03.07.00- ධ්වනි ලක්ෂණ

ධ්වනි ස්වරයක් තවත් ස්වරයකට සමාන හෝ අසමාන වීමට බලපාන ගති ලක්ෂණ තුනකි.

1. තාරතාවය :- තරංගයේ සංඛ්‍යාතය මත රදා පවතී.
2. හඩේ සැර :- තරංගයේ ත්‍රීව්‍රතාවය, එබැවින් විස්ථාරය මත රදා පවතී.
3. ධ්වනි ගුණය :- තරංග ආකෘතියේ හැඩය මත රදා පවතී.

1.තාරතාවය

• ධ්වනියේ දී තාරතාව රඳා පවතින්නේ සංඛ්‍යාතය මත පමණි.
• එනම් උච්ච සංඛ්‍යාතයක් උච්ච තාරතා ස්වරයක් ද අවම සංඛ්‍යාතයක් අවම තාරතා ස්වරයක් ද ඇති කරයි.
• සාමාන්‍ය මිනිස් කනට සංවේදී වන සංඛ්‍යාත පරාසය 20Hz සිට 20000Hz දක්වා වෙයි.
• මෙය ශ්‍රවණ සංඛ්‍යාත පරාසයයි
• සංඛ්‍යාතය 20Hz ට වඩා අඩු ස්වර අධෝ ධ්වනිය ලෙසත් 20000Hz වැඩි ස්වර අති ධ්වනිය ලෙසත් හදුන්වයි.

2.හඬේ සැර / විපුලතාවය

• ධ්වනි ස්වරයක හඬේ සැර එම ධ්වනි තරංගයේ තිව්‍රතාවය(I) මත රදා පවතී.
• තරංගයක තිව්‍රතාවය යනු තරංගය ගමන් කරන දිශාවට ලම්බකව ගත් ඒකක වර්ගඵලයක් හරහා ඒකක කාලයකදී ගලා ගිය ධ්වනි ශක්තියයි.
• A ලම්බ වර්ගඵලය හරහා t කාලයකදී ගලා ගිය ධ්වනි ශක්තිය E නම්,

• සෑම දිශාවකටම එක සමානව ශක්තිය පතුරුවන ක්ෂමතාව වූ කුඩා ධ්වනි ප්‍රභවයක සිට දිගකදී ධ්වනි ශක්තිය වර්ගඵලය වන ගෝලයකට ලම්බකව පිහිටයි.

r  දුරකදී,

• යම් ශබ්දයක් ශ්‍රවණය වීමට නම් එයට තිබිය යුතු අවම අගයක් ඇත.
• එය ශ්‍රව්‍යතා දේහලිය ලෙස හැදින්වේ.එහි අගය සාමාන්‍යයෙන් 10^-12wm^-2 ලෙස ගනු ලැබේ.
• මිනිස් කනට වේදනාවකින් තොරව ශ්‍රවණය කල හැකි උපරිම තීව්‍රතාවය වේදනා දේහලිය නම් වේ.
• සාමාන්‍යයෙන් එහි අගය 1wm^-2 ලෙස ගනු ලැබේ

ධ්වනි තීව්‍රතා මට්ටම

• මිනිස් කනට ශ්‍රවණය කල හැකි ඉතා විශාල තිව්‍රතා පරාසය පැහැදිලිව ඇසීම සදහා කනේ සංවේදනයට තුඩු දෙන ක්‍රියාකාරීත්වය ඉතා ආසන්න වශයෙන් ලඝුගණක පරිමාණයක ආකාරයට සිදු වෙයි.
• මේ අදහසින් ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටම අර්ථ දක්වනු ලැබේ.ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටම ආකාර දෙකකී.

උදා:-

1. ශ්‍රව්‍යතා දේහලියට අදාලව  සොයමු.

2. වේදනා දේහලියට අදාලව සොයමු.

3. තිව්‍රතාවය 10^-5wm^-2 වන ස්වරයක β සොයමු.

4. තිව්‍රතාවය 2×10^-7wm^-2 වන ස්වරයක β සොයමු.

5. කුඩා ධ්වනි ප්‍රභවයක සිට 20m දුවරකදී ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටම 90dB වේ. එහි ක්ෂමතාව සොයන්න.

• ධ්වනි තිව්‍රතාවය I₁ සිට I₂ දක්වා වැඩිවන විට ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටමේ වැඩි වීම,

• ධ්වනි තිව්‍රතාවය 10න් ගුණ කල විට ධ්වනි තිව්‍රතාවය 10log₁₀10(10dB) කින් වැඩි වේ.

• ධ්වනි තිව්‍රතාවය 2න් ගුණ කල විට ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටම 10log₁₀2(3dB) කින් වැඩි වේ.

උදා:-

ධ්වනියක තිව්‍රතාව 25න් ගුණ කල විට ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටම කොපමණකින් වැඩි වේද?

හඬේ සැර සහ ධ්වනි තිව්‍රතාවය අතර වෙනස

• තිව්‍රතාවය මෙන් නොව හඬේ සැර පුද්ගලික සංවේදනයකි.එනම් තිව්‍රතාවය නිරපේක්ෂ රාශියක් වන අතර හඬේ සැර අසන්නාගේ සංවේදිතාවය මත රදා පවති.
• එකම ධ්වනි තිව්‍රතාවයක් පුද්ගලයන් දෙදෙනෙකුට ඇති කරන හඬේ සැර එකින් එකට වෙනස් විය හැක.
• මිනිස් කනේ සංවේදීතාවය සෑම සංඛ්‍යාතයක් සදහාම එක සමාන නොවේ.
• එබැවින් එකම තිව්‍රතාවයකින් යුතු එහෙත් වෙනත් සංඛ්‍යාත සහිත ශබ්ද 2ක් ඇති කරන හඬේ සැර එකිනෙකට වෙනස් විය හැක.
• ශ්‍රව්‍යතා දේහලිය සහ වේදනා දේහලිය පවා ස්වරයේ සංඛ්‍යාතය අනුව වෙනස් වේ.

සංඛ්‍යාතය අනුව ශ්‍රව්‍යතා දේහලියට අදාල ධ්වනි තිව්‍රතා මට්ටමට පහත පරිදි වෙනස් වේ.

3. ධ්වනි ගුණය

• එකම තාරතාවය සහ එකම හඬේ සැර(එනම් එකම සංඛ්‍යාතය හා එකම විස්ථාරය)ඇති ධ්වනි ස්වර 2ක් උපකරණ 2කින් නිකුත් කල විට ඒවායේ වෙනස හඳුනාගත හැකි.
• මීට හේතුව ස්වර 2හි ධ්වනි ගුණය වෙනස් වීමයි.ධ්වනි ගුණය රඳා පවතින්නේ තරංග ආකෘතියේ  හැඩය මතයි.
• වෙනස් උපකරණ වලින් නිකුත් කරන ධ්වනි ස්වර වල තරංග ආකෘතියේ හැඩය වෙනස් වේ.

• සාමාන්‍යයෙන් සංගීත භාණ්ඩයකින් ස්වරයක් වාදනය කරන විට එම ශබ්දයේ මූලික සංඛ්‍යාතයට අමතරව උපරිතාන වලද ඇත.
• ධ්වනි ගුණය රඳා පවතින්නේ මෙම උපරිතාන සංඛ්‍යාව හා ඒවායේ සාපේක්ෂ විස්තාරය මතයි.
• මෙම ශබ්ද රටාවේ පවතින මූලිකය සහ උපරිතාන වල සංඛ්‍යාතය අනුව ඒවායේ සාපේක්ෂ විස්ථාරය ප්‍රස්ථාර ගත කල විට ෆුරියර් වර්ණාවලිය ලැබේ.
• ශබ්ද රටාවෙන් ෆුරියර් වර්ණාවලිය ජනනය කරනුයේ ෆුරියර් විශ්ලේෂණය නම්  වූ ගණිතමය ක්‍රමයක් මගනී.

උදා:-

මූලිකය මෙන් අර්ධයක විස්ථාරයක් ඇති පළමු උපරිතානයක් සහ   විස්ථාරයක් ඇති 2වන උපරිතානයක් පමණක්  මිශ්‍රව ඇති ශබ්ද රටාවක ෆුරියර් වර්ණාවලිය පහත ආකාර වේ.