ध्वनी प्रसार दाट असल्याचे दिसून येते. शाळा विश्वकोश

या धड्यात "ध्वनी लहरी" या विषयाचा समावेश आहे. या धड्यात आपण ध्वनीशास्त्राचा अभ्यास करत राहू. प्रथम, ध्वनी लहरींच्या व्याख्येची पुनरावृत्ती करूया, नंतर त्यांच्या वारंवारता श्रेणींचा विचार करूया आणि अल्ट्रासोनिक आणि इन्फ्रासोनिक लहरींच्या संकल्पनेशी परिचित होऊ या. आपण वेगवेगळ्या माध्यमांमधील ध्वनी लहरींच्या गुणधर्मांवर देखील चर्चा करू आणि त्यांची वैशिष्ट्ये काय आहेत ते जाणून घेऊ. .

ध्वनी लहरी -ही यांत्रिक स्पंदने आहेत जी श्रवणाच्या अवयवाशी पसरतात आणि संवाद साधतात, एखाद्या व्यक्तीला जाणवतात (चित्र 1).

तांदूळ. 1. ध्वनी लहरी

या लहरींशी संबंधित भौतिकशास्त्राच्या शाखेला ध्वनिशास्त्र असे म्हणतात. लोकप्रियपणे "श्रोते" म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या लोकांचा व्यवसाय ध्वनीशास्त्रज्ञ आहे. ध्वनी लहरी ही लवचिक माध्यमात पसरणारी लहर असते, ती एक रेखांशाची लहर असते आणि जेव्हा ती लवचिक माध्यमात पसरते तेव्हा संक्षेप आणि स्त्राव पर्यायी असते. हे एका अंतरावर कालांतराने प्रसारित केले जाते (चित्र 2).

तांदूळ. 2. ध्वनी लहरी प्रसार

ध्वनी लहरींमध्ये 20 ते 20,000 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह होणाऱ्या कंपनांचा समावेश होतो. या फ्रिक्वेन्सीसाठी संबंधित तरंगलांबी 17 मीटर (20 Hz साठी) आणि 17 मिमी (20,000 Hz साठी) आहेत. या श्रेणीला श्रवणीय ध्वनी म्हटले जाईल. या तरंगलांबी हवेसाठी दिलेल्या आहेत, ज्यामध्ये ध्वनीचा वेग समान आहे.

ध्वनितज्ञ हाताळतात अशा श्रेणी देखील आहेत - इन्फ्रासोनिक आणि अल्ट्रासोनिक. इन्फ्रासोनिक म्हणजे ज्यांची वारंवारता 20 Hz पेक्षा कमी असते. आणि प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) ते आहेत ज्यांची वारंवारता 20,000 Hz (Fig. 3) पेक्षा जास्त असते.

तांदूळ. 3. ध्वनी लहरी श्रेणी

प्रत्येक सुशिक्षित व्यक्तीला ध्वनी लहरींच्या वारंवारता श्रेणीशी परिचित असले पाहिजे आणि हे माहित असले पाहिजे की जर तो अल्ट्रासाऊंडसाठी गेला तर, संगणकाच्या स्क्रीनवरील चित्र 20,000 Hz पेक्षा जास्त वारंवारतेसह तयार केले जाईल.

अल्ट्रासाऊंड -या ध्वनीच्या लाटांसारख्या यांत्रिक लाटा आहेत, परंतु 20 kHz ते एक अब्ज हर्ट्झ पर्यंत वारंवारता सह.

एक अब्ज हर्ट्झपेक्षा जास्त वारंवारता असलेल्या लहरी म्हणतात अतिध्वनी.

कास्ट भागांमधील दोष शोधण्यासाठी अल्ट्रासाऊंडचा वापर केला जातो. लहान अल्ट्रासोनिक सिग्नलचा प्रवाह तपासल्या जाणाऱ्या भागाकडे निर्देशित केला जातो. ज्या ठिकाणी कोणतेही दोष नाहीत, तेथे सिग्नल रिसीव्हरद्वारे नोंदणी न करता त्या भागातून जातात.

जर त्या भागात क्रॅक, हवेची पोकळी किंवा इतर विसंगती असेल तर अल्ट्रासोनिक सिग्नल त्यातून परावर्तित होतो आणि परत येताना रिसीव्हरमध्ये प्रवेश करतो. या पद्धतीला म्हणतात अल्ट्रासोनिक दोष शोधणे.

अल्ट्रासाऊंड ऍप्लिकेशन्सची इतर उदाहरणे म्हणजे मशीन अल्ट्रासाऊंड तपासणी, अल्ट्रासाऊंड मशीन, अल्ट्रासाऊंड थेरपी.

इन्फ्रासाऊंड -यांत्रिक लाटा ध्वनीच्या लाटांसारख्याच असतात, परंतु त्यांची वारंवारता 20 Hz पेक्षा कमी असते. ते लक्षात येत नाहीत मानवी कान.

वादळ, त्सुनामी, भूकंप, चक्रीवादळ, ज्वालामुखीचा उद्रेक आणि गडगडाट हे इन्फ्रासाऊंड लहरींचे नैसर्गिक स्रोत आहेत.

इन्फ्रासाऊंड ही एक महत्त्वाची लहर आहे जी पृष्ठभागाला कंपन करण्यासाठी वापरली जाते (उदाहरणार्थ, काही मोठ्या वस्तू नष्ट करण्यासाठी). आम्ही जमिनीत इन्फ्रासाऊंड लाँच करतो - आणि माती फुटते. हे कुठे वापरले जाते? उदाहरणार्थ, हिऱ्याच्या खाणींमध्ये, जिथे ते हिऱ्याचे घटक असलेले धातू घेतात आणि हे हिऱ्यांचा समावेश शोधण्यासाठी लहान कणांमध्ये चिरडतात (चित्र 4).

तांदूळ. 4. इन्फ्रासाऊंडचा अनुप्रयोग

ध्वनीची गती पर्यावरणीय परिस्थिती आणि तापमानावर अवलंबून असते (चित्र 5).

तांदूळ. 5. विविध माध्यमांमध्ये ध्वनी लहरींच्या प्रसाराचा वेग

कृपया लक्षात ठेवा: हवेत ध्वनीचा वेग बरोबर आहे, आणि वर, वेग वाढतो. जर तुम्ही संशोधक असाल तर हे ज्ञान तुमच्यासाठी उपयुक्त ठरू शकते. तुम्ही काही प्रकारचे तापमान सेन्सर देखील आणू शकता जे माध्यमात आवाजाचा वेग बदलून तापमानातील फरक रेकॉर्ड करेल. आपल्याला आधीच माहित आहे की माध्यम जितके घनतेचे असेल, माध्यमातील कणांमधील परस्परसंवाद जितका गंभीर असेल तितक्या वेगाने लहर पसरते. शेवटच्या परिच्छेदात आपण कोरडी हवा आणि ओलसर हवेचे उदाहरण वापरून याबद्दल चर्चा केली. पाण्यासाठी, ध्वनी प्रसाराचा वेग आहे. जर आपण ध्वनी लहरी तयार केली (ट्यूनिंग फोर्कवर ठोठावा), तर पाण्यामध्ये त्याच्या प्रसाराची गती हवेपेक्षा 4 पट जास्त असेल. पाण्याद्वारे, माहिती हवेपेक्षा 4 पट वेगाने पोहोचेल. आणि स्टीलमध्ये ते आणखी वेगवान आहे: (चित्र 6).

तांदूळ. 6. ध्वनी लहरी प्रसार गती

इल्या मुरोमेट्स (आणि सर्व नायक आणि सामान्य रशियन लोक आणि गायदारच्या आरव्हीएस मधील मुले) वापरलेल्या महाकाव्यांमधून तुम्हाला माहिती आहे, त्यांनी खूप वापरले. एक मनोरंजक मार्गानेजवळ येत असलेली, परंतु अद्याप दूर असलेली वस्तू शोधणे. हालचाल करताना तो जो आवाज करतो तो अजून ऐकू येत नाही. इल्या मुरोमेट्स, जमिनीवर कान ठेवून, तिला ऐकू शकतात. का? कारण ध्वनी घनदाट जमिनीवर जास्त वेगाने प्रसारित केला जातो, याचा अर्थ तो इल्या मुरोमेट्सच्या कानापर्यंत जलद पोहोचेल आणि तो शत्रूला सामोरे जाण्याची तयारी करू शकेल.

सर्वात मनोरंजक ध्वनी लहरी म्हणजे संगीत ध्वनी आणि आवाज. कोणत्या वस्तू ध्वनी लहरी निर्माण करू शकतात? जर आपण तरंग स्त्रोत आणि एक लवचिक माध्यम घेतले, जर आपण ध्वनी स्त्रोताला सुसंवादीपणे कंपन केले तर आपल्याला एक अद्भुत ध्वनी लहरी मिळेल, ज्याला संगीत ध्वनी म्हणतात. ध्वनी लहरींचे हे स्रोत, उदाहरणार्थ, गिटार किंवा पियानोचे तार असू शकतात. ही एक ध्वनी लहरी असू शकते जी पाईप (अवयव किंवा पाईप) च्या हवेच्या अंतरामध्ये तयार होते. संगीत धड्यांमधून तुम्हाला नोट्स माहित आहेत: do, re, mi, fa, sol, la, si. ध्वनीशास्त्रात, त्यांना टोन म्हणतात (चित्र 7).

तांदूळ. 7. संगीत स्वर

टोन तयार करू शकणाऱ्या सर्व वस्तूंमध्ये वैशिष्ट्ये असतील. ते वेगळे कसे आहेत? ते तरंगलांबी आणि वारंवारता मध्ये भिन्न आहेत. जर या ध्वनी लहरी कर्णमधुर आवाजात निर्माण झालेल्या नसतील किंवा एखाद्या सामान्य वाद्यवृंदाच्या तुकड्यात जोडल्या गेल्या नसतील, तर अशा प्रकारच्या आवाजांना आवाज असे म्हणतात.

गोंगाट- विविध भौतिक स्वरूपांचे यादृच्छिक दोलन, त्यांच्या ऐहिक आणि वर्णक्रमीय संरचनेच्या जटिलतेद्वारे वैशिष्ट्यीकृत. आवाजाची संकल्पना घरगुती आणि भौतिक दोन्ही आहे, ती खूप सारखीच आहेत आणि म्हणूनच आम्ही ती एक स्वतंत्र महत्त्वाची वस्तू म्हणून ओळखतो.

ध्वनी लहरींच्या परिमाणवाचक अंदाजाकडे वळू. संगीत ध्वनी लहरींची वैशिष्ट्ये काय आहेत? ही वैशिष्ट्ये केवळ हार्मोनिक ध्वनी कंपनांना लागू होतात. तर, आवाज आवाज. ध्वनी आवाज कसा ठरवला जातो? ध्वनी लहरींचा वेळेत होणारा प्रसार किंवा ध्वनी लहरीच्या स्त्रोताच्या दोलनांचा विचार करूया (चित्र 8).

तांदूळ. 8. आवाज आवाज

त्याच वेळी, जर आम्ही सिस्टममध्ये खूप आवाज जोडला नाही (उदाहरणार्थ, आम्ही शांतपणे पियानो की दाबतो), तर एक शांत आवाज येईल. जर आपण जोरात आपला हात वर केला तर आपण कळ दाबून हा आवाज करतो, आपल्याला मोठा आवाज येतो. हे कशावर अवलंबून आहे? मोठ्या आवाजापेक्षा शांत ध्वनीचे कंपन मोठेपणा कमी असते.

संगीत ध्वनी आणि इतर कोणत्याही आवाजाचे पुढील महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे उंची. आवाजाची पिच कशावर अवलंबून असते? उंची वारंवारतेवर अवलंबून असते. आम्ही स्त्रोत वारंवार दोलन करू शकतो किंवा आम्ही ते फार लवकर दोलन करू शकत नाही (म्हणजे, प्रति युनिट वेळेत कमी दोलन करू शकतो). समान मोठेपणा (चित्र 9) च्या उच्च आणि निम्न ध्वनीच्या टाइम स्वीपचा विचार करूया.

तांदूळ. 9. खेळपट्टी

एक मनोरंजक निष्कर्ष काढला जाऊ शकतो. जर एखादी व्यक्ती बास आवाजात गाते, तर त्याचा ध्वनी स्त्रोत (व्होकल कॉर्ड्स) सोप्रानो गाणाऱ्या व्यक्तीपेक्षा कित्येक पटीने हळू कंपन करतो. दुस-या प्रकरणात, व्होकल कॉर्ड्स अधिक वेळा कंपन करतात आणि त्यामुळे वेव्हच्या प्रसारामध्ये अधिक वेळा कॉम्प्रेशन आणि डिस्चार्जचे पॉकेट्स होतात.

ध्वनी लहरींचे आणखी एक मनोरंजक वैशिष्ट्य आहे ज्याचा भौतिकशास्त्रज्ञ अभ्यास करत नाहीत. या लाकूड. बाललाईका किंवा सेलोवर सादर केलेल्या संगीताचा समान भाग तुम्हाला माहित आहे आणि सहजपणे ओळखता येईल. हे आवाज किंवा ही कामगिरी कशी वेगळी आहे? प्रयोगाच्या सुरुवातीला, आम्ही ध्वनी निर्माण करणाऱ्या लोकांना ते अंदाजे समान मोठेपणाचे बनविण्यास सांगितले, जेणेकरून आवाजाची मात्रा समान असेल. हे ऑर्केस्ट्राच्या बाबतीत आहे: कोणतेही वाद्य हायलाइट करण्याची आवश्यकता नसल्यास, प्रत्येकजण अंदाजे समान, समान ताकदीने वाजवतो. तर बाललाईका आणि सेलोचे लाकूड वेगळे आहे. आकृती वापरून एका उपकरणातून निर्माण होणारा ध्वनी दुसऱ्या उपकरणातून काढला तर ते सारखेच असतील. परंतु तुम्ही ही वाद्ये त्यांच्या आवाजावरून सहज ओळखू शकता.

लाकडाच्या महत्त्वाचे आणखी एक उदाहरण. एकाच संगीत विद्यापीठातून एकाच शिक्षकांसह पदवीधर झालेल्या दोन गायकांची कल्पना करा. त्यांनी सरळ ए सह तितकाच चांगला अभ्यास केला. काही कारणास्तव, एक उत्कृष्ट कलाकार बनतो, तर दुसरा आयुष्यभर त्याच्या कारकिर्दीबद्दल असमाधानी असतो. खरं तर, हे केवळ त्यांच्या उपकरणाद्वारे निश्चित केले जाते, ज्यामुळे वातावरणात स्वर कंपने होतात, म्हणजेच त्यांचे आवाज लाकडात भिन्न असतात.

संदर्भग्रंथ

1. सोकोलोविच यु.ए., बोगदानोवा जी.एस. भौतिकशास्त्र: समस्या सोडवण्याच्या उदाहरणांसह एक संदर्भ पुस्तक. - दुसरी आवृत्ती पुनर्विभाजन. - एक्स.: वेस्टा: प्रकाशन गृह "रानोक", 2005. - 464 पी.
2. पेरीश्किन ए.व्ही., गुटनिक ई.एम., भौतिकशास्त्र. 9वी श्रेणी: सामान्य शिक्षणासाठी पाठ्यपुस्तक. संस्था/ए.व्ही. पेरीश्किन, ई.एम. गुटनिक. - 14 वी आवृत्ती, स्टिरियोटाइप. - एम.: बस्टर्ड, 2009. - 300 पी.

1. इंटरनेट पोर्टल “eduspb.com” ()
2. इंटरनेट पोर्टल “msk.edu.ua” ()
3. इंटरनेट पोर्टल “class-fizika.narod.ru” ()

गृहपाठ

1. आवाजाचा प्रवास कसा होतो? आवाजाचा स्त्रोत काय असू शकतो?
2. आवाज अवकाशातून प्रवास करू शकतो?
3. एखाद्या व्यक्तीच्या ऐकण्याच्या अवयवापर्यंत पोहोचणारी प्रत्येक लहर त्याला जाणवते का?

तुम्ही कधी विचार केला आहे की आवाज हा जीवन, कृती आणि हालचाल यांच्यातील सर्वात उल्लेखनीय अभिव्यक्तींपैकी एक आहे? आणि प्रत्येक आवाजाचा स्वतःचा "चेहरा" असतो या वस्तुस्थितीबद्दल देखील? आणि डोळे मिटूनही, काहीही न पाहता, आपण आपल्या आजूबाजूला काय घडत आहे याचा फक्त आवाजाने अंदाज लावू शकतो. आपण मित्रांचे आवाज वेगळे करू शकतो, खडखडाट, गर्जना, भुंकणे, म्याविंग इत्यादी ऐकू शकतो. हे सर्व ध्वनी आपल्याला लहानपणापासून परिचित आहेत आणि त्यापैकी कोणताही आवाज आपण सहजपणे ओळखू शकतो. शिवाय, अगदी निरपेक्ष शांततेतही आपण सूचीबद्ध केलेला प्रत्येक ध्वनी आपल्या आंतरिक श्रवणाने ऐकू शकतो. प्रत्यक्षात तशी कल्पना करा.

आवाज म्हणजे काय?

मानवी कानाद्वारे समजले जाणारे ध्वनी हे आपल्या सभोवतालच्या जगाबद्दल माहितीचे सर्वात महत्वाचे स्त्रोत आहेत. समुद्र आणि वाऱ्याचा आवाज, पक्ष्यांचे आवाज, मानवी आवाज आणि प्राण्यांचे रडणे, गडगडाट, कान हलवण्याचे आवाज, बदलत्या बाह्य परिस्थितीशी जुळवून घेणे सोपे करते.

जर, उदाहरणार्थ, डोंगरात दगड पडला, आणि त्याच्या पडण्याचा आवाज ऐकू शकणारा जवळपास कोणी नसेल, तर तो आवाज अस्तित्वात होता की नाही? प्रश्नाचे उत्तर सकारात्मक आणि नकारात्मक दोन्ही समान प्रमाणात दिले जाऊ शकते, कारण "ध्वनी" या शब्दाचा दुहेरी अर्थ आहे. म्हणून, सहमत होणे आवश्यक आहे. म्हणून, ध्वनी काय मानला जातो यावर सहमत होणे आवश्यक आहे - एक भौतिक घटना. हवेतील ध्वनी कंपनांच्या प्रसाराचे स्वरूप किंवा श्रोत्याच्या संवेदना. पहिले मूलत: एक कारण आहे, दुसरे परिणाम आहे, तर ध्वनीची पहिली संकल्पना वस्तुनिष्ठ आहे, दुसरी व्यक्तिनिष्ठ आहे. पहिल्या प्रकरणात, ध्वनी हा खऱ्या अर्थाने नदीच्या प्रवाहासारखा वाहणारा ऊर्जेचा प्रवाह आहे. असा आवाज ज्या माध्यमातून जातो ते माध्यम बदलू शकतो आणि स्वतःच त्याद्वारे बदलला जातो. "दुसऱ्या बाबतीत, ध्वनीचा अर्थ असा होतो की ऐकणाऱ्यामध्ये उद्भवणाऱ्या संवेदना श्रवणयंत्राद्वारे ध्वनी लहरी मेंदूवर कार्य करते. ध्वनी ऐकून, व्यक्ती विविध संवेदना अनुभवू शकते. विविध प्रकारच्या भावना आपल्यामध्ये त्या ध्वनीच्या जटिल संकुलामुळे निर्माण होतात ज्याला आपण संगीत म्हणतो. ध्वनी हा उच्चाराचा आधार बनतो. मानवी समाजात संवादाचे मुख्य साधन म्हणून काम करते. आणि शेवटी, आवाजाचा एक प्रकार आहे ज्याला आवाज म्हणतात. वस्तुनिष्ठ आकलनाच्या दृष्टिकोनातून आवाजाचे विश्लेषण हे वस्तुनिष्ठ मूल्यांकनापेक्षा अधिक क्लिष्ट आहे.

आवाज कसा तयार करायचा?

सर्व ध्वनींमध्ये काय साम्य आहे ते म्हणजे ते निर्माण करणारी शरीरे, म्हणजे ध्वनीचे स्त्रोत, कंपन करतात (जरी बहुतेकदा ही कंपने डोळ्यांना अदृश्य असतात). उदाहरणार्थ, लोक आणि अनेक प्राण्यांच्या आवाजांचे आवाज त्यांच्या कंपनांच्या परिणामी उद्भवतात. व्होकल कॉर्ड, वाऱ्याच्या वाद्याचा आवाज, सायरनचा आवाज, वाऱ्याची शिट्टी आणि गडगडाट हे हवेतील चढउतारांमुळे होतात.

उदाहरण म्हणून शासक वापरुन, आपण अक्षरशः आपल्या स्वत: च्या डोळ्यांनी पाहू शकता की आवाज कसा जन्माला येतो. जेव्हा आपण एक टोक बांधतो, दुसरे खेचतो आणि सोडतो तेव्हा राज्यकर्ता कोणती हालचाल करतो? आपल्या लक्षात येईल की तो थरथर कापत आहे आणि संकोच करत आहे. याच्या आधारे, आम्ही असा निष्कर्ष काढतो की काही वस्तूंच्या लहान किंवा लांब कंपनांमुळे आवाज तयार होतो.

ध्वनीचा स्रोत केवळ कंपन करणाऱ्या वस्तू असू शकत नाही. उड्डाण करताना गोळ्या किंवा शेलची शिट्टी वाजणे, वाऱ्याचा ओरडणे, जेट इंजिनची गर्जना हवेच्या प्रवाहात खंडित होण्यापासून जन्माला येते, ज्या दरम्यान दुर्मिळता आणि कॉम्प्रेशन देखील होते.

तसेच, उपकरण वापरून ध्वनी कंपनाच्या हालचाली लक्षात घेतल्या जाऊ शकतात - एक ट्यूनिंग काटा. हा एक वक्र धातूचा रॉड आहे जो रेझोनेटर बॉक्सवर पायावर बसविला जातो. हातोड्याने ट्यूनिंग काटा मारला तर आवाज येईल. ट्यूनिंग फोर्क शाखांचे कंपन अगोचर आहेत. पण जर तुम्ही धाग्यावर लटकवलेला छोटा बॉल ध्वनी ट्यूनिंग फोर्कवर आणला तर ते शोधले जाऊ शकतात. चेंडू वेळोवेळी उसळतो, जो कॅमेरॉनच्या फांद्यांची कंपने दर्शवतो.

सभोवतालच्या हवेशी ध्वनी स्त्रोताच्या परस्परसंवादाच्या परिणामी, हवेचे कण ध्वनी स्त्रोताच्या हालचालींसह (किंवा "जवळजवळ वेळेत") संकुचित आणि विस्तारित होऊ लागतात. मग, द्रव माध्यम म्हणून हवेच्या गुणधर्मांमुळे, कंपने एका हवेच्या कणातून दुसऱ्या कणात हस्तांतरित केली जातात.

ध्वनी लहरींच्या प्रसाराच्या स्पष्टीकरणाच्या दिशेने

परिणामी, स्पंदने हवेतून दूर अंतरावर प्रसारित केली जातात, म्हणजे, ध्वनी किंवा ध्वनी लहरी, किंवा, फक्त, ध्वनी, हवेतून प्रसारित होतात. आवाज, मानवी कानापर्यंत पोहोचतो, त्या बदल्यात, त्याच्या संवेदनशील भागात कंपनांना उत्तेजित करतो, जे आपल्याला भाषण, संगीत, आवाज इत्यादींच्या रूपात समजतात (त्याच्या स्त्रोताच्या स्वरूपानुसार ध्वनीच्या गुणधर्मांवर अवलंबून) .

ध्वनी लहरींचा प्रसार

आवाज "चालतो" कसा आहे हे पाहणे शक्य आहे का? पारदर्शक हवा किंवा पाण्यात, कणांची स्पंदने स्वतःच अगोदर असतात. परंतु आपण सहजपणे एक उदाहरण शोधू शकता जे आपल्याला सांगेल की जेव्हा आवाज प्रसारित होतो तेव्हा काय होते.

ध्वनी लहरींच्या प्रसारासाठी आवश्यक अट म्हणजे भौतिक माध्यमाची उपस्थिती.

व्हॅक्यूममध्ये, ध्वनी लहरींचा प्रसार होत नाही, कारण तेथे कोणतेही कण नसतात जे कंपनाच्या स्त्रोतापासून परस्परसंवाद प्रसारित करतात.

म्हणून, वातावरणाच्या कमतरतेमुळे, चंद्रावर संपूर्ण शांतता राज्य करते. त्याच्या पृष्ठभागावर उल्का पडणे देखील निरीक्षकांना ऐकू येत नाही.

ध्वनी लहरींच्या प्रसाराची गती कणांमधील परस्परसंवादाच्या प्रसाराच्या गतीने निर्धारित केली जाते.

ध्वनीचा वेग म्हणजे ध्वनी लहरींच्या प्रसाराचा वेग. वायूमध्ये, ध्वनीचा वेग रेणूंच्या थर्मल वेगाच्या क्रमाने (अधिक अचूकपणे, काहीसा कमी) असतो आणि त्यामुळे वाढत्या वायूच्या तापमानासह वाढते. पदार्थाच्या रेणूंमधील परस्परसंवादाची संभाव्य उर्जा जितकी जास्त असेल तितका ध्वनीचा वेग जास्त असेल, म्हणून द्रवामध्ये ध्वनीचा वेग, जो यामधून, वायूमधील ध्वनीच्या वेगापेक्षा जास्त असतो. उदाहरणार्थ, मध्ये समुद्राचे पाणीध्वनीचा वेग १५१३ मी/से. स्टीलमध्ये, जेथे आडवा आणि अनुदैर्ध्य लहरींचा प्रसार होऊ शकतो, त्यांच्या प्रसाराची गती वेगळी असते. ट्रान्सव्हर्स लाटा 3300 m/s च्या वेगाने आणि रेखांशाच्या लाटा 6600 m/s वेगाने पसरतात.

कोणत्याही माध्यमातील ध्वनीचा वेग सूत्रानुसार मोजला जातो:

जेथे β ही माध्यमाची ॲडियाबॅटिक संकुचितता आहे; ρ - घनता.

ध्वनी लहरींच्या प्रसाराचे नियम

ध्वनी प्रसाराच्या मूलभूत नियमांमध्ये विविध माध्यमांच्या सीमेवर त्याचे प्रतिबिंब आणि अपवर्तनाचे नियम तसेच ध्वनीचे विवर्तन आणि माध्यमात आणि माध्यमांमधील इंटरफेसमध्ये अडथळे आणि असमानता यांच्या उपस्थितीत त्याचे विखुरणे समाविष्ट आहे.

ध्वनी प्रसाराच्या श्रेणीवर ध्वनी शोषण घटकाचा प्रभाव असतो, म्हणजेच ध्वनी तरंग ऊर्जेचे इतर प्रकारच्या ऊर्जेमध्ये, विशिष्ट उष्णतेमध्ये अपरिवर्तनीय संक्रमण. एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे रेडिएशनची दिशा आणि ध्वनी प्रसाराचा वेग, जो माध्यम आणि त्याच्या विशिष्ट स्थितीवर अवलंबून असतो.

ध्वनी स्रोतापासून, ध्वनी लहरी सर्व दिशांना पसरतात. जर ध्वनी लहरी तुलनेने लहान छिद्रातून जात असेल तर ती सर्व दिशांना पसरते आणि दिग्दर्शित बीममध्ये प्रवास करत नाही. उदाहरणार्थ, खोलीत उघड्या खिडकीतून प्रवेश करणारे रस्त्यावरचे आवाज सर्व बिंदूंवर ऐकू येतात, आणि फक्त खिडकीच्या विरुद्ध नाही.

अडथळ्याजवळ ध्वनी लहरींच्या प्रसाराचे स्वरूप अडथळ्याचा आकार आणि तरंगलांबी यांच्यातील संबंधांवर अवलंबून असते. जर तरंगलांबीच्या तुलनेत अडथळ्याचा आकार लहान असेल तर लाट या अडथळ्याभोवती वाहते आणि सर्व दिशांना पसरते.

ध्वनी लहरी, एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात प्रवेश करतात, त्यांच्या मूळ दिशेपासून विचलित होतात, म्हणजेच ते अपवर्तित होतात. अपवर्तन कोन आपत्तीच्या कोनापेक्षा जास्त किंवा कमी असू शकतो. आवाज कोणत्या माध्यमात प्रवेश करतो यावर ते अवलंबून असते. जर दुसऱ्या माध्यमात ध्वनीचा वेग जास्त असेल तर अपवर्तनाचा कोन आपत्तीच्या कोनापेक्षा जास्त असेल आणि त्याउलट.

त्यांच्या मार्गातील अडथळ्याला सामोरे जाताना, ध्वनी लहरी एका काटेकोरपणे परिभाषित नियमानुसार त्यातून परावर्तित होतात - परावर्तनाचा कोन घटनांच्या कोनाइतका असतो - प्रतिध्वनी ही संकल्पना याच्याशी जोडलेली असते. जर ध्वनी वेगवेगळ्या अंतरावर अनेक पृष्ठभागांवरून परावर्तित होत असेल तर अनेक प्रतिध्वनी होतात.

ध्वनी एका वळणावळणाच्या गोलाकार लाटेच्या रूपात प्रवास करतो जो वाढत्या प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात भरतो. जसजसे अंतर वाढते, तसतसे माध्यमातील कणांची कंपने कमकुवत होतात आणि आवाज नष्ट होतो. हे ज्ञात आहे की प्रसारण श्रेणी वाढविण्यासाठी, ध्वनी दिलेल्या दिशेने केंद्रित करणे आवश्यक आहे. जेव्हा आपल्याला, उदाहरणार्थ, ऐकण्याची इच्छा असते, तेव्हा आपण आपले तळवे तोंडावर ठेवतो किंवा मेगाफोन वापरतो.

विवर्तन, म्हणजेच ध्वनी किरणांचे झुकणे, ध्वनी प्रसाराच्या श्रेणीवर खूप प्रभाव पाडते. माध्यम जितके जास्त विषम असेल तितका ध्वनी बीम वाकलेला असेल आणि त्यानुसार, ध्वनी प्रसाराची श्रेणी कमी होईल.

आवाजाचे गुणधर्म आणि त्याची वैशिष्ट्ये

ध्वनीची मुख्य शारीरिक वैशिष्ट्ये म्हणजे कंपनांची वारंवारता आणि तीव्रता. ते लोकांच्या श्रवणविषयक धारणा प्रभावित करतात.

दोलनाचा कालावधी हा कालावधी असतो ज्या दरम्यान एक संपूर्ण दोलन होते. स्विंगिंग पेंडुलमचे उदाहरण दिले जाऊ शकते, जेव्हा ते अत्यंत डाव्या स्थानावरून अत्यंत उजवीकडे सरकते आणि त्याच्या मूळ स्थितीकडे परत येते.

दोलन वारंवारता प्रति सेकंद पूर्ण दोलनांची संख्या (कालावधी) आहे. या युनिटला हर्ट्झ (Hz) म्हणतात. कंपन वारंवारता जितकी जास्त असेल तितका जास्त आवाज आपल्याला ऐकू येतो, म्हणजेच आवाजाची पिच जास्त असते. स्वीकारल्यानुसार आंतरराष्ट्रीय प्रणालीयुनिट्स, 1000 Hz ला किलोहर्ट्झ (kHz) म्हणतात आणि 1,000,000 मेगाहर्ट्झ (MHz) म्हणतात.

वारंवारता वितरण: श्रवणीय ध्वनी - 15Hz-20kHz आत, इन्फ्रासाउंड - 15Hz खाली; अल्ट्रासाऊंड - 1.5 च्या आत (104 - 109 Hz; हायपरसाऊंड - 109 - 1013 Hz च्या आत.

मानवी कान 2000 ते 5000 kHz मधील फ्रिक्वेन्सी असलेल्या आवाजांसाठी सर्वात संवेदनशील आहे. 15-20 वर्षांच्या वयात ऐकण्याची सर्वात मोठी तीक्ष्णता दिसून येते. वयाबरोबर श्रवणशक्ती बिघडते.

तरंगलांबीची संकल्पना दोलनांच्या कालावधी आणि वारंवारता यांच्याशी संबंधित आहे. ध्वनी तरंगलांबी म्हणजे दोन सलग संक्षेपण किंवा माध्यमाच्या दुर्मिळतेमधील अंतर. पाण्याच्या पृष्ठभागावर पसरणाऱ्या लहरींचे उदाहरण वापरून, हे दोन शिळेमधील अंतर आहे.

लाकडातही ध्वनी भिन्न असतात. ध्वनीचा मुख्य स्वर दुय्यम स्वरांसह असतो, जो नेहमी उच्च वारंवारता (ओव्हरटोन) असतो. टिंबर हे आवाजाचे गुणात्मक वैशिष्ट्य आहे. मुख्य स्वरावर जितके जास्त ओव्हरटोन लावले जातात, तितकाच "रसरदार" आवाज संगीतात असतो.

दुसरे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे दोलनांचे मोठेपणा. हार्मोनिक कंपनांच्या दरम्यान समतोल स्थितीपासून हे सर्वात मोठे विचलन आहे. पेंडुलमचे उदाहरण वापरून, त्याचे कमाल विचलन अत्यंत डावीकडे किंवा अत्यंत उजव्या स्थितीकडे असते. कंपनांचे मोठेपणा आवाजाची तीव्रता (ताकद) निर्धारित करते.

ध्वनीची ताकद किंवा तिची तीव्रता एका क्षेत्रातून एका सेकंदात वाहणाऱ्या ध्वनिक ऊर्जेच्या प्रमाणात निर्धारित केली जाते. चौरस सेंटीमीटर. परिणामी, ध्वनिक लहरींची तीव्रता ही माध्यमातील स्रोताने निर्माण केलेल्या ध्वनिक दाबाच्या विशालतेवर अवलंबून असते.

मोठा आवाज आवाजाच्या तीव्रतेशी संबंधित आहे. ध्वनीची तीव्रता जितकी जास्त तितका मोठा आवाज. तथापि, या संकल्पना समतुल्य नाहीत. लाउडनेस हे आवाजामुळे होणाऱ्या श्रवण संवेदनांच्या ताकदीचे मोजमाप आहे. समान तीव्रतेचा आवाज वेगवेगळ्या लोकांमध्ये वेगवेगळ्या मोठ्या आवाजाची श्रवणविषयक धारणा निर्माण करू शकतो. प्रत्येक व्यक्तीचे स्वतःचे ऐकण्याचे थ्रेशोल्ड असते.

एखादी व्यक्ती खूप तीव्रतेचे आवाज ऐकणे थांबवते आणि त्यांना दाब आणि वेदना जाणवते. या आवाजाच्या तीव्रतेला वेदना थ्रेशोल्ड म्हणतात.

मानवी ऐकण्याच्या अवयवांवर आवाजाचा प्रभाव

मानवी श्रवण अवयव 15-20 हर्ट्झ ते 16-20 हजार हर्ट्झच्या वारंवारतेसह कंपने जाणण्यास सक्षम आहेत. दर्शविलेल्या फ्रिक्वेन्सीसह यांत्रिक कंपनांना ध्वनी किंवा ध्वनिक (ध्वनीशास्त्र म्हणजे ध्वनीचा अभ्यास) म्हणतात. मानवी कान 1000 ते 3000 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह ध्वनीसाठी सर्वात संवेदनशील असतो. 15-20 वर्षांच्या वयात ऐकण्याची सर्वात मोठी तीक्ष्णता दिसून येते. वयाबरोबर श्रवणशक्ती बिघडते. 40 वर्षांपेक्षा कमी वयाच्या व्यक्तीमध्ये, 3000 हर्ट्झ, 40 ते 60 वर्षे वयोगटातील - 2000 हर्ट्झ, 60 वर्षांपेक्षा जास्त वय - 1000 हर्ट्झच्या प्रदेशात सर्वात जास्त संवेदनशीलता असते. 500 Hz पर्यंतच्या श्रेणीमध्ये, आम्ही अगदी 1 Hz च्या वारंवारतेमध्ये घट किंवा वाढ ओळखण्यास सक्षम आहोत. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर, आमचे श्रवणयंत्र वारंवारतेतील अशा लहान बदलांसाठी कमी संवेदनशील बनतात. तर, 2000 Hz नंतर आपण एक ध्वनी दुसऱ्या आवाजापासून वेगळे करू शकतो तेव्हाच वारंवारतामधील फरक किमान 5 Hz असेल. थोड्या फरकाने, ध्वनी आपल्याला समान वाटतील. तथापि, अपवादांशिवाय जवळजवळ कोणतेही नियम नाहीत. असे लोक आहेत ज्यांचे ऐकणे असामान्यपणे चांगले आहे. हुशार संगीतकार कंपनाच्या एका अंशाने आवाजातील बदल ओळखू शकतो.

बाहेरील कानात पिना आणि श्रवणविषयक कालवा असतात, जे त्यास कानाच्या पडद्याशी जोडतात. बाहेरील कानाचे मुख्य कार्य म्हणजे ध्वनी स्त्रोताची दिशा निश्चित करणे. श्रवणविषयक कालवा, जो दोन-सेंटीमीटर लांबीचा ट्यूब आतून निमुळता होतो, कानाच्या आतील भागांचे संरक्षण करतो आणि रेझोनेटरची भूमिका बजावतो. श्रवणविषयक कालवा कानाच्या पडद्याने संपतो, एक पडदा जो ध्वनी लहरींच्या प्रभावाखाली कंपन करतो. येथे, मधल्या कानाच्या बाह्य सीमेवर, वस्तुनिष्ठ ध्वनीचे व्यक्तिनिष्ठ मध्ये रूपांतर होते. कानाच्या पडद्यामागे तीन लहान एकमेकांशी जोडलेली हाडे असतात: मॅलेयस, इनकस आणि स्टिरप, ज्याद्वारे कंपने आतील कानात प्रसारित केली जातात.

तेथे, श्रवण तंत्रिका मध्ये, ते इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतरित होतात. लहान पोकळी, जिथे मालेयस, इंकस आणि स्टेप्स असतात, ते हवेने भरलेले असते आणि युस्टाचियन ट्यूबद्वारे तोंडी पोकळीशी जोडलेले असते. नंतरचे धन्यवाद, कर्णपटलच्या आतील आणि बाहेरील बाजूंवर समान दाब राखला जातो. सामान्यत: युस्टाचियन ट्यूब बंद असते आणि जेव्हा दाबात अचानक बदल होतो (जांभई येणे, गिळणे) तेव्हाच ती उघडते. एखाद्या व्यक्तीची युस्टाचियन ट्यूब बंद असल्यास, उदाहरणार्थ मुळे सर्दी, नंतर दबाव समान होत नाही, आणि व्यक्तीला कानात वेदना जाणवते. पुढे, कंपने कानाच्या पडद्यापासून अंडाकृती खिडकीवर प्रसारित केली जातात, जी आतील कानाची सुरुवात असते. कर्णपटलावर कार्य करणारी शक्ती दाबाच्या गुणाकार आणि कर्णपटल क्षेत्रफळाच्या समान असते. पण ऐकण्याची खरी रहस्ये अंडाकृती खिडकीपासून सुरू होतात. ध्वनी लहरी कोक्लिया भरणाऱ्या द्रवातून (पेरिलिम्फ) प्रवास करतात. आतील कानाचा हा अवयव, कोक्लीआसारखा आकाराचा, तीन सेंटीमीटर लांब आहे आणि त्याच्या संपूर्ण लांबीने सेप्टमने दोन भागात विभागलेला आहे. ध्वनी लहरी विभाजनापर्यंत पोहोचतात, त्याभोवती फिरतात आणि नंतर जवळजवळ त्याच ठिकाणी पसरतात जिथे त्यांनी पहिल्यांदा विभाजनाला स्पर्श केला होता, परंतु दुसऱ्या बाजूला. कोक्लियाच्या सेप्टममध्ये मुख्य पडदा असतो, जो खूप जाड आणि घट्ट असतो. ध्वनी कंपने त्याच्या पृष्ठभागावर लहरीसारखे तरंग निर्माण करतात, ज्यामध्ये पडद्याच्या अगदी विशिष्ट भागात वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीच्या कडा असतात. यांत्रिक स्पंदने वर स्थित असलेल्या एका विशेष अवयवामध्ये (कोर्टीचे अवयव) विद्युतीय कंपनांमध्ये रूपांतरित होतात. वरचा भागमुख्य पडदा. कोर्टीच्या अवयवाच्या वर टेक्टोरियल झिल्ली आहे. हे दोन्ही अवयव एंडोलिम्फ नावाच्या द्रवामध्ये बुडवले जातात आणि रेइसनरच्या पडद्याद्वारे उर्वरित कोक्लीआपासून वेगळे केले जातात. कॉर्टीच्या अवयवातून वाढणारे केस जवळजवळ टेक्टोरियल झिल्लीमध्ये प्रवेश करतात आणि जेव्हा आवाज येतो तेव्हा ते संपर्कात येतात - आवाजाचे रूपांतर होते, आता ते इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या रूपात एन्कोड केले जाते. आमची ध्वनी जाणण्याची क्षमता वाढवण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. त्वचा झाकणेआणि कवटीची हाडे त्यांच्या चांगल्या चालकतेमुळे. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही तुमचा कान रेल्वेला लावला, तर जवळ येत असलेल्या ट्रेनची हालचाल ती दिसण्याच्या खूप आधीपासून ओळखली जाऊ शकते.

मानवी शरीरावर आवाजाचा प्रभाव

गेल्या दशकांमध्ये, विविध प्रकारच्या कार आणि आवाजाच्या इतर स्त्रोतांची संख्या, पोर्टेबल रेडिओ आणि टेप रेकॉर्डरचा प्रसार, बऱ्याचदा उच्च आवाजात चालू होतो आणि मोठ्या आवाजात लोकप्रिय संगीताची आवड झपाट्याने वाढली आहे. असे लक्षात आले आहे की शहरांमध्ये दर 5-10 वर्षांनी आवाजाची पातळी 5 dB (डेसिबल) ने वाढते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की दूरच्या मानवी पूर्वजांसाठी, आवाज हा एक अलार्म सिग्नल होता, जो धोक्याची शक्यता दर्शवितो. त्याच वेळी, सहानुभूती-अधिवृक्क आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणाली, गॅस एक्सचेंज त्वरीत सक्रिय केले गेले आणि इतर प्रकारचे चयापचय बदलले (रक्तातील साखर आणि कोलेस्टेरॉलची पातळी वाढली), शरीराला लढण्यासाठी किंवा उड्डाणासाठी तयार केले. तरी आधुनिक माणूसऐकण्याच्या या कार्याचे इतके व्यावहारिक महत्त्व गमावले आहे, "अस्तित्वाच्या संघर्षाच्या वनस्पतीजन्य प्रतिक्रिया" जतन केल्या गेल्या आहेत. अशाप्रकारे, 60-90 dB च्या अल्पकालीन आवाजामुळे देखील पिट्यूटरी संप्रेरकांच्या स्रावात वाढ होते, इतर अनेक संप्रेरकांचे उत्पादन उत्तेजित होते, विशेषत: कॅटेकोलामाइन्स (एड्रेनालाईन आणि नॉरपेनेफ्रिन), हृदयाचे कार्य वाढते, रक्तवाहिन्या आकुंचन पावतात, आणि रक्तदाब (BP) वाढतो. हे नोंदवले गेले की रक्तदाबात सर्वात स्पष्ट वाढ उच्च रक्तदाब असलेल्या रुग्णांमध्ये आणि आनुवंशिक प्रवृत्ती असलेल्या लोकांमध्ये दिसून येते. आवाजाच्या प्रभावाखाली, मेंदूची क्रिया विस्कळीत होते: इलेक्ट्रोएन्सेफॅलोग्रामचे स्वरूप बदलते, आकलनाची तीव्रता आणि मानसिक कार्यक्षमता कमी होते. पचनक्रिया बिघडल्याचे लक्षात आले. हे ज्ञात आहे की गोंगाटयुक्त वातावरणात दीर्घकाळापर्यंत संपर्कात राहिल्याने श्रवणशक्ती कमी होते. वैयक्तिक संवेदनशीलतेवर अवलंबून, लोक आवाजाचे मूल्यांकन अप्रिय आणि त्रासदायक म्हणून वेगळ्या पद्धतीने करतात. त्याच वेळी, श्रोत्याच्या आवडीचे संगीत आणि भाषण, अगदी 40-80 डीबीवर, तुलनेने सहजपणे सहन केले जाऊ शकते. सामान्यतः, श्रवण 16-20,000 हर्ट्झ (प्रति सेकंद दोलन) च्या श्रेणीतील कंपनांना जाणवते. हे सांगणे महत्त्वाचे आहे की अप्रिय परिणाम केवळ कंपनांच्या ऐकू येण्याजोग्या श्रेणीतील जास्त आवाजामुळेच होत नाहीत: अल्ट्रा- आणि इन्फ्रासाऊंड मानवी श्रवणाद्वारे (20 हजार Hz पेक्षा जास्त आणि 16 Hz पेक्षा कमी) देखील नर्वस तणाव, अस्वस्थता, अस्वस्थता, चक्कर येणे, अंतर्गत अवयवांच्या क्रियाकलापांमध्ये बदल, विशेषत: चिंताग्रस्त आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणाली. असे आढळून आले आहे की प्रमुख आंतरराष्ट्रीय विमानतळांजवळील भागातील रहिवाशांना त्याच शहरातील शांत भागात राहणाऱ्या लोकांपेक्षा उच्च रक्तदाबाचे प्रमाण जास्त आहे. जास्त आवाज (80 dB वरील) केवळ ऐकण्याच्या अवयवांवरच नाही तर इतर अवयव आणि प्रणालींवर (रक्ताभिसरण, पाचक, चिंताग्रस्त इ.) देखील प्रभावित करते, महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया विस्कळीत होतात, ऊर्जा चयापचय प्लास्टिकच्या चयापचयावर विजय मिळवू लागतो, ज्यामुळे अकाली वृद्धत्व होते. शरीराच्या

या निरीक्षणे आणि शोधांमुळे, मानवांवर लक्ष्यित प्रभावाच्या पद्धती दिसू लागल्या. आपण एखाद्या व्यक्तीच्या मनावर आणि वागणुकीवर विविध मार्गांनी प्रभाव टाकू शकता, त्यापैकी एकासाठी विशेष उपकरणे आवश्यक आहेत (टेक्नोट्रॉनिक तंत्र, झोम्बिफिकेशन.).

ध्वनीरोधक

इमारतींच्या आवाज संरक्षणाची डिग्री प्रामुख्याने दिलेल्या उद्देशासाठी परिसरासाठी परवानगी असलेल्या आवाज मानकांद्वारे निर्धारित केली जाते. डिझाइन पॉईंट्सवर स्थिर आवाजाचे सामान्यीकृत पॅरामीटर्स म्हणजे ध्वनी दाब पातळी L, dB, भौमितिक मध्यम फ्रिक्वेन्सी 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz सह ऑक्टेव्ह वारंवारता बँड. अंदाजे गणनेसाठी, आवाज पातळी LA, dBA वापरण्याची परवानगी आहे. डिझाईन पॉईंट्सवर स्थिर नसलेल्या आवाजाचे सामान्यीकृत पॅरामीटर्स हे समतुल्य आवाज पातळी LA eq, dBA आणि कमाल आवाज पातळी LA max, dBA आहेत.

परवानगीयोग्य ध्वनी दाब पातळी (समतुल्य ध्वनी दाब पातळी) SNiP II-12-77 “नॉईज प्रोटेक्शन” द्वारे प्रमाणित आहेत.

पासून परवानगीयोग्य आवाज पातळी खात्यात घेतले पाहिजे बाह्य स्रोतआवारात पुरेशा प्रमाणात वायुवीजन सुनिश्चित केले जाते (निवासी परिसर, वॉर्ड, वर्गखोल्यांसाठी - खुल्या खिडक्या, ट्रान्सम्स, अरुंद खिडक्यांच्या खिडक्यांसह).

एअरबोर्न ध्वनी इन्सुलेशन म्हणजे ध्वनी ऊर्जेचे क्षीणीकरण कारण ते एका संलग्नकाद्वारे प्रसारित केले जाते.

निवासी आणि सार्वजनिक इमारतींच्या बंदिस्त संरचनांच्या ध्वनी इन्सुलेशनचे नियमन केलेले मापदंड, तसेच सहाय्यक इमारती आणि औद्योगिक उपक्रमांचे परिसर म्हणजे बंदिस्त रचना Rw, dB आणि कमाल मर्यादेखाली कमी झालेल्या प्रभावाच्या आवाजाच्या पातळीचा हवाबंद आवाज इन्सुलेशन निर्देशांक. .

गोंगाट. संगीत. भाषण.

ऐकण्याच्या अवयवांच्या ध्वनींच्या आकलनाच्या दृष्टिकोनातून, ते मुख्यतः तीन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात: आवाज, संगीत आणि भाषण. हे ध्वनी घटनांचे वेगवेगळे क्षेत्र आहेत ज्यात एखाद्या व्यक्तीसाठी विशिष्ट माहिती असते.

आवाज हे यादृच्छिक संयोजन आहे मोठ्या प्रमाणातध्वनी, म्हणजे, या सर्व ध्वनींचे एका विसंगत आवाजात विलीन होणे. आवाज हा आवाजाचा एक वर्ग मानला जातो जो एखाद्या व्यक्तीला त्रास देतो किंवा त्रास देतो.

लोक फक्त ठराविक प्रमाणात आवाज सहन करू शकतात. परंतु जर एक किंवा दोन तास उलटून गेले आणि आवाज थांबला नाही तर तणाव, अस्वस्थता आणि वेदना देखील दिसून येतात.

आवाज एखाद्या व्यक्तीचा जीव घेऊ शकतो. मध्ययुगात, अशी फाशी होती जेव्हा एखाद्या व्यक्तीला बेलखाली ठेवले आणि ते त्याला मारहाण करू लागले. हळुहळु घंटा वाजल्याने माणसाचा जीव गेला. पण हे मध्ययुगात होते. आजकाल सुपरसॉनिक विमाने दिसू लागली आहेत. जर असे विमान शहरावर 1000-1500 मीटर उंचीवर उड्डाण केले तर घरांच्या खिडक्या फुटतील.

ध्वनीच्या जगात संगीत ही एक विशेष घटना आहे, परंतु, भाषणाच्या विपरीत, ते अचूक शब्दार्थ किंवा भाषिक अर्थ व्यक्त करत नाही. भावनिक संपृक्तता आणि आनंददायी संगीत सहवास लहानपणापासूनच सुरू होतात, जेव्हा मुलामध्ये अद्याप मौखिक संवाद असतो. ताल आणि मंत्र त्याला त्याच्या आईशी जोडतात आणि गाणे आणि नृत्य हे खेळांमधील संवादाचे घटक आहेत. मानवी जीवनात संगीताची भूमिका इतकी मोठी आहे की अलिकडच्या वर्षांत औषध त्याला कारणीभूत आहे उपचार गुणधर्म. संगीताच्या मदतीने, आपण बायोरिदम सामान्य करू शकता आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालीच्या क्रियाकलापांची इष्टतम पातळी सुनिश्चित करू शकता. पण तुम्हाला फक्त लक्षात ठेवावे लागेल की सैनिक युद्धात कसे जातात. अनादी काळापासून, हे गाणे सैनिकाच्या मोर्चाचे एक अपरिहार्य गुणधर्म होते.

इन्फ्रासाऊंड आणि अल्ट्रासाऊंड

ज्याला आपण अजिबात ऐकू शकत नाही अशा गोष्टीला आपण म्हणू शकतो का? मग आम्ही ऐकले नाही तर? हे ध्वनी कोणालाही किंवा इतर कशासाठीही अगम्य आहेत का?

उदाहरणार्थ, 16 हर्ट्झपेक्षा कमी वारंवारता असलेल्या आवाजांना इन्फ्रासाउंड म्हणतात.

इन्फ्रासाऊंड म्हणजे लवचिक कंपने आणि फ्रिक्वेन्सी ज्या मानवांना ऐकू येतील अशा फ्रिक्वेन्सीच्या श्रेणीच्या खाली असतात. सामान्यतः, 15-4 Hz ही इन्फ्रासाऊंड श्रेणीची वरची मर्यादा म्हणून घेतली जाते; ही व्याख्या सशर्त आहे, कारण पुरेशा तीव्रतेसह, काही हर्ट्झच्या फ्रिक्वेन्सीवर श्रवणविषयक धारणा देखील उद्भवते, जरी संवेदनेचे टोनल स्वरूप नाहीसे होते आणि केवळ दोलनांचे वैयक्तिक चक्र वेगळे केले जातात. इन्फ्रासाऊंडची निम्न वारंवारता मर्यादा अनिश्चित आहे. त्याचे सध्याचे अभ्यासाचे क्षेत्र सुमारे 0.001 Hz पर्यंत आहे. अशा प्रकारे, इन्फ्रासाऊंड फ्रिक्वेन्सीची श्रेणी सुमारे 15 अष्टकांचा समावेश करते.

इन्फ्रासाऊंड लहरी हवा आणि पाण्यात तसेच पृथ्वीच्या कवचात पसरतात. इन्फ्रासाऊंडमध्ये मोठ्या संरचनेची, विशिष्ट वाहने आणि इमारतींमध्ये कमी-फ्रिक्वेंसी कंपनांचा समावेश होतो.

आणि जरी आपले कान अशा कंपनांना "पकडत" नसले तरी, तरीही एखाद्या व्यक्तीला ते जाणवते. त्याच वेळी, आम्ही अप्रिय आणि कधीकधी त्रासदायक संवेदना अनुभवतो.

हे बर्याच काळापासून लक्षात आले आहे की काही प्राण्यांना मानवांपेक्षा खूप लवकर धोक्याची जाणीव होते. ते दूरच्या चक्रीवादळ किंवा येऊ घातलेल्या भूकंपावर आगाऊ प्रतिक्रिया देतात. दुसरीकडे, शास्त्रज्ञांनी शोधून काढले आहे की निसर्गातील आपत्तीजनक घटनांदरम्यान, इन्फ्रासाऊंड होतो - कमी-फ्रिक्वेंसी एअर कंपने. यामुळे अशा गृहितकांना जन्म दिला की प्राणी, त्यांच्या तीव्र वासाच्या जाणिवेमुळे, असे संकेत मानवांपेक्षा लवकर समजतात.

दुर्दैवाने, इन्फ्रासाऊंड अनेक मशीन्स आणि औद्योगिक स्थापनांद्वारे व्युत्पन्न केले जाते. जर, म्हणा, हे कार किंवा विमानात घडले, तर काही काळानंतर पायलट किंवा ड्रायव्हर चिंताग्रस्त होतात, ते वेगाने थकतात आणि हे अपघाताचे कारण असू शकते.

इन्फ्रासोनिक मशीन्स आवाज करतात आणि नंतर त्यांच्यावर काम करणे कठीण होते. आणि आजूबाजूच्या प्रत्येकाला कठीण वेळ लागेल. जर निवासी इमारतीतील वायुवीजन इन्फ्रासाऊंडसह "बझ" असेल तर ते चांगले नाही. हे ऐकू येत नाही असे दिसते, परंतु लोक चिडतात आणि आजारी देखील पडू शकतात. एक विशेष "चाचणी" जी कोणत्याही उपकरणाने उत्तीर्ण होणे आवश्यक आहे ते आपल्याला इन्फ्रासाउंड प्रतिकूलतेपासून मुक्त होऊ देते. जर ते इन्फ्रासाऊंड झोनमध्ये "फोनेट" करत असेल, तर त्याला लोकांपर्यंत प्रवेश मिळणार नाही.

खूप उंच आवाजाला काय म्हणतात? आपल्या कानावर न पडणारा असा चित्कार? हे अल्ट्रासाऊंड आहे. अल्ट्रासाऊंड म्हणजे अंदाजे (1.5 – 2) (104 Hz (15 – 20 kHz) ते 109 Hz (1 GHz) फ्रिक्वेन्सी असलेल्या लवचिक लहरी; 109 ते 1012 - 1013 Hz या फ्रिक्वेन्सी लहरींच्या प्रदेशाला सामान्यतः हायपरसाऊंड म्हणतात. वारंवारतेवर आधारित , अल्ट्रासाऊंड सोयीस्करपणे 3 श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे: कमी-फ्रिक्वेंसी अल्ट्रासाऊंड (1.5 (104 - 105 Hz), मध्य-फ्रिक्वेंसी अल्ट्रासाऊंड (105 - 107 Hz), उच्च-फ्रिक्वेंसी अल्ट्रासाऊंड (107 - 109 Hz). यापैकी प्रत्येक श्रेणी वर्णित आहे. पिढी, रिसेप्शन, प्रसार आणि अनुप्रयोगाच्या स्वतःच्या विशिष्ट वैशिष्ट्यांद्वारे.

त्याच्या भौतिक स्वरूपानुसार, अल्ट्रासाऊंड लवचिक लाटा आहे आणि यामध्ये ते ध्वनीपेक्षा वेगळे नाही, म्हणून ध्वनी आणि अल्ट्रासोनिक लहरींमधील वारंवारता सीमा अनियंत्रित आहे. तथापि, उच्च फ्रिक्वेन्सी आणि म्हणूनच, लहान तरंगलांबीमुळे, अल्ट्रासाऊंड प्रसाराची अनेक वैशिष्ट्ये उद्भवतात.

अल्ट्रासाऊंडच्या लहान तरंगलांबीमुळे, त्याचे स्वरूप प्रामुख्याने माध्यमाच्या आण्विक संरचनेद्वारे निर्धारित केले जाते. गॅसमधील अल्ट्रासाऊंड, आणि विशेषतः हवेमध्ये, उच्च क्षीणतेसह प्रसारित होतो. द्रव आणि घन पदार्थ, एक नियम म्हणून, अल्ट्रासाऊंडचे चांगले कंडक्टर आहेत; त्यातील क्षीणन खूपच कमी आहे.

मानवी कान अल्ट्रासोनिक सिग्नल समजण्यास सक्षम नाही. मात्र, अनेक प्राणी ते मुक्तपणे स्वीकारतात. हे, इतर गोष्टींबरोबरच, आपल्यासाठी खूप परिचित असलेले कुत्रे आहेत. परंतु, अरेरे, कुत्रे अल्ट्रासाऊंडसह "भुंकणे" करू शकत नाहीत. आणि इथे वटवाघुळआणि डॉल्फिनमध्ये अल्ट्रासाऊंड उत्सर्जित करण्याची आणि प्राप्त करण्याची अद्भुत क्षमता आहे.

हायपरसाऊंड म्हणजे 109 ते 1012 - 1013 Hz फ्रिक्वेन्सी असलेल्या लवचिक लहरी. त्याच्या भौतिक स्वभावानुसार, हायपरसाऊंड ध्वनी आणि अल्ट्रासोनिक लहरींपेक्षा भिन्न नाही. उच्च फ्रिक्वेन्सीमुळे आणि त्यामुळे अल्ट्रासाऊंडच्या क्षेत्रापेक्षा कमी तरंगलांबीमुळे, माध्यमातील क्वासीपार्टिकल्ससह हायपरसाऊंडचा परस्परसंवाद - वहन इलेक्ट्रॉन, थर्मल फोनॉन्स इत्यादींसह - अधिक लक्षणीय बनतात. हायपरसाऊंड देखील अनेकदा प्रवाह म्हणून दर्शविला जातो. quasiparticles च्या - phonons.

हायपरसाऊंडची वारंवारता श्रेणी डेसिमीटर, सेंटीमीटर आणि मिलिमीटर श्रेणींमध्ये (तथाकथित अल्ट्राहाय फ्रिक्वेन्सी) मध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोलनांच्या फ्रिक्वेन्सीशी संबंधित आहे. हवेतील वारंवारता 109 Hz सामान्यपणे वातावरणाचा दाबआणि खोलीचे तापमान हवेतील रेणूंच्या मुक्त मार्गाप्रमाणे समान परिस्थितीत असावे. तथापि, लवचिक लहरींचा प्रसार केवळ तेव्हाच होऊ शकतो जेव्हा त्यांची तरंगलांबी वायूंमधील कणांच्या मुक्त मार्गापेक्षा जास्त असेल किंवा द्रव आणि घन पदार्थांमधील आंतरपरमाण्विक अंतरापेक्षा जास्त असेल. त्यामुळे, हायपरसोनिक लहरी वायूंमध्ये (विशेषतः हवेत) सामान्य वातावरणाच्या दाबावर प्रसारित होऊ शकत नाहीत. द्रवपदार्थांमध्ये, हायपरसाऊंडचे क्षीणन खूप जास्त असते आणि प्रसार श्रेणी लहान असते. हायपरसाऊंड घन पदार्थांमध्ये तुलनेने चांगले प्रसारित होतो - सिंगल क्रिस्टल्स, विशेषत: कमी तापमानात. परंतु अशा परिस्थितीतही, हायपरसाऊंड केवळ 1, जास्तीत जास्त 15 सेंटीमीटर अंतर प्रवास करण्यास सक्षम आहे.

ध्वनी म्हणजे लवचिक माध्यमांमध्ये प्रसारित होणारी यांत्रिक स्पंदने - वायू, द्रव आणि घन पदार्थ, जे ऐकण्याच्या अवयवांद्वारे समजले जातात.

विशेष उपकरणे वापरुन, आपण ध्वनी लहरींचा प्रसार पाहू शकता.

ध्वनी लहरी मानवी आरोग्यास हानी पोहोचवू शकतात आणि त्याउलट, आजार बरे करण्यास मदत करतात, हे आवाजाच्या प्रकारावर अवलंबून असते.

असे दिसून आले की असे आवाज आहेत जे मानवी कानाला कळत नाहीत.

संदर्भग्रंथ

पेरीश्किन ए.व्ही., गुटनिक ई.एम. भौतिकशास्त्र 9वी श्रेणी

कास्यानोव व्ही. ए. भौतिकशास्त्र 10 वी

Leonov A. A "मी जग एक्सप्लोर करतो" Det. ज्ञानकोश भौतिकशास्त्र

धडा 2. ध्वनिक आवाज आणि त्याचा मानवांवर होणारा परिणाम

उद्देश: मानवी शरीरावर ध्वनिक आवाजाच्या परिणामांचा अभ्यास करणे.

परिचय

आपल्या सभोवतालचे जग हे आवाजांचे एक अद्भुत जग आहे. माणसांचे आणि प्राण्यांचे आवाज, संगीत आणि वाऱ्याचा आवाज आणि पक्ष्यांचे गाणे आपल्या आजूबाजूला ऐकू येते. लोक भाषणाद्वारे माहिती प्रसारित करतात आणि श्रवणाद्वारे ती जाणतात. प्राण्यांसाठी, आवाज कमी महत्त्वाचा नाही आणि काही मार्गांनी त्याहूनही महत्त्वाचा, कारण त्यांचे ऐकणे अधिक तीव्रतेने विकसित झाले आहे.

भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून, ध्वनी ही यांत्रिक कंपने आहेत जी लवचिक माध्यमात पसरतात: पाणी, हवा, घन पदार्थ इ. ध्वनी कंपने जाणण्याची आणि ती ऐकण्याची एखाद्या व्यक्तीची क्षमता ध्वनी - ध्वनिशास्त्राच्या अभ्यासाच्या नावावर दिसून येते. (ग्रीक akustikos पासून - श्रवणीय, श्रवण). आपल्या ऐकण्याच्या अवयवांमध्ये आवाजाची संवेदना तेव्हा होते नियतकालिक बदलहवेचा दाब. ध्वनी दाब बदलांचे मोठे मोठेपणा असलेल्या ध्वनी लहरी मानवी कानाला मोठा आवाज म्हणून समजतात आणि आवाजाच्या दाबाच्या लहान मोठेपणासह - शांत आवाज म्हणून समजतात. आवाजाची मात्रा कंपनांच्या मोठेपणावर अवलंबून असते. ध्वनीची मात्रा देखील त्याच्या कालावधीवर आणि श्रोत्याच्या वैयक्तिक वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते.

उच्च वारंवारता ध्वनी कंपनांना उच्च पिच ध्वनी म्हणतात, कमी वारंवारता आवाज कंपनांना कमी पिच ध्वनी म्हणतात.

मानवी ऐकण्याचे अवयव अंदाजे 20 Hz ते 20,000 Hz पर्यंतच्या फ्रिक्वेन्सीसह आवाज समजण्यास सक्षम आहेत. 20 Hz पेक्षा कमी दाब बदलण्याची वारंवारता असलेल्या माध्यमातील अनुदैर्ध्य लहरींना इन्फ्रासाऊंड म्हणतात आणि 20,000 Hz पेक्षा जास्त वारंवारता - अल्ट्रासाऊंड. मानवी कानाला इन्फ्रासाऊंड आणि अल्ट्रासाऊंड समजत नाही, म्हणजेच ऐकू येत नाही. हे लक्षात घेतले पाहिजे की ध्वनी श्रेणीच्या सूचित सीमा अनियंत्रित आहेत, कारण ते लोकांच्या वयावर आणि त्यांच्या ध्वनी उपकरणाच्या वैयक्तिक वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असतात. सामान्यतः, वयानुसार, समजलेल्या आवाजांची वरची वारंवारता मर्यादा लक्षणीयरीत्या कमी होते - काही वृद्ध लोक 6,000 हर्ट्झपेक्षा जास्त नसलेल्या फ्रिक्वेन्सीसह आवाज ऐकू शकतात. त्याउलट, मुले असे आवाज पाहू शकतात ज्यांची वारंवारता 20,000 Hz पेक्षा किंचित जास्त आहे.

20,000 Hz पेक्षा जास्त किंवा 20 Hz पेक्षा कमी फ्रिक्वेन्सी असलेली कंपने काही प्राण्यांना ऐकू येतात.

शारीरिक ध्वनीशास्त्राच्या अभ्यासाचा विषय म्हणजे स्वतः ऐकण्याचे अवयव, त्याची रचना आणि क्रिया. आर्किटेक्चरल ध्वनीशास्त्र खोल्यांमधील ध्वनीचा प्रसार, ध्वनीवर आकार आणि आकारांचा प्रभाव आणि भिंती आणि छताने झाकलेल्या सामग्रीचे गुणधर्म यांचा अभ्यास करतात. हे ध्वनीच्या श्रवणविषयक आकलनास संदर्भित करते.

संगीतमय ध्वनिशास्त्र देखील आहे, जे संगीत वाद्ये आणि त्यांना सर्वोत्तम आवाज देण्यासाठी परिस्थितीचा अभ्यास करते. भौतिक ध्वनीशास्त्र स्वतः ध्वनी कंपनांच्या अभ्यासाशी संबंधित आहे, आणि अलीकडेश्रवणक्षमतेच्या (अल्ट्राकॉस्टिक्स) पलीकडे असलेल्या कंपनांना देखील कव्हर केले आहे. हे यांत्रिक कंपनांना विद्युतीय कंपनांमध्ये आणि त्याउलट (इलेक्ट्रोअकॉस्टिक्स) मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी विविध पद्धती वापरते.

ऐतिहासिक संदर्भ

प्राचीन काळी ध्वनींचा अभ्यास केला जाऊ लागला, कारण मानवांना नवीन प्रत्येक गोष्टीत रस असतो. इ.स.पूर्व सहाव्या शतकात प्रथम ध्वनिक निरीक्षणे करण्यात आली. पायथागोरसने स्वराची पिच आणि ध्वनी निर्माण करणारी लांब तार किंवा पाईप यांच्यात एक संबंध स्थापित केला.

इ.स.पू. चौथ्या शतकात, आवाज हवेतून कसा प्रवास करतो हे अचूकपणे समजून घेणारा ॲरिस्टॉटल हा पहिला होता. तो म्हणाला की आवाज करणाऱ्या शरीरामुळे हवेचे संकुचन आणि दुर्मिळता निर्माण होते; अडथळ्यांमधून ध्वनीच्या प्रतिबिंबाद्वारे प्रतिध्वनी स्पष्ट केली.

15 व्या शतकात, लिओनार्डो दा विंची यांनी विविध स्त्रोतांकडून ध्वनी लहरींच्या स्वातंत्र्याचे तत्त्व तयार केले.

1660 मध्ये, रॉबर्ट बॉयलच्या प्रयोगांनी सिद्ध केले की हवा ध्वनीचा वाहक आहे (ध्वनी व्हॅक्यूममध्ये प्रवास करत नाही).

1700-1707 मध्ये पॅरिस ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसने जोसेफ सेव्हेर यांच्या ध्वनीशास्त्रावरील आठवणी प्रकाशित केल्या. या संस्मरणात, सेव्हूर ऑर्गन डिझायनर्सना सुप्रसिद्ध असलेल्या एका घटनेचे परीक्षण करतो: जर एखाद्या अवयवाच्या दोन पाईप्स एकाच वेळी दोन ध्वनी निर्माण करतात, फक्त पिचमध्ये थोडेसे वेगळे असतात, तर ड्रमच्या रोल प्रमाणेच आवाजाचे नियतकालिक प्रवर्धन ऐकू येते. . दोन्ही ध्वनींच्या कंपनांच्या नियतकालिक योगायोगाने सेव्हूरने ही घटना स्पष्ट केली. जर, उदाहरणार्थ, दोन ध्वनींपैकी एक प्रति सेकंद 32 कंपनांशी संबंधित असेल आणि दुसरा 40 कंपनांशी संबंधित असेल, तर पहिल्या ध्वनीच्या चौथ्या कंपनाचा शेवट दुसऱ्या ध्वनीच्या पाचव्या कंपनाच्या समाप्तीशी जुळतो आणि अशा प्रकारे आवाज वाढवला आहे. ऑर्गन पाईप्सपासून, सेव्हूरने स्ट्रिंग कंपनांच्या प्रायोगिक अभ्यासाकडे वाटचाल केली, कंपनांच्या नोड्स आणि अँटीनोड्सचे निरीक्षण केले (ही नावे, जी अजूनही विज्ञानात अस्तित्वात आहेत, त्यांनी ओळखली होती), आणि हे देखील लक्षात आले की जेव्हा स्ट्रिंग उत्तेजित होते, तेव्हा मुख्य नोट, इतर नोट्सचा आवाज, लांबी ज्याच्या लाटा ½, 1/3, ¼, आहेत. मुख्य पासून. त्याने या नोट्सला सर्वोच्च हार्मोनिक टोन म्हटले आणि हे नाव विज्ञानात राहण्याचे ठरले. शेवटी, ध्वनी म्हणून कंपनांच्या आकलनाची मर्यादा निश्चित करण्याचा प्रयत्न करणारा सेव्हूर हा पहिला होता: कमी आवाजासाठी त्याने प्रति सेकंद 25 कंपनांची मर्यादा दर्शविली आणि उच्च ध्वनीसाठी - 12,800. त्यानंतर, न्यूटन, सेव्हूरच्या या प्रायोगिक कार्यांवर आधारित. , ध्वनीच्या तरंगलांबीची पहिली गणना केली आणि निष्कर्षापर्यंत पोहोचलो, जे आता भौतिकशास्त्रात प्रसिद्ध आहे, की कोणत्याही खुल्या पाईपसाठी उत्सर्जित ध्वनीची तरंगलांबी पाईपच्या लांबीच्या दुप्पट असते.

ध्वनी स्रोत आणि त्यांचे स्वरूप

सर्व ध्वनींमध्ये काय साम्य आहे ते म्हणजे ते निर्माण करणारी शरीरे, म्हणजेच ध्वनीचे स्रोत, कंपन करतात. ड्रमवर पसरलेल्या चामड्याच्या हालचाली, समुद्राच्या सर्फच्या लाटा आणि वाऱ्याने डोलणाऱ्या फांद्या यांमुळे निर्माण होणारे आवाज प्रत्येकजण परिचित आहे. ते सर्व एकमेकांपासून वेगळे आहेत. प्रत्येक वैयक्तिक ध्वनीचे "रंग" हे ज्या हालचालीमुळे उद्भवते त्यावर कठोरपणे अवलंबून असते. त्यामुळे कंपन गती अत्यंत वेगवान असल्यास, ध्वनीत उच्च वारंवारता स्पंदने असतात. कमी वेगवान दोलन गती कमी वारंवारता आवाज निर्माण करते. विविध प्रयोग असे सूचित करतात की कोणताही ध्वनी स्त्रोत अनिवार्यपणे कंपन करतो (जरी बहुतेकदा ही कंपने डोळ्यांना लक्षात येत नाहीत). उदाहरणार्थ, लोकांच्या आणि अनेक प्राण्यांच्या आवाजांचे आवाज त्यांच्या स्वराच्या दोरांच्या कंपने, वाऱ्याच्या वाद्याचा आवाज, सायरनचा आवाज, वाऱ्याची शिट्टी आणि मेघगर्जनेच्या आवाजामुळे उद्भवतात. हवेच्या वस्तुमानाच्या कंपनांनी.

परंतु प्रत्येक दोलायमान शरीर हा आवाजाचा स्रोत नसतो. उदाहरणार्थ, थ्रेड किंवा स्प्रिंगवर निलंबित केलेले दोलन वजन आवाज करत नाही.

ज्या वारंवारतेने दोलनांची पुनरावृत्ती होते ती हर्ट्झ (किंवा सायकल प्रति सेकंद) मध्ये मोजली जाते; 1Hz ही अशा नियतकालिक दोलनाची वारंवारता आहे, कालावधी 1s आहे. लक्षात घ्या की वारंवारता ही अशी गुणधर्म आहे जी आपल्याला एका ध्वनीपासून दुस-या आवाजात फरक करण्याची परवानगी देते.

संशोधनात असे दिसून आले आहे की मानवी कान 20 Hz ते 20,000 Hz पर्यंतच्या वारंवारतेसह शरीराची ध्वनी यांत्रिक कंपने समजण्यास सक्षम आहे. खूप वेगवान, 20,000 Hz पेक्षा जास्त किंवा खूप मंद, 20 Hz पेक्षा कमी, ध्वनी कंपने आपल्याला ऐकू येत नाहीत. म्हणूनच मानवी कानाने समजलेल्या वारंवारता श्रेणीच्या बाहेर असलेले आवाज रेकॉर्ड करण्यासाठी आपल्याला विशेष उपकरणांची आवश्यकता आहे.

जर दोलन हालचालीची गती ध्वनीची वारंवारता निर्धारित करते, तर त्याची विशालता (खोलीचा आकार) आवाज निश्चित करते. जर असे चाक उच्च वेगाने फिरवले गेले तर उच्च-फ्रिक्वेंसी टोन दिसेल; हळू रोटेशन कमी वारंवारतेचा टोन तयार करेल. शिवाय, चाकाचे दात जितके लहान असतील (डॉटेड रेषेने दर्शविल्याप्रमाणे), आवाज जितका कमकुवत असेल आणि दात जितके मोठे असतील, म्हणजेच ते प्लेटला विचलित करण्यास भाग पाडतील तितका मोठा आवाज. अशा प्रकारे, आपण ध्वनीचे आणखी एक वैशिष्ट्य लक्षात घेऊ शकतो - त्याची मात्रा (तीव्रता).

ध्वनीच्या अशा गुणधर्माचा दर्जा म्हणून उल्लेख न करणे अशक्य आहे. गुणवत्तेचा संरचनेशी जवळचा संबंध आहे, ज्याची श्रेणी अत्यंत जटिल ते अत्यंत साधी असू शकते. रेझोनेटरद्वारे समर्थित ट्यूनिंग फोर्कच्या टोनची रचना खूप सोपी असते, कारण त्यात फक्त एक वारंवारता असते, ज्याचे मूल्य केवळ ट्यूनिंग फोर्कच्या डिझाइनवर अवलंबून असते. या प्रकरणात, ट्यूनिंग फोर्कचा आवाज मजबूत आणि कमकुवत दोन्ही असू शकतो.

जटिल ध्वनी तयार करणे शक्य आहे, म्हणून, उदाहरणार्थ, अनेक फ्रिक्वेन्सीमध्ये अवयवाच्या जीवाचा आवाज असतो. अगदी मँडोलिन स्ट्रिंगचा आवाजही खूप गुंतागुंतीचा आहे. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की ताणलेली स्ट्रिंग केवळ मुख्य (ट्यूनिंग फोर्क सारख्या) सहच नव्हे तर इतर फ्रिक्वेन्सीसह देखील कंपन करते. ते अतिरिक्त टोन (हार्मोनिक्स) व्युत्पन्न करतात, ज्याची वारंवारता मूलभूत टोनच्या वारंवारतेपेक्षा पूर्णांक संख्येच्या पटीने जास्त असते.

वारंवारता ही संकल्पना आवाजावर लागू होण्यासाठी अयोग्य आहे, जरी आपण त्याच्या फ्रिक्वेन्सीच्या काही भागांबद्दल बोलू शकतो, कारण ते एक आवाज दुसऱ्या आवाजापासून वेगळे करतात. ध्वनी स्पेक्ट्रम यापुढे एक किंवा अनेक ओळींनी दर्शविले जाऊ शकत नाही, जसे की एका रंगीत सिग्नलच्या बाबतीत किंवा अनेक हार्मोनिक्स असलेल्या नियतकालिक लहरींच्या बाबतीत. हे संपूर्ण पट्टी म्हणून चित्रित केले आहे

काही ध्वनींची वारंवारता रचना, विशेषत: संगीत, अशी असते की सर्व ओव्हरटोन मूलभूत स्वराच्या संबंधात हार्मोनिक असतात; अशा परिस्थितीत, ध्वनींना पिच (मूलभूत स्वराच्या वारंवारतेद्वारे निर्धारित) असल्याचे म्हटले जाते. बहुतेक ध्वनी इतके मधुर नसतात; त्यांचा संगीत ध्वनीच्या वैशिष्ट्यपूर्ण वारंवारतांमधील पूर्णांक संबंध नाही. हे ध्वनी संरचनेत आवाजासारखेच असतात. म्हणून, जे सांगितले गेले आहे त्याचा सारांश देण्यासाठी, आम्ही असे म्हणू शकतो की आवाज आवाज, गुणवत्ता आणि उंची द्वारे दर्शविले जाते.

आवाज झाल्यानंतर काय होते? ते आपल्या कानापर्यंत कसे पोहोचते, उदाहरणार्थ? ते कसे वितरित केले जाते?

आपल्याला कानाने आवाज जाणवतो. ध्वनी देणारा शरीर (ध्वनी स्त्रोत) आणि कान (ध्वनी प्राप्तकर्ता) यांच्यामध्ये एक पदार्थ आहे जो ध्वनी स्त्रोतापासून रिसीव्हरकडे ध्वनी कंपन प्रसारित करतो. बर्याचदा, हा पदार्थ हवा आहे. वायुविरहित जागेत आवाज प्रवास करू शकत नाही. जसे पाण्याशिवाय लाटा असू शकत नाहीत. प्रयोग या निष्कर्षाची पुष्टी करतात. त्यापैकी एकाचा विचार करूया. एअर पंप बेलखाली एक घंटा ठेवा आणि ती चालू करा. मग ते हवा बाहेर पंप करण्यास सुरवात करतात. जसजशी हवा पातळ होते तसतसा आवाज श्रवणीय आणि कमकुवत होतो आणि शेवटी, जवळजवळ पूर्णपणे अदृश्य होतो. जेव्हा मी पुन्हा बेलखाली हवा सोडू लागतो तेव्हा घंटाचा आवाज पुन्हा ऐकू येतो.

अर्थात, ध्वनी केवळ हवेतच नाही तर इतर शरीरातही प्रवास करतो. हे प्रायोगिकरित्या देखील सत्यापित केले जाऊ शकते. टेबलाच्या एका टोकाला पडलेल्या खिशातल्या घड्याळाच्या टिकल्यासारखा मंद आवाजही टेबलाच्या दुसऱ्या टोकाला कान लावल्यावर स्पष्टपणे ऐकू येतो.

हे सर्वज्ञात आहे की ध्वनी जमिनीवर आणि विशेषतः रेल्वेच्या रुळांवरून लांब अंतरावर प्रसारित केला जातो. तुमचा कान रेल्वे किंवा जमिनीवर ठेऊन तुम्ही दूरवरच्या ट्रेनचा किंवा सरपटणाऱ्या घोड्याचा आवाज ऐकू शकता.

पाण्याखाली असताना जर आपण एखाद्या दगडावर दगड मारला तर आपल्याला आघाताचा आवाज स्पष्टपणे ऐकू येईल. त्यामुळे आवाजही पाण्यात जातो. मासे किनाऱ्यावरच्या लोकांच्या पाऊलखुणा आणि आवाज ऐकतात, हे मच्छीमारांना चांगलेच माहीत आहे.

प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की भिन्न घन पदार्थ वेगवेगळ्या प्रकारे ध्वनी चालवतात. लवचिक शरीरे ध्वनीचे चांगले वाहक असतात. बहुतेक धातू, लाकूड, वायू आणि द्रव हे लवचिक शरीर असतात आणि त्यामुळे आवाज चांगला चालतात.

मऊ आणि सच्छिद्र शरीर हे आवाजाचे खराब वाहक असतात. जेव्हा, उदाहरणार्थ, तुमच्या खिशात घड्याळ असते तेव्हा ते वेढलेले असते मऊ कापड, आणि आम्हाला ते टिकताना ऐकू येत नाहीत.

तसे, घन पदार्थांमध्ये ध्वनीचा प्रसार हा त्या वस्तुस्थितीशी संबंधित आहे की हुड खाली ठेवलेल्या घंटाचा प्रयोग. बर्याच काळासाठीफारशी खात्री पटली नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की प्रयोगकर्त्यांनी घंटी पुरेशी वेगळी केली नाही आणि हुडखाली हवा नसतानाही आवाज ऐकू आला, कारण कंपन स्थापनेच्या विविध कनेक्शनद्वारे प्रसारित केले गेले.

1650 मध्ये, एथेनासियस किर्चर आणि ओटो ह्यूके यांनी बेलच्या प्रयोगावर आधारित असा निष्कर्ष काढला की ध्वनी प्रसारासाठी हवेची आवश्यकता नाही. आणि फक्त दहा वर्षांनंतर, रॉबर्ट बॉयलने खात्रीपूर्वक उलट सिद्ध केले. हवेतील ध्वनी, उदाहरणार्थ, रेखांशाच्या लाटांद्वारे प्रसारित केला जातो, म्हणजे, ध्वनी स्त्रोताकडून येणाऱ्या हवेचे पर्यायी संक्षेपण आणि दुर्मिळता. परंतु आपल्या सभोवतालची जागा, पाण्याच्या द्विमितीय पृष्ठभागाच्या विपरीत, त्रि-आयामी असल्याने, ध्वनी लहरींचा प्रसार दोन दिशेने नाही तर तीन दिशांनी होतो - वळवलेल्या गोलांच्या रूपात.

ध्वनी लहरी, इतर कोणत्याही यांत्रिक लहरींप्रमाणे, अंतराळातून त्वरित प्रसारित होत नाहीत, परंतु एका विशिष्ट वेगाने. सर्वात सोपी निरीक्षणे आम्हाला हे सत्यापित करण्यास अनुमती देतात. उदाहरणार्थ, गडगडाटी वादळादरम्यान, आपण प्रथम विजा पाहतो आणि काही वेळाने मेघगर्जना ऐकू येते, जरी हवेची कंपने, जी आपल्याला ध्वनी म्हणून समजतात, विजेच्या चमकाने एकाच वेळी होतात. वस्तुस्थिती अशी आहे की प्रकाशाचा वेग खूप जास्त (300,000 किमी/से) आहे, म्हणून आपण असे गृहीत धरू शकतो की तो घडण्याच्या क्षणी आपल्याला फ्लॅश दिसतो. आणि विजेच्या गडगडाटासह एकाच वेळी तयार होणाऱ्या मेघगर्जनेचा आवाज, आपल्याला त्याच्या उत्पत्तीच्या ठिकाणापासून जमिनीवर उभ्या असलेल्या निरीक्षकापर्यंतचे अंतर पार करण्यासाठी बराच वेळ लागतो. उदाहरणार्थ, जर आपल्याला वीज दिसल्यानंतर 5 सेकंदांपेक्षा जास्त वेळाने मेघगर्जना ऐकू येत असेल, तर आपण असा निष्कर्ष काढू शकतो की वादळ आपल्यापासून किमान 1.5 किमी दूर आहे. ध्वनीचा वेग ज्या माध्यमात ध्वनी प्रवास करतो त्याच्या गुणधर्मांवर अवलंबून असतो. शास्त्रज्ञांनी विकसित केले आहे विविध मार्गांनीकोणत्याही वातावरणात आवाजाचा वेग निश्चित करणे.

ध्वनीचा वेग आणि त्याची वारंवारता तरंगलांबी ठरवते. तलावातील लाटांचे निरीक्षण करताना, आपल्या लक्षात येते की रेडिएटिंग वर्तुळे कधी लहान तर कधी मोठी असतात, दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे तर, वेव्ह क्रेस्ट्स किंवा वेव्ह ट्रफमधील अंतर ज्या वस्तूने तयार केले आहे त्यानुसार बदलू शकते. आपला हात पाण्याच्या पृष्ठभागाच्या वर पुरेसा खाली धरून, आपण आपल्याजवळून जाणारा प्रत्येक स्प्लॅश अनुभवू शकतो. लागोपाठच्या लाटांमधील अंतर जितके जास्त असेल तितके कमी वेळा त्यांचे शिळे आपल्या बोटांना स्पर्श करतील. हा साधा प्रयोग आपल्याला असा निष्कर्ष काढू देतो की पाण्याच्या पृष्ठभागावरील लहरींच्या बाबतीत, तरंगांच्या प्रसाराच्या दिलेल्या गतीसाठी, उच्च वारंवारता वेव्ह क्रेस्ट्समधील लहान अंतराशी संबंधित असते, म्हणजे, लहान लाटा आणि, उलट, कमी वारंवारता लांब लाटांशी संबंधित आहे.

ध्वनी लहरींसाठीही हेच आहे. अंतराळातील एका विशिष्ट बिंदूतून ध्वनी लहरी जाते या वस्तुस्थितीचा या बिंदूवरील दाबातील बदलावरून मूल्यांकन केला जाऊ शकतो. हा बदल ध्वनी स्त्रोताच्या पडद्याच्या कंपनाची पूर्णपणे पुनरावृत्ती करतो. एखाद्या व्यक्तीला आवाज ऐकू येतो कारण ध्वनी लहरी त्याच्या कानाच्या पडद्यावर वेगवेगळा दबाव टाकतात. एकदा ध्वनी लहरीचा शिखर (किंवा क्षेत्र उच्च दाब) आपल्या कानापर्यंत पोहोचते. आम्हाला दबाव जाणवतो. क्षेत्रे असल्यास उच्च रक्तदाबध्वनी लहरी एकमेकांना त्वरीत फॉलो करत असल्याने, आपल्या कानाचा पडदा लवकर कंप पावतो. जर ध्वनी लहरींचे शिखर एकमेकांच्या मागे लक्षणीयरीत्या मागे पडले तर कानाचा पडदा अधिक हळू कंपन करेल.

हवेतील आवाजाचा वेग हे आश्चर्यकारकपणे स्थिर मूल्य आहे. आपण आधीच पाहिले आहे की ध्वनीची वारंवारता थेट ध्वनी लहरीतील अंतराशी संबंधित असते, म्हणजेच ध्वनीची वारंवारता आणि तरंगलांबी यांच्यात एक विशिष्ट संबंध असतो. हा संबंध आपण खालील प्रमाणे व्यक्त करू शकतो: तरंगलांबी वेगाला वारंवारतेने विभाजित करते. हे सांगण्याचा आणखी एक मार्ग म्हणजे तरंगलांबी आनुपातिकता गुणांकासह वारंवारतेच्या व्यस्त प्रमाणात असते, वेगाच्या समानआवाज

आवाज श्रवणीय कसा होतो? जेव्हा ध्वनी लहरी कानाच्या कालव्यामध्ये प्रवेश करतात तेव्हा ते कानाचा पडदा, मध्य कान आणि आतील कान कंपन करतात. कॉक्लीयामध्ये द्रवपदार्थात प्रवेश केल्याने, हवेच्या लहरी कॉर्टीच्या अवयवाच्या आत असलेल्या केसांच्या पेशींवर परिणाम करतात. श्रवण तंत्रिका या आवेगांना मेंदूपर्यंत पोहोचवते, जिथे त्यांचे आवाजात रूपांतर होते.

आवाज मोजमाप

आवाज हा एक अप्रिय किंवा अवांछित आवाज किंवा आवाजांचा संच आहे जो उपयुक्त सिग्नलच्या आकलनामध्ये व्यत्यय आणतो, शांतता मोडतो, मानवी शरीरावर हानिकारक किंवा त्रासदायक प्रभाव पाडतो आणि त्याची कार्यक्षमता कमी करतो.

गोंगाट असलेल्या भागात, बर्याच लोकांना आवाजाच्या आजाराची लक्षणे दिसतात: चिंताग्रस्त उत्तेजना, थकवा, उच्च रक्तदाब.

आवाजाची पातळी युनिट्समध्ये मोजली जाते,

दाब आवाज, डेसिबलची डिग्री व्यक्त करणे. हा दबाव अमर्यादपणे समजला जात नाही. 20-30 डीबीचा आवाज पातळी मानवांसाठी व्यावहारिकदृष्ट्या निरुपद्रवी आहे - हा एक नैसर्गिक पार्श्वभूमी आवाज आहे. मोठ्या आवाजासाठी, येथे अनुज्ञेय मर्यादा अंदाजे 80 dB आहे. 130 डीबीचा आवाज एखाद्या व्यक्तीला आधीच वेदना देतो आणि 150 त्याच्यासाठी असह्य होतो.

अकौस्टिक नॉइज ही विविध भौतिक स्वरूपाची यादृच्छिक ध्वनी कंपने आहेत, जी मोठेपणा आणि वारंवारता यादृच्छिक बदलांद्वारे दर्शविली जातात.

जेव्हा ध्वनिलहरी, ज्यामध्ये हवेचे संक्षेपण आणि दुर्मिळता असते, प्रसारित होते, तेव्हा कानाच्या पडद्यावरील दाब बदलतो. दाबाचे एकक 1 N/m2 आहे आणि ध्वनी शक्तीचे एकक 1 W/m2 आहे.

श्रवण थ्रेशोल्ड हा किमान आवाजाचा आवाज आहे जो एखाद्या व्यक्तीला जाणवतो. यू भिन्न लोकते वेगळे आहे, आणि म्हणून, पारंपारिकपणे, श्रवणक्षमतेचा उंबरठा हा 1000 Hz वर 2x10"5 N/m2 इतका आवाज दाब मानला जातो, जो 10"12 W/m2 च्या पॉवरशी संबंधित आहे. या मूल्यांसह मोजलेल्या आवाजाची तुलना केली जाते.

उदाहरणार्थ, जेट विमानाच्या टेकऑफ दरम्यान इंजिनची ध्वनी शक्ती 10 W/m2 आहे, म्हणजेच ती 1013 पटीने उंबरठा ओलांडते. एवढ्या मोठ्या संख्येने काम करणे गैरसोयीचे आहे. वेगवेगळ्या जोराच्या आवाजांबद्दल ते म्हणतात की एक दुसऱ्यापेक्षा जास्त वेळा नाही तर अनेक युनिट्सने मोठा आहे. लाउडनेस युनिटला बेल म्हणतात - टेलिफोनचा शोधकर्ता ए. बेल (1847-1922) नंतर. मोठा आवाज डेसिबलमध्ये मोजला जातो: 1 डीबी = 0.1 बी (बेल). आवाजाची तीव्रता, ध्वनी दाब आणि आवाज पातळी कशी संबंधित आहेत याचे दृश्य प्रतिनिधित्व.

ध्वनीची धारणा केवळ त्याच्या परिमाणवाचक वैशिष्ट्यांवर (दबाव आणि शक्ती) अवलंबून नाही तर त्याच्या गुणवत्तेवर देखील अवलंबून असते - वारंवारता.

वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीवर समान आवाज आवाजात भिन्न असतो.

काही लोकांना उच्च वारंवारता आवाज ऐकू येत नाही. अशा प्रकारे, वृद्ध लोकांमध्ये, ध्वनी आकलनाची वरची मर्यादा 6000 हर्ट्झपर्यंत कमी होते. त्यांना ऐकू येत नाही, उदाहरणार्थ, मच्छराचा किंचाळणे किंवा क्रिकेटचा ट्रिल, जे सुमारे 20,000 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह आवाज निर्माण करतात.

प्रसिद्ध इंग्रज भौतिकशास्त्रज्ञ डी. टिंडल आपल्या मित्रासोबतच्या एका चालीचे वर्णन खालीलप्रमाणे करतात: “रस्त्याच्या दोन्ही बाजूंच्या कुरणात कीटकांचा थवा होता, ज्याने माझ्या कानात त्यांच्या तीक्ष्ण गुंजण्याने हवा भरली होती, परंतु माझ्या मित्राला ते ऐकू आले नाही. यापैकी काहीही - कीटकांचे संगीत त्याच्या श्रवणशक्तीच्या पलीकडे उडून गेले. ” !

आवाज पातळी

लाउडनेस - आवाजातील ऊर्जेची पातळी - डेसिबलमध्ये मोजली जाते. एक कुजबुज अंदाजे 15 dB च्या समतुल्य असते, विद्यार्थी वर्गातील आवाजांचा आवाज अंदाजे 50 dB पर्यंत पोहोचतो आणि जड रहदारी दरम्यान रस्त्यावरचा आवाज अंदाजे 90 dB असतो. 100 dB पेक्षा जास्त आवाज मानवी कानाला असह्य होऊ शकतो. सुमारे 140 dB आवाज (जसे की जेट विमानाने उड्डाण केल्याचा आवाज) कानाला वेदनादायक असू शकतो आणि कानाच्या पडद्याचे नुकसान होऊ शकते.

बहुतेक लोकांसाठी, ऐकण्याची तीक्ष्णता वयानुसार कमी होते. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की कानाची हाडे त्यांची मूळ गतिशीलता गमावतात आणि म्हणून कंपन प्रसारित होत नाहीत. आतील कान. याव्यतिरिक्त, कानाच्या संसर्गामुळे कानाच्या पडद्याचे नुकसान होऊ शकते आणि ossicles च्या कार्यावर नकारात्मक परिणाम होतो. जर तुम्हाला ऐकण्याची समस्या येत असेल तर तुम्ही ताबडतोब डॉक्टरांचा सल्ला घ्यावा. काही प्रकारचे बहिरेपणा आतील कानाला किंवा श्रवणविषयक मज्जातंतूच्या नुकसानीमुळे होतो. सतत आवाजाच्या प्रदर्शनामुळे (उदाहरणार्थ, कारखान्याच्या मजल्यावर) किंवा अचानक आणि खूप मोठा आवाज फुटल्यामुळे देखील श्रवणशक्ती कमी होऊ शकते. वैयक्तिक स्टिरिओ प्लेअर वापरताना तुम्ही खूप सावधगिरी बाळगली पाहिजे कारण जास्त आवाजामुळे बहिरेपणा देखील होऊ शकतो.

आवारात परवानगीयोग्य आवाज

आवाजाच्या पातळीच्या संदर्भात, हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की अशी संकल्पना कायद्याच्या दृष्टिकोनातून तात्पुरती आणि अनियंत्रित नाही. अशाप्रकारे, युक्रेनमध्ये, निवासी आणि सार्वजनिक इमारतींमध्ये आणि निवासी भागात परवानगीयोग्य आवाजासाठी स्वच्छताविषयक मानके, यूएसएसआरच्या काळात दत्तक, अजूनही लागू आहेत. या दस्तऐवजानुसार, निवासी परिसरात आवाजाची पातळी दिवसा 40 डीबी आणि रात्री 30 डीबी (22:00 ते 8:00 पर्यंत) पेक्षा जास्त नसावी.

अनेकदा आवाज वाहून जातो महत्वाची माहिती. कार किंवा मोटारसायकल रेसर चालत्या वाहनाच्या इंजिन, चेसिस आणि इतर भागांद्वारे तयार होणारे आवाज काळजीपूर्वक ऐकतो, कारण कोणताही बाह्य आवाज अपघाताचा आश्रयदाता असू शकतो. ध्वनीशास्त्र, ऑप्टिक्स, संगणक तंत्रज्ञान आणि औषधांमध्ये ध्वनी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते.

आवाज म्हणजे काय? हे विविध भौतिक स्वभावांचे यादृच्छिक जटिल कंपन म्हणून समजले जाते.

आवाजाची समस्या बऱ्याच दिवसांपासून आहे. आधीच प्राचीन काळी, कोबलस्टोन रस्त्यावर चाकांच्या आवाजामुळे अनेकांना निद्रानाश झाला.

किंवा कदाचित समस्या आधीच उद्भवली, जेव्हा गुहेतील शेजारी भांडू लागले कारण त्यांच्यापैकी एक दगड चाकू किंवा कुऱ्हाड बनवताना खूप जोरात ठोठावत होता?

ध्वनी प्रदूषण वातावरणसर्व वेळ वाढत आहे. जर 1948 मध्ये, मोठ्या शहरांमधील रहिवाशांचे सर्वेक्षण करताना, 23% प्रतिसादकर्त्यांनी त्यांच्या अपार्टमेंटमधील आवाजाने त्यांना त्रास दिला की नाही या प्रश्नाचे होकारार्थी उत्तर दिले, तर 1961 मध्ये ही संख्या आधीच 50% होती. गेल्या दशकात शहरांमधील आवाजाची पातळी 10-15 पट वाढली आहे.

गोंगाट हा आवाजाचा एक प्रकार आहे, जरी त्याला "अवांछित आवाज" म्हटले जाते. त्याच वेळी, तज्ञांच्या मते, ट्रामचा आवाज अंदाजे 85-88 डीबी, ट्रॉलीबस - 71 डीबी, 220 एचपी पेक्षा जास्त इंजिन पॉवर असलेली बस आहे. सह. - 92 डीबी, 220 एल पेक्षा कमी. सह. - 80-85 डीबी.

पासून शास्त्रज्ञ राज्य विद्यापीठओहायोमध्ये आढळून आले की जे लोक नियमितपणे मोठ्या आवाजाच्या संपर्कात असतात त्यांना ध्वनिक न्यूरोमा होण्याची शक्यता इतरांपेक्षा 1.5 पट जास्त असते.

ध्वनिक न्यूरोमा आहे सौम्य ट्यूमरश्रवणशक्ती कमी होते. शास्त्रज्ञांनी ध्वनिक न्यूरोमा असलेल्या 146 रुग्णांची आणि 564 रुग्णांची तपासणी केली निरोगी लोक. त्या सर्वांना विचारण्यात आले की त्यांना किमान 80 डेसिबल (वाहतूक आवाज) इतका मोठा आवाज किती वेळा आला? प्रश्नावलीमध्ये उपकरणे, इंजिन, संगीत, मुलांच्या किंकाळ्या, क्रीडा स्पर्धांमधील आवाज, बार आणि रेस्टॉरंटमधील आवाज विचारात घेण्यात आला. अभ्यासातील सहभागींना ते श्रवण संरक्षण उपकरणे वापरतात का हे देखील विचारण्यात आले. जे नियमितपणे मोठ्या आवाजात संगीत ऐकतात त्यांना अकौस्टिक न्यूरोमा होण्याचा धोका 2.5 पटीने वाढला होता.

तांत्रिक आवाजाच्या संपर्कात असलेल्यांसाठी - 1.8 वेळा. जे लोक नियमितपणे लहान मुलांचे ओरडणे ऐकतात त्यांच्यासाठी, स्टेडियम, रेस्टॉरंट किंवा बारमधील आवाज 1.4 पट जास्त आहे. श्रवण संरक्षण परिधान करताना, अकौस्टिक न्यूरोमा विकसित होण्याचा धोका अजिबात आवाजाच्या संपर्कात नसलेल्या लोकांपेक्षा जास्त नाही.

मानवांवर ध्वनिक आवाजाचा प्रभाव

मानवांवर ध्वनिक आवाजाचा प्रभाव बदलतो:

A. हानिकारक

आवाजामुळे सौम्य ट्यूमरचा विकास होतो

दीर्घकालीन आवाज ऐकण्याच्या अवयवावर विपरित परिणाम करतो, कानाचा पडदा ताणतो, ज्यामुळे आवाजाची संवेदनशीलता कमी होते. यामुळे हृदय, यकृत, थकवा आणि अति श्रमात व्यत्यय येतो मज्जातंतू पेशी. उच्च शक्तीचे आवाज आणि आवाज श्रवणयंत्र, मज्जातंतू केंद्रांवर परिणाम करतात आणि होऊ शकतात वेदनादायक संवेदनाआणि धक्का. अशा प्रकारे ध्वनी प्रदूषण कार्य करते.

कृत्रिम, मानवनिर्मित आवाज. तेच नकारात्मक परिणाम करतात मज्जासंस्थाव्यक्ती शहरातील सर्वात हानिकारक आवाजांपैकी एक म्हणजे प्रमुख महामार्गांवरील मोटार वाहनांचा आवाज. हे मज्जासंस्थेला त्रास देते, म्हणून एखादी व्यक्ती चिंताग्रस्त असते आणि थकल्यासारखे वाटते.

B. अनुकूल

उपयुक्त आवाजांमध्ये पानांचा आवाज समाविष्ट असतो. लाटांच्या स्प्लॅशिंगचा आपल्या मानसिकतेवर शांत प्रभाव पडतो. पानांचा शांत खळखळाट, प्रवाहाचा आवाज, पाण्याचा हलका शिडकावा आणि सर्फचा आवाज माणसाला नेहमीच आनंददायी असतो. ते त्याला शांत करतात आणि तणाव कमी करतात.

C. औषधी

विसाव्या शतकाच्या 80 च्या दशकाच्या सुरुवातीस अंतराळवीरांसोबत काम करणाऱ्या डॉक्टर्स आणि बायोफिजिस्ट्समध्ये निसर्गाचा आवाज वापरून मानवांवर होणारा उपचारात्मक परिणाम दिसून आला. सायकोथेरप्यूटिक प्रॅक्टिसमध्ये, नैसर्गिक आवाज उपचारांमध्ये वापरले जातात विविध रोगमदत म्हणून. मानसोपचारतज्ज्ञ तथाकथित "पांढरा आवाज" देखील वापरतात. हा एक प्रकारचा हिसका आहे, जो पाण्याचा शिडकावा न करता लाटांच्या आवाजाची अस्पष्टपणे आठवण करून देतो. डॉक्टरांचा असा विश्वास आहे की "पांढरा आवाज" तुम्हाला शांत करतो आणि झोपायला लावतो.

मानवी शरीरावर आवाजाचा प्रभाव

पण आवाजामुळे फक्त ऐकण्याच्या अवयवांवरच परिणाम होतो का?

खालील विधाने वाचून विद्यार्थ्यांना शोधण्यासाठी प्रोत्साहित केले जाते.

1. आवाजामुळे अकाली वृद्धत्व होते. शंभरपैकी तीस प्रकरणांमध्ये, आवाजामुळे मोठ्या शहरांमधील लोकांचे आयुर्मान 8-12 वर्षे कमी होते.

2. प्रत्येक तिसरी स्त्री आणि प्रत्येक चौथा पुरुष न्यूरोसिसमुळे ग्रस्त असतो वाढलेली पातळीआवाज

3. जठराची सूज, पोट आणि आतड्यांसंबंधी अल्सरसारखे आजार बहुतेक वेळा गोंगाटाच्या वातावरणात राहणाऱ्या आणि काम करणाऱ्या लोकांमध्ये आढळतात. पॉप संगीतकारांसाठी, पोटात अल्सर हा एक व्यावसायिक आजार आहे.

4. 1 मिनिटानंतर पुरेसा जोरदार आवाज मेंदूच्या विद्युत क्रियाकलापांमध्ये बदल घडवून आणू शकतो, जे एपिलेप्सी असलेल्या रुग्णांमध्ये मेंदूच्या विद्युत क्रियाकलापांसारखेच होते.

5. आवाज मज्जासंस्थेला निराश करतो, विशेषत: जेव्हा ते पुनरावृत्ती होते.

6. आवाजाच्या प्रभावाखाली, श्वासोच्छवासाची वारंवारता आणि खोलीत सतत घट होते. कधीकधी कार्डियाक ऍरिथमिया आणि उच्च रक्तदाब दिसून येतो.

7. आवाजाच्या प्रभावाखाली, कार्बोहायड्रेट, चरबी, प्रथिने आणि मीठ चयापचय बदलतात, जे रक्ताच्या जैवरासायनिक रचनेतील बदलांमध्ये प्रकट होते (रक्तातील साखरेची पातळी कमी होते).

जास्त आवाज (80 dB वरील) केवळ ऐकण्याच्या अवयवांवरच नाही तर इतर अवयव आणि प्रणालींवर (रक्ताभिसरण, पाचक, चिंताग्रस्त इ.) देखील प्रभावित करते, महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया विस्कळीत होतात, ऊर्जा चयापचय प्लास्टिकच्या चयापचयावर विजय मिळवू लागतो, ज्यामुळे अकाली वृद्धत्व होते. शरीराच्या

आवाजाची समस्या

मोठ्या शहरामध्ये नेहमी वाहतुकीचा आवाज असतो. गेल्या 25-30 वर्षांमध्ये, जगभरातील प्रमुख शहरांमध्ये, आवाज 12-15 dB ने वाढला आहे (म्हणजे, आवाजाचे प्रमाण 3-4 पटीने वाढले आहे). मॉस्को, वॉशिंग्टन, ओम्स्क आणि इतर अनेक शहरांप्रमाणेच शहरामध्ये विमानतळ असल्यास, यामुळे ध्वनी उत्तेजित होण्याच्या जास्तीत जास्त अनुज्ञेय पातळीचे अनेक प्रमाण वाढते.

आणि तरीही, रस्ते वाहतूक हे शहरातील आवाजाचे प्रमुख स्त्रोत आहे. यामुळेच शहरांच्या मुख्य रस्त्यांवर आवाज पातळी मीटर स्केलवर 95 dB पर्यंत आवाज येतो. हायवेकडे तोंड करून बंद खिडक्या असलेल्या लिव्हिंग रूममधील आवाजाची पातळी रस्त्यावरच्या तुलनेत फक्त 10-15 डीबी कमी आहे.

मोटारींचा आवाज अनेक कारणांवर अवलंबून असतो: कारची निर्मिती, तिची सेवाक्षमता, वेग, रस्त्याच्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता, इंजिनची शक्ती इ. इंजिन सुरू झाल्यावर आणि गरम झाल्यावर त्याचा आवाज झपाट्याने वाढतो. जेव्हा कार पहिल्या वेगाने (40 किमी/ता) पुढे जात असते, तेव्हा इंजिनचा आवाज दुसऱ्या वेगाने निर्माण होणाऱ्या आवाजापेक्षा 2 पट जास्त असतो. जेव्हा कार जोरात ब्रेक करते, तेव्हा आवाज देखील लक्षणीय वाढतो.

पर्यावरणीय आवाजाच्या पातळीवर मानवी शरीराच्या अवस्थेचे अवलंबित्व उघड झाले आहे. आवाजामुळे केंद्रीय मज्जासंस्था आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालींच्या कार्यात्मक स्थितीत काही बदल नोंदवले गेले आहेत. इस्केमिक रोगह्रदये, हायपरटोनिक रोगरक्तातील कोलेस्टेरॉलची पातळी गोंगाट असलेल्या भागात राहणाऱ्या लोकांमध्ये अधिक सामान्य आहे. आवाज लक्षणीयपणे झोपेमध्ये व्यत्यय आणतो, त्याचा कालावधी आणि खोली कमी करतो. झोप येण्यासाठी लागणारा वेळ एक तास किंवा त्याहून अधिक वाढतो आणि उठल्यानंतर लोकांना थकवा जाणवतो आणि डोकेदुखीचा त्रास होतो. कालांतराने, हे सर्व तीव्र थकवा मध्ये बदलते, रोगप्रतिकारक शक्ती कमकुवत करते, रोगांच्या विकासास हातभार लावते आणि कार्यक्षमता कमी करते.

आता असे मानले जाते की आवाजामुळे एखाद्या व्यक्तीचे आयुर्मान जवळजवळ 10 वर्षे कमी होते. वाढत्या आवाजाच्या उत्तेजनामुळे मानसिक आजारी लोकांची संख्या अधिक आहे; आवाजाचा स्त्रियांवर विशेष प्रभाव पडतो. सर्वसाधारणपणे, शहरांमध्ये ऐकू न येणाऱ्या लोकांची संख्या वाढली आहे, परंतु सर्वात सामान्य घटना बनली आहे डोकेदुखीआणि चिडचिडेपणा वाढतो.

ध्वनी प्रदूषण

ध्वनी आणि उच्च-शक्तीचा आवाज श्रवणयंत्र, मज्जातंतू केंद्रांवर परिणाम करतात आणि वेदना आणि धक्का देतात. अशा प्रकारे ध्वनी प्रदूषण कार्य करते. पानांचा शांत आवाज, प्रवाहाचा आवाज, पक्ष्यांचे आवाज, पाण्याचे हलके शिडकाव आणि सर्फचा आवाज माणसाला नेहमीच आनंददायी असतो. ते त्याला शांत करतात आणि तणाव कमी करतात. हे वैद्यकीय संस्थांमध्ये, मनोवैज्ञानिक आराम कक्षांमध्ये वापरले जाते. निसर्गाचे नैसर्गिक आवाज अधिकाधिक दुर्मिळ होत आहेत, पूर्णपणे नाहीसे होत आहेत किंवा औद्योगिक, वाहतूक आणि इतर आवाजांमुळे बुडून गेले आहेत.

दीर्घकालीन आवाज ऐकण्याच्या अवयवावर विपरित परिणाम करते, आवाजाची संवेदनशीलता कमी करते. यामुळे हृदय आणि यकृतामध्ये व्यत्यय येतो आणि मज्जातंतू पेशींचा थकवा आणि ओव्हरस्ट्रेन होतो. मज्जासंस्थेच्या कमकुवत पेशी शरीराच्या विविध प्रणालींच्या कामात पुरेसे समन्वय साधू शकत नाहीत. यातूनच त्यांच्या कामात अडथळे निर्माण होतात.

आम्हाला आधीच माहित आहे की 150 dB चा आवाज मानवांसाठी हानिकारक आहे. मध्ययुगात बेलखाली फाशी दिली जात असे हे काही कारण नव्हते. घंटांच्या गर्जनेने त्रास दिला आणि हळू हळू मारला.

प्रत्येक व्यक्तीला आवाज वेगळ्या प्रकारे जाणवतो. वय, स्वभाव, आरोग्य आणि पर्यावरणीय परिस्थिती यावर बरेच काही अवलंबून असते. आवाजाचा संचय प्रभाव असतो, म्हणजेच ध्वनिक चिडचिड, शरीरात जमा होणे, मज्जासंस्थेला अधिकाधिक निराश करते. आवाजाचा शरीराच्या न्यूरोसायकिक क्रियाकलापांवर विशेषतः हानिकारक प्रभाव पडतो.

आवाजामुळे कार्यात्मक विकार होतात हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणाली; व्हिज्युअल आणि वेस्टिब्युलर विश्लेषकांवर हानिकारक प्रभाव पडतो; रिफ्लेक्स क्रियाकलाप कमी करा, ज्यामुळे अनेकदा अपघात आणि जखम होतात.

आवाज कपटी आहे, शरीरावर त्याचे हानिकारक प्रभाव अदृश्यपणे उद्भवतात, अदृश्यपणे, शरीराचे नुकसान त्वरित आढळले नाही. याव्यतिरिक्त, मानवी शरीर आवाजाविरूद्ध व्यावहारिकदृष्ट्या असुरक्षित आहे.

वाढत्या प्रमाणात, डॉक्टर आवाजाच्या आजाराबद्दल बोलत आहेत, जे प्रामुख्याने सुनावणी आणि मज्जासंस्थेवर परिणाम करतात. ध्वनी प्रदूषणाचा स्त्रोत औद्योगिक उपक्रम किंवा वाहतूक असू शकतो. हेवी डंप ट्रक आणि ट्राम विशेषतः मोठा आवाज निर्माण करतात. आवाजाचा मानवी मज्जासंस्थेवर परिणाम होतो आणि म्हणूनच शहरे आणि उद्योगांमध्ये आवाज संरक्षणाचे उपाय केले जातात. रेल्वे आणि ट्राम मार्ग आणि रस्ते ज्यांच्या बाजूने मालवाहतूक पास होते ते शहरांच्या मध्यवर्ती भागातून विरळ लोकवस्तीच्या भागात आणि त्यांच्या सभोवताली निर्माण झालेल्या हिरव्यागार जागांमधून आवाज शोषून घेणे आवश्यक आहे. शहरांवरून विमाने उडू नयेत.

साउंडप्रूफिंग

टाळण्यासाठी हानिकारक प्रभावआवाज इन्सुलेशन लक्षणीय मदत करते

आवाज पातळी कमी करणे बांधकाम आणि ध्वनिक उपायांद्वारे साध्य केले जाते. बाह्य इमारतीच्या लिफाफ्यांमध्ये, खिडक्या आणि बाल्कनीच्या दारांमध्ये भिंतीपेक्षा कमी आवाज इन्सुलेशन असते.

इमारतींच्या आवाज संरक्षणाची डिग्री प्रामुख्याने दिलेल्या उद्देशासाठी परिसरासाठी परवानगी असलेल्या आवाज मानकांद्वारे निर्धारित केली जाते.

कॉम्बॅट ध्वनिक आवाज

MNIIP ची ध्वनिशास्त्र प्रयोगशाळा प्रकल्प दस्तऐवजीकरणाचा भाग म्हणून "ध्वनी पर्यावरणशास्त्र" विभाग विकसित करत आहे. ध्वनीरोधक परिसर, ध्वनी नियंत्रण, ध्वनी मजबुतीकरण प्रणालीची गणना आणि ध्वनिक मोजमाप यावर प्रकल्प राबवले जात आहेत. जरी सामान्य खोल्यांमध्ये लोकांना अधिकाधिक ध्वनिक आराम हवा असतो - आवाजापासून चांगले संरक्षण, सुगम भाषण आणि तथाकथित नसणे. अकौस्टिक फँटम्स - काहींनी तयार केलेल्या नकारात्मक ध्वनी प्रतिमा. डेसिबलचा सामना करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या डिझाईन्समध्ये, कमीत कमी दोन स्तर पर्यायी - “हार्ड” (प्लास्टरबोर्ड, जिप्सम फायबर). तसेच, ध्वनिक डिझाइनने त्याच्या आतील माफक कोनाडा व्यापला पाहिजे. ध्वनिक आवाजाचा सामना करण्यासाठी वारंवारता फिल्टरिंग वापरली जाते.

शहर आणि हिरवीगार ठिकाणे

जर आपण झाडांच्या आवाजापासून आपल्या घराचे संरक्षण केले तर हे जाणून घेणे उपयुक्त ठरेल की आवाज पानांद्वारे शोषले जात नाहीत. खोडावर आदळल्याने, ध्वनी लहरी तुटल्या जातात, खाली मातीकडे जातात, जिथे ते शोषले जातात. ऐटबाज शांततेचा सर्वोत्तम संरक्षक मानला जातो. सर्वात वर्दळीच्या महामार्गावरही तुम्ही तुमच्या घराचे हिरवीगार झाडांच्या रांगांनी संरक्षण केल्यास तुम्ही शांततेत जगू शकता. आणि जवळपास चेस्टनट लावणे चांगले होईल. एक परिपक्व चेस्टनटचे झाड 10 मीटर उंच, 20 मीटर रुंद आणि 100 मीटर लांब मोटारीतून बाहेर पडणाऱ्या वायूंपासून जागा साफ करते. शिवाय, इतर अनेक झाडांप्रमाणे, चेस्टनट त्याच्या आरोग्याला जवळजवळ कोणतीही हानी न करता विषारी वायूंचे विघटन करते. "

शहरातील रस्त्यांच्या लँडस्केपिंगचे महत्त्व मोठे आहे - झुडुपे आणि वन पट्ट्यांची दाट लागवड आवाजापासून संरक्षण करते, ते 10-12 डीबी (डेसिबल) कमी करते, हवेतील हानिकारक कणांचे प्रमाण 100 ते 25% पर्यंत कमी करते, वाऱ्याचा वेग कमी करते. 10 ते 2 मी/से, कारमधील वायूंचे प्रमाण 15% प्रति युनिट हवेपर्यंत कमी करा, हवा अधिक दमट करा, तिचे तापमान कमी करा, म्हणजे श्वासोच्छवासासाठी अधिक स्वीकार्य बनवा.

हिरवीगार जागा देखील आवाज शोषून घेतात; झाडे जितकी उंच आणि त्यांची लागवड जितकी घनता तितका कमी आवाज ऐकू येतो.

लॉन आणि फ्लॉवर बेड्सच्या संयोजनात हिरव्या जागा मानवी मानसिकतेवर फायदेशीर प्रभाव पाडतात, दृष्टी आणि मज्जासंस्था शांत करतात, प्रेरणा स्त्रोत आहेत आणि लोकांची कार्यक्षमता वाढवतात. कला आणि साहित्यातील महान कार्ये, शास्त्रज्ञांचे शोध, निसर्गाच्या फायदेशीर प्रभावाखाली उद्भवले. अशा प्रकारे बीथोव्हेन, त्चैकोव्स्की, स्ट्रॉस आणि इतर संगीतकारांची महान संगीत निर्मिती, अप्रतिम रशियन लँडस्केप कलाकार शिश्किन, लेव्हिटान यांची चित्रे आणि रशियन आणि सोव्हिएत लेखकांची कामे तयार केली गेली. सायबेरियन वैज्ञानिक केंद्राची स्थापना प्रिओब्स्की जंगलाच्या हिरव्यागार जागांमध्ये झाली हा योगायोग नाही. येथे, शहराच्या गोंगाटाच्या सावलीत आणि हिरवाईने वेढलेले, आमचे सायबेरियन शास्त्रज्ञ यशस्वीरित्या त्यांचे संशोधन करतात.

मॉस्को आणि कीवसारख्या शहरांची हिरवळ जास्त आहे; नंतरच्या काळात, उदाहरणार्थ, टोकियोच्या तुलनेत प्रति रहिवासी 200 पट जास्त लागवड आहेत. जपानच्या राजधानीत, 50 वर्षांहून अधिक काळ (1920-1970), केंद्रापासून दहा किलोमीटरच्या त्रिज्येत असलेल्या सर्व हिरव्या क्षेत्रांपैकी निम्मे भाग नष्ट झाले. युनायटेड स्टेट्समध्ये, गेल्या पाच वर्षांत सुमारे 10 हजार हेक्टर सेंट्रल सिटी पार्क नष्ट झाले आहेत.

← आवाजाचा एखाद्या व्यक्तीच्या आरोग्यावर हानिकारक प्रभाव पडतो, प्रामुख्याने श्रवणशक्ती आणि चिंताग्रस्त आणि हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी प्रणालींची स्थिती बिघडल्याने.

← विशेष उपकरणे वापरून आवाज मोजता येतो - ध्वनी पातळी मीटर.

← आपण लढले पाहिजे हानिकारक प्रभावआवाज पातळी नियंत्रित करून, तसेच आवाज पातळी कमी करण्यासाठी विशेष उपाय वापरून आवाज.

>> भौतिकशास्त्र: विविध माध्यमांमध्ये आवाज

ध्वनीच्या प्रसारासाठी, एक लवचिक माध्यम आवश्यक आहे. व्हॅक्यूममध्ये, ध्वनी लहरींचा प्रसार होऊ शकत नाही, कारण तेथे कंपन करण्यासाठी काहीही नाही. हे साध्या अनुभवाने सत्यापित केले जाऊ शकते. जर आपण काचेच्या बेलखाली इलेक्ट्रिक घंटा ठेवली, तर बेलखालून हवा बाहेर काढली जात असताना, घंटाचा आवाज पूर्णपणे थांबेपर्यंत कमकुवत होत जाईल.

वायूंमध्ये आवाज. हे ज्ञात आहे की गडगडाटी वादळादरम्यान आपण प्रथम विजेचा लखलखाट पाहतो आणि काही वेळाने आपल्याला मेघगर्जना ऐकू येते (चित्र 52). हा विलंब होतो कारण हवेतील ध्वनीचा वेग विजेपासून येणाऱ्या प्रकाशाच्या वेगापेक्षा खूपच कमी असतो.

हवेतील ध्वनीचा वेग प्रथम 1636 मध्ये फ्रेंच शास्त्रज्ञ एम. मर्सेने यांनी मोजला होता. 20 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ते 343 मीटर/से असते, म्हणजे. 1235 किमी/ता. लक्षात घ्या की कलाश्निकोव्ह मशीन गन (पीके) मधून गोळी झाडण्याची गती 800 मीटर अंतरावर कमी होते. बुलेटचा प्रारंभिक वेग 825 m/s आहे, जो हवेतील आवाजाच्या वेगापेक्षा लक्षणीय आहे. म्हणून, ज्या व्यक्तीला गोळीचा आवाज किंवा गोळीची शिट्टी ऐकू येते त्याला काळजी करण्याची गरज नाही: ही गोळी त्याच्यापासून आधीच निघून गेली आहे. गोळी गोळीच्या आवाजाला मागे टाकते आणि आवाज येण्याआधीच आपल्या बळीपर्यंत पोहोचते.

ध्वनीचा वेग माध्यमाच्या तपमानावर अवलंबून असतो: वाढत्या हवेच्या तापमानासह ते वाढते आणि हवेचे तापमान कमी झाल्यावर ते कमी होते. 0 °C वर, हवेतील ध्वनीचा वेग 331 m/s आहे.

ध्वनी वेगवेगळ्या वायूंमध्ये वेगवेगळ्या वेगाने प्रवास करतो. वायूच्या रेणूंचे वस्तुमान जितके जास्त असेल तितका त्यातील आवाजाचा वेग कमी असेल. अशा प्रकारे, 0 °C तापमानात, हायड्रोजनमध्ये आवाजाचा वेग 1284 m/s, हीलियममध्ये - 965 m/s, आणि ऑक्सिजनमध्ये - 316 m/s आहे.

द्रव मध्ये आवाज. द्रवांमध्ये ध्वनीचा वेग हा वायूंमधील ध्वनीच्या वेगापेक्षा जास्त असतो. पाण्यातील ध्वनीचा वेग पहिल्यांदा 1826 मध्ये जे. कोलाडॉन आणि जे. स्टर्म यांनी मोजला. त्यांनी त्यांचे प्रयोग स्वित्झर्लंडमधील जिनिव्हा सरोवरावर केले (चित्र 53). एका बोटीवर त्यांनी गनपावडरला आग लावली आणि त्याच वेळी पाण्यात उतरलेल्या घंटाला मारले. या घंटाचा आवाज, एका विशेष हॉर्नचा वापर करून, पाण्यात उतरवलेला, पहिल्यापासून 14 किमी अंतरावर असलेल्या दुसऱ्या बोटीवर पकडला गेला. प्रकाशाचा फ्लॅश आणि ध्वनी सिग्नलचे आगमन यामधील वेळेच्या अंतरावर आधारित, पाण्यात ध्वनीचा वेग निर्धारित केला गेला. 8 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ते अंदाजे 1440 मी/से होते.

दोन भिन्न माध्यमांमधील सीमेवर, ध्वनी लहरीचा काही भाग परावर्तित होतो आणि काही भाग पुढे जातो. जेव्हा आवाज हवेतून पाण्यात जातो, तेव्हा 99.9% ध्वनी उर्जा परत परावर्तित होते, परंतु पाण्यात प्रसारित होणाऱ्या ध्वनी लहरीतील दाब जवळजवळ 2 पट जास्त असतो. श्रवण यंत्रमासे यावर तंतोतंत प्रतिक्रिया देतात. म्हणून, उदाहरणार्थ, पाण्याच्या पृष्ठभागावरील ओरडणे आणि आवाज हा सागरी जीवनाला घाबरवण्याचा एक निश्चित मार्ग आहे. जो माणूस स्वत: ला पाण्याखाली शोधतो तो या किंचाळण्याने बधिर होणार नाही: जेव्हा पाण्यात बुडवले जाते तेव्हा त्याच्या कानात एअर “प्लग” राहतात, जे त्याला आवाजाच्या ओव्हरलोडपासून वाचवतात.

जेव्हा ध्वनी पाण्यापासून हवेत जातो तेव्हा 99.9% ऊर्जा पुन्हा परावर्तित होते. परंतु जर हवेपासून पाण्याच्या संक्रमणादरम्यान आवाजाचा दाब वाढला असेल तर आता त्याउलट ते झपाट्याने कमी होते. या कारणास्तव, उदाहरणार्थ, जेव्हा एक दगड दुसऱ्या दगडावर आदळतो तेव्हा पाण्याखाली जो आवाज येतो तो हवेतील एखाद्या व्यक्तीपर्यंत पोहोचत नाही.

पाणी आणि हवेच्या सीमेवरील आवाजाच्या या वर्तनाने आपल्या पूर्वजांना विश्वास ठेवण्याचे कारण दिले समुद्राखालील जग"शांततेचे जग." म्हणून अभिव्यक्ती: "माशाप्रमाणे नि:शब्द." तथापि, लिओनार्डो दा विंचीने पाण्याखालील आवाज ऐकण्याचे देखील सुचवले आहे आणि पाण्यात उतरलेल्या ओअरवर कान ठेऊन आहे. या पद्धतीचा वापर करून, आपण खात्री करू शकता की मासे खरोखर खूप बोलके आहेत.

घन पदार्थांमध्ये आवाज. द्रव आणि वायूंपेक्षा घन पदार्थांमध्ये आवाजाचा वेग जास्त असतो. तुम्ही तुमचा कान रेल्वेला लावलात, तर रेल्वेच्या दुसऱ्या टोकाला आदळल्यानंतर तुम्हाला दोन आवाज ऐकू येतील. त्यापैकी एक रेल्वेने तुमच्या कानापर्यंत पोहोचेल, दुसरा हवाई मार्गाने.

पृथ्वीची ध्वनी चालकता चांगली आहे. म्हणून, जुन्या दिवसात, वेढा दरम्यान, किल्ल्याच्या भिंतींमध्ये "श्रोते" ठेवले गेले होते, जे पृथ्वीद्वारे प्रसारित केलेल्या आवाजाने हे ठरवू शकत होते की शत्रू भिंतीमध्ये खोदत आहे की नाही. त्यांचे कान जमिनीवर ठेवून त्यांनी शत्रूच्या घोडदळाच्या दृष्टीकोनावर लक्ष ठेवले.

सॉलिड्स चांगले आवाज करतात. याबद्दल धन्यवाद, ज्या लोकांची श्रवणशक्ती कमी झाली आहे ते कधीकधी संगीतावर नृत्य करण्यास सक्षम असतात जे त्यांच्या श्रवणविषयक मज्जातंतूंमध्ये हवा आणि बाह्य कानाद्वारे नाही तर मजला आणि हाडांमधून पोहोचते.

1. गडगडाटी वादळाच्या वेळी आपण प्रथम विजा का पाहतो आणि नंतर मेघगर्जना का ऐकतो? 2. वायूंमधील ध्वनीचा वेग कशावर अवलंबून असतो? 3. नदीच्या काठावर उभ्या असलेल्या व्यक्तीला पाण्याखाली येणारे आवाज का ऐकू येत नाहीत? 4. प्राचीन काळी “श्रोते” का अनुसरण करतात मातीकामशत्रू, अनेकदा आंधळे लोक होते का?

प्रायोगिक कार्य . तुमचे मनगटाचे घड्याळ बोर्डच्या एका टोकाला ठेवा (किंवा लांब लाकडी शासक) आणि तुमचे कान दुसऱ्या टोकाला ठेवा. काय ऐकतोस? घटना स्पष्ट करा.

एस.व्ही. ग्रोमोव्ह, एन.ए. रोडिना, भौतिकशास्त्र 8 वी इयत्ता

इंटरनेट साइट्सवरील वाचकांनी सबमिट केले

भौतिकशास्त्र नियोजन, भौतिकशास्त्र पाठ योजना योजना, शालेय अभ्यासक्रम, 8वी इयत्तेची भौतिकशास्त्राची पाठ्यपुस्तके आणि पुस्तके, 8वी श्रेणीचे भौतिकशास्त्र अभ्यासक्रम आणि असाइनमेंट

जर ध्वनी लहरीला त्याच्या मार्गात अडथळे येत नाहीत, तर ती सर्व दिशांना समान रीतीने पसरते. पण प्रत्येक अडथळा तिच्यासाठी अडथळा ठरत नाही.

त्याच्या मार्गात अडथळा आल्याने, ध्वनी त्याभोवती वाकू शकतो, परावर्तित होऊ शकतो, अपवर्तित होऊ शकतो किंवा शोषू शकतो.

ध्वनी विवर्तन

इमारतीच्या कोपऱ्यात, झाडामागे किंवा कुंपणाच्या मागे उभ्या असलेल्या व्यक्तीशी आपण बोलू शकतो, जरी आपण त्याला पाहू शकत नाही. आपण ते ऐकतो कारण ध्वनी या वस्तूंभोवती वाकून त्यांच्या मागील भागात प्रवेश करू शकतो.

अडथळ्याभोवती वाकण्याच्या लहरीच्या क्षमतेला म्हणतात विवर्तन .

जेव्हा ध्वनी तरंगलांबी अडथळ्याच्या आकारापेक्षा जास्त असते तेव्हा विवर्तन होते. कमी वारंवारता असलेल्या ध्वनी लहरी खूप लांब असतात. उदाहरणार्थ, 100 हर्ट्झच्या वारंवारतेवर ते 3.37 मीटर इतके असते. जसजशी वारंवारता कमी होते, तसतशी लांबी आणखी मोठी होते. म्हणून, ध्वनी लहरी त्याच्याशी तुलना करता येण्याजोग्या वस्तूंभोवती सहजपणे वाकतात. उद्यानातील झाडे आपल्या आवाजाच्या ऐकण्यात अजिबात व्यत्यय आणत नाहीत, कारण त्यांच्या खोडाचा व्यास ध्वनी लहरीच्या लांबीपेक्षा खूपच लहान असतो.

विवर्तनामुळे ध्वनी लहरी एका अडथळ्यातील क्रॅक आणि छिद्रांमधून आत प्रवेश करतात आणि त्यांच्या मागे पसरतात.

ध्वनी लहरीच्या मार्गावर एक छिद्र असलेली एक सपाट स्क्रीन ठेवूया.

ध्वनी तरंगलांबी जेथे बाबतीत ƛ छिद्राच्या व्यासापेक्षा खूप मोठा डी , किंवा ही मूल्ये अंदाजे समान आहेत, नंतर छिद्राच्या मागे आवाज स्क्रीनच्या मागे असलेल्या क्षेत्रातील सर्व बिंदूंवर पोहोचेल (ध्वनी सावली क्षेत्र). आउटगोइंग वेव्हचा पुढचा भाग गोलार्धासारखा दिसेल.

तर ƛ स्लिटच्या व्यासापेक्षा फक्त किंचित लहान आहे, नंतर लाटेचा मुख्य भाग सरळ पसरतो आणि एक लहान भाग बाजूंना थोडासा वळवतो. आणि बाबतीत जेव्हा ƛ खुप कमी डी , संपूर्ण लाट पुढे दिशेने जाईल.

ध्वनी प्रतिबिंब

ध्वनी लहरी दोन माध्यमांमधील इंटरफेसवर आदळल्यास, शक्य आहे भिन्न रूपेत्याचा पुढील प्रसार. ध्वनी इंटरफेसमधून परावर्तित होऊ शकतो, दिशा न बदलता दुसऱ्या माध्यमात जाऊ शकतो किंवा अपवर्तित केला जाऊ शकतो, म्हणजे, हलवा, त्याची दिशा बदलू शकतो.

समजा ध्वनी लहरीच्या मार्गात अडथळा दिसतो, ज्याचा आकार तरंगलांबीपेक्षा खूप मोठा आहे, उदाहरणार्थ, एक निखळ चट्टान. आवाज कसा वागेल? या अडथळ्याच्या आसपास जाऊ शकत नसल्यामुळे, ते त्यातून प्रतिबिंबित होईल. मागे अडथळा आहे ध्वनिक सावली झोन .

अडथळ्यातून परावर्तित होणाऱ्या आवाजाला म्हणतात प्रतिध्वनी .

ध्वनी लहरींच्या परावर्तनाचे स्वरूप वेगळे असू शकते. हे प्रतिबिंबित पृष्ठभागाच्या आकारावर अवलंबून असते.

प्रतिबिंब दोन भिन्न माध्यमांमधील इंटरफेसमध्ये ध्वनी लहरीच्या दिशेने बदल म्हणतात. परावर्तित झाल्यावर, लाट ज्या माध्यमातून आली होती त्या माध्यमाकडे परत येते.

जर पृष्ठभाग सपाट असेल, तर प्रकाशाचा किरण आरशात परावर्तित होतो त्याप्रमाणे ध्वनी त्यातून परावर्तित होतो.

अवतल पृष्ठभागावरून परावर्तित होणारे ध्वनी किरण एका बिंदूवर केंद्रित असतात.

बहिर्वक्र पृष्ठभाग ध्वनी विसर्जित करते.

बहिर्वक्र स्तंभ, मोठे मोल्डिंग, झुंबर इत्यादींद्वारे फैलावचा प्रभाव दिला जातो.

ध्वनी एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात जात नाही, परंतु माध्यमांची घनता लक्षणीयरीत्या भिन्न असल्यास त्यातून परावर्तित होते. त्यामुळे पाण्यात दिसणारा आवाज हवेत जात नाही. इंटरफेसमधून परावर्तित, ते पाण्यात राहते. नदीच्या काठावर उभ्या असलेल्या व्यक्तीला हा आवाज ऐकू येणार नाही. हे पाणी आणि हवेच्या लहरी अवरोधांमधील मोठ्या फरकाने स्पष्ट केले आहे. ध्वनीशास्त्रात, तरंग प्रतिबाधा हे माध्यमाची घनता आणि त्यातील ध्वनीच्या गतीच्या गुणानुरूप असते. वायूंचा लहरी प्रतिकार द्रव आणि घन पदार्थांच्या लहरी प्रतिकारापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असल्याने, जेव्हा ध्वनी लहरी हवा आणि पाण्याच्या सीमेवर आदळते तेव्हा ती परावर्तित होते.

पाण्यातील माशांना पाण्याच्या पृष्ठभागावर दिसणारा आवाज ऐकू येत नाही, परंतु ते ध्वनी स्पष्टपणे ओळखू शकतात, ज्याचा स्त्रोत पाण्यात कंप पावणारा शरीर आहे.

ध्वनीचे अपवर्तन

ध्वनी प्रसाराची दिशा बदलणे म्हणतात अपवर्तन . ही घटना घडते जेव्हा ध्वनी एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात जातो आणि या वातावरणात त्याचा प्रसार वेग वेगळा असतो.

घटना कोनातील साइन आणि परावर्तन कोनाच्या साइनचे गुणोत्तर हे माध्यमातील ध्वनी प्रसाराच्या गतीच्या गुणोत्तरासारखे असते.

कुठे i - घटना कोन,

आर - प्रतिबिंब कोन,

v 1 - पहिल्या माध्यमात ध्वनी प्रसाराची गती,

v 2 - दुसऱ्या माध्यमात ध्वनी प्रसाराची गती,

n - अपवर्तक सूचकांक.

ध्वनीचे अपवर्तन म्हणतात अपवर्तन .

जर ध्वनी लहरी पृष्ठभागावर लंबवत न पडता, परंतु 90° पेक्षा इतर कोनात आली, तर अपवर्तित तरंग आपत्कालीन लहरीच्या दिशेपासून विचलित होईल.

ध्वनीचे अपवर्तन केवळ माध्यमांमधील इंटरफेसवरच पाहिले जाऊ शकत नाही. ध्वनी लहरी त्यांची दिशा विषम माध्यमात बदलू शकतात - वातावरण, महासागर.

वातावरणात, हवेचे तापमान, गती आणि हवेच्या लोकांच्या हालचालीची दिशा बदलल्यामुळे अपवर्तन होते. आणि समुद्रात ते पाण्याच्या गुणधर्मांच्या विषमतेमुळे दिसून येते - वेगवेगळ्या खोलीवर भिन्न हायड्रोस्टॅटिक दाब, भिन्न तापमान आणि भिन्न क्षारता.

ध्वनी शोषण

जेव्हा ध्वनी लहरी एखाद्या पृष्ठभागावर येतात तेव्हा तिच्या उर्जेचा काही भाग शोषला जातो. आणि एक माध्यम किती ऊर्जा शोषू शकते हे ध्वनी शोषण गुणांक जाणून घेऊन ठरवता येते. हा गुणांक 1 m2 अडथळ्याद्वारे ध्वनी कंपनांची किती ऊर्जा शोषली जाते हे दर्शविते. त्याचे मूल्य 0 ते 1 आहे.

ध्वनी शोषणासाठी मोजण्याचे एकक म्हणतात सबिन . अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञाकडून त्याचे नाव मिळाले वॉलेस क्लेमेंट सबिन, आर्किटेक्चरल ध्वनीशास्त्राचे संस्थापक. 1 सॅबिन ही उर्जा आहे जी पृष्ठभागाच्या 1 मीटर 2 द्वारे शोषली जाते, ज्याचे शोषण गुणांक 1 आहे. म्हणजेच, अशा पृष्ठभागाने ध्वनी लहरीची संपूर्ण ऊर्जा शोषली पाहिजे.

प्रतिध्वनी

वॉलेस सबिन

वास्तुकलामध्ये ध्वनी शोषण्यासाठी सामग्रीचा वापर मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. फॉग म्युझियमचा एक भाग असलेल्या लेक्चर हॉलच्या ध्वनीशास्त्राचा अभ्यास करताना, वॉलेस क्लेमेंट सॅबिन यांनी निष्कर्ष काढला की हॉलचा आकार, ध्वनिक परिस्थिती, ध्वनी-शोषक सामग्रीचा प्रकार आणि क्षेत्र आणि प्रतिध्वनी वेळ .

प्रतिध्वनी अडथळ्यांमधून ध्वनी लहरी प्रतिबिंबित होण्याच्या प्रक्रियेला कॉल करा आणि ध्वनी स्त्रोत बंद झाल्यानंतर त्याचे हळूहळू क्षीण होणे. बंदिस्त जागेत, ध्वनी भिंती आणि वस्तूंमधून वारंवार परावर्तित होऊ शकतो. परिणामी, विविध प्रतिध्वनी सिग्नल उद्भवतात, ज्यापैकी प्रत्येक जण स्वतंत्रपणे आवाज करतो. या प्रभावाला म्हणतात प्रतिध्वनी प्रभाव .

खोलीचे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य आहे प्रतिध्वनी वेळ , जे सबीनने प्रविष्ट केले आणि गणना केली.

कुठे व्ही - खोलीचे प्रमाण,

ए - सामान्य आवाज शोषण.

कुठे a i - सामग्रीचे ध्वनी शोषण गुणांक,

S i - प्रत्येक पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ.

पुनरावृत्तीची वेळ लांब असल्यास, आवाज हॉलभोवती "भटकत" असल्याचे दिसते. ते एकमेकांना ओव्हरलॅप करतात, ध्वनीचा मुख्य स्त्रोत बुडतात आणि हॉल भरभराट होतो. थोड्या वेळाने, भिंती त्वरीत आवाज शोषून घेतात आणि त्या कंटाळवाणा होतात. म्हणून, प्रत्येक खोलीची स्वतःची अचूक गणना असणे आवश्यक आहे.

त्याच्या गणनेच्या आधारे, सबिनने ध्वनी-शोषक सामग्री अशा प्रकारे व्यवस्था केली की "इको इफेक्ट" कमी झाला. आणि बोस्टन सिम्फनी हॉल, ज्याच्या निर्मितीवर तो एक ध्वनिक सल्लागार होता, अजूनही जगातील सर्वोत्तम हॉलपैकी एक मानला जातो.

स्वारस्यपूर्ण तथ्य: ध्वनी वेगवान कोठे प्रवास करतो?

गडगडाटी वादळादरम्यान, विजेचा लखलखाट प्रथम दिसतो आणि थोड्या वेळाने मेघगर्जनेचा आवाज ऐकू येतो. हा विलंब होतो कारण हवेतील ध्वनीचा वेग विजेपासून येणाऱ्या प्रकाशाच्या वेगापेक्षा खूपच कमी असतो. हे लक्षात ठेवणे मनोरंजक आहे की कोणत्या मध्यम आवाजात सर्वात वेगवान प्रवास होतो आणि तो कुठे प्रवास करत नाही?

17 व्या शतकापासून हवेतील ध्वनीच्या वेगाचे प्रयोग आणि सैद्धांतिक गणना केली जात आहे, परंतु केवळ दोन शतकांनंतर फ्रेंच शास्त्रज्ञ पियरे-सायमन डी लाप्लेस यांनी त्याच्या निर्धारासाठी अंतिम सूत्र काढले. ध्वनीचा वेग तापमानावर अवलंबून असतो: जसजसे हवेचे तापमान वाढते तसतसे ते वाढते आणि हवेचे तापमान कमी झाल्यावर ते कमी होते. 0° वर ध्वनीचा वेग 331 m/s (1192 km/h), +20° वर तो आधीच 343 m/s (1235 km/h) आहे.

द्रवांमध्ये ध्वनीचा वेग हा हवेतील ध्वनीच्या वेगापेक्षा जास्त असतो. 1826 मध्ये जिनिव्हा सरोवरावर वेग निश्चित करण्याचे प्रयोग प्रथम केले गेले. दोन भौतिकशास्त्रज्ञ बोटीमध्ये बसले आणि 14 किमी दूर गेले. एका बोटीवर त्यांनी गनपावडरला आग लावली आणि त्याच वेळी पाण्यात उतरलेल्या घंटाला मारले. बेलचा आवाज दुसऱ्या बोटीवर विशेष हॉर्न वापरून उचलला गेला, तो देखील पाण्यात उतरवला गेला. प्रकाशाचा फ्लॅश आणि ध्वनी सिग्नलचे आगमन यामधील वेळेच्या अंतरावर आधारित, पाण्यात ध्वनीचा वेग निर्धारित केला गेला. +8° तापमानात ते अंदाजे 1440 m/s निघाले. पाण्याखालील संरचनेत काम करणारे लोक पुष्टी करतात की किनाऱ्यावरील आवाज पाण्याखाली स्पष्टपणे ऐकू येतो आणि मच्छिमारांना हे माहित आहे की मासे किना-यावरील थोड्याशा संशयास्पद आवाजात पोहत जातात.

द्रव आणि वायूंपेक्षा घन पदार्थांमध्ये आवाजाचा वेग जास्त असतो. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही तुमचा कान रेल्वेला लावला, तर रेल्वेच्या दुसऱ्या टोकाला आदळल्यानंतर त्या व्यक्तीला दोन आवाज ऐकू येतील. त्यापैकी एक रेल्वेने कानावर येईल, तर दुसरा विमानाने. पृथ्वीची ध्वनी चालकता चांगली आहे. म्हणून, प्राचीन काळी, वेढा दरम्यान, किल्ल्याच्या भिंतींमध्ये "श्रोते" ठेवले गेले होते, जे पृथ्वीद्वारे प्रसारित केलेल्या आवाजाद्वारे शत्रू भिंतीमध्ये खोदत आहेत की नाही हे ठरवू शकत होते, घोडदळ धावत आहे की नाही. . तसे, याबद्दल धन्यवाद, ज्यांनी त्यांचे ऐकणे गमावले आहे ते कधीकधी संगीतावर नृत्य करण्यास सक्षम असतात जे त्यांच्या श्रवणविषयक मज्जातंतूंमध्ये हवा आणि बाह्य कानाद्वारे नाही तर मजला आणि हाडांमधून पोहोचते.

ध्वनीचा वेग म्हणजे लवचिक लहरींच्या प्रसाराचा वेग, दोन्ही रेखांशाचा (वायू, द्रव किंवा घन पदार्थांमध्ये) आणि आडवा, कातरणे (घन पदार्थांमध्ये), माध्यमाच्या लवचिकता आणि घनतेद्वारे निर्धारित केला जातो. घन पदार्थांमध्ये ध्वनीचा वेग द्रवापेक्षा जास्त असतो. पाण्यासह द्रवपदार्थांमध्ये, आवाज हवेपेक्षा 4 पट जास्त वेगाने प्रवास करतो. वायूंमध्ये ध्वनीचा वेग माध्यमाच्या तापमानावर, सिंगल क्रिस्टल्समध्ये - लहरींच्या प्रसाराच्या दिशेने अवलंबून असतो.