विस्पन्द (ध्वनिकी)

ध्वनिकी में, एक बीट थोड़ा अलग आवृत्ति की दो ध्वनियों के बीच एक हस्तक्षेप (तरंग प्रसार) पैटर्न है, जिसे आयाम (संगीत) में आवधिक भिन्नता के रूप में माना जाता है, जिसकी दर दो आवृत्तियों का अंतर (गणित) है।

संगीत ट्यूनिंग उपकरणों के साथ जो निरंतर स्वर उत्पन्न कर सकते हैं, धड़कनों को आसानी से पहचाना जा सकता है। दो स्वरों को एक स्वर में समस्वरित करना एक विशिष्ट प्रभाव प्रस्तुत करेगा: जब दो स्वर पिच में करीब होते हैं लेकिन समान नहीं होते हैं, तो आवृत्ति में अंतर धड़कन उत्पन्न करता है। वॉल्यूम tremolo की तरह भिन्न होता है क्योंकि ध्वनियाँ वैकल्पिक रूप से रचनात्मक और विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप करती हैं। जैसे-जैसे दो स्वर धीरे-धीरे एकरूपता की ओर बढ़ते हैं, धड़कन धीमी हो जाती है और इतनी धीमी हो सकती है कि अगोचर हो। जैसे-जैसे दो स्वर और दूर होते जाते हैं, उनकी धड़कन की आवृत्ति मानव पिच धारणा की सीमा तक पहुंचने लगती है, धड़कन एक स्वर की तरह बजने लगती है और एक संयोजन स्वर उत्पन्न होता है। इस संयोजन स्वर को लापता मूलभूत के रूप में भी संदर्भित किया जा सकता है, क्योंकि किसी भी दो स्वरों की धड़कन आवृत्ति उनके अंतर्निहित मौलिक आवृत्ति की आवृत्ति के बराबर होती है।

बीट टोन का गणित और भौतिकी
यह घटना ध्वनिकी या संगीत में सबसे अच्छी तरह से जानी जाती है, हालांकि यह किसी भी रैखिक प्रणाली में पाई जा सकती है: सुपरपोज़िशन सिद्धांत के अनुसार, एक साथ बजने वाले दो स्वरों को बहुत ही सरल तरीके से आरोपित किया जाता है: एक उनके आयाम जोड़ता है। यदि दो तार (संगीत)संगीत) की कुल ध्वनि के अनुरूप फ़ंक्शन (गणित) दिखाने के लिए एक ग्राफ खींचा जाता है, तो यह देखा जा सकता है कि मैक्सिमा और मिनिमा अब स्थिर नहीं हैं, जब एक शुद्ध नोट बजाया जाता है, लेकिन समय के साथ बदल जाता है: जब दो तरंगें चरण से लगभग 180 डिग्री बाहर हैं, एक लहर की अधिकतमता दूसरी की न्यूनतम को रद्द कर देती है, जबकि जब वे लगभग चरण में होती हैं, तो उनकी अधिकतम मात्रा बढ़ जाती है, कथित मात्रा बढ़ जाती है।

योग-से-उत्पाद त्रिकोणमितीय पहचान की सहायता से यह सिद्ध किया जा सकता है (त्रिकोणमितीय पहचानों की सूची # उत्पाद-से-योग और योग-से-उत्पाद पहचान देखें) कि मैक्सिमा और मिनीमा का लिफाफा (तरंगें) एक तरंग बनाती हैं जिसकी आवृत्ति दो मूल तरंगों की आवृत्ति के अंतर की आधी है। इकाई आयाम की दो साइन तरंगों पर विचार करें:
 * $${ \cos(2\pi f_1t)+\cos(2\pi f_2t) } = { 2\cos\left(2\pi\frac{f_1+f_2}{2}t\right)\cos\left(2\pi\frac{f_1-f_2}{2}t\right) }$$

यदि दो मूल आवृत्तियाँ काफी निकट हैं (उदाहरण के लिए, लगभग बारह हेटर्स़ का अंतर), उपरोक्त व्यंजक के दाहिने पक्ष की कोसाइन की आवृत्ति, अर्थात $f_{1} − f_{2}⁄2$, अक्सर एक श्रव्य स्वर या पिच (संगीत) के रूप में माना जाने के लिए बहुत कम होता है। इसके बजाय, इसे उपरोक्त अभिव्यक्ति में पहले पद के आयाम में आवधिक भिन्नता के रूप में माना जाता है। यह कहा जा सकता है कि निम्न आवृत्ति कोसाइन शब्द उच्च आवृत्ति वाले के लिए एक लिफाफा है, अर्थात इसका आयाम संशोधित है। मॉडुलन की आवृत्ति है $f_{1} + f_{2}⁄2$, यानी दो आवृत्तियों का औसत। यह ध्यान दिया जा सकता है कि मॉड्यूलेशन पैटर्न में हर दूसरा फट उलटा होता है। प्रत्येक चोटी को गर्त से बदल दिया जाता है और इसके विपरीत। हालाँकि, क्योंकि मानव कान ध्वनि के चरण के प्रति संवेदनशील नहीं है, केवल इसका आयाम या तीव्रता, केवल लिफाफे का परिमाण सुना जाता है। इसलिए, व्यक्तिपरक रूप से, लिफाफे की आवृत्ति मॉड्यूलेटिंग कोसाइन की आवृत्ति से दोगुनी होती है, जिसका अर्थ है कि श्रव्य बीट आवृत्ति है:
 * $$f_\text{beat}=f_1-f_2\,$$

इसे आसन्न आरेख पर देखा जा सकता है। [[Image:Beat.png|thumbnail|[[File:Beat - superposition of 104hz and 110hz sine waves.oggA 110 Hz A साइन वेव (मैजेंटा; पहले 2 सेकंड), a 104 Hz G♯ साइन लहर (सियान; 2 सेकंड के बाद), उनका योग (नीला; अंतिम 2 सेकंड) और संबंधित लिफाफा (लाल)]]एक भौतिक व्याख्या यह है कि कब
 * $$\cos\left(2\pi\frac{f_1-f_2}{2}t\right) = 1$$

दो तरंगें चरण में हैं और वे रचनात्मक रूप से हस्तक्षेप (लहर प्रसार) करती हैं। जब यह शून्य होता है, तो वे चरण से बाहर हो जाते हैं और विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप करते हैं। धड़कनें अधिक जटिल ध्वनियों में, या विभिन्न मात्राओं की ध्वनियों में भी होती हैं, हालांकि गणितीय रूप से उनकी गणना करना इतना आसान नहीं है। एक मानव कान के लिए धड़कन की घटना को सुनने के लिए, आवृत्तियों का अनुपात कम से कम होना चाहिए $$\frac{7}{6}$$ अन्यथा मस्तिष्क उन्हें दो अलग-अलग आवृत्तियों के रूप में मानता है.

बीटिंग को उन नोट्स के बीच भी सुना जा सकता है जो दूसरे नोट के लयबद्ध के साथ पहले नोट के कुछ हार्मोनिक के कारण, एक सद्भाव अंतराल (संगीत) के निकट हैं, लेकिन बिल्कुल नहीं। उदाहरण के लिए, पूर्ण पांचवें के मामले में, बास नोट का तीसरा हार्मोनिक (यानी दूसरा ओवरटोन) दूसरे नोट के दूसरे हार्मोनिक (पहला ओवरटोन) के साथ धड़कता है। साथ ही ट्यून नोट्स के साथ, यह कुछ सही ढंग से ट्यून किए गए समान स्वभाव अंतरालों के साथ भी हो सकता है, क्योंकि उनके बीच के अंतर और संबंधित केवल इंटोनेशन अंतराल के कारण: हार्मोनिक श्रृंखला (संगीत) # हार्मोनिक्स और ट्यूनिंग देखें।

बिनाउरल बीट्स
फ़ाइल: बाइनॉरल बीट लॉसलेस new.wav|thumb|राइट|बाइनौरल बीट धारणा का अनुभव करने के लिए, मध्यम से कमजोर वॉल्यूम पर हेडफोन के साथ इस फ़ाइल को सुनना सबसे अच्छा है – आवाज आसानी से सुनाई देनी चाहिए, लेकिन जोर से नहीं। दोनों ईयरफ़ोन के माध्यम से सुनने पर ही ध्वनि स्पंदित होती प्रतीत होती है। 10 सेकंड की समय अवधि फ़ाइल:प्योर अल्फ़ा वेव्स 7 से 12,9 हर्ट्ज बिनौरल बीट्स V3.wav|thumb|बिनॉरल बीट्स बेस टोन 200 Hz, बीट फ्रीक्वेंसी 7 Hz से 12.9 Hz। समय अवधि 9 मिनट।

बाइनॉरल बीट एक श्रवण भ्रम धारणा है जब दो अलग-अलग शुद्ध-स्वर साइन तरंगें, दोनों की आवृत्ति 1500 Hz से कम होती है, उनके बीच 40 Hz से कम अंतर के साथ, द्विबीज रूप से (प्रत्येक कान के माध्यम से एक) सुनवाई के लिए प्रस्तुत की जाती हैं।

उदाहरण के लिए, यदि 530 हर्ट्ज शुद्ध पिच (संगीत) विषय के दाहिने कान में प्रस्तुत किया जाता है, जबकि 520 हर्ट्ज शुद्ध स्वर विषय के बाएं कान में प्रस्तुत किया जाता है, तो श्रोता तीसरे स्वर के श्रवण भ्रम को समझेगा, इसके अलावा प्रत्येक कान में दो शुद्ध स्वर प्रस्तुत किए गए। तीसरी ध्वनि को बिनौरल बीट कहा जाता है, और इस उदाहरण में 10 हर्ट्ज की आवृत्ति से संबंधित एक कथित पिच होगी, जो कि प्रत्येक कान को प्रस्तुत 530 हर्ट्ज और 520 हर्ट्ज शुद्ध टोन के बीच का अंतर है। बीनाउरल-बीट धारणा मध्यमस्तिष्क के अवर कॉलिकुलस और मस्तिष्क स्तंभ के सुपीरियर जैतून जटिल में उत्पन्न होती है, जहां प्रत्येक कान से ऑडियो सिग्नल प्रोसेसिंग एकीकृत होती है और मिडब्रेन से चेतक, श्रवण प्रांतस्था तक जालीदार गठन के माध्यम से तंत्रिका मार्गों के साथ संभावित कार्रवाई को अवक्षेपित करती है।, और अन्य कॉर्टिकल क्षेत्र। बिनौरल बीट्स थेरेपी के कुछ दावा किए गए लाभों में शामिल हो सकते हैं: कम मनोवैज्ञानिक तनाव, कम चिंता, बढ़ा हुआ ध्यान, बढ़ी हुई एकाग्रता, बढ़ी हुई प्रेरणा, आत्मविश्वास में वृद्धि, और गहन ध्यान। बिनौरल बीट थेरेपी के नैदानिक ​​​​लाभों के बारे में अनुसंधान अनिर्णायक है; यह तर्क दिया गया है कि तनाव और चिंता के लिए पारंपरिक उपचारों को इस प्रकार के हस्तक्षेप से तब तक नहीं बदलना सबसे अच्छा है जब तक कि निर्णायक साक्ष्य प्रस्तुत नहीं किए जाते। बिनौरल बीट्स को सुनने का कोई ज्ञात साइड इफेक्ट नहीं है, हालांकि 85 डेसिबल या उससे अधिक की ध्वनियों के लंबे समय तक संपर्क में रहने से समय के साथ श्रवण हानि हो सकती है। यह मोटे तौर पर भारी यातायात द्वारा उत्पन्न शोर का स्तर है।

उपयोग करता है
संगीतकार आमतौर पर एकसमान, सही पांचवें या अन्य सरल हार्मोनिक अंतराल पर संगीत ट्यूनिंग की जांच करने के लिए निष्पक्ष रूप से हस्तक्षेप की धड़कन का उपयोग करते हैं। पियानो और ऑर्गन (संगीत) ट्यूनर भी एक विशिष्ट अंतराल के लिए एक विशेष संख्या पर लक्ष्य रखते हुए, धड़कनों की गिनती करने वाली एक विधि का उपयोग करते हैं।

संगीतकार एल्विन लुसीयर ने कई टुकड़े लिखे हैं जो उनके मुख्य फोकस के रूप में हस्तक्षेप की धड़कन को दर्शाते हैं। इटालियन संगीतकार जियासिंटो स्केल्सी, जिनकी शैली यूनिसन के माइक्रोटोनल दोलनों पर आधारित है, ने बड़े पैमाने पर हस्तक्षेप बीट्स के पाठ संबंधी प्रभावों का पता लगाया, विशेष रूप से उनके बाद के कार्यों में जैसे कि वायलिन सॉलोस एक्सनोयबिस (1964) और ल'एमे ऐली / ल'एमे ओवर्टे (1973) ), जो उन्हें प्रमुखता से प्रदर्शित करता है (स्केल्सी ने वाद्य यंत्र के प्रत्येक तार को एक अलग हिस्से के रूप में व्यवहार किया और नोट किया, ताकि उसका वायलिन सोलो प्रभावी रूप से एक-तार की चौकड़ी हो, जहां वायलिन के विभिन्न तार एक साथ माइक्रोटोनल शिफ्ट के साथ एक ही नोट बजा रहे हों।, ताकि हस्तक्षेप पैटर्न उत्पन्न हो)। संगीतकार फिल निब्लॉक का संगीत पूरी तरह से माइक्रोटोनल मतभेदों के कारण होने वाली धड़कन पर आधारित है। कंप्यूटर इंजीनियर Toso Pankovski ने हेडफ़ोन और द्विबीजपत्री संदर्भ (चाहे स्टीरियो चैनल मिश्रित हों या पूरी तरह से अलग हों) के लिए ऑनलाइन श्रवण अध्ययन में प्रतिभागियों को स्क्रीन करने के लिए श्रवण हस्तक्षेप पर आधारित एक विधि का आविष्कार किया।

यह भी देखें

 * स्वायत्त संवेदी मेरिडियन प्रतिक्रिया | स्वायत्त संवेदी मेरिडियन प्रतिक्रिया (ASMR)
 * संगति और असंगति
 * गमेलन # ट्यूनिंग
 * Heterodyne
 * मोइरे पैटर्न, स्थानिक हस्तक्षेप का एक रूप जो नई आवृत्तियों को उत्पन्न करता है।
 * संगीत और नींद
 * वोक्स सेलेस्टे

बाहरी संबंध

 * Javascript applet, MIT
 * Acoustics and Vibration Animations, D.A. Russell, Pennsylvania State University
 * A Java applet showing the formation of beats due to the interference of two waves of slightly different frequencies
 * Lissajous Curves: Interactive simulation of graphical representations of musical intervals, beats, interference, vibrating strings
 * The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 48: Beats
 * The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 48: Beats

Beat