ಶಬ್ದ

ಈ ಕಂಪನವು ಒತ್ತಡ, ಬಲ ಪ್ರಯೋಗ ಹಾಗೂ ಕಣಗಳ ಸ್ಥಾನ ಪಲ್ಲಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಕಂಪನವು ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ.

ಮಾಧ್ಯಮ ಎಂದರೆ ಗಾಳಿ, ನೀರು ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ ಘನರೂಪದ ವಸ್ತುಗಳಿರಬಹುದು. ಶಬ್ದವು ಅಡ್ಡ ತರಂಗ ಹಾಗೂ ನೀಳ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಬ್ದವು ಒಂದು ಕಂಪನ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಸುತ್ತಲೂ ಪ್ರಸರಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಕಂಪನ ಇರುತ್ತದೋ ಅಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಶಬ್ಧದ ಅಲೆಗಳು ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ. ಕಂಪನ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಶಬ್ದವು ಎಷ್ಟು ದೂರದವರೆಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಶಬ್ದದ ದೂರ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ಒಂದು ಕಂಪನ ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಶಬ್ದದ ಅಲೆಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತಿರಬೇಕಾದರೆ ಅದರ ಮೇಲೆ ಒತ್ತಡ, ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾನಪಲ್ಲಟ ಇವುಗಳು ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ ಹಾಗೂ ಇವು ಸಮಯದ ಜೊತೆ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಅಂಶ ಎಂದರೆ ಕಂಪನದಿಂದ ಅಲೆಗಳು ಉಂಟಾದಾಗ ಶಬ್ದದ ಶಕ್ತಿಯು ಮಾತ್ರ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಎಲ್ಲ ಘನ, ದ್ರವ ಹಾಗೂ ಅನಿಲ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದವು ಪ್ರಸಾರವಾಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದು ವಕ್ರೀಭವನ, ಪ್ರತಿಫಲನ ಅಥವಾ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅಡೆತಡೆಗೆ ಒಳಪಡುತ್ತದೆ.

ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಅಧಿಕ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸಂಮರ್ದ ಪ್ರದೇಶಗಳ, ಅರ್ಥಾತ್ ಸಂಪೀಡನ ಮತ್ತು ವಿರಳೀಕರಣಗಳ ಪ್ರರೂಪ ಪ್ರಸಾರದಂತೆ ತೋರುವುದರಿಂದ ಧ್ವನಿತರಂಗಗಳನ್ನು ಸಂಮರ್ದ-ತರಂಗಗಳು ಎಂದೂ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಶ್ರವಣಾತೀತ ಧ್ವನಿಯೂ ಇರುವುದರಿಂದ ‘ಶ್ರವಣಸಂವೇದನೆ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ಷೋಭೆಯೇ ಧ್ವನಿ’ ಎಂಬ ಜನಪ್ರಿಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಕ್ಕೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಮನ್ನಣೆ ಇಲ್ಲ. ಪ್ರತಿಫಲನ, ವಕ್ರೀಭವನ, ವಿವರ್ತನೆ, ಚದರಿಕೆ, ವ್ಯತಿಕರಣ, ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಮುಂತಾದವುಗಳ ನಿಯಮಗಳು ಧ್ವನಿತರಂಗಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತವೆ.

ಮಾಧ್ಯಮದ ಉಷ್ಣತೆ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ, ಸಾಂದ್ರತೆ ಮುಂತಾದವನ್ನು ಧ್ವನಿಯ ವೇಗ ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದರಿಂದ ಅದು ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷೋಭೆಯ ಉಗಮದಿಂದ ದೂರ ಸರಿದಂತೆಲ್ಲ ಧ್ವನಿಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಹವೆ, ಗೋಡೆ ಹಾಗೂ ಮರಗಿಡಗಳಂಥ ತಡೆಗಳು, ಗಾಳಿಯ ವೇಗ ಹಾಗೂ ದಿಕ್ಕು, ಭೂಸ್ವರೂಪ ಮುಂತಾದವು ಬಯಲಿನಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ದುರ್ಬಲೀಕರಣದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ.

ಶ್ರುತಿ, ಘೋಷ ಅಥವಾ ತೀವ್ರತೆ, ಮತ್ತು ನಾದಗುಣ (ಟಿಂಬರ್), ಸಂಮರ್ದ ಇವುಗಳ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಗೀತಸ್ವರದಂಥ ಸರಳ ಧ್ವನಿಯನ್ನು ವರ್ಣಿಸಬಹುದು. ತರಂಗಗಳನ್ನು ವರ್ಣಿಸಲು ಬಳಸುವ ಆವೃತ್ತಿ, ಪಾರ ಮತ್ತು ಸಂಗತಪ್ರಕೃತಿ ಅಥವಾ ತರಂಗರೂಪ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳಿಗೆ ಇವು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ.

ಒಂದು ಶಬ್ದವು ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತಿರಬೇಕಾದರೆ ಕೆಳಗಿನ ಮೂರು ಅಂಶಗಳು ಪ್ರಮುಖವಾದ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಸಾರವಾಗುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ

ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡಗಳು ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಒಳಪಡುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಶಬ್ದವು ಪ್ರಸರಣೆಯಲ್ಲಿ ನಿಧಾನವಾಗುವ ಸಂಭವ ಇರುತ್ತದೆ.

ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮ

ಶಬ್ದವು ಚಲಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮವೂ ಸಹ ಶಬ್ದದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೇ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಮಾಧ್ಯಮದ ದಿಕ್ಕು ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿದ್ದರೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಸಹ ಕಡಿಮೆ.

ಮಾಧ್ಯಮದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ (ಅಂಟುಗುಣ)

ಮಾಧ್ಯಮದ ಅಂಟುಗುಣ ಅಥವಾ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಸಹ ಶಬ್ದ ಪ್ರಸಾರದ ವೇಗವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಇದರ ಪ್ರಭಾವ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತಳ್ಳಿ ಹಾಕಬಹುದು.

ಶಬ್ದವು ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತಿರಬೇಕಾದರೆ ಸಮಾನವಾದ ಭೌತಗುಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಚದುರಬಹುದು, ಇತರ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿತಗೊಳ್ಳಬಹುದು ಅಥವಾ ವಕ್ರೀಭವನಕ್ಕೂ ಒಳಗಾಗಬಹುದು. ಶಬ್ದ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸದು.

ಶಬ್ದವು ಚಲಿಸುವ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಶಬ್ದದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಎರಡು ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳೆಂದರೆ:

ಅಡ್ಡತರಂಗ

ಅಡ್ಡತರಂಗದಲ್ಲಿ ಕಂಪನವಾದಾಗ ಮಾಧ್ಯಮದ ಕಣಗಳು ತರಂಗ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಅತವಾ ಕಂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಅಡ್ಡ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಉಬ್ಬು ಮತ್ತು ತಗ್ಗುಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ನಿಶ್ಚಲ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕಲ್ಲನ್ನು ಬಿಟ್ಟರೆ ಉಂಟಾಗುವ ತರಂಗ. ಇದರಲ್ಲಿ ಅಲೆಗಳು ಉಬ್ಬು ಮತ್ತು ತಗ್ಗುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಪಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಕಣಗಳು ತರಂಗದ ಚಲನೆಗೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ದೃಗ್ಗೋಚರ ಬೆಳಕು, ಸಮುದ್ರದ ಅಲೆಗಳು.

ನೀಳ ತರಂಗ

ನೀಳತರಂಗದಲ್ಲಿ, ಕಂಪನವಾದಾಗ ಮಾಧ್ಯಮದ ಕಣಗಳು ತರಂಗದ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲೇ ಕಂಪಿಸುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಶಬ್ದ ತರಂಗದಲ್ಲಿ ಸಂಕೋಚನ ಮತ್ತು ವಿಕಸನ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್, (ಸ್ಟ್ರಿಂಗನ್ನು ಒತ್ತಿದಾಗ ಸಂಕೋಚನ ಮತ್ತು ಎಳೆದಾಗ ವಿಕಸನ) ನೀಳ ತರಂಗದಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿ ಸಂಕೋಚನ ಮತ್ತು ವಿಕಸನ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಶಬ್ದದ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಮಾತನಾಡುವಿಕೆ, ಧ್ವನಿವರ್ಧಕದಲ್ಲಿನ ಶಬ್ದ.

ಶಬ್ಧ ತರಂಗಗಳು ಚಲಿಸುವಾಗ ಅಥವಾ ಪ್ರಸರಿಸುವಾಗ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರ್ಪಡಿಸುತ್ತವೆ:

• ಆವರ್ತನ
• ವಿಸ್ತೀರ್ಣ
• ತರಂಗದ ದೂರ
• ದಿಕ್ಕು
• ಶಬ್ದ ತೀವ್ರತೆ

• ಆವರ್ತನ: ಶಬ್ದ ಆವರ್ತನ ಎಂದರೆ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಕಂಪನಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದರ್ಥ. ಅಂದರೆ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಕಂಪನಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೇ ಶಬ್ದ ತರಂಗದ ಆವರ್ತನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ವಿಸ್ತೀರ್ಣ: ಒಂದು ಶಬ್ದ ತರಂಗವು ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತಿರಬೇಕಾದರೆ ಉಬ್ಬು ಮತ್ತು ತಗ್ಗು ಅಥವಾ ಸಂಕೋಚನ ಹಾಗೂ ವಿಕಸನ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಉಂಟಾಗುವ ಉಬ್ಬು ಎಷ್ಟು ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದೇ ಅದರ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ತರಂಗದೂರ: ಒಂದು ಕಂಪನಾಂಕ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಹೊರಟ ಶಬ್ದ ತರಂಗ ಎಷ್ಟು ದೂರದವರೆಗೆ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದೇ ಶಬ್ದ ತರಂಗದ ದೂರವಾಗಿದೆ. ಅಥವಾ ಇದನ್ನು ಎರಡು ಉಬ್ಬುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
• ದಿಕ್ಕು: ಕಂಪನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅಲೆಗಳು ಚಲಿಸುವ ದಿಶೆಗೆ ಶಬ್ದ ಪ್ರಸಾರದ ದಿಕ್ಕು ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆ: ಶಬ್ದ ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಶಬ್ದ ತರಂಗದ ತೀವ್ರತೆ ನಿರ್ಧಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಪಿಸುಮಾತು 15-20 ಡೆಸಿಬಲ್, ವಿಮಾನ ಹಾರಿಕೆಯ ಶಬ್ದ 100 ಡೆಸಿಬಲ್, ಗುಡುಗು 110-120 ಡೆಸಿಬಲ್. ಶಬ್ದದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಡೆಸಿಬಲ್‍ನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಜಾರ್ಥಲ್ಲಿ ಇದರ ಮಾನ ‘ಬೆಲ್’, ಆದರೆ ಇದರ 1/10ನೇ ಭಾಗವನ್ನು ಡೆಸಿಬಲ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮನುಷ್ಯನು 80 ಡೆಸಿಬಲ್ ತೀವ್ರತೆಯ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದ ಮಾನವ ಕಿವಿಗೆ ಅಪಾಯಕಾರಿ. ಹಾಗೂ ಶಬ್ದ ಮಾಲಿನ್ಯಕ್ಕೂ ಸಹ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಾಧ್ಯಮದ ಏಕಮಾನ ಸಲೆಯ ಮೂಲಕ ಏಕಮಾನ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ರವಾನೆಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯೇ ಧ್ವನಿಯ ಘೋಷ ಅಥವಾ ತೀವ್ರತೆ. ಇದನ್ನು ಶಕ್ತಿ/ಕಾಲ/ಕ್ಷೇತ್ರಫಲ ಅಥವಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ/ಕ್ಷೇತ್ರಫಲ ಎಂದೂ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಬಹುದು. ಮಾಧ್ಯಮದ ಕಣಗಳ ಕಂಪನಪಾರಕ್ಕೆ ಅನುಪಾತೀಯವಾಗಿ ಘೋಷ ಇರುತ್ತದೆ. ವಾಟ್ಸ್/ಮೀಟರ್² (W/m²) ಘೋಷದ ಅಳತೆಯ ಏಕಮಾನ. ಡೆಸಿಬೆಲ್ (dB) ವ್ಯಾವಹಾರಿಕ ಏಕಮಾನ. ಮನುಷ್ಯ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಲ್ಲ ಧ್ವನಿತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರವೇಶಮೌಲ್ಯ 0 dB (0 dB = 1×10^-12  W/m², 10 dB = 1×10^-11, 20 dB=1×10^-10 W/m2). ಧ್ವನಿ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡುವ ತೀವ್ರತೆಯ ಧ್ವನಿ ಮಾನವ ಕರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ತತ್‌ಕ್ಷಣ ಭೇದಿಸುತ್ತದೆ.

ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಎಂದರೆ ಶಬ್ದದ ಕಂಪನಾಂಕವು ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಎಷ್ಟು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನೇ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಎನುವರು. ಇದನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಇರುವ ಸೂತ್ರ

v = fλ

ಇಲ್ಲಿ v ಎಂದರೆ ವೇಗ, f ಎಂದರೆ ಆವರ್ತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹಾಗೂ ƛ ಎಂದರೆ ತರಂಗ ದೂರದ ಸಂಖ್ಯೆ ಆಗಿದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 331 ಮೀಟರ್ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದಾಗಿಯೇ ಮೊದಲು ಮಿಂಚು ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡು ನಂತರ ಗುಡುಗಿನ ಶಬ್ದ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಗುಡುಗು ಹಾಗೂ ಮಿಂಚು ಒಟ್ಟಿಗೇ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿವಿಧ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ವೇಗಗಳಿಂದ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದದ ವೇಗವು ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಕಡಿಮೆ. ಘನ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಅತೀ ಹೆಚ್ಚು ಹಾಗೂ ದ್ರವಗಳಲ್ಲಿ ಘನವಸ್ತುವಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ. ಆದರೆ ದ್ರವ ವಸ್ತುವಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಶಬ್ದದ ವೇಗ ನೀರಿನಲ್ಲಿ 1450 ಮೀ/ಸೆ ಆದರೆ ಉಕ್ಕಿನ ಸಲಾಕೆಯಲ್ಲಿ 5000 ಮೀ/ಸೆ ನಷ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ. ಹಾಗೆಯೇ ಅನಿಲ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದ ಚಲಿಸಬೇಕಾದ ಗಾಳಿಯ ಆರ್ದ್ರತೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗವೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗವನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್-ಲ್ಯಾಪ್ಲಾಸ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮೀಕರಣ ಹೀಗಿದೆ: ${\displaystyle v={\sqrt {\gamma \cdot p/\rho }}}$ 

ಇಲ್ಲಿ v ಎಂದರೆ ವೇಗ, ρ ಎಂದರೆ ಮಾಧ್ಯಮದ ಸಾಂಧ್ರತೆ, P ಎಂದರೆ ಒತ್ತಡ, ಹಾಗೂ γ ಎಂದರೆ ಗಾತ್ರದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಒಂದು ಅಂಶ. ಒಂದು ಅನಿಲ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗವು 0 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಇದ್ದಾಗ ಸೆಕೆಂಡ್‍ಗೆ 331.6 ಮೀಟರ್‌ನಷ್ಟು ಇರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಡಿಗ್ರಿ ಉಷ್ಣಾಂಶ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗಲೂ ಶಬ್ದದ ವೇಗವು ಸೆಕೆಂಡ್‍ಗೆ 0.6 ಮೀ. ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈ ಆಕ್ಸೈಡ್‍ನಲ್ಲಿ ಅತೀ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ.

ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಾದಂತೆ ಶಬ್ದದಲ್ಲಿ ಸಹ ಪ್ರತಿಫಲನವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವು ಚಲಿಸುತ್ತಿರಬೇಕಾದರೆ ಯಾವುದಾದರೂ ಅಡೆ ತಡೆ ಉಂಟಾದರೆ ಆ ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳು ಪುನಃ ಹಿಂದೆ ಬರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ.

ಶಬ್ದದ ಅನುಭವವು ನಮ್ಮ ಕಿವಿಯಲ್ಲಿ 1/10 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯಕ್ಕೆ ನಮ್ಮ ಕಿವಿಗೆ ಇನ್ನೊಂದು ಶಬ್ದವು ಬಿದ್ದರೆ ನಮ್ಮ ಕಿವಿ ಆ ಶಬ್ದವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾರದು.

ಶಬ್ಧದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯುಂಟಾಗಲು ತಡೆಯು ಕನಿಷ್ಟ 16.6 ಮೀ ದೂರ ಇರಬೇಕು. ಹೀಗೆ ಒಟ್ಟು ದೂರ 33.2 ಮೀ ಇದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ನಾವು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯನ್ನು ಕೇಳಲು ಸಾಧ್ಯ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿಯೇ ಚಿಕ್ಕ ಚಿಕ್ಕ ಕೋಣೆಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಕೇಳಲಾಗದು. ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರ ಬಹಳ ಸಹಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಧ್ವನಿಯ ದೂರ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದಾಗಿದೆ.

d=vt/2 ಇಲ್ಲಿ d ದೂರ, v ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಹಾಗೂ t ಕಾಲ. ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯನ್ನು ನಾವು ಅನೇಕ ಸಲ ಕೇಳಬಹುದಾಗಿದ್ದು ಧ್ವನಿ ಹಲವು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದಾಗ ಈ ರೀತಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

• ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯಿಂದ ದೂರದ ವಸ್ತುವಿನ ದೂರವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು.
• ಸಮುದ್ರದಡಿಯಲ್ಲಿನ ಹಡಗು, ನಿಕ್ಷೇಪದಂತಹ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳ ಹುಡುಕಾಟ.
• ಸಮುದ್ರದಾಳವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ಶ್ರವಣಾತೀತ ತರಂಗ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಬಾವಲಿಗಳು ಶ್ರವಣಾತೀತ ಶಬ್ಧದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಸ್ತುವನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ದೂರವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುತ್ತವೆ.

ಸಂಗೀತಸ್ವರದ ಆವೃತ್ತಿ ಮಟ್ಟ ಶ್ರುತಿ. ಆವೃತ್ತಿ ಅಧಿಕವಾಗಿದ್ದರೆ ತಾರಸ್ಥಾಯಿ, ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ ಮಂದ್ರಸ್ಥಾಯಿ. ಮಾನವಶ್ರವ್ಯ ಧ್ವನಿತರಂಗಗಳ ಆವೃತ್ತಿವ್ಯಾಪ್ತಿ ಸುಮಾರು 20-20,000 ಹರ್ಟ್ಸ್.^: 382 20 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆವೃತ್ತಿಯುಳ್ಳ ಧ್ವನಿಯೇ ಅವಶ್ರವಣ ಧ್ವನಿ, 20,000 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆವೃತ್ತಿಯುಳ್ಳದ್ದು ಶ್ರವಣಾತೀತ ಧ್ವನಿ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರಾಣಿ ಕುರಿತ ಶ್ರವ್ಯಧ್ವನಿಯ ಆವೃತ್ತಿವ್ಯಾಪ್ತಿಯೂ ಅದ್ವಿತೀಯ. (ಉದಾ: ನಾಯಿ 50-45000 ಹರ್ಟ್ಸ್, ಬೆಕ್ಕು 45-85,000 ಹರ್ಟ್ಸ್, ಆನೆ 5-10,000 ಹರ್ಟ್ಸ್).

ಅಶ್ರಾವ್ಯ ಶಬ್ಧ

ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 20 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಕಂಪನಾಂಕವಿರುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಅಶ್ರಾವ್ಯ ಶಬ್ದ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಇದು ಮಾನವ ಕಿವಿಗೆ ಕೇಳಿಸದು. ಆದರೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಾಣಿ ಮತ್ತು ಪಕ್ಷಿಗಳ ಅನುಭವಕ್ಕೆ ಈ ಶಬ್ದ ಬರಬಲ್ಲುದು.

ಶ್ರಾವ್ಯ ಶಬ್ಧ

ಯಾವ ಶಬ್ದವು ಶ್ರಾವ್ಯವಾಗಬಲ್ಲದೋ ಅಂದರೆ ಮಾನವ ಕಿವಿಗೆ ಕೇಳಿಸಬಲ್ಲುದು ಅಂತಹ ಶಬ್ದಗಳು ಶ್ರಾವ್ಯ ಶಬ್ದಗಳು. ಇದರ ಕಂಪನಾಂಕ 20 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ನಿಂದ 20000 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ನವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಯಾವ ಶಬ್ದದ ಆವರ್ತಾಂಕವು 20000 ಹರ್ಟ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಜಾಸ್ತಿ ಇರುತ್ತದೆಯೋ ಅವನ್ನೇ ಶ್ರವಣಾತೀತ ಶಬ್ದ ಎನ್ನುವರು. ಈ ಧ್ವನಿಯ ಸಂವೇದನೆಯೂ ಸಹ ಮಾನವರಿಗೆ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ನಾಯಿ, ಬೆಕ್ಕು, ಬಾವಲಿಗಳಂತಹ ಕೆಲ ಪ್ರಾಣಿ ಪಕ್ಷಿಗಳಿಗೆ ಶ್ರವಣಾತೀತ ಶಬ್ದದ ಅರಿವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಹಾಗಾಗಿಯೇ ಈ ಶ್ರವಣಾತೀತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸೋನಾರ್ ಎಂಬ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಸಮುದ್ರದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ವಸಾಹತುಗಳ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ದೂರವನ್ನು ತಿಳಿಯಲಿಕ್ಕಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.

ಶ್ರವಣ ಶಬ್ದವನ್ನು ಗದ್ದಲ ಮತ್ತು ಇಂಪಾದ ಧ್ವನಿ ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಗದ್ದಲ

• ಗದ್ದಲವು ಮನಸ್ಸಿಗೆ ಅಹಿತವಾದ ಧ್ವನಿಯನ್ನು ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತದೆ.
• ಗದ್ದಲ ಧ್ವನಿಯಲ್ಲಿ ಕಂಪನಾಂಕವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಇರುವುದಿಲ್ಲ.
• ಗದ್ದಲ ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ಲಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ.
• ಗದ್ದಲದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತಾರವು ಪುನಃ ಪುನಃ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಗದ್ದಲದ ಆವರ್ತಾಂಕ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಇಂಪು ಧ್ವನಿ

• ಇಂಪು ಧ್ವನಿಯು ಮನಸ್ಸಿಗೆ ಹಿತವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನುಂಟು ಮಾಡುತ್ತದೆ.
• ಇಂಪು ಧ್ವನಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಕಂಪನಾಂಕವಿರುತ್ತದೆ.
• ಇಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತಾರವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ಇರುತ್ತದೆ.
• ಇಂಪಾದ ಧ್ವನಿಯ ಆವರ್ತಾಂಕ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ.

• ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯನ್ನು ಒಂದು ಸ್ಥಳದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
• ವಕ್ರೀಭವನ, ಪ್ರತಿಫಲನ ವಿವರ್ತನದಂತಹ ಗುಣ ತೋರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
• ಶಬ್ದ ತರಂಗವು ಒಂದು ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಅಸಮತೋಲನ ಕಂಪನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ.

• ಶಬ್ದವು ಶಕ್ತಿಯ ಒಂದು ರೂಪ. ಶಬ್ದದ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತ ಮುತ್ತಲಿನ ಆಗು ಹೋಗುಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದದ ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ನಾವು ಮಾತನಾಡುವ ಬಗೆ ಹೇಗೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಶರೀರ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಉಚ್ಛಾರ ಲೋಪ ದೋಷಗಳ ಪರಿಹಾರ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದರಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ಅಧ್ಯಯನವು ಮುಖ್ಯ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
• ಹೃದಯ ಮತ್ತು ಶ್ವಾಸಕೋಶದಿಂದ ಹೊರ ಹೊಮ್ಮುವ ಶಬ್ದದ ಮುಖಾಂತರ, ಅದರಲ್ಲಿರುವ ತೊಂದರೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಭಾಷೆಗಳ ವಿಕಸನಕ್ಕೆ ಮನುಷ್ಯನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಧ್ವನಿಯ ಏರಿಳಿತವೆ ಮುಖ್ಯ ಕಾರಣ.

ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯ ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ವಿಷಯಗಳು

• ಮೋಡಗಳ ಅನೇಕ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲನಗೊಳ್ಳುವ ಧ್ವನಿಯೇ ಗುಡುಗು. ಬಿಜಾಪುರದಲ್ಲಿರುವ ಗೋಲ್ ಗುಂಬಜಿನ ಪಿಸುಗುಟ್ಟುವ ಅಂಕಣದಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿ ಏಳು ಬಾರಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಪಂಚದ ಅತಿ ವಿಸ್ಮಯಕಾರಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯು ಐರ್ಲಾಂಡ್‍ನಲ್ಲಿರುವ ಕಿಲ್ಲರ್ನಿ ಬೆಟ್ಟದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಧ್ವನಿಯು ಸರಿ ಸುಮಾರು ನೂರು ಬಾರಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ.

ತರಂಗದ ಜವವು ಅದು ಪ್ರಸರಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ತರಂಗವು ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಿಸುವಾಗ ಅದರ ಜವ ಮತ್ತು ಆವೃತ್ತಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ತರಂಗದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕೇಳುಗರ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆ ಇದ್ದಲ್ಲಿ ತರಂಗದ ಆವೃತ್ತಿಯು ಬದಲಾದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ರೈಲೊಂದು ನಿಲ್ದಾಣದಲ್ಲಿ ನಿಂತ ನಿಮ್ಮೆಡೆಗೆ ಬರುತ್ತಿದ್ದರೆ, ರೈಲಿನ ಎಂಜಿನ್ ಸದ್ದು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತಿರುವಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ, ದೂರ ಹೋದಂತೆ ಸದ್ದು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಭಾಸವಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಜತೆಯಲ್ಲಿ ರೈಲಿನ ಸದ್ದು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೇ ಇರುತ್ತದೆ.

ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಅನ್ವಯಗಳು

• ಕೃತಕ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಜಲಾಂತರ್ಗಾಮಿ ನೌಕೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಅದರ ವೇಗವನ್ನು ಅಂದಾಜಿಸಲು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆಳ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದಾದ ಕಲ್ಲಿನ ರಚನೆಗಳನ್ನೂ ಇದರಿಂದ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಬಹುದು.

ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳು ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ೧೮೮೬ನೇ ಇಸವಿಯಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನ್ ಭೌತ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಹೆನ್ರಿಕ್ ಹರ್ಟ್ಜ್ ತಿಳಿಯಪಡಿಸಿದನು. ಸೋನಾರ್‌ನಂತೆ ಶ್ರವಣಾತೀತ ಧ್ವನಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಪೂರಕ. ಇಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತೀಯ ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಬಳಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಧ್ವನಿತರಂಗದ ನಾದ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಶ್ರವಣಸಂವೇದ ಬಲ್ಲ ಮಾಪಕಗಳಿವೆ. ಶ್ರವಣ ಸಂವೇದನೆಯ ಗುಣವೇ ನಾದಗುಣ. ಇದು ಧ್ವನಿತರಂಗ ರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಧ್ವನಿತರಂಗರೂಪವು ಅಧಿನಾದಗಳ (ಓವರ್‌ಟೋನ್ಸ್) ಅಥವಾ ಸಂಗತಗಳ (ಹಾರ್ಮಾನಿಕ್ಸ್) ಸಂಖ್ಯೆ, ಅವುಗಳ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಹಾಗೂ ಸಾಪೇಕ್ಷ ತೀವ್ರತೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಧ್ವನಿ ಉತ್ಪಾದಕಕ್ಕೂ ಅದ್ವಿತೀಯ ನಾದಗುಣ ಉಂಟು.

ಧ್ವನಿತರಂಗದ ಪ್ರಸರಿಸುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮಾಧ್ಯಮದ ಸ್ಥಾಯೀ ಸಂಮರ್ದದಲ್ಲಾಗುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮಬದಲಾವಣೆಯೇ ಧ್ವನಿಸಂಮರ್ದ. ಇದರ ಅಳತೆಯ ಏಕಮಾನ ಮೈಕ್ರೊಬಾರ್ (1 ಮೈಕ್ರೊಬಾರ್ = 0.1 ನ್ಯೂಟನ್/ಮೀ²). ಮನೆಯೊಳಗೆ ಹೊರಗಡೆಗಿಂತ ಧ್ವನಿಸಂಮರ್ದ ಹೆಚ್ಚು.

ಧ್ವನಿಯಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಆವೃತ್ತಿಗಳು ಅಥವಾ ಸಂಗತಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ನಾದಗಳು ಮಿಶ್ರವಾಗಿದ್ದರೆ ಗದ್ದಲ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಸಂಗೀತ.