"ശബ്ദശാസ്ത്രം" എന്ന താളിന്റെ പതിപ്പുകൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം

(ചെ.) തലക്കെട്ടു മാറ്റം: അക്കൗസ്റ്റിക്സ് >>> ശബ്ദശാസ്ത്രം: ലയിപ്പിക്കാൻ
ലയനം പൂർത്തിയാക്കി
വരി 1:
{{prettyurl|Acoustics}}
{{mergeto|ശബ്ദശാസ്ത്രം}}
മനുഷ്യന് കേൾക്കാൻ സാധിക്കുന്നതും സാധിക്കാത്തതുമായ [[ശബ്ദം|ശബ്ദങ്ങളെ]] കുറിച്ചും വിവിധ മാദ്ധ്യമങ്ങളിലൂടെയുള്ള ശബ്ദത്തിന്റെ സഞ്ചാരത്തെക്കുറിച്ചും പഠിക്കുന്ന [[ഭൗതികശാസ്ത്രം|ഭൗതികശാസ്ത്രശാഖയാണ്]] '''ശബ്ദശാസ്ത്രം''' ({{lang-en|Acoustics}}). [[ശബ്ദം|ശബ്ദത്തിന്റെ]] ഉത്പാദനം (production), പ്രേഷണം (transmission), സ്വീകരണം (reception), പ്രഭാവം, പ്രയോഗം എന്നിവയെ കുറിച്ച് ഈ ശാഖ പഠനം നടത്തുന്നു.
[[ശബ്ദം|ശബ്ദത്തിന്റെ]] ഉത്പാദനം (production), പ്രേഷണം (transmission), സ്വീകരണം (reception), പ്രഭാവം, പ്രയോഗം എന്നിവയെ കുറിച്ചു പ്രതിപാദിക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രശാഖ. ഏറ്റവും പഴക്കംചെന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രങ്ങളിലൊന്നായ അക്കൗസ്റ്റിക്സിന്റെ വേരുകൾ ഗ്രീക് സംസ്ക്കാരത്തിൽ ആഴ്ന്നിറങ്ങിയതാണ്. ''കേൾവിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട'' എന്ന അർഥം വരുന്ന ഗ്രീക് പദമായ ''അക്കൗസ്റ്റിക്കോസി''ൽ (akoustikos) നിന്നാണ് അക്കൗസ്റ്റിക്സ് എന്ന പദം നിഷ്പന്നമായിട്ടുള്ളത്. അക്കൗസ്റ്റിക്സിനെ കുറിച്ച് പ്രാചീന ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കും വാസ്തുശില്പികൾക്കും ഉണ്ടായിരുന്ന ജ്ഞാനത്തിനു തെളിവാണ് ഗ്രീക്-റോമൻ ആംഫിതിയെറ്ററുകൾ. വ്യത്യസ്ത ശബ്ദവീചികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി [[സംഗീതം]] സൃഷ്ടിക്കുവാൻ അനേകം നൂറ്റാണ്ടുകൾക്ക് മുൻപുതന്നെ സാധിച്ചിരുന്നു. ബി.സി. 6-ം ശതകത്തിൽ ജീവിച്ചിരുന്ന പിത്തഗറസ് വികസിപ്പിച്ച സംഗീത സ്കെയിൽ ഏറെ പ്രശസ്തമാണ്. മധ്യകാലത്ത് മറ്റു ശാസ്ത്രശാഖകളെപ്പോലെ വളർച്ച മുരടിച്ചുപോയ അക്കൗസ്റ്റിക്സും നവോത്ഥാനത്തോടെ പുത്തനുണർവു നേടി.തുടക്കത്തിൽ, മനുഷ്യനു ശ്രവണക്ഷമമായ ശബ്ദങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിഷയങ്ങളുടെ പഠനം എന്ന നിലയ്ക്ക് അക്കൌസ്റ്റിക്സ് (ധ്വാനികം) സീമിതമായിരുന്നു. എന്നാൽ ആധുനിക അക്കൌസ്റ്റിക്സ്, മനുഷ്യന്റെ ഐന്ദ്രിക വ്യവഹാരവുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാത്ത ശബ്ദങ്ങളും വിഷയമാക്കുന്നുണ്ട്. 20 ഹെർട്സിനും 20,000 ഹെർട്സിനും മധ്യേ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ മാത്രമെ മനുഷ്യനു ശ്രവണക്ഷമമാകുകയുള്ളു. ഇതിനുതാഴെ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദങ്ങളെ ഇൻഫ്രാസോണിക(infrasonic)മെന്നും (ഉദാ. ഭൂചലനങ്ങൾ) ഉയർന്ന ആവൃത്തിയുള്ളവയെ അൾട്രാസോണിക(ultrasonic)മെന്നും പറയുന്നു.<ref>[http://www.physics.byu.edu/research/acoustics/what_is_acoustics.aspx] What is Acoustics?</ref>
 
മാദ്ധ്യമങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന മർദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളിലൂടെയാണ് ശബ്ദം സഞ്ചരിക്കുന്നത്. ശബ്ദത്തിന്റെ സൃഷ്ടി, വ്യാപനം, സ്വാധീനം, മറ്റു വസ്തുക്കളുമായുള്ള പരസ്പരപ്രവർത്തനം എന്നീ വിഷയങ്ങളെ കുറിച്ച് ശബ്ദശാസ്ത്രം അപഗ്രഥനം ചെയ്യുന്നു. വസ്തുക്കളെ നശിപ്പിക്കാതെ പരീക്ഷണം നടത്തുന്നതിനും രോഗനിർണയത്തിനും ശബ്ദശാസ്ത്രം സഹായിക്കുന്നു.
 
തുടക്കത്തിൽ, മനുഷ്യനു ശ്രവണക്ഷമമായ ശബ്ദങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വിഷയങ്ങളുടെ പഠനം എന്ന നിലയ്ക്ക് അക്കൌസ്റ്റിക്സ് (ധ്വാനികം) സീമിതമായിരുന്നു. എന്നാൽ ആധുനിക അക്കൌസ്റ്റിക്സ്, മനുഷ്യന്റെ ഐന്ദ്രിക വ്യവഹാരവുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ലാത്ത ശബ്ദങ്ങളും വിഷയമാക്കുന്നുണ്ട്. 20 ഹെർട്സിനും 20,000 ഹെർട്സിനും മധ്യേ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ മാത്രമെ മനുഷ്യനു ശ്രവണക്ഷമമാകുകയുള്ളു. ഇതിനുതാഴെ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദങ്ങളെ ഇൻഫ്രാസോണിക(infrasonic)മെന്നും (ഉദാ. ഭൂചലനങ്ങൾ) ഉയർന്ന ആവൃത്തിയുള്ളവയെ അൾട്രാസോണിക(ultrasonic)മെന്നും പറയുന്നു.<ref>[http://www.physics.byu.edu/research/acoustics/what_is_acoustics.aspx] What is Acoustics?</ref>
 
== ശബ്ദശാസ്ത്രത്തിന്റെ ചരിത്രം ==
[[പ്രമാണം:GriechTheater2.PNG|right|thumb|350px|പഴയ ഗ്രീക്ക് നാടകശാല ‍]]
ക്രി.മു. മൂന്നാം സഹസ്രാബ്ദത്തിൽ ചൈനക്കാരാണ് ശബ്ദശാസ്ത്രത്തെ കുറിച്ച് ആദ്യം പഠനം നടത്തിയത്. ഈ പഠനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ''[[ക്യൂൻ]]‍'' എന്ന ഉപകരണവും അവർ നിർമ്മിച്ചു.
 
ഏറ്റവും പഴക്കംചെന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രങ്ങളിലൊന്നായ അക്കൗസ്റ്റിക്സിന്റെ വേരുകൾ ഗ്രീക് സംസ്ക്കാരത്തിലും ആഴ്ന്നിറങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. ''കേൾവിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട'' എന്ന അർഥം വരുന്ന ഗ്രീക് പദമായ ''അക്കൗസ്റ്റിക്കോസി''ൽ (akoustikos) നിന്നാണ് അക്കൗസ്റ്റിക്സ് എന്ന പദം നിഷ്പന്നമായിട്ടുള്ളത്. അക്കൗസ്റ്റിക്സിനെ കുറിച്ച് പ്രാചീന ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കും വാസ്തുശില്പികൾക്കും ഉണ്ടായിരുന്ന ജ്ഞാനത്തിനു തെളിവാണ് ഗ്രീക്-റോമൻ ആംഫിതിയെറ്ററുകൾ.
 
ക്രി.മു. നാലാം ശതകത്തിൽ [[ഗ്രീക്ക്]] വാസ്തുകാരനായ [[പോളിക്ലീറ്റോസ് ദ ജുനിയർ]] ശബ്ദശാസ്ത്ര സങ്കേതങ്ങളെ ഉപയോഗിച്ച് [[എപ്പിദാവ്റസ്|എപ്പിദാവ്റസിൽ]] 14000 പേർക്കിരിക്കാവുന്ന ഒരു നാടകശാല നിർമ്മിച്ചു. വേദിയിലുണ്ടാക്കുന്ന ശബ്ദം ഉച്ചഭാഷിണിയുടെ സഹായം ഇല്ലാതെ ഏറ്റവും പിൻനിരയിലുള്ളവർക്ക് പോലും വ്യക്തമായി കേൾക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്നു. ചുണ്ണാമ്പ് കല്ലു കൊണ്ടാണ് ഇതിന്റെ ഇരിപ്പിടങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഇരിപ്പിടത്തിലെ ചുളിവുകളും മടക്കുകളും ചെറിയ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദത്തെ തടഞ്ഞ് നിർത്തുന്നു. അതേസമയം ചുണ്ണാമ്പ് കല്ല് കൂടുതൽ ആവൃത്തിയുള്ള ശബ്ദത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് കലാകാരന്റെ ശബ്ദം മാത്രം കേള്വിക്കാരനിൽ എത്തുന്നതിന് സഹായിക്കുന്നു. എപ്പിദാവ്റസിലുള്ള ഈ നാടകശാലയുടെ രഹസ്യം 2007 ലാണ് കണ്ടെത്തിയത്.<ref>{{cite news| url=http://www.livescience.com/history/070405_greeks_acoustics.html| title=Mystery of Greek Amphitheater's Amazing Sound Finally Solved| first= Tom| last= Chao| publisher=LiveScience| date= 2007-04-05| accessdate=2007-04-05}}</ref>
 
[[പ്രമാണം:Tubo Escape.jpg|left|thumb|135px|കാറിലെ സൈലൻസർ ‍]]
 
വ്യത്യസ്ത ശബ്ദവീചികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി [[സംഗീതം]] സൃഷ്ടിക്കുവാൻ അനേകം നൂറ്റാണ്ടുകൾക്ക് മുൻപുതന്നെ സാധിച്ചിരുന്നു. ബി.സി. 6-ം ശതകത്തിൽ ജീവിച്ചിരുന്ന പൈതഗോറസ് വികസിപ്പിച്ച സംഗീത സ്കെയിൽ ഏറെ പ്രശസ്തമാണ്.
 
[[പൈതഗോറസ്]] ചരടിന്റെ നീളത്തെയും സ്വരൈക്യങ്ങളെയും കുറിച്ച് ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ വിശദീകരണാം നൽകി. റോമൻ വാസ്തുകാരനായ [[വിട്രൂവിയസ്]] നാടകശാലയിലെ പ്രതിധ്വനിയെയും ശബ്ദക്രമീകരണങ്ങളെ കുറിച്ചും പുസ്തകമെഴുതി. <ref>
ACOUSTICS, Bruce Lindsay, Dowden - Hutchingon Books Publishers, Chapter 3</ref> [[ഗലീലിയോ ഗലീലി|ഗലീലി]] ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ ദോലന നിരക്കും സ്വരാരോഹണവും തമ്മിൽ ബന്ധപ്പെടുത്തി പഠനം നടത്തി. [[ഐസക് ന്യൂട്ടൺ|ഐസക് ന്യൂട്ടനാണ്]] ശബ്ദ തരംഗങ്ങളുടെ സൈദ്ധാന്തിക വേഗത കണ്ടെത്തിയത്. [[ലീയൊൺർദ് യൂളർ]] ശബ്ദത്തിന്റെ തരംഗ സമവാക്യം ആദ്യമായി ഉപയോഗിച്ചു.
 
മധ്യകാലത്ത് മറ്റു ശാസ്ത്രശാഖകളെപ്പോലെ വളർച്ച മുരടിച്ചുപോയ അക്കൗസ്റ്റിക്സും നവോത്ഥാനത്തോടെ പുത്തനുണർവു നേടി.
 
പതിനെട്ടാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ശബ്ദശാസ്ത്രം വളരെയധികം പുരോഗമിച്ചു. ശബ്ദത്തിന്റെ തരംഗ സമവാക്യം കണ്ടെത്തിയതും ഗണിതശാസ്ത്രത്തിനുണ്ടായ പുരോഗതിയും ഇതിന്റെ വളർച്ചയെ സഹായിച്ചു. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ശബ്ദശാസ്ത്രത്തിന്റെ ധാരാളം ഉപയോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തി. വെള്ളത്തിനടിയിലുള്ള അന്തർവാഹിനികളെ കണ്ടെത്തുന്നതിനും ശബ്ദമലിനീകരണം കുറക്കുന്നതിനുമുള്ള സങ്കേതങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയത് ഇക്കാലത്താണ്.
 
==അടിസ്ഥാന അക്കൗസ്റ്റിക്സ്==
Line 22 ⟶ 45:
===ശബ്ദ നിർണയനം===
 
അനുയോജ്യമായ ഒരു ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറിൽ പതിക്കുമ്പോഴാണ് ശബ്ദനിർണയനം സാധ്യമാകുന്നത്. മനുഷ്യരിൽ ചെവിയാണ് ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറായി വർത്തിക്കുന്നത്. തീവ്രത വളരെ കുറഞ്ഞ (10<sup>-16</sup>w/cm<sup>2</sup>) ശബ്ദത്തോടുപോലും സംവേദനക്ഷമമായ ഒരു ട്രാൻസ്ഡ്യൂസറാണ് മനുഷ്യകർണം. മർദ-വൈദ്യുത (piezo electric)<ref>http://www.piezomaterials.com/ Piezoelectric materials</ref> പ്രഭാവംമൂലം പ്രവർത്തിക്കുന്ന മൈക്രോഫോണുകളാണ് അക്കൌസ്റ്റിക്സിൽ ഏറെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തി വരുന്നത്.<ref>[http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/audio-music/question309.htm] 5 Types of Microphones</ref>
 
==ആധുനിക അക്കൗസ്റ്റിക്സ്==
 
വിവിധ കലാ-ശാസ്ത്ര- സാങ്കേതിക വിഷയങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിച്ചു കിടക്കുന്ന ഒരു പഠനശാഖയാണ് ആധുനിക അക്കൗസ്റ്റിക്സ്. അക്കൗസ്റ്റിക്സിന്റെ വിവിധ ശാഖകളും മറ്റു വിഷയങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ചിത്രത്തിൽ വ്യക്തമാണ്.
 
സമൂഹത്തിനുപയോഗപ്രദമായ അനവധി മേഖലകളിൽ അക്കൗസ്റ്റിക്സ് പുരോഗതിയാർജിച്ചിട്ടുണ്ട്. മെച്ചപ്പെട്ട ശ്രവണ സാഹചര്യങ്ങളുള്ള ഹാളുകളുടെയും ആഡിറ്റോറിയങ്ങളുടെയും ശബ്ദം കടക്കാത്ത മുറികളുടെയും മറ്റും രൂപകല്പന അക്കൗസ്റ്റിക്സിൽ നടന്ന ഗവേഷണ പഠനങ്ങളുടെ ഫലമാണ്. വ്യക്തികൾ തമ്മിലും വ്യക്തിയും യന്ത്രവും തമ്മിലുമുള്ള ആശയ വിനിമയരംഗത്ത് അക്കൗസ്റ്റിക്സിനു വമ്പിച്ച പ്രാധാന്യം സിദ്ധിച്ചു തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. സ്വയം പ്രേരിത പ്രതികരണ സംവിധാനങ്ങളിലും മറ്റും പ്രയോജനപ്രദമായ കംപ്യൂട്ടർ നിയന്ത്രിത സംഭാഷണ സംശ്ളേഷകങ്ങൾ (speech hynthesizers) ഒരു ഉദാഹരണമാണ്.<ref>[http://www.wisegeek.com/what-is-a-speech-synthesizer.htm] What is a Speech Synthesizer?</ref> മനുഷ്യശബ്ദം കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാൻ സാധിക്കുന്ന കംപ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമുകൾ വികസിപ്പിക്കുവാൻ സാധ്യമായാൽ വ്യക്തിഗതമായി ശബ്ദം തിരിച്ചറിഞ്ഞ് നിർദേശങ്ങൾ നടപ്പാക്കുന്ന യന്ത്രങ്ങൾ രൂപകല്പന ചെയ്യാനാവും. വ്യക്തിയെ തിരിച്ചറിയേണ്ടത് അനിവാര്യമായിട്ടുള്ള ബാങ്ക് ഇടപാടുകളിൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള യന്ത്രങ്ങൾ പ്രയോജനപ്രദമായിരിക്കും.
 
വളരെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ (അൾട്രാസോണികം, ഹൈപർസോണികം) പദാർഥങ്ങളുടെ സ്വഭാവ നിർണയനത്തിനും താപീയ കമ്പനം, അതിചാലകത തുടങ്ങിയ ഭൗതിക പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ പഠനത്തിനും ഉപയോഗപ്രദമാണ്. ഇത്രയും ഉയർന്ന ആവൃത്തികളിൽ പ്രകാശത്തെപ്പോലെ ശബ്ദവും ഊർജ പാക്കറ്റുകളായ ഫോണോണു(Phonons)കളായാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നത്.<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/phonon.html] What is a Phonon?</ref> അൾട്രാസോണികതരംഗങ്ങളുടെ ഉപയോഗങ്ങൾ അനവധിയാണ്. ബഹിരാകാശ പേടകങ്ങളുടെ നിർമാണ ഘടകങ്ങളിലെ തകരാറുകൾ നിർണയിക്കുവാനും ചില സവിശേഷ രാസപ്രക്രിയകൾക്ക് അനുകൂല സാഹചര്യം സൃഷ്ടിക്കുവാനും രോഗങ്ങൾ നിർണയിക്കുവാനും മറ്റും അൾട്രാസോണിക ഡിറ്റക്ടറുകൾ ഫലപ്രദമാണ്.
 
ഭൂകമ്പങ്ങളിൽ നിന്നും ഭൗമാന്തർ സ്ഫോടനങ്ങളിൽ നിന്നും ഉടലെടുക്കുന്ന തീരെ താഴ്ന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള ശബ്ദതരംഗങ്ങളാണ് ഭൂമിയുടെ മാന്റി(mantle)ലിനെ കുറിച്ചും ഭൂവൽക്കത്തെക്കുറിച്ചും പഠിക്കുവാനായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. കപ്പലുകളുടെയും അന്തർവാഹിനികളുടെയും സ്ഥാനം നിർണയിക്കുവാൻ ആവൃത്തി കുറഞ്ഞ ജലോഡ തരംഗങ്ങൾ ഫലപ്രദമാണ്.<ref>http://www.jstor.org/pss/830075 Modern Acoustics</ref>
 
==അക്കൗസ്റ്റിക്സിന്റെ പ്രധാന ശാഖകൾ==
=== വാസ്തു ധ്വാനികം അഥവാ കെട്ടിടങ്ങളിലെ ശബ്ദശാസ്ത്രം ===
[[പ്രമാണം:Acoustic room impulse response.jpeg|right|thumb|200px|മുറികളീൽ ശബ്ദത്തിന്റെ പ്രതികരണം ‍]]
അടഞ്ഞ മുറികൾക്കുള്ളിൽ, ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളെയും വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായവിധത്തിൽ മുറിക്കുള്ളിൽ ശബ്ദസാഹചര്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുവേണ്ട നിർണായക ഘടകങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളാണ് ആർക്കിടെക്ചറൽ അക്കൗസ്റ്റിക്സ് എന്ന ഈ ശാഖയിൽ പ്രധാനമായും ഉൾപ്പെടുന്നത്.
 
ശബ്ദത്തെ നിയന്ത്രിച്ച് ശ്രവണം കൂടുതൽ വ്യക്തവും ആസ്വാദ്യകരവും ആക്കുന്നതിനാണ് കെട്ടിടങ്ങളിലെ ശബ്ദശാസ്ത്രം ലക്ഷ്യം വെക്കുന്നത്. ഇതിൽ മനുഷ്യ ശ്രവണത്തിന്റെ പ്രത്യേകതൾക്ക് വളരെ പ്രാധാന്യം ഉണ്ട്. സിനിമാശാലകൾ, നാടകശാലകൾ, വിദ്യഭ്യാസസ്ഥാപനങ്ങൾ, ആരാധനാലയങ്ങൾ തുടങ്ങിയ കെട്ടിടങ്ങൾ രൂപകല്പന ചെയ്യുന്നതിന് ശബ്ദശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഈ ശാഖ സഹായിക്കുന്നു. <ref>http://kunstbank.waidhofen.at/mitglied/junker/publikationen/skripten/raumakustik.htm</ref>
===വാസ്തു ധ്വാനികം===
 
വ്യക്തമായ ശബ്ദക്രമീകരണം ആവശ്യമായ ഹാളുകളുടെയും പ്രദർശനശാലകളുടെയും രൂപകല്പനയാണ് വാസ്തു ധ്വാനികത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന പ്രയോഗസ്ഥലം. ആർക്കിടെക്ചറൽ അക്കൗസ്റ്റിക്സിനുശാഖക്ക് ശക്തമായ ഒരു ശാസ്ത്രീയാടിത്തറ ഉണ്ടാക്കിയത് വാലസ് സബൈൻ (Wallace Savine) എന്ന ഭൂഗണിത ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. ഒരു മുറിയുടെ ധ്വാനികമായ അനുയോജ്യത നിർണയിക്കുന്ന ഘടകം മുറിയുടെ അനുരണന കാലം (reverberation time) ആണ് എന്ന് സബൈൻ കണ്ടെത്തി.<ref>http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/revtim.html Reverberation Time</ref> അനുരണനകാലം കണ്ടെത്താനും പ്രവചിക്കാനും സാധിക്കുന്ന ഒരു ശാസ്ത്രീയ തത്ത്വവും ഇദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ചു. തുറസ്സായ സ്ഥലങ്ങളെ അനന്തമായ ഒരു മാധ്യമമായി കണക്കാക്കാം. അതുകൊണ്ട് ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പ്രഭവസ്ഥാനത്തുനിന്ന് അകന്നകന്നു പോകുന്നതല്ലാതെ തിരിച്ചുവരുന്നില്ല. എന്നാൽ ഒരു മുറിക്കുള്ളിലാകട്ടെ ഭിത്തികളിലും മേൽത്തട്ടിലും തട്ടി പലവട്ടം പ്രതിധ്വനിക്കുന്നതിനാൽ ശബ്ദം മുറിക്കുള്ളിൽ തങ്ങിനില്ക്കുന്നു. സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദം നിലച്ചുകഴിഞ്ഞും നിലനിൽക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ തീവ്രത അറുപത് ഡെസിബെൽ കുറയുവാൻ വേണ്ട സമയത്തെയാണ് അനുരണന സമയം എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. അനുരണനകാലം (RT) ഹാളിന്റെ വ്യാപ്തത്തെ(V)യും ഭിത്തികളുടെയും മേൽത്തട്ടിന്റെയും ഹാളിലെ മറ്റു വസ്തുക്കളുടെയും ശബ്ദാവശോഷണക്ഷമത(A)യെയും ആശ്രയിക്കുന്നു എന്ന് സബൈൻ തിയറം (Sabine's theorem) പറയുന്നു. അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധമാണ്: .RT=0.5v/A <ref>[http://www.springerlink.com/content/7p6335l88j11g140/] Quantum chaos and Sabine's law of reverberation in ergodic rooms </ref>
അടഞ്ഞ മുറികൾക്കുള്ളിൽ, ശബ്ദതരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളെയും വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായവിധത്തിൽ മുറിക്കുള്ളിൽ ശബ്ദസാഹചര്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുവേണ്ട നിർണായക ഘടകങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളാണ് ഈ ശാഖയിൽ പ്രധാനമായും ഉൾപ്പെടുന്നത്.
 
വ്യക്തമായ ശബ്ദക്രമീകരണം ആവശ്യമായ ഹാളുകളുടെയും പ്രദർശനശാലകളുടെയും രൂപകല്പനയാണ് വാസ്തു ധ്വാനികത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന പ്രയോഗസ്ഥലം. ആർക്കിടെക്ചറൽ അക്കൗസ്റ്റിക്സിനു ശക്തമായ ഒരു ശാസ്ത്രീയാടിത്തറ ഉണ്ടാക്കിയത് വാലസ് സബൈൻ (Wallace Savine) എന്ന ഭൂഗണിത ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ്. ഒരു മുറിയുടെ ധ്വാനികമായ അനുയോജ്യത നിർണയിക്കുന്ന ഘടകം മുറിയുടെ അനുരണന കാലം (reverberation time) ആണ് എന്ന് സബൈൻ കണ്ടെത്തി.<ref>http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/acoustic/revtim.html Reverberation Time</ref> അനുരണനകാലം കണ്ടെത്താനും പ്രവചിക്കാനും സാധിക്കുന്ന ഒരു ശാസ്ത്രീയ തത്ത്വവും ഇദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ചു. തുറസ്സായ സ്ഥലങ്ങളെ അനന്തമായ ഒരു മാധ്യമമായി കണക്കാക്കാം. അതുകൊണ്ട് ശബ്ദതരംഗങ്ങൾ പ്രഭവസ്ഥാനത്തുനിന്ന് അകന്നകന്നു പോകുന്നതല്ലാതെ തിരിച്ചുവരുന്നില്ല. എന്നാൽ ഒരു മുറിക്കുള്ളിലാകട്ടെ ഭിത്തികളിലും മേൽത്തട്ടിലും തട്ടി പലവട്ടം പ്രതിധ്വനിക്കുന്നതിനാൽ ശബ്ദം മുറിക്കുള്ളിൽ തങ്ങിനില്ക്കുന്നു. സ്രോതസ്സിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദം നിലച്ചുകഴിഞ്ഞും നിലനിൽക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ തീവ്രത അറുപത് ഡെസിബെൽ കുറയുവാൻ വേണ്ട സമയത്തെയാണ് അനുരണന സമയം എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. അനുരണനകാലം (RT) ഹാളിന്റെ വ്യാപ്തത്തെ(V)യും ഭിത്തികളുടെയും മേൽത്തട്ടിന്റെയും ഹാളിലെ മറ്റു വസ്തുക്കളുടെയും ശബ്ദാവശോഷണക്ഷമത(A)യെയും ആശ്രയിക്കുന്നു എന്ന് സബൈൻ തിയറം (Sabine's theorem) പറയുന്നു. അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധമാണ്: .RT=0.5v/A <ref>[http://www.springerlink.com/content/7p6335l88j11g140/] Quantum chaos and Sabine's law of reverberation in ergodic rooms </ref>
 
അനുരണനകാലം വളരെ കൂടുതലോ കുറവോ ആകാൻ പാടില്ല. അപ്പോൾ സംസാരിക്കുമ്പോൾ ഒരു വാക്കിന്റെ തീവ്രത കുറയുന്നതിന് മുൻപുതന്നെ അടുത്ത വാക്ക് പുറപ്പെടുകയും സംഭാഷണം അവ്യക്തമാകുകയും ചെയ്യും. എന്നാൽ ഈ സമയം തീരെ കുറവാണെങ്കിൽ ദുർബലങ്ങളായ ശബ്ദങ്ങൾ ശ്രവ്യസാധ്യമല്ലാതാവുകയും സംഗീതത്തിന്റെയും മറ്റും ശബ്ദസുഖം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യും. ഹാളിന്റെ വ്യാപ്തം കുറച്ചോ അവശോഷണം കൂട്ടിയോ അനുരണന സമയം കുറയ്ക്കാവുന്നതാണ് എന്ന് സബൈൻ സമീകരണത്തിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാം. ആഡിറ്റോറിയത്തിന്റെ മേൽത്തട്ട് താഴ്ത്തി വ്യാപ്തം കുറയ്ക്കാവുന്നതാണ്. അനുരണന കാലവും വ്യാപ്തവും നിശ്ചയിച്ചു കഴിഞ്ഞാൽ ആകെ വേണ്ട അവശോഷണം നിർണയിക്കാം. ഇതനുസരിച്ച് ഭിത്തികളിൽ അവശോഷകങ്ങൾ പതിക്കുകയോ അവശോഷണാങ്കം കൂടുതലുള്ള വസ്തുക്കൾ മുറിയിൽ നിരത്തുകയോ ചെയ്യാം. മനുഷ്യന്റെ അവശോഷണാങ്കം വളരെ കൂടുതലാണ്. ഇക്കാരണത്താൽ ശ്രോതാക്കളുടെ എണ്ണം അനുസരിച്ച് ഹാളിൽ അവശോഷണം കൂടുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്യാം.
Line 48 ⟶ 62:
ശബ്ദത്തിനു പൂർണത (fullness) ലഭിക്കുന്നത്. എന്നാൽ വ്യക്തത കൈവരിക്കാനാകട്ടെ പ്രതിധ്വനിയുടെ ഉച്ചത കുറവായിരിക്കുകയും വേണം. കൂടിയ അനുരണനകാലം പൂർണതയ്ക്കും കുറഞ്ഞ അനുരണനകാലം വ്യക്തതയ്ക്കും കാരണമാകുന്നു. സംഗീത-സിനിമ പ്രദർശനങ്ങൾക്ക് ശബ്ദത്തിനു പൂർണത വേണ്ടപ്പോൾ പ്രസംഗത്തിനും സംഭാഷണങ്ങൾക്കും വ്യക്തതയാണ് കൂടുതൽ ആവശ്യം.
 
ആഡിറ്റോറിയത്തിനുള്ളിൽ ബാഹ്യശബ്ദങ്ങളുടെ ഉപദ്രവം തടയേണ്ടതനിവാര്യമാണ്. ചെറിയ വിടവുകൾ പോലും അതിൽ പതിക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ 90 ശ.മാ.-വും കടത്തിവിടാറുണ്ട്. ഇടയ്ക്ക് വായു നില്ക്കുന്ന ഇരട്ട ഭിത്തികൾ ബാഹ്യശബ്ദത്തെ പ്രതിരോധിക്കുവാൻ ഫലപ്രദമാണ്. <ref>[http://www.amazon.com/Architectural-Acoustics-M-David-Egan/dp/0070191115] Architectural Acoustics [Hardcover]</ref>
 
കെട്ടിടങ്ങളുടെ രൂപകല്പനയിൽ ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട കാര്യങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നതാണ്
* നേരിട്ടുള്ള ശബ്ദവും മൊത്തം ശബ്ദവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം
* ശബ്ദത്തിന്റെ പ്രതിഫലന ദിശയും അളവും
* മാറ്റൊലിയുടെ സമയവും അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള വിതരണവും
കെട്ടിടങ്ങന്റെ ശബ്ദശാസ്ത്രപരമായ പ്രത്യേകതകൾ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് അനുസരിച്ച് മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും
* ശബ്ദലേഖനം നടത്തുന്ന കലാശാലകളിൽ നേരിട്ടുള്ള ശബ്ദം മാത്രം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഇത്തരം കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് മാറ്റൊലി സമയം പരമാവധി കുറഞ്ഞിരിക്കണം.
* അദ്ധ്യാപന സ്ഥലങ്ങളിൽ അദ്ധ്യാപകനെ വ്യക്തമായി ശ്രവിക്കുന്നതിന് നേരിട്ടുള്ള ശബ്ദത്തിന്റെ അനുപാതം മറ്റു ശബ്ദങ്ങളെക്കാൾ ഉയർന്നിരിക്കണം. ഇത്തരം കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് മാറ്റൊലി സമയം ഒരു നിമിഷത്തെക്കാൾ താഴെ ആയിരിക്കണം.
* സംഗീതകച്ചേരി നടത്തുന്ന പ്രേക്ഷകമണ്ഡപങ്ങളിൽ നേരിട്ടുള്ള ശബ്ദവും പ്രതിഫലന ശബ്ദവും സമതുലിതമായിരിക്കണം. പ്രതിഫലന ശബ്ദം അന്തരീക്ഷത്തിൽ സമീകൃതമായി വ്യാപിക്കണം. ഇത്തരം കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് മാറ്റൊലി സമയം രണ്ട് നിമിഷം വരെ ആകാം.
ചില കെട്ടിടങ്ങൾ ധാരാളം ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരുമ്പോൾ അതിന്റെ ശബ്ദശാസ്ത്രപ്രത്യേകതകൾക്ക് രൂപമാറ്റം വരുത്തേണ്ടിവരും. കട്ടിയുള്ള തിരശ്ശീല കെട്ടിയോ അല്ലെങ്കിൽ ഉച്ചഭാഷിണിയുടെ സ്ഥാനം മാറ്റിയോ ശബ്ദശാസ്ത്രപ്രത്യേകതകൾക്ക് രൂപമാറ്റം വരുത്താം.
===എയ്റോ അക്കൗസ്റ്റിക്സ്===
 
Line 80 ⟶ 103:
===ബയോ മെഡിക്കൽ അക്കൗസ്റ്റിക്സ്===
 
[[രോഗം|രോഗനിർണയ]]-ചികിത്സാരംഗങ്ങളിൽ ശബ്ദത്തിന്റെ പ്രയോഗ സാധ്യതകൾ ആരായുന്ന പഠനശാഖയാണിത്. ചികിത്സാരംഗത്ത് അൾട്രാസോണികത്തിന്റെ സാധ്യതകൾ അനന്തമാണ്. തീവ്രതയേറിയ (high intensity) അൾട്രാസോണിക തരംഗങ്ങൾ കേന്ദ്രീകരിച്ചു (focussed) നടത്തുന്ന ചികിത്സകൾ (HIFU- High Intencity Focussed Ultrasound therapy) [[വൈദ്യശാസ്ത്രം]] കൈവരിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു നൂതന നേട്ടമാണ്. ചികിത്സയ്ക്കായി അൾട്രാസോണിക തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതുവഴി, എക്സറേ പോലുള്ള അയോണീകരണരശ്മികൾ (ionizing radiations) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഉളവാക്കുന്ന കലകളുടെ അപചയം പോലുള്ള പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാനാവും. അൾട്രാസോണികതരംഗങ്ങൾ യാന്ത്രിക കമ്പനങ്ങൾ (mechanical vibrations) ആകയാൽ ഒരു അയോണീകരണ വികിരണമല്ല. അൾട്രാസോണിക തരംഗങ്ങളുടെ ഈ ഗുണമാണ് ഇതിനെ ഗർഭനിർണയം പോലുള്ള സൂക്ഷ്മസംവേദന സാധ്യതയുള്ള സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രയോജനപ്രദമാക്കുന്നത്. സന്ധിവേദന, അർബുദം, ട്യൂമർ, രക്തസ്രാവം തുടങ്ങിയ രോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സയ്ക്ക് അൾട്രാസോണിക തരംഗങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.<ref>Biomedical acoustics [http://acosoc.org/TechComm/BATC/]</ref>
 
==അവലംബം==
 
== അവലംബം ==
{{reflist|2}}
{{Physics-footer}}
 
{{സർവ്വവിജ്ഞാനകോശം|അക്കൌസ്റ്റിക്സ്_(ധ്വാനികം)}}
==പുറംകണ്ണികൾ==
[[വർഗ്ഗം:ശബ്ദം]]
 
{{mergeto|[[വർഗ്ഗം:ശബ്ദശാസ്ത്രം}}]]
* http://www.silex.com/pdfs/Sound%20Attenuation.pdf
[[വർഗ്ഗം:ഭൗതികശാസ്ത്രം]]
* http://artsites.ucsc.edu/EMS/music/tech_background/te-20/teces_20.html
* http://symphony.arch.rpi.edu/acoustics/
* http://www.sfu.ca/sonic-studio/handbook/Amplitude.html
 
{{സർവ്വവിജ്ഞാനകോശം}}
 
[[ar:علم الصوت]]
Line 101 ⟶ 119:
[[ca:Acústica]]
[[cs:Akustika]]
[[cy:Acwsteg]]
[[da:Akustik]]
[[de:Akustik]]
Line 116 ⟶ 135:
[[hr:Akustika]]
[[ht:Akoustik]]
[[hu:Akusztika]]
[[io:Akustiko]]
[[it:Acustica]]
"https://ml.wikipedia.org/wiki/ശബ്ദശാസ്ത്രം" എന്ന താളിൽനിന്ന് ശേഖരിച്ചത്