथ - हाइपरसाउंड को अक्सर प्रवाह के रूप में भी दर्शाया जाता है क्वासिपार्टिकल्स के - फोनन।

हाइपरसाउंड की आवृत्ति रेंज डेसीमीटर, सेंटीमीटर और मिलीमीटर रेंज (तथाकथित अल्ट्राहाई आवृत्तियों) में विद्युत चुम्बकीय दोलनों की आवृत्तियों से मेल खाती है। सामान्य वायुमंडलीय दबाव और कमरे के तापमान पर हवा में 109 हर्ट्ज की आवृत्ति समान परिस्थितियों में हवा में अणुओं के मुक्त पथ के समान परिमाण के क्रम की होनी चाहिए। हालाँकि, लोचदार तरंगें किसी माध्यम में तभी फैल सकती हैं जब उनकी तरंग दैर्ध्य गैसों में कणों के मुक्त पथ से काफी अधिक हो या तरल पदार्थों में अंतर-परमाणु दूरी से अधिक हो। एसएनएफ. इसलिए, हाइपरसोनिक तरंगें सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर गैसों (विशेष रूप से हवा में) में फैल नहीं सकती हैं। तरल पदार्थों में, हाइपरसाउंड का क्षीणन बहुत अधिक होता है और प्रसार सीमा कम होती है। हाइपरसाउंड ठोस पदार्थों में अपेक्षाकृत अच्छी तरह से फैलता है - एकल क्रिस्टल, खासकर कम तापमान पर। लेकिन ऐसी स्थिति में भी हाइपरसाउंड केवल 1, अधिकतम 15 सेंटीमीटर की दूरी तय करने में सक्षम है।

ध्वनि लोचदार मीडिया - गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों में फैलने वाला यांत्रिक कंपन है, जिसे सुनने के अंगों द्वारा महसूस किया जाता है।

विशेष उपकरणों का उपयोग करके आप ध्वनि तरंगों के प्रसार को देख सकते हैं।

ध्वनि तरंगें मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकती हैं और इसके विपरीत, बीमारियों को ठीक करने में मदद करती हैं, यह ध्वनि के प्रकार पर निर्भर करता है।

यह पता चला है कि ऐसी ध्वनियाँ हैं जो मानव कान द्वारा नहीं समझी जाती हैं।

ग्रन्थसूची

पेरीश्किन ए.वी., गुटनिक ई.एम. भौतिकी 9वीं कक्षा

कास्यानोव वी. ए. भौतिकी 10वीं कक्षा

लियोनोव ए. ए "मैं दुनिया का अन्वेषण करता हूं" विवरण। विश्वकोश. भौतिक विज्ञान

अध्याय 2. ध्वनिक शोर और मनुष्यों पर इसका प्रभाव

उद्देश्य: मानव शरीर पर ध्वनिक शोर के प्रभावों का अध्ययन करना।

परिचय

हमारे चारों ओर की दुनिया ध्वनियों की एक अद्भुत दुनिया है। हमारे चारों ओर लोगों और जानवरों की आवाज़ें, संगीत और हवा की आवाज़ और पक्षियों का गायन सुनाई देता है। लोग वाणी के माध्यम से जानकारी प्रसारित करते हैं और श्रवण के माध्यम से इसे समझते हैं। जानवरों के लिए, ध्वनि कम महत्वपूर्ण नहीं है, और कुछ मायनों में और भी अधिक महत्वपूर्ण है, क्योंकि उनकी सुनवाई अधिक तीव्रता से विकसित होती है।

भौतिकी के दृष्टिकोण से, ध्वनि यांत्रिक कंपन है जो एक लोचदार माध्यम में फैलती है: पानी, वायु, ठोस, आदि। एक व्यक्ति की ध्वनि कंपन को समझने और उन्हें सुनने की क्षमता ध्वनि के अध्ययन के नाम पर परिलक्षित होती है - ध्वनिकी (ग्रीक अकुस्टिकोस से - श्रव्य, श्रवण)। हमारे श्रवण अंगों में ध्वनि की अनुभूति वायुदाब में समय-समय पर होने वाले परिवर्तनों के कारण होती है। ध्वनि दबाव परिवर्तन के एक बड़े आयाम के साथ ध्वनि तरंगों को मानव कान द्वारा तेज़ आवाज़ के रूप में माना जाता है, और ध्वनि दबाव परिवर्तन के एक छोटे आयाम के साथ - शांत ध्वनियों के रूप में। ध्वनि की मात्रा कंपन के आयाम पर निर्भर करती है। ध्वनि की मात्रा उसकी अवधि और श्रोता की व्यक्तिगत विशेषताओं पर भी निर्भर करती है।

उच्च आवृत्ति वाले ध्वनि कंपनों को उच्च तारत्व वाली ध्वनियाँ कहा जाता है, कम आवृत्ति वाले ध्वनि कंपनों को निम्न तारत्व वाली ध्वनियाँ कहा जाता है।

मानव श्रवण अंग लगभग 20 हर्ट्ज से 20,000 हर्ट्ज तक की आवृत्ति वाली ध्वनियों को समझने में सक्षम हैं। 20 हर्ट्ज से कम दबाव परिवर्तन आवृत्ति वाले माध्यम में अनुदैर्ध्य तरंगों को इन्फ्रासाउंड कहा जाता है, और 20,000 हर्ट्ज से अधिक की आवृत्ति के साथ - अल्ट्रासाउंड। मानव कान इन्फ्रासाउंड और अल्ट्रासाउंड को नहीं सुन पाता है, यानी सुन नहीं पाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ध्वनि सीमा की संकेतित सीमाएँ मनमानी हैं, क्योंकि वे लोगों की उम्र और उनके ध्वनि तंत्र की व्यक्तिगत विशेषताओं पर निर्भर करती हैं। आमतौर पर, उम्र के साथ, कथित ध्वनियों की ऊपरी आवृत्ति सीमा काफी कम हो जाती है - कुछ वृद्ध लोग 6,000 हर्ट्ज से अधिक नहीं की आवृत्ति वाली ध्वनियाँ सुन सकते हैं। इसके विपरीत, बच्चे उन ध्वनियों को समझ सकते हैं जिनकी आवृत्ति 20,000 हर्ट्ज से थोड़ी अधिक है।

20,000 हर्ट्ज से अधिक या 20 हर्ट्ज से कम आवृत्ति वाले कंपन कुछ जानवरों द्वारा सुने जाते हैं।

शारीरिक ध्वनिकी के अध्ययन का विषय स्वयं सुनने का अंग, उसकी संरचना और क्रिया है। वास्तुशिल्प ध्वनिकी कमरों में ध्वनि के प्रसार, ध्वनि पर आकार और आकृतियों के प्रभाव और उन सामग्रियों के गुणों का अध्ययन करती है जिनसे दीवारें और छतें ढकी जाती हैं। यह ध्वनि की श्रवण धारणा को संदर्भित करता है।

संगीत ध्वनिकी भी है, जो संगीत वाद्ययंत्रों और उनके सर्वोत्तम ध्वनि के लिए स्थितियों का अध्ययन करती है। भौतिक ध्वनिविज्ञान स्वयं ध्वनि कंपनों के अध्ययन से संबंधित है, और हाल ही में इसने उन कंपनों को अपनाया है जो श्रव्यता (अल्ट्राकॉस्टिक्स) की सीमा से परे हैं। यह यांत्रिक कंपनों को विद्युत कंपनों में और इसके विपरीत (इलेक्ट्रोकॉस्टिक्स) परिवर्तित करने के लिए व्यापक रूप से विभिन्न तरीकों का उपयोग करता है।

ऐतिहासिक सन्दर्भ

ध्वनियों का अध्ययन प्राचीन काल में शुरू हुआ, क्योंकि मनुष्य की विशेषता हर नई चीज़ में रुचि होती है। पहला ध्वनिक अवलोकन छठी शताब्दी ईसा पूर्व में किया गया था। पाइथागोरस ने स्वर की पिच और ध्वनि उत्पन्न करने वाली लंबी स्ट्रिंग या पाइप के बीच संबंध स्थापित किया।

चौथी शताब्दी ईसा पूर्व में, अरस्तू पहले व्यक्ति थे जिन्होंने सही ढंग से यह समझा कि ध्वनि हवा के माध्यम से कैसे यात्रा करती है। उन्होंने कहा कि एक ध्वनि पिंड हवा के संपीड़न और विरलन का कारण बनता है; उन्होंने बाधाओं से ध्वनि के प्रतिबिंब द्वारा प्रतिध्वनि की व्याख्या की।

15वीं शताब्दी में लियोनार्डो दा विंची ने विभिन्न स्रोतों से ध्वनि तरंगों की स्वतंत्रता का सिद्धांत तैयार किया।

1660 में, रॉबर्ट बॉयल के प्रयोगों ने साबित कर दिया कि हवा ध्वनि की संवाहक है (ध्वनि निर्वात में यात्रा नहीं करती है)।

1700-1707 में ध्वनिकी पर जोसेफ सेवुर के संस्मरण पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा प्रकाशित किए गए थे। इस संस्मरण में, सेवुर अंग डिजाइनरों के लिए प्रसिद्ध एक घटना की जांच करता है: यदि किसी अंग के दो पाइप एक ही समय में दो ध्वनियां उत्पन्न करते हैं, केवल पिच में थोड़ा भिन्न होता है, तो ध्वनि के आवधिक प्रवर्धन को ड्रम के रोल के समान सुना जाता है। . सेवुर ने इस घटना को दोनों ध्वनियों के कंपन के आवधिक संयोग से समझाया। उदाहरण के लिए, यदि दो ध्वनियों में से एक प्रति सेकंड 32 कंपन से मेल खाती है, और दूसरी 40 कंपन से मेल खाती है, तो पहली ध्वनि के चौथे कंपन का अंत दूसरी ध्वनि के पांचवें कंपन के अंत के साथ मेल खाता है और इस प्रकार ध्वनि को बढ़ाया जाता है. ऑर्गन पाइप से, सेवुर ने स्ट्रिंग कंपन के प्रायोगिक अध्ययन की ओर कदम बढ़ाया, कंपन के नोड्स और एंटीनोड्स का अवलोकन किया (ये नाम, जो अभी भी विज्ञान में मौजूद हैं, उनके द्वारा पेश किए गए थे), और यह भी देखा कि जब स्ट्रिंग उत्तेजित होती है, साथ में मुख्य स्वर, अन्य स्वर ध्वनि, जिनकी लंबाई तरंगें ½, 1/3, ¼, हैं। मुख्य से. उन्होंने इन नोट्स को उच्चतम हार्मोनिक टोन कहा, और यह नाम विज्ञान में बने रहने के लिए नियत था। अंत में, सेवूर ध्वनि के रूप में कंपन की धारणा की सीमा निर्धारित करने का प्रयास करने वाले पहले व्यक्ति थे: कम ध्वनियों के लिए उन्होंने प्रति सेकंड 25 कंपन की सीमा का संकेत दिया, और उच्च ध्वनियों के लिए - 12,800, फिर, न्यूटन, सेवूर के इन प्रयोगात्मक कार्यों के आधार पर , ध्वनि की तरंग दैर्ध्य की पहली गणना दी और इस निष्कर्ष पर पहुंचे, जो अब भौतिकी में अच्छी तरह से जाना जाता है, कि किसी भी खुले पाइप के लिए उत्सर्जित ध्वनि की तरंग दैर्ध्य पाइप की लंबाई के दोगुने के बराबर है।

ध्वनि स्रोत और उनकी प्रकृति

सभी ध्वनियों में जो समानता है वह यह है कि उन्हें उत्पन्न करने वाले निकाय, यानी ध्वनि के स्रोत, कंपन करते हैं। हर कोई उन ध्वनियों से परिचित है जो ड्रम के ऊपर खींचे गए चमड़े के हिलने, समुद्री लहरों और हवा से हिलने वाली शाखाओं से उत्पन्न होती हैं। वे सभी एक-दूसरे से भिन्न हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत ध्वनि का "रंग" पूरी तरह से उस गति पर निर्भर करता है जिसके कारण वह उत्पन्न होती है। इसलिए यदि कंपन गति अत्यंत तेज़ है, तो ध्वनि में उच्च आवृत्ति कंपन होता है। कम तीव्र दोलन गति कम आवृत्ति वाली ध्वनि उत्पन्न करती है। विभिन्न प्रयोगों से संकेत मिलता है कि कोई भी ध्वनि स्रोत आवश्यक रूप से कंपन करता है (हालांकि अक्सर ये कंपन आंखों पर ध्यान देने योग्य नहीं होते हैं)। उदाहरण के लिए, लोगों और कई जानवरों की आवाजें उनके स्वरयंत्रों के कंपन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती हैं, हवा के संगीत वाद्ययंत्रों की आवाज, सायरन की आवाज, हवा की सीटी और गड़गड़ाहट की आवाज उत्पन्न होती हैं। वायुराशियों के कंपन से।

लेकिन प्रत्येक दोलनशील वस्तु ध्वनि का स्रोत नहीं है। उदाहरण के लिए, किसी धागे या स्प्रिंग पर लटकाया गया दोलनशील भार ध्वनि नहीं बनाता है।

जिस आवृत्ति पर दोलन दोहराए जाते हैं उसे हर्ट्ज़ (या चक्र प्रति सेकंड) में मापा जाता है; 1Hz ऐसे आवधिक दोलन की आवृत्ति है, अवधि 1s है। ध्यान दें कि आवृत्ति वह गुण है जो हमें एक ध्वनि को दूसरे से अलग करने की अनुमति देता है।

शोध से पता चला है कि मानव कान 20 हर्ट्ज से 20,000 हर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ होने वाले पिंडों के ध्वनि यांत्रिक कंपन को समझने में सक्षम है। बहुत तेज़, 20,000 हर्ट्ज़ से अधिक या बहुत धीमी, 20 हर्ट्ज़ से कम, ध्वनि कंपन हम नहीं सुनते हैं। इसीलिए हमें उन ध्वनियों को रिकॉर्ड करने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है जो मानव कान द्वारा समझी जाने वाली आवृत्ति सीमा के बाहर होती हैं।

यदि दोलन गति की गति ध्वनि की आवृत्ति निर्धारित करती है, तो इसका परिमाण (कमरे का आकार) मात्रा निर्धारित करता है। यदि ऐसे पहिये को तेज़ गति से घुमाया जाता है, तो एक उच्च आवृत्ति वाला स्वर दिखाई देगा; धीमी गति से घुमाने पर कम आवृत्ति वाला स्वर उत्पन्न होगा। इसके अलावा, पहिये के दांत जितने छोटे होंगे (जैसा कि बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है), ध्वनि उतनी ही कमजोर होगी, और दांत जितने बड़े होंगे, यानी जितना अधिक वे प्लेट को विक्षेपित करने के लिए मजबूर करेंगे, ध्वनि उतनी ही तेज होगी। इस प्रकार, हम ध्वनि की एक और विशेषता - इसकी मात्रा (तीव्रता) पर ध्यान दे सकते हैं।

गुणवत्ता जैसे ध्वनि के गुण का उल्लेख करना असंभव नहीं है। गुणवत्ता का संरचना से गहरा संबंध है, जो अत्यधिक जटिल से लेकर अत्यंत सरल तक हो सकती है। अनुनादक द्वारा समर्थित ट्यूनिंग कांटा के स्वर की संरचना बहुत सरल होती है, क्योंकि इसमें केवल एक आवृत्ति होती है, जिसका मूल्य पूरी तरह से ट्यूनिंग कांटा के डिजाइन पर निर्भर करता है। इस मामले में, ट्यूनिंग कांटा की ध्वनि मजबूत और कमजोर दोनों हो सकती है।

जटिल ध्वनियाँ बनाना संभव है, उदाहरण के लिए, कई आवृत्तियों में एक अंग राग की ध्वनि होती है। यहां तक ​​कि मैंडोलिन के तार की ध्वनि भी काफी जटिल होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि एक खिंची हुई स्ट्रिंग न केवल मुख्य एक (ट्यूनिंग कांटा की तरह) के साथ कंपन करती है, बल्कि अन्य आवृत्तियों के साथ भी कंपन करती है। वे अतिरिक्त स्वर (हार्मोनिक्स) उत्पन्न करते हैं, जिनकी आवृत्तियाँ मौलिक स्वर की आवृत्ति से कई गुना अधिक होती हैं।

आवृत्ति की अवधारणा को शोर पर लागू करना अनुचित है, हालाँकि हम इसकी आवृत्तियों के कुछ क्षेत्रों के बारे में बात कर सकते हैं, क्योंकि वे ही एक शोर को दूसरे से अलग करते हैं। शोर स्पेक्ट्रम को अब एक या कई लाइनों द्वारा प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है, जैसा कि एक मोनोक्रोमैटिक सिग्नल या कई हार्मोनिक्स वाली आवधिक तरंग के मामले में होता है। इसे एक पूरी पट्टी के रूप में दर्शाया गया है

कुछ ध्वनियों, विशेष रूप से संगीतमय ध्वनियों की आवृत्ति संरचना ऐसी होती है कि सभी स्वर मूल स्वर के संबंध में हार्मोनिक होते हैं; ऐसे मामलों में, ध्वनियों को एक पिच (मौलिक स्वर की आवृत्ति द्वारा निर्धारित) कहा जाता है। अधिकांश ध्वनियाँ इतनी मधुर नहीं हैं; उनमें संगीतमय ध्वनियों की आवृत्तियों के बीच पूर्णांक संबंध नहीं है। ये ध्वनियाँ संरचना में शोर के समान हैं। इसलिए, जो कहा गया है उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए, हम कह सकते हैं कि ध्वनि की विशेषता मात्रा, गुणवत्ता और ऊंचाई है।

ध्वनि उत्पन्न होने के बाद उसका क्या होता है? उदाहरण के लिए, यह हमारे कान तक कैसे पहुंचता है? इसका वितरण कैसे किया जाता है?

हम कान से ध्वनि का अनुभव करते हैं। ध्वनि निकाय (ध्वनि स्रोत) और कान (ध्वनि रिसीवर) के बीच एक पदार्थ होता है जो ध्वनि कंपन को ध्वनि स्रोत से रिसीवर तक पहुंचाता है। प्रायः यह पदार्थ वायु होता है। ध्वनि वायुहीन अंतरिक्ष में यात्रा नहीं कर सकती। जैसे पानी के बिना लहरें अस्तित्व में नहीं रह सकतीं। प्रयोग इस निष्कर्ष की पुष्टि करते हैं। आइए उनमें से एक पर विचार करें। वायु पंप घंटी के नीचे एक घंटी रखें और इसे चालू करें। फिर वे हवा को बाहर निकालना शुरू करते हैं। जैसे-जैसे हवा पतली होती जाती है, ध्वनि कम से कम सुनने योग्य होती जाती है और अंततः लगभग पूरी तरह से गायब हो जाती है। जब मैं फिर से घंटी के नीचे हवा देना शुरू करता हूं, तो घंटी की आवाज फिर से सुनाई देने लगती है।

बेशक, ध्वनि न केवल हवा में, बल्कि अन्य निकायों में भी यात्रा करती है। इसे प्रायोगिक तौर पर भी सत्यापित किया जा सकता है. यहां तक ​​कि जब कोई मेज के दूसरे छोर पर अपना कान लगाता है तो मेज के एक छोर पर पड़ी जेब घड़ी की टिक-टिक जैसी धीमी आवाज भी स्पष्ट रूप से सुनी जा सकती है।

यह सर्वविदित है कि ध्वनि जमीन पर और विशेषकर रेलवे पटरियों पर लंबी दूरी तक प्रसारित होती है। रेल या ज़मीन पर अपना कान लगाकर आप दूर तक जाने वाली रेलगाड़ी की आवाज़ या सरपट दौड़ते घोड़े की आवाज़ सुन सकते हैं।

अगर हम पानी के अंदर किसी पत्थर से टकराएं तो हमें उस टक्कर की आवाज साफ सुनाई देगी। नतीजतन, ध्वनि भी पानी में यात्रा करती है। मछलियाँ किनारे पर लोगों के कदमों और आवाज़ों को सुनती हैं, यह बात मछुआरों को अच्छी तरह से पता है।

प्रयोगों से पता चला है कि अलग-अलग ठोस अलग-अलग तरीकों से ध्वनि का संचालन करते हैं। लोचदार निकाय ध्वनि के अच्छे संवाहक होते हैं। अधिकांश धातुएँ, लकड़ी, गैसें और तरल पदार्थ लोचदार निकाय हैं और इसलिए ध्वनि का संचालन अच्छी तरह से करते हैं।

नरम और छिद्रित पिंड ध्वनि के खराब संवाहक होते हैं। उदाहरण के लिए, जब कोई घड़ी जेब में होती है, तो वह मुलायम कपड़े से घिरी होती है और हमें उसकी टिक-टिक सुनाई नहीं देती।

वैसे, ठोस पदार्थों में ध्वनि का प्रसार इस तथ्य से संबंधित है कि एक हुड के नीचे रखी घंटी के साथ एक प्रयोग कब काबहुत आश्वस्त करने वाला नहीं लग रहा था. तथ्य यह है कि प्रयोगकर्ताओं ने घंटी को पर्याप्त रूप से अलग नहीं किया था, और ध्वनि तब भी सुनाई देती थी जब हुड के नीचे कोई हवा नहीं थी, क्योंकि कंपन स्थापना के विभिन्न कनेक्शनों के माध्यम से प्रसारित होते थे।

1650 में, अथानासियस किरचेर और ओटो हक ने घंटी के साथ एक प्रयोग के आधार पर निष्कर्ष निकाला कि ध्वनि प्रसार के लिए हवा की आवश्यकता नहीं है। और केवल दस साल बाद, रॉबर्ट बॉयल ने स्पष्ट रूप से इसके विपरीत साबित किया। उदाहरण के लिए, हवा में ध्वनि, अनुदैर्ध्य तरंगों द्वारा प्रसारित होती है, यानी, ध्वनि स्रोत से आने वाली हवा के वैकल्पिक संघनन और विरलन द्वारा। लेकिन चूंकि हमारे आस-पास का स्थान, पानी की द्वि-आयामी सतह के विपरीत, त्रि-आयामी है, तो ध्वनि तरंगें दो में नहीं, बल्कि तीन दिशाओं में फैलती हैं - अलग-अलग क्षेत्रों के रूप में।

ध्वनि तरंगें, किसी भी अन्य यांत्रिक तरंगों की तरह, अंतरिक्ष में तुरंत नहीं, बल्कि एक निश्चित गति से फैलती हैं। सबसे सरल अवलोकन हमें इसे सत्यापित करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, आंधी के दौरान, हम पहले बिजली देखते हैं और कुछ समय बाद ही गड़गड़ाहट सुनते हैं, हालांकि हवा के कंपन, जिन्हें हम ध्वनि के रूप में देखते हैं, बिजली की चमक के साथ-साथ होते हैं। तथ्य यह है कि प्रकाश की गति बहुत अधिक (300,000 किमी/सेकेंड) है, इसलिए हम यह मान सकते हैं कि फ्लैश घटित होते ही हम उसे देख सकते हैं। और बिजली के साथ-साथ बनने वाली गड़गड़ाहट की आवाज़ को अपने मूल स्थान से जमीन पर खड़े पर्यवेक्षक तक की दूरी तय करने में काफी ध्यान देने योग्य समय की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि हम बिजली देखने के 5 सेकंड से अधिक समय बाद गड़गड़ाहट सुनते हैं, तो हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि तूफान हमसे कम से कम 1.5 किमी दूर है। ध्वनि की गति उस माध्यम के गुणों पर निर्भर करती है जिसमें ध्वनि यात्रा करती है। वैज्ञानिकों ने विकसित किया है विभिन्न तरीकेकिसी भी वातावरण में ध्वनि की गति निर्धारित करना।

ध्वनि की गति और उसकी आवृत्ति तरंग दैर्ध्य निर्धारित करती है। एक तालाब में तरंगों का अवलोकन करते हुए, हम देखते हैं कि विकिरणित वृत्त कभी छोटे और कभी बड़े होते हैं, दूसरे शब्दों में, तरंग शिखरों या तरंग गर्तों के बीच की दूरी उस वस्तु के आकार के आधार पर भिन्न हो सकती है जिसने उन्हें बनाया है। अपने हाथ को पानी की सतह से काफी ऊपर पकड़कर, हम अपने ऊपर से गुजरने वाले हर छींटे को महसूस कर सकते हैं। क्रमिक तरंगों के बीच की दूरी जितनी अधिक होगी, उनके शिखर हमारी उंगलियों को उतनी ही कम बार स्पर्श करेंगे। यह सरल प्रयोग हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि पानी की सतह पर तरंगों के मामले में, तरंग प्रसार की एक निश्चित गति के लिए, एक उच्च आवृत्ति तरंग शिखरों के बीच एक छोटी दूरी से मेल खाती है, यानी छोटी तरंगें, और, इसके विपरीत, एक कम आवृत्ति लंबी तरंगों से मेल खाती है।

ध्वनि तरंगों के लिए भी यही सच है। तथ्य यह है कि एक ध्वनि तरंग अंतरिक्ष में एक निश्चित बिंदु से गुजरती है, इस बिंदु पर दबाव में परिवर्तन से आंका जा सकता है। यह परिवर्तन ध्वनि स्रोत झिल्ली के कंपन को पूरी तरह से दोहराता है। एक व्यक्ति ध्वनि सुनता है क्योंकि ध्वनि तरंग उसके कान के पर्दे पर अलग-अलग दबाव डालती है। एक बार ध्वनि तरंग का शिखर (या क्षेत्र) उच्च दबाव) हमारे कान तक पहुँचता है। हम दबाव महसूस करते हैं. यदि क्षेत्र उच्च रक्तचापचूँकि ध्वनि तरंगें एक-दूसरे का तेज़ी से अनुसरण करती हैं, इसलिए हमारे कान का पर्दा तेज़ी से कंपन करता है। यदि ध्वनि तरंग के शिखर एक-दूसरे से काफी पीछे रह जाते हैं, तो कान का परदा बहुत धीमी गति से कंपन करेगा।

हवा में ध्वनि की गति आश्चर्यजनक रूप से स्थिर मान है। हम पहले ही देख चुके हैं कि ध्वनि की आवृत्ति सीधे ध्वनि तरंग के शिखरों के बीच की दूरी से संबंधित होती है, अर्थात ध्वनि की आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य के बीच एक निश्चित संबंध होता है। हम इस संबंध को इस प्रकार व्यक्त कर सकते हैं: तरंग दैर्ध्य आवृत्ति से विभाजित गति के बराबर होती है। इसे रखने का दूसरा तरीका यह है कि तरंग दैर्ध्य आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है, आनुपातिकता का गुणांक ध्वनि की गति के बराबर होता है।

ध्वनि कैसे श्रव्य बनती है? जब ध्वनि तरंगें कान नहर में प्रवेश करती हैं, तो वे कान के परदे, मध्य कान और आंतरिक कान में कंपन करती हैं। कोक्लीअ में भरने वाले तरल में प्रवेश करने से वायु तरंगें प्रभावित होती हैं बाल कोशिकाएंकोर्टी के अंग के अंदर. श्रवण तंत्रिका इन आवेगों को मस्तिष्क तक भेजती है, जहां वे ध्वनियों में परिवर्तित हो जाते हैं।

शोर माप

शोर एक अप्रिय या अवांछनीय ध्वनि है, या ध्वनियों का एक समूह है जो उपयोगी संकेतों की धारणा में बाधा डालता है, मौन को बाधित करता है, हानिकारक होता है या चिड़चिड़ा प्रभावमानव शरीर पर, इसके प्रदर्शन को कम करना।

शोर-शराबे वाले क्षेत्रों में, कई लोगों को शोर संबंधी बीमारी के लक्षणों का अनुभव होता है: बढ़ जाना तंत्रिका उत्तेजना, तेजी से थकान होना, उच्च रक्तचाप।

शोर का स्तर इकाइयों में मापा जाता है,

दबाव की मात्रा को व्यक्त करने वाली ध्वनि डेसिबल है। यह दबाव अनंत काल तक महसूस नहीं किया जा सकता। 20-30 डीबी का शोर स्तर व्यावहारिक रूप से मनुष्यों के लिए हानिरहित है - यह एक प्राकृतिक पृष्ठभूमि शोर है। जहाँ तक तेज़ आवाज़ का सवाल है, यहाँ अनुमेय सीमा लगभग 80 डीबी है। 130 डीबी की ध्वनि पहले से ही एक व्यक्ति में दर्द का कारण बनती है, और 150 उसके लिए असहनीय हो जाती है।

ध्वनिक शोर - विभिन्न प्रकार के यादृच्छिक ध्वनि कंपन भौतिक प्रकृति, आयाम और आवृत्ति में यादृच्छिक परिवर्तन की विशेषता।

जब हवा के संघनन और विरलन से युक्त ध्वनि तरंग फैलती है, तो कान के परदे पर दबाव बदल जाता है। दबाव की इकाई 1 N/m2 है और ध्वनि शक्ति की इकाई 1 W/m2 है।

श्रवण सीमा न्यूनतम ध्वनि मात्रा है जिसे एक व्यक्ति महसूस करता है। यू भिन्न लोगयह अलग है, और इसलिए, परंपरागत रूप से, श्रव्यता की सीमा को 1000 हर्ट्ज पर 2x10"5 N/m2 के बराबर ध्वनि दबाव माना जाता है, जो 10"12 W/m2 की शक्ति के अनुरूप है। इन्हीं मूल्यों से मापी गई ध्वनि की तुलना की जाती है।

उदाहरण के लिए, जेट विमान के टेकऑफ़ के दौरान इंजन की ध्वनि शक्ति 10 W/m2 है, यानी यह सीमा से 1013 गुना अधिक है। इतनी बड़ी संख्या में काम करना असुविधाजनक है। भिन्न-भिन्न तीव्रता की ध्वनियों के बारे में वे कहते हैं कि एक दूसरे से कई गुना नहीं, बल्कि कई इकाइयों तक ऊँची होती है। टेलीफोन के आविष्कारक ए. बेल (1847-1922) के नाम पर ध्वनि इकाई को बेल कहा जाता है। ध्वनि की तीव्रता डेसिबल में मापी जाती है: 1 डीबी = 0.1 बी (बेल)। ध्वनि की तीव्रता, ध्वनि दबाव और वॉल्यूम स्तर कैसे संबंधित हैं इसका एक दृश्य प्रतिनिधित्व।

ध्वनि की धारणा न केवल इसकी मात्रात्मक विशेषताओं (दबाव और शक्ति) पर निर्भर करती है, बल्कि इसकी गुणवत्ता - आवृत्ति पर भी निर्भर करती है।

विभिन्न आवृत्तियों पर एक ही ध्वनि की मात्रा भिन्न-भिन्न होती है।

कुछ लोग उच्च आवृत्ति वाली ध्वनियाँ नहीं सुन सकते। इस प्रकार, वृद्ध लोगों में, ध्वनि धारणा की ऊपरी सीमा घटकर 6000 हर्ट्ज हो जाती है। वे नहीं सुनते, उदाहरण के लिए, मच्छर की चीख़ या क्रिकेट की ट्रिल, जो लगभग 20,000 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ ध्वनि उत्पन्न करती है।

प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी डी. टाइन्डल ने अपने एक मित्र के साथ की गई सैर का वर्णन इस प्रकार किया है: "सड़क के दोनों ओर घास के मैदान कीड़ों से भरे हुए थे, जो मेरे कानों में अपनी तीव्र भिनभिनाहट से हवा में भर गए, लेकिन मेरे मित्र ने नहीं सुना इनमें से कोई भी - कीड़ों का संगीत उसकी सुनने की सीमा से परे उड़ गया।

शोर का स्तर

तीव्रता - ध्वनि में ऊर्जा का स्तर - डेसिबल में मापा जाता है। एक फुसफुसाहट लगभग 15 डीबी के बराबर होती है, एक छात्र कक्षा में आवाजों की सरसराहट लगभग 50 डीबी तक पहुंच जाती है, और भारी यातायात के दौरान सड़क का शोर लगभग 90 डीबी होता है। 100 डीबी से ऊपर का शोर मानव कान के लिए असहनीय हो सकता है। 140 डीबी के आसपास का शोर (जैसे कि जेट विमान के उड़ान भरने की आवाज़) कान के लिए दर्दनाक हो सकता है और कान के परदे को नुकसान पहुंचा सकता है।

अधिकांश लोगों के लिए, उम्र के साथ सुनने की तीक्ष्णता कम हो जाती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कान की हड्डियाँ अपनी मूल गतिशीलता खो देती हैं, और इसलिए कंपन संचारित नहीं हो पाते हैं भीतरी कान. इसके अलावा, कान का संक्रमण कान के परदे को नुकसान पहुंचा सकता है और अस्थि-पंजर के कामकाज पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। यदि आपको सुनने में कोई समस्या महसूस हो तो आपको तुरंत डॉक्टर से परामर्श लेना चाहिए। कुछ प्रकार का बहरापन आंतरिक कान या श्रवण तंत्रिका की क्षति के कारण होता है। लगातार शोर के संपर्क में रहने (उदाहरण के लिए, किसी कारखाने के फर्श पर) या अचानक और बहुत तेज़ ध्वनि फटने के कारण भी श्रवण हानि हो सकती है। व्यक्तिगत स्टीरियो प्लेयर का उपयोग करते समय आपको बहुत सावधान रहना चाहिए, क्योंकि अत्यधिक मात्रा भी बहरेपन का कारण बन सकती है।

परिसर में अनुमेय शोर

शोर के स्तर के संबंध में, यह ध्यान देने योग्य है कि ऐसी अवधारणा कानून के दृष्टिकोण से अल्पकालिक और अनियमित नहीं है। इस प्रकार, यूक्रेन में, यूएसएसआर के दिनों में अपनाए गए आवासीय और सार्वजनिक भवनों और आवासीय क्षेत्रों में अनुमेय शोर के लिए स्वच्छता मानक अभी भी प्रभावी हैं। इस दस्तावेज़ के अनुसार, आवासीय परिसर में शोर का स्तर दिन के दौरान 40 डीबी और रात में 30 डीबी (22:00 से 8:00 तक) से अधिक नहीं होना चाहिए।

अक्सर शोर महत्वपूर्ण जानकारी लेकर आता है। एक कार या मोटरसाइकिल रेसर चलती गाड़ी के इंजन, चेसिस और अन्य हिस्सों से निकलने वाली आवाज़ों को ध्यान से सुनता है, क्योंकि कोई भी बाहरी आवाज़ दुर्घटना का अग्रदूत हो सकती है। ध्वनिकी, प्रकाशिकी, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और चिकित्सा में शोर महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

शोर क्या है? इसे विभिन्न भौतिक प्रकृति के यादृच्छिक जटिल कंपन के रूप में समझा जाता है।

शोर की समस्या बहुत लंबे समय से बनी हुई है। पहले से ही प्राचीन समय में, पक्की सड़कों पर पहियों की आवाज़ कई लोगों में अनिद्रा का कारण बनती थी।

या हो सकता है कि समस्या पहले भी उत्पन्न हुई हो, जब गुफा में पड़ोसी झगड़ने लगे क्योंकि उनमें से एक पत्थर का चाकू या कुल्हाड़ी बनाते समय बहुत जोर से खटखटा रहा था?

पर्यावरण में ध्वनि प्रदूषण लगातार बढ़ रहा है। यदि 1948 में, बड़े शहरों के निवासियों का सर्वेक्षण करते समय, 23% उत्तरदाताओं ने इस सवाल का सकारात्मक उत्तर दिया कि क्या उनके अपार्टमेंट में शोर उन्हें परेशान करता है, तो 1961 में यह आंकड़ा पहले से ही 50% था। पिछले दशक में शहरों में शोर का स्तर 10-15 गुना बढ़ गया है।

शोर एक प्रकार की ध्वनि है, हालाँकि इसे अक्सर "अवांछित ध्वनि" कहा जाता है। वहीं, विशेषज्ञों के मुताबिक, ट्राम का शोर 85-88 डीबी, ट्रॉलीबस - 71 डीबी, 220 एचपी से अधिक की इंजन शक्ति वाली बस का अनुमान है। साथ। - 92 डीबी, 220 एल से कम। साथ। - 80-85 डीबी.

ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि जो लोग नियमित रूप से तेज़ आवाज़ के संपर्क में रहते हैं उनमें ध्वनिक न्यूरोमा विकसित होने की संभावना दूसरों की तुलना में 1.5 गुना अधिक होती है।

ध्वनिक न्यूरोमा है अर्बुदजिससे सुनने की क्षमता में कमी आ जाती है। वैज्ञानिकों ने ध्वनिक न्यूरोमा वाले 146 और 564 रोगियों की जांच की स्वस्थ लोग. उन सभी से सवाल पूछा गया कि उन्हें कितनी बार कम से कम 80 डेसिबल (शोर) की तेज़ आवाज़ का सामना करना पड़ा ट्रैफ़िक). प्रश्नावली में उपकरणों के शोर, इंजन, संगीत, बच्चों की चीखें, शोर को ध्यान में रखा गया खेलने का कार्यक्रम, बार और रेस्तरां में। अध्ययन प्रतिभागियों से यह भी पूछा गया कि क्या वे श्रवण सुरक्षा उपकरणों का उपयोग करते हैं। जो लोग नियमित रूप से तेज़ संगीत सुनते हैं उनमें ध्वनिक न्यूरोमा विकसित होने का जोखिम 2.5 गुना बढ़ जाता है।

तकनीकी शोर के संपर्क में आने वालों के लिए - 1.8 बार। जो लोग नियमित रूप से बच्चों की चीखें सुनते हैं, उनके लिए स्टेडियम, रेस्तरां या बार में शोर 1.4 गुना अधिक होता है। श्रवण सुरक्षा पहनने पर, ध्वनिक न्यूरोमा विकसित होने का जोखिम उन लोगों की तुलना में अधिक नहीं होता है जो बिल्कुल भी शोर के संपर्क में नहीं आते हैं।

मनुष्यों पर ध्वनिक शोर का प्रभाव

मनुष्यों पर ध्वनिक शोर का प्रभाव भिन्न-भिन्न होता है:

ए. हानिकारक

शोर से सौम्य ट्यूमर का विकास होता है

लंबे समय तक शोर सुनने के अंग पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है, कान के पर्दे में खिंचाव पैदा करता है, जिससे ध्वनि के प्रति संवेदनशीलता कम हो जाती है। इससे हृदय, यकृत, थकावट और अत्यधिक परिश्रम में व्यवधान होता है तंत्रिका कोशिकाएं. उच्च शक्ति की ध्वनियाँ और शोर श्रवण यंत्र, तंत्रिका केंद्रों को प्रभावित करते हैं और दर्द और आघात का कारण बन सकते हैं। इस प्रकार ध्वनि प्रदूषण काम करता है।

कृत्रिम, मानव निर्मित शोर. वे मानव तंत्रिका तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। शहर के सबसे हानिकारक शोरों में से एक प्रमुख राजमार्गों पर मोटर वाहनों का शोर है। यह तंत्रिका तंत्र को परेशान करता है, जिससे व्यक्ति चिंता से परेशान रहता है और थकान महसूस करता है।

बी अनुकूल

उपयोगी ध्वनियों में पत्तों का शोर भी शामिल है। लहरों के छींटों का हमारे मानस पर शांत प्रभाव पड़ता है। पत्तों की शांत सरसराहट, झरने की बड़बड़ाहट, पानी की हल्की फुहार और सर्फ की आवाज एक व्यक्ति के लिए हमेशा सुखद होती है। वे उसे शांत करते हैं और तनाव दूर करते हैं।

सी. औषधीय

प्रकृति की ध्वनियों का उपयोग करके मनुष्यों पर चिकित्सीय प्रभाव उन डॉक्टरों और बायोफिजिसिस्टों के बीच उत्पन्न हुआ, जिन्होंने बीसवीं शताब्दी के शुरुआती 80 के दशक में अंतरिक्ष यात्रियों के साथ काम किया था। मनोचिकित्सा अभ्यास में, प्राकृतिक शोर का उपयोग विभिन्न रोगों के उपचार में सहायता के रूप में किया जाता है। मनोचिकित्सक तथाकथित "का भी उपयोग करते हैं श्वेत रव"। यह एक प्रकार की फुसफुसाहट है, जो पानी के छींटों के बिना लहरों की आवाज की याद दिलाती है। डॉक्टरों का मानना ​​​​है कि "सफेद शोर" शांत और शांति देता है।

मानव शरीर पर शोर का प्रभाव

लेकिन क्या केवल श्रवण अंग ही शोर से प्रभावित होते हैं?

छात्रों को निम्नलिखित कथनों को पढ़कर पता लगाने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।

1. शोर के कारण समय से पहले बुढ़ापा आ जाता है। सौ में से तीस मामलों में, शोर लोगों की जीवन प्रत्याशा को कम कर देता है बड़े शहर 8-12 साल के लिए.

2. हर तीसरी महिला और हर चौथा पुरुष शोर के बढ़ते स्तर के कारण होने वाली न्यूरोसिस से पीड़ित हैं।

3. गैस्ट्राइटिस, पेट और आंतों के अल्सर जैसे रोग अक्सर शोर-शराबे वाले वातावरण में रहने और काम करने वाले लोगों में पाए जाते हैं। पॉप संगीतकारों के लिए, पेट का अल्सर एक व्यावसायिक बीमारी है।

4. बस शोरगुल 1 मिनट के भीतर यह मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि में परिवर्तन ला सकता है, जो मिर्गी के रोगियों में मस्तिष्क की विद्युत गतिविधि के समान हो जाता है।

5. शोर तंत्रिका तंत्र को निराश करता है, खासकर जब इसे दोहराया जाता है।

6. शोर के प्रभाव में सांस लेने की आवृत्ति और गहराई में लगातार कमी आती रहती है। कभी-कभी हृदय संबंधी अतालता और उच्च रक्तचाप प्रकट होते हैं।

7. शोर के प्रभाव में, कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन और नमक चयापचय में परिवर्तन होता है, जो रक्त की जैव रासायनिक संरचना में परिवर्तन (रक्त शर्करा के स्तर में कमी) में प्रकट होता है।

अत्यधिक शोर (80 डीबी से ऊपर) न केवल श्रवण अंगों को प्रभावित करता है, बल्कि अन्य अंगों और प्रणालियों (परिसंचरण, पाचन, तंत्रिका, आदि) को भी प्रभावित करता है, महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं बाधित होती हैं, ऊर्जा चयापचय प्लास्टिक चयापचय पर हावी होने लगता है, जिससे समय से पहले बूढ़ा हो जाता है। शरीर का ।

शोर की समस्या

एक बड़े शहर में हमेशा यातायात का शोर रहता है। पिछले 25-30 वर्षों में, दुनिया भर के बड़े शहरों में शोर 12-15 डीबी बढ़ गया है (यानी, शोर की मात्रा 3-4 गुना बढ़ गई है)। यदि शहर के भीतर कोई हवाई अड्डा है, जैसा कि मॉस्को, वाशिंगटन, ओम्स्क और कई अन्य शहरों में होता है, तो यह अधिकतम से कई गुना अधिक हो जाता है अनुमेय स्तरध्वनि उत्तेजना.

और फिर भी, सड़क परिवहन शहर में शोर का प्रमुख स्रोत है। यह वह है जो शहरों की मुख्य सड़कों पर ध्वनि स्तर मीटर पैमाने पर 95 डीबी तक का शोर पैदा करता है। राजमार्ग की ओर बंद खिड़कियों वाले रहने वाले कमरों में शोर का स्तर सड़क की तुलना में केवल 10-15 डीबी कम है।

कारों का शोर कई कारणों पर निर्भर करता है: कार का निर्माण, उसकी सेवाक्षमता, गति, सड़क की सतह की गुणवत्ता, इंजन की शक्ति, आदि। इंजन शुरू होने और गर्म होने पर उससे निकलने वाला शोर तेजी से बढ़ जाता है। जब कार पहली गति (40 किमी/घंटा तक) से चलती है, तो इंजन का शोर दूसरी गति से पैदा होने वाले शोर से 2 गुना अधिक होता है। जब कार तेजी से ब्रेक लगाती है तो आवाज भी काफी बढ़ जाती है।

पर्यावरणीय शोर के स्तर पर मानव शरीर की स्थिति की निर्भरता का पता चला है। कुछ परिवर्तन नोट किये गये कार्यात्मक अवस्थाशोर के कारण केंद्रीय तंत्रिका और हृदय प्रणाली। शोर-शराबे वाले इलाकों में रहने वाले लोगों में कोरोनरी हृदय रोग, उच्च रक्तचाप और रक्त में कोलेस्ट्रॉल का स्तर बढ़ना अधिक आम है। शोर नींद को काफी हद तक बाधित करता है, जिससे इसकी अवधि और गहराई कम हो जाती है। सोने में लगने वाला समय एक घंटे या उससे अधिक बढ़ जाता है और जागने के बाद लोगों को थकान और सिरदर्द महसूस होता है। समय के साथ, यह सब पुरानी थकान में बदल जाता है, प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर करता है, रोगों के विकास में योगदान देता है और प्रदर्शन को कम करता है।

अब यह माना जाता है कि शोर किसी व्यक्ति की जीवन प्रत्याशा को लगभग 10 वर्ष तक कम कर सकता है। बढ़ती ध्वनि उत्तेजनाओं के कारण मानसिक रूप से बीमार लोग बढ़ रहे हैं; शोर का महिलाओं पर विशेष रूप से गहरा प्रभाव पड़ता है। सामान्य तौर पर, शहरों में कम सुनने वाले लोगों की संख्या में वृद्धि हुई है, लेकिन यह सबसे आम घटना बन गई है सिरदर्दऔर चिड़चिड़ापन बढ़ गया।

ध्वनि प्रदूषण

ध्वनि और उच्च शक्ति का शोर श्रवण यंत्र, तंत्रिका केंद्रों को प्रभावित करता है और दर्द और आघात का कारण बन सकता है। इस प्रकार ध्वनि प्रदूषण काम करता है। पत्तों की शांत सरसराहट, झरने की बड़बड़ाहट, पक्षियों की आवाज़, पानी की हल्की फुहार और सर्फ की आवाज़ एक व्यक्ति के लिए हमेशा सुखद होती है। वे उसे शांत करते हैं और तनाव दूर करते हैं। इसका उपयोग चिकित्सा संस्थानों में, मनोवैज्ञानिक राहत कक्षों में किया जाता है। प्रकृति का प्राकृतिक शोर तेजी से दुर्लभ होता जा रहा है, पूरी तरह से गायब हो रहा है या औद्योगिक, परिवहन और अन्य शोरों के कारण ख़त्म हो गया है।

लंबे समय तक शोर श्रवण अंग पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है, जिससे ध्वनि के प्रति संवेदनशीलता कम हो जाती है। इससे हृदय और यकृत में व्यवधान होता है, और तंत्रिका कोशिकाओं की थकावट और अत्यधिक तनाव होता है। तंत्रिका तंत्र की कमज़ोर कोशिकाएँ अपने कार्य का पर्याप्त समन्वय नहीं कर पाती हैं विभिन्न प्रणालियाँशरीर। यहीं से उनकी गतिविधियों में व्यवधान उत्पन्न होता है।

हम पहले से ही जानते हैं कि 150 डीबी का शोर इंसानों के लिए हानिकारक है। यह अकारण नहीं था कि मध्य युग में घंटी बजाकर फाँसी दी जाती थी। घंटियों की गर्जना ने सताया और धीरे-धीरे मार डाला।

प्रत्येक व्यक्ति शोर को अलग ढंग से समझता है। बहुत कुछ उम्र, स्वभाव, स्वास्थ्य और पर्यावरणीय स्थितियों पर निर्भर करता है। शोर का एक संचयी प्रभाव होता है, यानी, ध्वनिक जलन, शरीर में जमा होकर, तंत्रिका तंत्र पर तेजी से दबाव डालती है। शोर का शरीर की न्यूरोसाइकिक गतिविधि पर विशेष रूप से हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

शोर हृदय प्रणाली के कार्यात्मक विकारों का कारण बनता है; दृश्य और वेस्टिबुलर विश्लेषक पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है; कम करना प्रतिवर्ती गतिविधिजो अक्सर दुर्घटनाओं और चोटों का कारण बनता है।

शोर घातक है, शरीर पर इसका हानिकारक प्रभाव अदृश्य रूप से, अगोचर रूप से होता है, शरीर को होने वाली क्षति का तुरंत पता नहीं चलता है। इसके अलावा, मानव शरीर शोर के प्रति व्यावहारिक रूप से रक्षाहीन है।

डॉक्टर तेजी से शोर से होने वाली बीमारी के बारे में बात कर रहे हैं, जो मुख्य रूप से श्रवण और तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करती है। स्रोत ध्वनि प्रदूषणकोई औद्योगिक उद्यम या परिवहन हो सकता है। भारी डंप ट्रक और ट्राम विशेष रूप से तेज़ आवाज़ पैदा करते हैं। शोर मानव तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करता है, और इसलिए शहरों और उद्यमों में शोर संरक्षण के उपाय किए जाते हैं। रेलवे और ट्राम लाइनों और सड़कों, जिनके साथ माल परिवहन गुजरता है, को शहरों के मध्य भागों से कम आबादी वाले क्षेत्रों और उनके आसपास बनाए गए हरे स्थानों पर ले जाने की आवश्यकता है जो शोर को अच्छी तरह से अवशोषित करते हैं। हवाई जहाज़ों को शहरों के ऊपर से नहीं उड़ना चाहिए।

ध्वनिरोधन

कन्नी काटना हानिकारक प्रभावशोर इन्सुलेशन महत्वपूर्ण रूप से मदद करता है

शोर के स्तर को कम करना निर्माण और ध्वनिक उपायों के माध्यम से हासिल किया जाता है। बाहरी भवन के आवरणों, खिड़कियों और बालकनी के दरवाजों में दीवार की तुलना में काफी कम ध्वनि इन्सुलेशन होता है।

इमारतों की शोर सुरक्षा की डिग्री मुख्य रूप से किसी दिए गए उद्देश्य के लिए परिसर के लिए अनुमेय शोर मानकों द्वारा निर्धारित की जाती है।

ध्वनिक शोर से मुकाबला करें

एमएनआईआईपी की ध्वनिकी प्रयोगशाला परियोजना दस्तावेज़ीकरण के हिस्से के रूप में "ध्वनिक पारिस्थितिकी" अनुभाग विकसित कर रही है। ध्वनिरोधी परिसर, शोर नियंत्रण, ध्वनि सुदृढीकरण प्रणालियों की गणना और ध्वनिक माप पर परियोजनाएं चलायी जा रही हैं। हालाँकि सामान्य कमरों में लोग तेजी से ध्वनिक आराम चाहते हैं - शोर से अच्छी सुरक्षा, सुगम भाषण और तथाकथित की अनुपस्थिति। ध्वनिक प्रेत - कुछ लोगों द्वारा बनाई गई नकारात्मक ध्वनि छवियां। के लिए अभिप्रेत डिज़ाइनों में अतिरिक्त लड़ाईडेसीबल के साथ, कम से कम दो परतें वैकल्पिक होती हैं - "हार्ड" (प्लास्टरबोर्ड, जिप्सम फाइबर)। इसके अलावा, ध्वनिक डिजाइन को इसके मामूली स्थान पर कब्जा करना चाहिए। ध्वनिक शोर से निपटने के लिए फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टरिंग का उपयोग किया जाता है।

शहर और हरे स्थान

यदि आप अपने घर को पेड़ों के शोर से बचाते हैं, तो यह जानना उपयोगी होगा कि ध्वनियाँ पत्तियों द्वारा अवशोषित नहीं होती हैं। ट्रंक से टकराकर, ध्वनि तरंगें टूट जाती हैं, मिट्टी की ओर जाती हैं, जहां वे अवशोषित हो जाती हैं। स्प्रूस को मौन का सबसे अच्छा संरक्षक माना जाता है। यहां तक ​​कि सबसे व्यस्त राजमार्ग पर भी आप शांति से रह सकते हैं यदि आप अपने घर को हरे देवदार के पेड़ों की कतार से सुरक्षित रखते हैं। और आस-पास चेस्टनट लगाना अच्छा रहेगा। एक परिपक्व शाहबलूत का पेड़ साफ हो जाता है निकास गैसेंकारें, 10 मीटर तक ऊंची, 20 मीटर तक चौड़ी और 100 मीटर तक लंबी जगह, कई अन्य पेड़ों के विपरीत, चेस्टनट अपने "स्वास्थ्य" को लगभग कोई नुकसान पहुंचाए बिना जहरीली गैसों को विघटित करता है।

शहर की सड़कों के भू-दृश्यीकरण का महत्व बहुत अधिक है - झाड़ियों और वन बेल्टों के घने रोपण शोर से बचाते हैं, इसे 10-12 डीबी (डेसीबल) तक कम करते हैं, हवा में हानिकारक कणों की सांद्रता को 100 से 25% तक कम करते हैं, हवा की गति को कम करते हैं। 10 से 2 मीटर/सेकंड, कारों से निकलने वाली गैसों की सांद्रता को हवा की प्रति इकाई मात्रा में 15% तक कम करें, हवा को अधिक आर्द्र बनाएं, इसका तापमान कम करें, यानी इसे सांस लेने के लिए अधिक स्वीकार्य बनाएं।

हरे स्थान भी ध्वनि को अवशोषित करते हैं; जितने ऊँचे पेड़ और सघन रोपण, उतनी ही कम ध्वनि सुनाई देती है।

लॉन और फूलों की क्यारियों के साथ हरी जगहें मानव मानस पर लाभकारी प्रभाव डालती हैं, दृष्टि और तंत्रिका तंत्र को शांत करती हैं, प्रेरणा का स्रोत होती हैं और लोगों के प्रदर्शन को बढ़ाती हैं। कला और साहित्य की सबसे बड़ी कृतियाँ, वैज्ञानिकों की खोजें, प्रकृति के लाभकारी प्रभाव के तहत उत्पन्न हुईं। इस तरह बीथोवेन, त्चिकोवस्की, स्ट्रॉस और अन्य संगीतकारों की महानतम संगीत रचनाएँ, अद्भुत रूसी परिदृश्य कलाकारों शिश्किन, लेविटन की पेंटिंग और रूसी और सोवियत लेखकों की कृतियाँ बनाई गईं। यह कोई संयोग नहीं है कि साइबेरियाई विज्ञान केंद्रप्रोब्स्की बोर के हरे भरे स्थानों के बीच रखा गया था। यहां, शहर के शोर-शराबे से दूर और हरियाली से घिरे हुए, हमारे साइबेरियाई वैज्ञानिक सफलतापूर्वक अपना शोध कर रहे हैं।

मॉस्को और कीव जैसे शहरों की हरियाली अधिक है; उदाहरण के लिए, बाद में, टोक्यो की तुलना में प्रति निवासी 200 गुना अधिक पौधे हैं। जापान की राजधानी में, 50 वर्षों (1920-1970) में, केंद्र से दस किलोमीटर के दायरे में स्थित सभी हरे क्षेत्रों का लगभग आधा हिस्सा नष्ट हो गया। संयुक्त राज्य अमेरिका में, पिछले पांच वर्षों में लगभग 10 हजार हेक्टेयर केंद्रीय शहर के पार्क नष्ट हो गए हैं।

← शोर का व्यक्ति के स्वास्थ्य पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, मुख्य रूप से सुनने की क्षमता में गिरावट और तंत्रिका और हृदय प्रणाली की स्थिति के कारण।

← शोर को विशेष उपकरणों - ध्वनि स्तर मीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है।

← हमें लड़ना ही होगा हानिकारक प्रभावशोर के स्तर को नियंत्रित करके, साथ ही शोर के स्तर को कम करने के लिए विशेष उपायों का उपयोग करके।