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, එනම් 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 P වූ කුඩා ප්‍රභවයක සිට r දුරකදී ධ්වනි ශක්තිය වර්ගඵලය A වන ගෝලීය පෘශ්ටයකට අභිලම්භව ක්‍රියා කරයි.

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 කළ හැකි තීව්‍රතා පරාසය ඉතා විශාල වන බැවින් භාවිතයේ පහසුව සදහා එම පරාසය ලඝු ගණක පරිමාණයකට ගොනු කර ඇත. යම්කිසි ධ්වනි තිව්‍රතාවකට අදාළ ලඝු පරිමාණ අගය එහි ධ්වනි තීව්‍රතා මට්ටම වේ.
• ධ්වනි තීව්‍රතා මට්ටම ආකාර දෙකකි.

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.

ශ්‍රවණ සීමා

• ශ්‍රවණය පිළිබද වඩාත්ම වැඩගත් සාධකය වන්නේ ඇසෙන හඩෙහි සැර ( තිව්‍රතා මට්ටම) සහ තාරතාවය (සංඛ්‍යාතය) කෙරෙහි මිනිස් කන ප්‍රතිචාර දක්වන ආකාරයයි. මේ රාශීන් දෙකම සදහා මිනිස් කනෙහී ප්‍රතිචාර පරාසයක් ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, සාමාන්‍ය මිනිස් කනට ශ්‍රවණය වන ධ්වනි සංඛ්‍යත පරාසය 20Hz සිට 20000Hz පමණ වේ යැයි සැලකෙයි. මිනිස් කන මේ පරාසයේ සීමාවන්ගෙන් පිටත සංඛ්‍යාතවලට ප්‍රතිචාර නොදක්වයි.
• එමෙන්ම පහත දැක්වෙන ප්‍රස්තාර සටහනින් පැහැදිලි වන්නේ යම් නිශ්චිත සංඛ්‍යත පරාසයක් තුල ධ්වනිය සාර්තකව ශ්‍රවණය වීම සදහා එහි තීව්‍රතා මට්ටම ( dB ) ද අදාල පරිදි සීරුමාරු විය යුතු බවයී.

• මේ ප්‍රස්තාරයට අනුව 1000 Hz සහ 4000 Hz අතර ධ්වනි සාර්තකව ශ්‍රවණය විම සදහා ඉතා පහත් තීව්‍රතා මට්ටම් ප්‍රමාණවත් වේ. එහෙත් 1000 Hz ක් වූ ධ්ව්නියක් පහසුවෙන් ශ්‍රවණය වීම සදහා 20  ක් තරම් පහත් වූ තීව්‍රතා මට්ටමක් ප්‍රමාණවත් වේ. එහෙත් 100 Hz ක් හි ධ්වනියක් මේ තීව්‍රතා මට්ටමින් ශ්‍රවණය කළ නොහැකි වන අතර එය සදහා 35  පමණ වූ ධ්වනි තීව්‍රතා මට්ටමක් අවශ්‍ය වේ. කෙසේ වුවත් 20000 Hz තරම් උස් සංඛ්‍යාතයකින් යුත් ධ්වනිය ශ්‍රවණය වීම සදහා 40  තරම් උස් වූ ධ්වනී තීව්‍රතා මට්ටමකින් එම ධ්වනිය ලැබිය යුතුය.
• එම ප්‍රස්තාරයෙන් පෙනී යන්නේ 100 සහ 120  අතර පරාසය වේදනා දේහලියට අයත් වන බව සහ 0 සහ 20  අතර ශ්‍රවණ පරාසය ශ්‍රව්‍යතා දේහලියට අයත් වන බවයි. ශ්‍රවණ පරාසය පුද්ගලයෙකුගේ වියපත් වීම සමග අඩු වේ. මේ ශ්‍රවණ ආබාධයෙන් යුක්ත වූවෝ එයින් මිදීම සදහා ශ්‍රවණ ආධාරක භාවිත කරති.මේ සදහා එම අබාධයෙන් පෙළෙන අය විශේෂ පරීක්ශණයකට ලක් කරනු ලබයි. මේ පරීක්ශණයෙන් ඔහුගේ හෝ ඇයගේ දුබල ශ්‍රව්‍යතා ඇති සංඛ්‍යාත පරාස හදුනා ගනු ලබයි. අනතුරුව මේ පරාස තුල සංඛ්‍යඅත වර්ධනය කිරිම සදහා සුදුසු  ශ්‍රවණ ආධාරකයක් සැලසුම් කෙරෙයි.
• එමගින් එම සංඛ්‍යඅත පරාසයන්හි ධ්වනිය පුද්ගලයාගේ සාමාන්‍ය ධ්වනි තීව්‍රතා මට්ටමට ගෙන එනු ලබයි. සැලසුම් කරනු ලබයි. එමගින් ඒ ආබාධිතයාගේ අදාළ සංඛ්‍යඅත වල ධ්වනි සාමාන්‍ය මට්ටම් වලට ගෙනෙනු ලබයි.
• සන්නිවේදනය සදහා ධ්වනිය බාව්ත කරනු ලබන්නේ මිනිස් වර්ගයා පමණක් නොවේ. ඇතැම් සිවුපාවෝ සහ පක්ෂීහුද එසේ කරති. සුනඛයන් වැනි සිවුපාවුන්, මිනිස් ශ්‍රව්‍ය පරාසය ඉක්මවා ගිය එනම් 20000 Hz ට වඩා අධික වූ සංඛ්‍යාතවලින් සන්නිවේදනය කරන බව සොයාගෙන ඇත. මේ අධ්ක සංඛ්‍යාතවලින් යුත් ධ්වනිය, අතිධ්වනිය ලෙස හැදින්වෙන අතර, වවුලෝ පවා මේ අතිධ්වනි තරංග තම ගමනාගමනය සදහා උපයෝගී කර ගනිති. ශ්‍රවණය නොවූවද, මිනිසා ද විවිද තාක්ෂණික කටයුතු සදහා අතිධ්වනිය යොදා ගනී.

1. වෛද්‍යවරු රුධිර ධාවන වේග සොයා ගැනීම සදහා ඩොප්ලර් ආචරණය ද උපයෝගි කර ගනිමින් අතිධ්වනි යොදා ගනිති.
2. X – කිරණ තරම් හානිකර නොවන හෙයින් කළලයක තොරතුරු ලබාගැනිම සදහා අතිධ්වනිය යොදා ගනු ලැබේ.
3. වෛද්‍ය විද්‍යාවෙහි තවත් භාවිතයක් වන අවට ඇති පටකයන්ට හානි නොවන සේ මොළයෙහි හට ගන්නා පිළිකාමය තත්වයන් ඉවත් කිරීම සදහා අතිධ්වනිය යොදා ගනු ලැබේ.
4. අස්ති චිකිත්සකයන් සහ භෞත චිකිත්සකයන් විසින් පිටෙහි පහත වේදනාවන්ට සහන සැලසීම සදහා අතිධ්වනිය භාවිත කෙරේ.
5. දිය යට ඇති සබ්මැරීන වැනි වස්තුන් හදුනා ගැනීම සදහා ද අතිධ්වනිය භාවිත කෙරේ.