कक्ष ध्वनिकी

कक्ष ध्वनिकी संलग्न या आंशिक रूप से संलग्न स्थानों में ध्वनि के व्यवहार से संबंधित ध्वनिकी का एक उपक्षेत्र है। एक कमरे का वास्तुशिल्प विवरण इसके भीतर ध्वनि तरंगों के व्यवहार को प्रभावित करता है, जिसमें ऑडियो आवृत्ति के अनुसार अलग-अलग प्रभाव होते हैं। ध्वनिक परावर्तन (भौतिकी), विवर्तन, और प्रसार (ध्वनिकी) विशिष्ट आवृत्तियों और स्थानों पर सामान्य मोड और स्थायी तरंग, प्रतिध्वनि और अद्वितीय पुनर्संयोजन पैटर्न जैसी श्रव्य घटनाएँ बनाने के लिए संयोजित हो सकते हैं।

फ्रीक्वेंसी जोन
जिस तरह से ध्वनि एक कमरे में व्यवहार करती है उसे मोटे तौर पर चार अलग-अलग आवृत्ति क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है:
 * पहला क्षेत्र उस आवृत्ति से नीचे है जिसकी तरंग दैर्ध्य कमरे की सबसे लंबी लंबाई से दोगुनी है। इस क्षेत्र में, ध्वनि स्थिर वायु दाब में परिवर्तन की तरह व्यवहार करती है।
 * उस क्षेत्र के ऊपर, जब तक कि तरंग दैर्ध्य कमरे के आयामों के बराबर न हो जाए, कमरे की प्रतिध्वनि हावी है। इस संक्रमण आवृत्ति को लोकप्रिय रूप से मैनफ़्रेड आर. श्रोएडर फ़्रीक्वेंसी या क्रॉस-ओवर फ़्रीक्वेंसी के रूप में जाना जाता है और यह निम्न फ़्रीक्वेंसी को अलग करती है जो मध्य और उच्च फ़्रीक्वेंसी से छोटे कमरों के भीतर स्थायी तरंगें बनाती हैं।
 * तीसरा क्षेत्र जो लगभग 2 सप्तक तक फैला हुआ है, चौथे क्षेत्र में संक्रमण है।
 * चौथे क्षेत्र में ध्वनियाँ प्रकाश की किरणों की तरह व्यवहार करती हैं जो कमरे के चारों ओर उछलती हैं।

प्राकृतिक मोड


श्रोएडर आवृत्ति के तहत आवृत्तियों के लिए, ध्वनि की कुछ तरंग दैर्ध्य कमरे की सीमाओं के भीतर अनुनादों के रूप में निर्मित होगी, और प्रतिध्वनि आवृत्तियों को कमरे के आयामों का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। दो बंद सिरों के साथ एक पाइप के अंदर स्थायी तरंग की गणना के समान, मोडल फ़्रीक्वेंसी $(f_{m,n,l})$ और किसी विशेष स्थिति में उन मोड्स का ध्वनि दबाव $(p_{m,n,l}(x,y,z))$  एक सीधी रेखा के कमरे के रूप में परिभाषित किया जा सकता है

$$f_{m,n,l} = \frac{c}{2}\sqrt{\Big(\frac{m}{L_{x}}\Big)^2+\Big(\frac{n}{L_{y}}\Big)^2+\Big(\frac{l}{L_{z}}\Big)^2}$$ $$p_{m,n,l}(x,y,z) = A\cos\Big( \frac{m\pi}{L_x}x \Big)\cos\Big( \frac{n\pi}{L_y}y \Big)\cos\Big( \frac{l\pi}{L_z}z \Big)$$ कहाँ $ m,n,l = 0,1,2,3 ...$ कमरे के एक्स-, वाई-, और जेड-अक्ष से संबंधित मोड संख्याएं हैं, $ c $  में ध्वनि की गति है $ \frac{m}{s} $, $ L_{x}, L_{y}, L_{z} $  मीटर में कमरे के आयाम हैं। $A$  ध्वनि तरंग का आयाम है, और $x,y,z$  कमरे के अंदर निहित एक बिंदु के निर्देशांक हैं। कमरे के तीनों आयामों में मोड हो सकते हैं। अक्षीय मोड एक आयामी हैं, और समानांतर दीवारों के एक सेट के बीच बनते हैं। स्पर्शरेखा मोड द्वि-आयामी हैं, और इसमें चार दीवारें शामिल हैं जो अंतरिक्ष को एक दूसरे से लंबवत बांधती हैं। अंत में, तिरछा मोड सरलीकृत आयताकार कमरे के भीतर सभी दीवारों की चिंता करता है। बोनेलो कसौटी, मनोध्वनिकी की अवधारणाओं का उपयोग करते हुए एक मोडल घनत्व विश्लेषण पद्धति, पहले 48 कमरे के मोड का विश्लेषण करती है और एक सप्तक के प्रत्येक एक-तिहाई में मोड की संख्या को प्लॉट करती है। वक्र नीरस रूप से बढ़ता है (एक सप्तक के प्रत्येक एक-तिहाई में पूर्ववर्ती की तुलना में अधिक मोड होने चाहिए)। कमरे के सही अनुपात को निर्धारित करने के लिए अन्य प्रणालियों को हाल ही में विकसित किया गया है।

कमरे की प्रतिध्वनि
मोडल डेंसिटी मानदंड का उपयोग करते हुए कमरे के सर्वोत्तम आयामों को निर्धारित करने के बाद, अगला चरण सही अनुरणन समय का पता लगाना है। सबसे उपयुक्त पुनर्संयोजन समय कमरे के उपयोग पर निर्भर करता है। ओपेरा थिएटर और कॉन्सर्ट हॉल के लिए लगभग 1.5 से 2 सेकंड की आवश्यकता होती है। स्टूडियो और सम्मेलन कक्षों के प्रसारण और रिकॉर्डिंग के लिए, एक सेकंड से कम मूल्य का अक्सर उपयोग किया जाता है। अनुरणन का अनुशंसित समय हमेशा कमरे के आयतन पर निर्भर करता है। कई लेखक अपनी सिफारिशें देते हैं प्रसारण स्टूडियो और सम्मेलन कक्षों के लिए एक अच्छा सन्निकटन है:
 * TR[1 kHz] = [0.4 लॉग (V+62)] - 0.38 सेकंड,

वी के साथ = मी में कमरे की मात्रा 3। आदर्श रूप से, RT60 का मान 30 से 12,000 Hz तक की सभी फ़्रीक्वेंसी पर लगभग समान होना चाहिए।

वांछित RT60 प्राप्त करने के लिए, कई पुस्तकों में वर्णित कई ध्वनिकी सामग्री का उपयोग किया जा सकता है। 1979 में ऑस्कर बोनेलो द्वारा कार्य का एक मूल्यवान सरलीकरण प्रस्तावित किया गया था। इसमें 1 मीटर के मानक ध्वनिक पैनल का उपयोग होता है2 कमरे की दीवारों से लटका हुआ है (केवल अगर पैनल समानांतर हैं)। ये पैनल तीन हेल्महोल्ट्ज़ अनुनादकों और एक लकड़ी के गुंजयमान पैनल के संयोजन का उपयोग करते हैं। यह प्रणाली कम आवृत्तियों (500 हर्ट्ज से कम) पर एक बड़ा ध्वनिक अवशोषण देती है और लोगों, पार्श्व सतहों, छत आदि द्वारा विशिष्ट अवशोषण की भरपाई के लिए उच्च आवृत्तियों पर कम करती है।

ध्वनिक स्थान एक ध्वनिक वातावरण है जिसमें पर्यवेक्षक द्वारा ध्वनि सुनी जा सकती है। 'ध्वनिक स्थान' शब्द का उल्लेख सबसे पहले प्रोफेसर और दार्शनिक मार्शल मैक्लुहान ने किया था।

ध्वनिकी की प्रकृति
वास्तव में, ध्वनिकी के कुछ गुण हैं जो ध्वनिक स्थान को प्रभावित करते हैं। ये गुण या तो ध्वनि की गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं या ध्वनि में हस्तक्षेप कर सकते हैं।
 * परावर्तन (भौतिकी) किसी वस्तु से टकराने पर तरंग की दिशा में परिवर्तन होता है। कई ध्वनिक अभियांत्रिकी ने इसका लाभ उठाया। इसका उपयोग आंतरिक सज्जा  के लिए किया जाता है, या तो लाभ के लिए प्रतिबिंबों का उपयोग करें या प्रतिबिंबों को समाप्त करें। ध्वनि तरंगें आमतौर पर दीवार से परावर्तित होती हैं और बाद में उत्पन्न होने वाली अन्य ध्वनि तरंगों के साथ हस्तक्षेप करती हैं। रिसीवर को सीधे परावर्तित होने वाली ध्वनि तरंगों को रोकने के लिए, एक डिफ्यूजन (ध्वनिक) पेश किया जाता है। डिफ्यूज़र में अलग-अलग गहराई होती है, जिससे ध्वनि यादृच्छिक दिशाओं में समान रूप से बिखर जाती है। यह ध्वनि की परेशान करने वाली प्रतिध्वनि गूंज एक हल्के प्रतिध्वनि में बदल देता है जो समय के साथ कम हो जाती है।
 * विवर्तन बाधाओं से बचने के लिए ध्वनि तरंग के प्रसार का परिवर्तन है। क्रिस्टियान ह्यूजेंस के ह्यूजेंस-फ्रेस्नेल सिद्धांत के अनुसार, जब एक ध्वनि तरंग आंशिक रूप से एक बाधा द्वारा अवरुद्ध होती है, तो शेष भाग जो माध्यमिक तरंगों के स्रोत के रूप में कार्य करता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई व्यक्ति कमरे में है और दरवाजा खोलकर चिल्लाता है, तो दालान के दोनों ओर के लोग इसे सुनेंगे। दरवाजे से निकलने वाली ध्वनि तरंगें एक स्रोत बन जाती हैं और फिर दालान में फैल जाती हैं। आस-पास की आवाज़ें दिए गए उदाहरण की तरह ध्वनिक स्थान में हस्तक्षेप कर सकती हैं।

ध्वनिक स्थान का उपयोग
वास्तुकला में ध्वनिक स्थान का अनुप्रयोग बहुत उपयोगी है। सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन लाने के लिए कुछ प्रकार के आर्किटेक्चर को एक कुशल डिजाइन की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कॉन्सर्ट हॉल, ऑडिटोरियम, थिएटर या यहां तक ​​कि गिरिजाघर। * कैथेड्रल (और चर्च) में [[गाना बजानेवालों (वास्तुकला)]]आर्किटेक्चर) नामक एक क्षेत्र होता है, जो आमतौर पर अनुप्रस्थ भाग  के पास स्थित होता है, जहां टावर अधिकांश कैथेड्रल में स्थित होता है। गाना बजानेवालों के गाने के लिए गाना बजानेवालों के लिए है। इस तरह के गायन को माहौल और भावना के लिए एक नरम बादलदार ध्वनि की आवश्यकता होती है। गिरजाघर की ऊंचाई न केवल धार्मिक गौरव को दर्शाती है बल्कि ध्वनिकी में भी सुधार करती है। जब स्रोत अंतरिक्ष में ध्वनि उत्पन्न करता है तो अधिक प्रतिध्वनि होती है
 * संगीत समारोह हॉल - एक जगह जिसे कॉन्सर्ट आयोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक अच्छे कॉन्सर्ट हॉल में आमतौर पर लगभग 1700 से 2600 दर्शक होते हैं। एक अच्छे कॉन्सर्ट हॉल के तीन मुख्य गुण हैं: स्पष्टता, माहौल और ज़ोर। यदि सीटें अच्छी तरह से स्थित हैं, तो दर्शकों को प्रत्येक सीट से स्पष्ट ध्वनि सुनाई देगी। अधिक माहौल के लिए, अनुरणन समय को पसंदीदा के रूप में डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, रोमांटिक संगीत usually requires an amount of reverberation time to enhance the emotions, therefore, the ceilings of the concert hall should be high. Royal Albert Hall - Messiah from Scratch 2015.JPG, केंसिंग्टन, लंडन, यूनाइटेड किंगडम में 302x302px 2015]]* रंगमंच - एक ऐसी जगह जिसे सजीव प्रदर्शन के लिए बनाया गया है। थिएटर में ध्वनि डिजाइन के लिए पहली प्राथमिकता भाषण है।  वाणी स्पष्ट रूप से सुननी है, भले ही वह हल्की फुसफुसाहट ही क्यों न हो। इस मामले में प्रतिध्वनि की आवश्यकता नहीं है, यह अभिनेताओं द्वारा बोले गए शब्दों को बाधित करती है। गतिकी (संगीत)संगीत) को बाधित किए बिना थिएटर को कवर करने के लिए, ध्वनिक स्थान को बड़ा करने के लिए तीव्रता (भौतिकी) को बढ़ाना होगा। बड़े थियेटरों में एम्पलीफायर का प्रयोग करना चाहिए।



यह भी देखें

 * ध्वनिक बोर्ड
 * ध्वनिकी
 * अप्रतिध्वनिक कमरा
 * वास्तु ध्वनिकी
 * डिजिटल कक्ष सुधार
 * शोर नियंत्रण
 * साउंड प्रूफिंग
 * फुसफुसा गैलरी