आवाज़- मानव श्रव्यता की आवृत्ति रेंज में कंपन, लोचदार मीडिया में तरंगों के रूप में फैलता है। शोर - विभिन्न शक्ति और आवृत्ति की ध्वनियों का एक अराजक संयोजन। शोर का स्रोत कोई भी प्रक्रिया है जो ठोस, तरल और गैसीय मीडिया में स्थानीय दबाव परिवर्तन या यांत्रिक कंपन का कारण बनती है।
16 हर्ट्ज से 20 हजार हर्ट्ज तक की आवृत्ति के साथ ध्वनि तरंगों के संपर्क में आने पर ध्वनि संवेदनाएं मानव श्रवण अंगों द्वारा महसूस की जाती हैं। 16 हर्ट्ज से कम आवृत्ति वाले दोलनों को इन्फ्रासाउंड कहा जाता है, और 20,000 हर्ट्ज से ऊपर - अल्ट्रासाउंड।
शोर की उत्पत्ति हो सकती हैमैकेनिकल, एयरोहाइड्रोडायनामिक और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक।
यांत्रिक शोरयह मशीनों के जुड़े भागों में प्रभाव, उनके कंपन, भागों की मशीनिंग के दौरान, रोलिंग बीयरिंग में गियर में आदि के परिणामस्वरूप होता है। किसी सतह से कंपन करने वाले ध्वनि विकिरण की शक्ति कंपन करने वाली सतहों के कंपन की तीव्रता, उनके आकार, आकार, बन्धन के तरीकों आदि पर निर्भर करती है।
एयरोहाइड्रोडायनामिक शोरगैसों और तरल पदार्थों में दबाव स्पंदन के परिणामस्वरूप प्रकट होता है क्योंकि वे पाइपलाइनों और चैनलों (टर्बोमैचिन, पंपिंग इकाइयों, वेंटिलेशन सिस्टम, आदि) में चलते हैं।
विद्युत चुम्बकीय शोरवैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों (विद्युत मशीनों, ट्रांसफार्मर, चोक, आदि) के संपर्क में आने पर लौहचुंबकीय सामग्रियों के खिंचाव और झुकने का परिणाम है।
मनुष्य पर शोर का प्रभाव प्रकट होता हैव्यक्तिपरक जलन से लेकर श्रवण अंगों, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, हृदय प्रणाली, आंतरिक अंगों के कार्य में वस्तुनिष्ठ रोग संबंधी परिवर्तन तक।
शोर प्रभाव की प्रकृति किसके द्वारा निर्धारित होती है?इसकी भौतिक विशेषताएं (स्तर, वर्णक्रमीय संरचना, आदि), जोखिम की अवधि और किसी व्यक्ति की मनो-शारीरिक स्थिति।
शोर से कमध्यान, प्रदर्शन. शोर से लोगों की नींद और आराम में खलल पड़ता है।
विभिन्न प्रकार के विक्षिप्त और हृदय संबंधी विकार, जठरांत्र संबंधी मार्ग की शिथिलता, श्रवण आदि, जो शोर के प्रभाव में उत्पन्न होते हैं, "शोर रोग" के एक लक्षण परिसर में संयुक्त हैं .
भौतिक दृष्टि से ध्वनि की विशेषता है कंपन आवृत्ति, ध्वनि दबाव, ध्वनि की तीव्रता या शक्ति।स्वच्छता नियमों और विनियमों 2.2.4/2.1.8.10-32-2002 के अनुसार "कार्यस्थलों, आवासीय और सार्वजनिक भवनों और आवासीय क्षेत्रों में शोर" शोर की मुख्य विशेषताएं हैं कंपन आवृत्ति, ध्वनि दबाव और ध्वनि स्तर।
ध्वनि का दबाव आर(पीए) - ध्वनि कंपन के परिणामस्वरूप वायु या गैस के दबाव का परिवर्तनशील घटक, पीए।
जब कोई ध्वनि तरंग फैलती है, तो ऊर्जा स्थानांतरण होता है। तरंग के प्रसार की दिशा के लंबवत सतह के माध्यम से प्रति इकाई समय में ध्वनि तरंग द्वारा स्थानांतरित की गई ऊर्जा को कहा जाता है ध्वनि की तीव्रता मैं(डब्ल्यू/एम2) :
,
कहाँ आर- ध्वनि दबाव, पा; ρ – ध्वनि प्रसार माध्यम का घनत्व, किग्रा/मीटर 3 ; सी - हवा में ध्वनि की गति, एम/एस।
मानव श्रवण प्रणाली में विभिन्न आवृत्तियों की ध्वनियों के प्रति असमान संवेदनशीलता होती है। मानव श्रवण अंग ध्वनि आवृत्ति (चित्र 1) के आधार पर, ऊपरी और निचले दहलीज द्वारा सीमित तीव्रता की एक निश्चित सीमा में ध्वनि कंपन को समझने में सक्षम है।
श्रवण दहलीजइसका न्यूनतम मान लगभग 1000 हर्ट्ज़ है। ध्वनि की तीव्रता या शक्ति से मैं ओयह 10 -12 W/m 2 के बराबर है, और ध्वनि दबाव के संदर्भ में पी ओ– 2x10 -5 पा. दर्द की इंतिहा तीव्रता में 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति पर मैं अधिकतम 10 W/m 2 के बराबर है, और ध्वनि दबाव के संदर्भ में - पी अधिकतम= 2x10 -5 पा. इसलिए के लिए संदर्भ 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली ध्वनि स्वीकार की जाती है। श्रव्यता की सीमा और दर्द की सीमा के बीच स्थित है श्रव्यता सीमा .
मानव कान निरपेक्ष नहीं, बल्कि ध्वनि में सापेक्ष परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करता है। वेबर-फ़ेचनर नियम के अनुसार, किसी व्यक्ति पर शोर का चिड़चिड़ा प्रभाव ध्वनि दबाव के वर्ग के दशमलव लघुगणक के समानुपाती होता है। इसलिए, शोर को चिह्नित करने के लिए लघुगणकीय स्तरों का उपयोग किया जाता है:
ध्वनि की तीव्रता का स्तर एल आईऔर ध्वनि दबाव स्तर एल पी.इन्हें डेसीबल में मापा जाता है और तदनुसार सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है:
, डीबी,
, डीबी,
कहाँ मैंऔर मैं ओ -वास्तविक और दहलीज ध्वनि तीव्रता, क्रमशः, डब्ल्यू/एम 2; आरऔर आर ओ- वास्तविक और दहलीज ध्वनि दबाव, क्रमशः, पा।
इकाई सफ़ेदनाम के बाद एलेक्जेंड्रा ग्राहम बेल- स्कॉटिश मूल के वैज्ञानिक, आविष्कारक और व्यवसायी, टेलीफोनी के संस्थापकों में से एक (अंग्रेजी)। एलेक्ज़ेंडर ग्राहम बेल; मार्च 3, 1847 (18470303), एडिनबर्ग, स्कॉटलैंड - 2 अगस्त, 1922, बैडेक, नोवा स्कोटिया, कनाडा)।
चित्र 1. मानव श्रवण धारणा क्षेत्र
एक बेल एक अत्यंत छोटा मान है; मात्रा में बमुश्किल ध्यान देने योग्य परिवर्तन 1 डीबी से मेल खाता है (ध्वनि की तीव्रता में 26% या ध्वनि दबाव में 12% परिवर्तन के अनुरूप)।
डीबी (0...140) में लघुगणकीय पैमाना आपको आवृत्ति की परवाह किए बिना, शोर की विशुद्ध रूप से भौतिक विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है। इसी समय, मानव श्रवण प्रणाली की सबसे बड़ी संवेदनशीलता 800...1000 हर्ट्ज़ की आवृत्तियों पर होती है, और सबसे कम 20...100 हर्ट्ज़ पर होती है। इसलिए, व्यक्तिपरक माप के परिणामों को व्यक्तिपरक धारणा के करीब लाने के लिए, अवधारणा सही ध्वनि दबाव स्तर. सुधार का सार आवृत्ति के आधार पर ध्वनि दबाव स्तर के मापा मूल्य में सुधार की शुरूआत है। सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला सुधार एक।ध्वनि दबाव स्तर को ठीक किया गया एल ए = एल Р – Δएल एबुलाया ध्वनि का स्तर.
श्रम सुरक्षा के दृष्टिकोण से, अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर शोर की विशेषता वाले मुख्य भौतिक पैरामीटर हैं: ध्वनि का दबाव पी , ध्वनि की तीव्रता I, आवृत्ति एफ , ध्वनि शक्ति डब्ल्यू, ध्वनि दबाव स्तर एल पी , तीव्रता एल मैं और शक्ति L w .
ध्वनि का दबाव - यह वायु दाब का एक परिवर्तनशील घटक है जो ध्वनि स्रोत के कंपन से उत्पन्न होता है, जो वायुमंडलीय दबाव पर आरोपित होता है और इसके उतार-चढ़ाव (दोलन) का कारण बनता है। इस प्रकार, ध्वनि दबाव को कुल दबाव के तात्कालिक मूल्य और ध्वनि स्रोत की अनुपस्थिति में माध्यम में देखे गए औसत दबाव के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। माप की इकाई - पा (एन/एम2)।
ध्वनि दबाव के वर्ग से श्रवण प्रभावित होता है
कहाँ टी 0 - औसत समय, टी= 30-100 एमएस;
आर( टी ) - कुल ध्वनि दबाव का तात्कालिक मूल्य।
जब कोई ध्वनि तरंग फैलती है, तो ऊर्जा स्थानांतरण होता है। प्रति इकाई सतह और तरंग प्रसार की दिशा में एक सेकंड में गुजरने वाली ध्वनि ऊर्जा की मात्रा को कहा जाता है ध्वनि की तीव्रता.
तीव्रता जे और ध्वनि दबाव आर रिश्ते से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं
,
(2)
कहाँ आर - ध्वनि दबाव का मूल माध्य वर्ग मान, पा;
- माध्यम का घनत्व, किग्रा/एम3।
साथ - ध्वनि प्रसार की गति, मी/से .
ध्वनि दबाव और ध्वनि की तीव्रता अंतरिक्ष के एक निश्चित क्षेत्र में ध्वनि क्षेत्र की विशेषताएं हैं और सीधे तौर पर शोर स्रोत की विशेषता नहीं बताती हैं। शोर स्रोत की एक विशेषता इसकी ध्वनि शक्ति है ( डब्ल्यू). यह मात्रा ध्वनि तरंग को उत्तेजित करने के लिए प्रति इकाई समय में ध्वनि स्रोत द्वारा खर्च की गई ऊर्जा की एक निश्चित मात्रा को दर्शाती है। स्रोत की ध्वनि शक्ति उत्पन्न तरंगों की तीव्रता निर्धारित करती है। किसी तरंग की तीव्रता जितनी अधिक होगी, ध्वनि का आयतन उतना ही अधिक होगा। सामान्य परिस्थितियों में, एक ध्वनि स्रोत अपने परिवेश की परवाह किए बिना ऊर्जा विकीर्ण करता है, जैसे एक विद्युत चिमनी ऊष्मा विकिरित करती है। ध्वनि स्रोत शक्ति की इकाई वाट (W) है . वास्तविक परिस्थितियों में, ध्वनि स्रोत की शक्ति बहुत व्यापक रेंज में भिन्न होती है: 10 -12 से लेकर कई लाखों वाट तक (तालिका 1)। ध्वनि का दबाव और तीव्रता समान व्यापक सीमा के भीतर भिन्न होती है।
मानव कान पूर्ण इकाइयों में ध्वनि दबाव निर्धारित नहीं कर सकता है, लेकिन विभिन्न ध्वनि स्रोतों के दबाव की तुलना कर सकता है। इसीलिए, और इसे निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ध्वनि दबाव की बड़ी श्रृंखला को ध्यान में रखते हुए, वे एक सापेक्ष लघुगणकीय पैमाने का उपयोग करते हैं, जो मापी गई मात्राओं के मूल्यों की सीमा को तेजी से कम करने की अनुमति देता है। ऐसे पैमाने का प्रत्येक विभाजन ध्वनि की तीव्रता, ध्वनि दबाव या अन्य मान में एक निश्चित संख्या में इकाइयों द्वारा नहीं, बल्कि एक निश्चित संख्या में परिवर्तन से मेल खाता है।
हमारी सुनने की शारीरिक विशेषता के कारण लॉगरिदमिक पैमाने का उपयोग संभव और सुविधाजनक हो गया - यह ध्वनि की तीव्रता में अपेक्षाकृत समान परिवर्तनों पर समान रूप से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, ध्वनि की तीव्रता में दस गुना (0.1 से 1, 1 से 10, या 10 से 100 W/m2 तक) की वृद्धि का अनुमान तीव्रता में लगभग समान वृद्धि के रूप में लगाया जाता है। जब कोई संख्या समान अनुपात से बढ़ती है, तो उसका लघुगणक भी समान इकाइयों की संख्या से बढ़ता है ( ℓ क्यू 10 = 1, ℓ क्यू 100 = 2 ;ℓq 1000 = 3 आदि), जो श्रवण की उपर्युक्त विशेषता को दर्शाता है।
दो ध्वनि तीव्रताओं के अनुपात का दशमलव लघुगणक कहलाता है दूसरे के संबंध में उनमें से एक का स्तर एल . स्तर इकाई बेल है ( बी ), यह 10 के बराबर समान तीव्रता के अनुपात से मेल खाता है। यदि वे 100, 1000, 10000 गुना भिन्न होते हैं, तो स्तरों में 2, 3, 4 बेल का अंतर होता है - बहुत बड़ा मान, इसलिए व्यावहारिक माप में वे दसवें हिस्से का उपयोग करते हैं एक बेल - डेसिबल (डीबी)। डेसिबल में न केवल अनुपात, बल्कि तीव्रता या ध्वनि दबाव के परिमाण को भी मापना संभव है। अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (आईएसओ) की आवश्यकताओं के अनुसार, हम जे = 10 -12 डब्ल्यू/एम 2 के बराबर तीव्रता को शून्य ध्वनि स्तर के रूप में लेने पर सहमत हुए। यह शून्य (दहलीज) ध्वनि स्तर है। फिर किसी ध्वनि या शोर की तीव्रता लिखी जा सकती है:
क) ध्वनि की तीव्रता का स्तर,
|
|
,कहाँ जे
हे
-
दहलीज तीव्रता मान 10 -12 W/m2 के बराबर 
बी) ध्वनि दबाव स्तर
तालिका नंबर एक
विभिन्न स्रोतों की ध्वनि शक्ति
ध्वनि की तीव्रता और ध्वनि दबाव का स्तर इस प्रकार संबंधित हैं:
,
(5)
कहाँ हे और साथ हे - सामान्य वातावरण में माध्यम का घनत्व और ध्वनि की गति
स्थितियाँ;
और साथ - माप के दौरान माध्यम का घनत्व और हवा में ध्वनि की गति।
सीमारेखा जो इसलिए चुना गया ताकि सामान्य वायुमंडलीय परिस्थितियों में ( = हे और सी = सी हे ) ध्वनि दाब स्तर एल तीव्रता के स्तर के बराबर एल य(एल = एल पर )
ग) ध्वनि शक्ति स्तर
,
(6)
कहाँ आर 0 - दहलीज ध्वनि शक्ति मान 10 -12 डब्ल्यू के बराबर।
आवृत्ति स्पेक्ट्रम . समय पर भौतिक मात्राओं के रूप में ध्वनि दबाव या ध्वनि शक्ति की निर्भरता को इन मात्राओं के सरल साइनसॉइडल दोलनों की एक सीमित या अनंत संख्या के योग के रूप में दर्शाया जा सकता है। आवृत्ति पर इन साइनसॉइडल घटकों (या उनके संबंधित डेसीबल स्तर) के आरएमएस मूल्यों की निर्भरता को कहा जाता है आवृत्ति स्पेक्ट्रम या केवल स्पेक्ट्रम .
स्पेक्ट्रम के बारे में बोलते हुए, आवृत्ति बैंड की चौड़ाई को इंगित करना आवश्यक है जिसमें स्पेक्ट्रम निर्धारित होता है। सबसे अधिक उपयोग ऑक्टेव और थर्ड ऑक्टेव बैंड का होता है। ऑक्टेव बैंड (ऑक्टेव) - एक आवृत्ति बैंड जिसमें ऊपरी सीमा आवृत्ति होती है एफ जीआर.वी नीचे के आकार से दोगुना एफ जीआर.एन. तीसरे सप्तक बैंड में अनुपात 1.26 है। आवृत्ति बैंड ज्यामितीय माध्य आवृत्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है
.
(7)
शोर के स्वच्छ मूल्यांकन के लिए अपनाए गए ऑक्टेव बैंड के ज्यामितीय माध्य और सीमा आवृत्तियों के मान तालिका 2 में दिए गए हैं।
तालिका 2
सप्तक बैंड की ज्यामितीय माध्य और सीमा आवृत्तियाँ
|
औसत ज्यामिति- रिक आवृत्ति, | |||||||||
|
आवृति सीमा, |
मानकीकरण और शोर मूल्यांकन के अभ्यास में, स्पेक्ट्रम को आमतौर पर इन बैंडों की ज्यामितीय औसत आवृत्ति पर ऑक्टेव या तीसरे-ऑक्टेव आवृत्ति बैंड में ध्वनि दबाव स्तर की निर्भरता के रूप में समझा जाता है। स्पेक्ट्रम को तालिकाओं या ग्राफ़ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।
स्पेक्ट्रम की प्रकृति, और इसलिए उत्पादन शोर की, कम-आवृत्ति, मध्य-आवृत्ति और उच्च-आवृत्ति हो सकती है:
– कम आवृत्ति - 300 हर्ट्ज तक की आवृत्ति रेंज में अधिकतम ध्वनि दबाव वाला स्पेक्ट्रम;
- मध्य-आवृत्ति - आवृत्ति रेंज 300 - 800 हर्ट्ज में अधिकतम ध्वनि दबाव वाला स्पेक्ट्रम;
- उच्च आवृत्ति – 800 हर्ट्ज से ऊपर आवृत्ति रेंज में अधिकतम ध्वनि दबाव वाला स्पेक्ट्रम।
शोर को भी इसमें विभाजित किया गया है:
- ब्रॉडबैंड, एक सप्तक से अधिक चौड़े निरंतर स्पेक्ट्रम के साथ (रोलिंग स्टॉक, झरने का शोर);
- तानवाला, जिसके स्पेक्ट्रम में श्रव्य असतत स्वर (बजना, सीटी बजाना, सायरन, आदि) होते हैं। शोर की तानवाला प्रकृति को एक तिहाई ऑक्टेव आवृत्ति बैंड में मापकर स्थापित किया जाता है, जो एक बैंड में स्तर के आधार पर पड़ोसी से कम से कम 10 डीबी अधिक होता है। .
समय की विशेषताओं के आधार पर, शोर को निरंतर शोर में विभाजित किया जाता है, जिसका स्तर समय के साथ आठ घंटे के कार्य दिवस पर 5 डीबी से अधिक नहीं बदलता है, और गैर-स्थिर स्तर जो लगातार 5 डीबी से अधिक बदलता है।
एक व्यक्ति ध्वनियों को उनकी आवृत्ति और मात्रा के आधार पर अलग करता है। ध्वनि की पिच उसकी आवृत्ति से निर्धारित होती है, और मात्रा उसकी तीव्रता से निर्धारित होती है। आवृत्ति जितनी अधिक होगी, ध्वनि उतनी ही अधिक महसूस होगी।
ध्वनियाँ किसी व्यक्ति के लिए महत्वपूर्ण जानकारी लाती हैं - उनकी मदद से हम संवाद करते हैं, संगीत सुनते हैं, परिचित लोगों की आवाज़ पहचानते हैं। हमारे चारों ओर ध्वनियों की दुनिया विविध और जटिल है, लेकिन हम इसे काफी आसानी से पार कर लेते हैं और शहर की सड़क के शोर से पक्षियों के गायन को सटीक रूप से अलग कर सकते हैं।
- ध्वनि की तरंग- एक लोचदार अनुदैर्ध्य तरंग जो मनुष्यों में श्रवण संवेदनाओं का कारण बनती है। ध्वनि स्रोत के कंपन (उदाहरण के लिए, तार या स्वर रज्जु) एक अनुदैर्ध्य तरंग की उपस्थिति का कारण बनते हैं। मानव कान तक पहुँचने के बाद, ध्वनि तरंगें कान के पर्दे को स्रोत की आवृत्ति के बराबर आवृत्ति के साथ मजबूर कंपन करने के लिए प्रेरित करती हैं। आंतरिक कान में स्थित 20 हजार से अधिक धागे जैसे रिसेप्टर अंत यांत्रिक कंपन को विद्युत आवेगों में परिवर्तित करते हैं। जब आवेग तंत्रिका तंतुओं के माध्यम से मस्तिष्क तक प्रेषित होते हैं, तो एक व्यक्ति कुछ श्रवण संवेदनाओं का अनुभव करता है।
इस प्रकार, ध्वनि तरंग के प्रसार के दौरान, माध्यम की दबाव और घनत्व जैसी विशेषताएं बदल जाती हैं।
श्रवण अंगों द्वारा अनुभव की जाने वाली ध्वनि तरंगें ध्वनि संवेदनाओं का कारण बनती हैं।
ध्वनि तरंगों को आवृत्ति के आधार पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:
- इन्फ्रासाउंड (ν < 16 Гц);
- मानव श्रव्य ध्वनि(16 हर्ट्ज< ν < 20000 Гц);
- अल्ट्रासाउंड(ν > 20000 हर्ट्ज);
- हाइपरसाउंड(10 9 हर्ट्ज< ν < 10 12 -10 13 Гц).
एक व्यक्ति इन्फ्रासाउंड नहीं सुनता है, लेकिन किसी तरह इन ध्वनियों को समझता है। उदाहरण के लिए, प्रयोगों से पता चला है कि इन्फ्रासाउंड अप्रिय और परेशान करने वाली संवेदनाओं का कारण बनता है।
कई जानवर अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों को समझ सकते हैं। उदाहरण के लिए, कुत्ते 50,000 हर्ट्ज तक की ध्वनि सुन सकते हैं, और चमगादड़ 100,000 हर्ट्ज तक की ध्वनि सुन सकते हैं। पानी में सैकड़ों किलोमीटर तक फैला इन्फ्रासाउंड, व्हेल और कई अन्य समुद्री जानवरों को पानी में नेविगेट करने में मदद करता है।
ध्वनि की भौतिक विशेषताएँ
ध्वनि तरंगों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक स्पेक्ट्रम है।
- स्पेक्ट्रमविभिन्न आवृत्तियों का समूह है जो किसी दिए गए ध्वनि संकेत का निर्माण करता है। स्पेक्ट्रम सतत या असतत हो सकता है।
सतत स्पेक्ट्रमइसका मतलब है कि इस सेट में तरंगें शामिल हैं जिनकी आवृत्तियाँ संपूर्ण निर्दिष्ट वर्णक्रमीय सीमा को भरती हैं।
पृथक स्पेक्ट्रमइसका मतलब है कि कुछ आवृत्तियों और आयामों के साथ तरंगों की एक सीमित संख्या की उपस्थिति जो प्रश्न में सिग्नल बनाती है।
स्पेक्ट्रम के प्रकार के अनुसार, ध्वनियों को शोर और संगीतमय स्वरों में विभाजित किया जाता है।
- शोर- कई अलग-अलग अल्पकालिक ध्वनियों (क्रंचिंग, सरसराहट, सरसराहट, दस्तक, आदि) का संयोजन - समान आयामों के साथ बड़ी संख्या में कंपन की सुपरपोजिशन का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन विभिन्न आवृत्तियों (एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है)। उद्योग के विकास के साथ, एक नई समस्या सामने आई है - शोर के खिलाफ लड़ाई। यहां तक कि पर्यावरण के "ध्वनि प्रदूषण" की एक नई अवधारणा भी सामने आई है। शोर, विशेष रूप से उच्च तीव्रता का, न केवल कष्टप्रद और थका देने वाला होता है - यह आपके स्वास्थ्य को गंभीर रूप से कमजोर कर सकता है।
- संगीतमय स्वरएक ध्वनि निकाय (ट्यूनिंग कांटा, स्ट्रिंग) के आवधिक कंपन द्वारा निर्मित होता है और एक आवृत्ति के हार्मोनिक कंपन का प्रतिनिधित्व करता है।
संगीतमय स्वरों की मदद से, एक संगीत वर्णमाला बनाई जाती है - नोट्स (दो, रे, एमआई, एफए, सोल, ला, सी), जो आपको विभिन्न संगीत वाद्ययंत्रों पर एक ही धुन बजाने की अनुमति देती है।
- संगीतमय ध्वनि(कॉन्सोनेंस) एक साथ बजने वाले कई संगीत स्वरों के सुपरपोजिशन का परिणाम है, जिससे सबसे कम आवृत्ति के अनुरूप मुख्य स्वर की पहचान की जा सकती है। मौलिक स्वर को प्रथम हार्मोनिक भी कहा जाता है। अन्य सभी स्वरों को ओवरटोन कहा जाता है। ओवरटोन को हार्मोनिक कहा जाता है यदि ओवरटोन की आवृत्तियाँ मूल स्वर की आवृत्ति के गुणक हों। इस प्रकार, संगीतमय ध्वनि का एक अलग स्पेक्ट्रम होता है।
कोई भी ध्वनि, आवृत्ति के अलावा, तीव्रता की विशेषता होती है। तो एक जेट विमान लगभग 10 3 W/m 2 की तीव्रता के साथ ध्वनि उत्पन्न कर सकता है, एक इनडोर कॉन्सर्ट में शक्तिशाली एम्पलीफायर - 1 W/m 2 तक, एक सबवे ट्रेन - लगभग 10 -2 W/m 2 तक।
ध्वनि संवेदनाएं पैदा करने के लिए तरंग की एक निश्चित न्यूनतम तीव्रता होनी चाहिए, जिसे श्रव्यता की दहलीज कहा जाता है। ध्वनि तरंगों की तीव्रता जिस पर दर्द को दबाने की अनुभूति होती है उसे दर्द सीमा या दर्द सीमा कहा जाता है।
मानव कान द्वारा पहचानी गई ध्वनि की तीव्रता एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर होती है: 10-12 डब्लू/एम2 (सुनने की सीमा) से 1 डब्लू/एम2 (दर्द सीमा) तक। एक व्यक्ति अधिक तीव्र आवाजें सुन सकता है, लेकिन साथ ही उसे दर्द का भी अनुभव होगा।
ध्वनि की तीव्रता का स्तर एलएक पैमाने पर निर्धारित किया जाता है जिसकी इकाई बेल (बी) या, अधिक बार, डेसीबल (डीबी) (बेल का दसवां हिस्सा) होती है। 1 बी सबसे कमजोर ध्वनि है जिसे हमारा कान समझता है। इस इकाई का नाम टेलीफोन के आविष्कारक अलेक्जेंडर बेल के नाम पर रखा गया है। डेसीबल में तीव्रता के स्तर को मापना सरल है और इसलिए भौतिकी और प्रौद्योगिकी में स्वीकार किया जाता है।
तीव्रता का स्तर एलडेसीबल में किसी भी ध्वनि की गणना सूत्र का उपयोग करके ध्वनि की तीव्रता के माध्यम से की जाती है
\(L=10\cdot lg\left(\frac(I)(I_0)\right),\)
कहाँ मैं- किसी दी गई ध्वनि की तीव्रता, मैं 0 - श्रवण सीमा के अनुरूप तीव्रता।
तालिका 1 विभिन्न ध्वनियों की तीव्रता का स्तर दर्शाती है। जो लोग काम करते समय 100 डीबी से ऊपर के शोर के संपर्क में आते हैं उन्हें हेडफ़ोन का उपयोग करना चाहिए।
तालिका नंबर एक
तीव्रता स्तर ( एल) ध्वनियाँ
ध्वनि की शारीरिक विशेषताएं
ध्वनि की भौतिक विशेषताएँ किसी विशिष्ट व्यक्ति द्वारा इसकी धारणा से जुड़ी कुछ शारीरिक (व्यक्तिपरक) विशेषताओं से मेल खाती हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि ध्वनि की धारणा न केवल एक भौतिक, बल्कि एक शारीरिक प्रक्रिया भी है। मानव कान कुछ आवृत्तियों और तीव्रताओं (ये ध्वनि की वस्तुनिष्ठ विशेषताएं हैं जो किसी व्यक्ति पर निर्भर नहीं करती हैं) के ध्वनि कंपन को "रिसीवर विशेषताओं" (प्रत्येक व्यक्ति की व्यक्तिपरक व्यक्तिगत विशेषताएं यहां प्रभावित करती हैं) के आधार पर अलग-अलग तरीके से समझती हैं।
ध्वनि की मुख्य व्यक्तिपरक विशेषताओं को तीव्रता, पिच और समय माना जा सकता है।
- आयतन(ध्वनि की श्रव्यता की डिग्री) ध्वनि की तीव्रता (ध्वनि तरंग में कंपन के आयाम) और विभिन्न आवृत्तियों पर मानव कान की विभिन्न संवेदनशीलता दोनों द्वारा निर्धारित की जाती है। मानव कान 1000 से 5000 हर्ट्ज़ आवृत्ति रेंज में सबसे अधिक संवेदनशील होता है। जब तीव्रता 10 गुना बढ़ जाती है, तो आयतन स्तर 10 डीबी बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, 50 डीबी की ध्वनि 30 डीबी की ध्वनि से 100 गुना अधिक तीव्र होती है।
- आवाज़ का उतार-चढ़ावध्वनि कंपन की आवृत्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसकी स्पेक्ट्रम में तीव्रता सबसे अधिक होती है।
- लय(ध्वनि की छाया) इस बात पर निर्भर करती है कि मूल स्वर में कितने ओवरटोन जोड़े गए हैं और उनकी तीव्रता और आवृत्ति क्या है। समय के आधार पर हम वायलिन और पियानो, बांसुरी और गिटार की आवाज़ और लोगों की आवाज़ को आसानी से अलग कर सकते हैं (तालिका 2)।
तालिका 2
विभिन्न ध्वनि स्रोतों के दोलनों की आवृत्ति ν
| ध्वनि स्रोत | ν, हर्ट्ज | ध्वनि स्रोत | ν, हर्ट्ज |
|---|---|---|---|
| पुरुष स्वर: | 100 - 7000 | डबल - बेस | 60 - 8 000 |
| बास | 80 - 350 | वायलनचेलो | 70 - 8 000 |
| मध्यम आवाज़ | 100 - 400 | पाइप | 60 - 6000 |
| तत्त्व | 130 - 500 | सैक्सोफोन | 80 - 8000 |
| स्त्री स्वर: | 200 - 9000 | पियानो | 90 - 9000 |
| कोंटराल्टो | 170 - 780 | संगीतमय स्वर: | |
| मेज़ो-सोप्रानो | 200 - 900 | टिप्पणी पहले | 261,63 |
| सोप्रानो | 250 - 1000 | टिप्पणी दोबारा | 293,66 |
| कलरतुरा सोप्रानो | 260 - 1400 | टिप्पणी एम आई | 329,63 |
| अंग | 22 - 16000 | टिप्पणी एफ | 349,23 |
| बांसुरी | 260 - 15000 | टिप्पणी नमक | 392,0 |
| वायोलिन | 260 - 15000 | टिप्पणी ला | 440,0 |
| वीणा | 30 - 15000 | टिप्पणी सी | 493,88 |
| ड्रम | 90 - 14000 |
ध्वनि की गति
ध्वनि की गति माध्यम के लोचदार गुणों, घनत्व और तापमान पर निर्भर करती है। लोचदार बल जितना अधिक होता है, कणों का कंपन उतनी ही तेजी से पड़ोसी कणों तक संचारित होता है और तरंग उतनी ही तेजी से फैलती है। इसलिए, गैसों में ध्वनि की गति तरल पदार्थों की तुलना में कम होती है, और तरल पदार्थों में, एक नियम के रूप में, ठोस पदार्थों की तुलना में कम होती है (तालिका 3)। निर्वात में, ध्वनि तरंगें, किसी भी यांत्रिक तरंगों की तरह, फैलती नहीं हैं, क्योंकि माध्यम के कणों के बीच कोई लोचदार अंतःक्रिया नहीं होती है।
टेबल तीन।
विभिन्न माध्यमों में ध्वनि की गति
आदर्श गैसों में ध्वनि की गति \(\sqrt(T),\) के अनुपात में बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है टी- निरपेक्ष तापमान। हवा में, तापमान पर ध्वनि की गति υ = 331 m/s है टी= 0 डिग्री सेल्सियस और तापमान पर υ = 343 मीटर/सेकेंड टी= 20 डिग्री सेल्सियस. तरल पदार्थ और धातुओं में, ध्वनि की गति, एक नियम के रूप में, बढ़ते तापमान के साथ कम हो जाती है (पानी एक अपवाद है)।
हवा में ध्वनि प्रसार की गति पहली बार 1640 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी मारिन मेर्सन द्वारा निर्धारित की गई थी। उन्होंने फ़्लैश के क्षणों और बंदूक की गोली की आवाज़ के बीच के समय अंतराल को मापा। मेर्सन ने निर्धारित किया कि हवा में ध्वनि की गति 414 मीटर/सेकेंड है।
ध्वनि लगाना
हमने अभी तक यह नहीं सीखा है कि प्रौद्योगिकी में इन्फ्रासाउंड का उपयोग कैसे किया जाए। लेकिन अल्ट्रासाउंड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है।
- विभिन्न वस्तुओं से परावर्तित स्पंदों (गूँज) की बाद की धारणा के साथ अल्ट्रासोनिक दालों के उत्सर्जन के आधार पर, आसपास की वस्तुओं को उन्मुख करने या अध्ययन करने की एक विधि को कहा जाता है एचोलोकातिओं, और संबंधित डिवाइस - इकोलोकेटर.
जिन जानवरों में इकोलोकेशन की क्षमता होती है, वे प्रसिद्ध हैं - चमगादड़ और डॉल्फ़िन। अपनी पूर्णता के संदर्भ में, इन जानवरों के इकोलोकेटर हीन नहीं हैं, और कई मायनों में मनुष्य द्वारा बनाए गए आधुनिक इकोलोकेटर से बेहतर (विश्वसनीयता, सटीकता, ऊर्जा दक्षता में) हैं।
पानी के अंदर उपयोग किए जाने वाले इकोलोकेटर को सोनार या सोनार कहा जाता है (सोनार नाम तीन अंग्रेजी शब्दों के शुरुआती अक्षरों से बना है: ध्वनि - ध्वनि; नेविगेशन - नेविगेशन; रेंज - रेंज)। सोनार समुद्र तल (इसकी प्रोफ़ाइल, गहराई) का अध्ययन करने, पानी के अंदर गहराई में घूमने वाली विभिन्न वस्तुओं का पता लगाने और उनका अध्ययन करने के लिए अपरिहार्य हैं। उनकी मदद से, व्यक्तिगत बड़ी वस्तुओं या जानवरों और छोटी मछली या शेलफिश के समूहों दोनों का आसानी से पता लगाया जा सकता है।
चिकित्सा में नैदानिक प्रयोजनों के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासाउंड स्कैनर आपको किसी व्यक्ति के आंतरिक अंगों की जांच करने की अनुमति देते हैं। एक्स-रे के विपरीत, अल्ट्रासाउंड विकिरण मनुष्यों के लिए हानिरहित है।
साहित्य
- ज़िल्को, वी.वी. भौतिकी: पाठ्यपुस्तक। 11वीं कक्षा की सामान्य शिक्षा के लिए मैनुअल। विद्यालय रूसी से भाषा प्रशिक्षण / वी.वी. ज़िल्को, एल.जी. मार्कोविच। - मिन्स्क: नर। अस्वेता, 2009. - पीपी. 57-58.
- कास्यानोव वी.ए. भौतिक विज्ञान। 10वीं कक्षा: पाठ्यपुस्तक। सामान्य शिक्षा के लिए संस्थाएँ। - एम.: बस्टर्ड, 2004. - पी. 338-344।
- मायकिशेव जी.वाई.ए., सिन्याकोव ए.जेड. भौतिकी: दोलन और तरंगें। 11वीं कक्षा: शैक्षिक। भौतिकी के गहन अध्ययन के लिए। - एम.: बस्टर्ड, 2002. - पी. 184-198।
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परीक्षा
ध्वनि की भौतिक और शारीरिक विशेषताएँ
ध्वनि की भौतिक और शारीरिक विशेषताएं। श्रवण आरेख. ध्वनि की तीव्रता स्तर और आयतन स्तर, उनकी माप की इकाइयाँ।
ध्वनिक और विशेष रूप से ध्वनि तरंगों की भौतिक विशेषताएं प्रकृति में वस्तुनिष्ठ होती हैं और इन्हें मानक इकाइयों में उपयुक्त उपकरणों द्वारा मापा जा सकता है। ध्वनि तरंगों के प्रभाव में उत्पन्न होने वाली श्रवण संवेदना व्यक्तिपरक होती है, हालांकि, इसकी विशेषताएं काफी हद तक भौतिक प्रभाव के मापदंडों से निर्धारित होती हैं।
ध्वनि की तीव्रता I, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, प्रति इकाई समय में एक इकाई क्षेत्र पर आपतित ध्वनि तरंग की ऊर्जा है, और इसे W/m2 में मापा जाता है। यह शारीरिक विशेषता श्रवण संवेदना के स्तर को निर्धारित करती है। जिसे लाउडनेस कहा जाता है, जो एक व्यक्तिपरक शारीरिक पैरामीटर है। तीव्रता और तीव्रता के बीच संबंध सीधे आनुपातिक नहीं है। अभी के लिए, हम केवल यह ध्यान देंगे कि जैसे-जैसे तीव्रता बढ़ती है, ज़ोर की अनुभूति भी बढ़ती है। विभिन्न तीव्रता के स्रोतों से ध्वनि तरंगों द्वारा उत्पन्न श्रवण संवेदनाओं की तुलना करके तीव्रता को निर्धारित किया जा सकता है।
जब ध्वनि किसी माध्यम में फैलती है, तो कुछ अतिरिक्त दबाव उत्पन्न होता है, जो ध्वनि स्रोत से रिसीवर तक जाता है। इस ध्वनि दबाव का परिमाण आरयह ध्वनि और उसके प्रसार माध्यम की भौतिक विशेषताओं का भी प्रतिनिधित्व करता है। यह अनुपात द्वारा तीव्रता से संबंधित है
ध्वनि हार्मोनिक कंपन की आवृत्ति ध्वनि संवेदना के उस पक्ष को निर्धारित करती है, जिसे ध्वनि की पिच कहा जाता है। यदि ध्वनि कंपन आवधिक हैं, लेकिन एक हार्मोनिक कानून का पालन नहीं करते हैं, तो ध्वनि की पिच का अनुमान कान द्वारा मौलिक स्वर (फूरियर श्रृंखला में पहला हार्मोनिक घटक) की आवृत्ति के आधार पर लगाया जाता है, जिसकी अवधि मेल खाती है जटिल ध्वनि प्रभाव की अवधि.
श्रवण संवेदनाएँ तभी बनती हैं जब ध्वनि तरंगों की तीव्रता एक निश्चित न्यूनतम मान से अधिक हो जाती है जिसे श्रवण सीमा कहा जाता है। ऑडियो रेंज की विभिन्न आवृत्तियों के लिए, इस सीमा के अलग-अलग मान हैं, अर्थात। श्रवण यंत्र में वर्णक्रमीय संवेदनशीलता होती है।
ध्वनि कंपन की वर्णक्रमीय संरचना हार्मोनिक घटकों की संख्या और उनके आयामों के अनुपात से निर्धारित होती है, और ध्वनि के समय की विशेषता होती है। श्रवण संवेदना की शारीरिक विशेषता के रूप में टिम्ब्रे, कुछ हद तक ध्वनि की वृद्धि की दर और परिवर्तनशीलता पर भी निर्भर करता है।
जैसे-जैसे ध्वनि की तीव्रता बढ़ती है, आयतन की अनुभूति स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है। हालाँकि, लगभग 1-10 W/m2 की तीव्रता वाली ध्वनि तरंगें दर्द की अनुभूति पैदा करती हैं। जिस तीव्रता मान के ऊपर दर्द होता है उसे दर्द सीमा कहा जाता है। श्रवण सीमा की तरह, यह भी ध्वनि की आवृत्ति पर निर्भर करता है, हालाँकि कुछ हद तक। दर्द सीमा और श्रवण सीमा के बीच ध्वनि की तीव्रता की सीमा आवृत्ति रेंज 16-20000 हर्ट्ज के अनुरूप होती है। श्रवण सीमा कहलाती है।
उनके बीच मात्रात्मक संबंध वेबर-फेचनर कानून के आधार पर स्थापित किया गया है। संवेदना की डिग्री और इसे उत्पन्न करने वाली उत्तेजना की तीव्रता को जोड़ना: यदि उत्तेजना की तीव्रता ज्यामितीय रूप से बढ़ जाती है तो संवेदना अंकगणितीय प्रगति में बढ़ती है। दूसरे शब्दों में: उत्तेजना के लिए शारीरिक प्रतिक्रिया (इस मामले में, ज़ोर) (ध्वनि की तीव्रता) ) उत्तेजना की तीव्रता के सीधे आनुपातिक नहीं है, लेकिन इसकी वृद्धि के साथ काफी कमजोर हो जाती है - उत्तेजना की तीव्रता के लघुगणक के आनुपातिक।
ध्वनि की तीव्रता और प्रबलता के बीच मात्रात्मक संबंध स्थापित करने के लिए, हम ध्वनि की तीव्रता के स्तर का परिचय देते हैं (एल) - ध्वनि तीव्रता अनुपात के दशमलव लघुगणक के समानुपाती मान
गुणक पीसूत्र में ध्वनि तीव्रता स्तर के लिए माप की इकाई निर्धारित की जाती है। आमतौर पर n=10 लिया जाता है, तो मान एल डेसिबल (डीबी) में मापा जाता है। सुनवाई की दहलीज पर (/= 1o)ध्वनि की तीव्रता का स्तर I=0, और दर्द की दहलीज पर (I=10 W/m2) -- एल = 130 डीबी. यदि, उदाहरण के लिए, ध्वनि की तीव्रता 10^-7 W/m2 है (जो एक सामान्य बातचीत से मेल खाती है), तो सूत्र से यह निष्कर्ष निकलता है कि इसकी तीव्रता का स्तर 50 dB है।
ध्वनि की मात्रा का स्तर (अक्सर इसे केवल प्रबलता कहा जाता है) इतीव्रता स्तर Ј से संबंध द्वारा संबंधित है:
इ= के.एल,
कहाँ को- ध्वनि की आवृत्ति और तीव्रता के आधार पर एक निश्चित आनुपातिकता गुणांक।
हालाँकि, आवृत्ति पर श्रवण सीमा की निर्भरता के कारण, आवृत्ति के साथ ध्वनि स्तर भी बदलता है। उदाहरण के लिए, 20 डीबी की तीव्रता स्तर और 1000 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली ध्वनि को समान तीव्रता स्तर लेकिन 100 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली ध्वनि की तुलना में काफी तेज़ माना जाएगा। यदि 1000 हर्ट्ज के लिए तीव्रता स्तर 20 डीबी है तो इन आवृत्तियों पर समान मात्रा स्तर प्राप्त किया जाएगा। और 100 हर्ट्ज़ --50 डीबी के लिए। इन कारणों से, ध्वनि स्तर को मापने के लिए पृष्ठभूमि नामक एक विशेष इकाई की शुरुआत की गई है।
1000 हर्ट्ज की आवृत्ति के लिए, डेसीबल में तीव्रता का स्तर और पृष्ठभूमि में वॉल्यूम का स्तर समान माना जाता है। श्रव्य सीमा में अन्य आवृत्तियों पर, डेसीबल से पृष्ठभूमि तक जाने के लिए उचित सुधार किए जाने चाहिए। यह संक्रमण समान आयतन वक्रों का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है।
बायोमेम्ब्रेन के माध्यम से आयनों का सक्रिय परिवहन। आयन पंपों के प्रकार. सोडियम-पोटेशियम पंप का संचालन सिद्धांत।
तंत्रिका कोशिका के मुख्य गुणों में से एक इसकी झिल्ली-झिल्ली क्षमता के निरंतर विद्युत ध्रुवीकरण की उपस्थिति है। जब तक कोशिका जीवित है तब तक झिल्ली पर झिल्ली क्षमता बनी रहती है और उसकी मृत्यु के साथ ही गायब हो जाती है।
झिल्ली क्षमता की घटना का कारण:
1. आराम करने की क्षमता मुख्य रूप से किसके संबंध में उत्पन्न होती है पोटेशियम का असममित वितरण (आयन विषमता) झिल्ली के दोनों किनारों पर। चूंकि कोशिका में इसकी सांद्रता बाह्य कोशिकीय वातावरण की तुलना में लगभग 30 गुना अधिक है, इसलिए एक ट्रांसमेम्ब्रेन सांद्रता प्रवणता है जो कोशिका से पोटेशियम के प्रसार को बढ़ावा देती है। जैसे ही प्रत्येक सकारात्मक पोटेशियम आयन कोशिका छोड़ता है, यह अपने पीछे एक असंतुलित नकारात्मक चार्ज (कार्बनिक आयन) छोड़ जाता है। ये आवेश कोशिका के अंदर नकारात्मक क्षमता का कारण बनते हैं।
2. आयनिक विषमता थर्मोडायनामिक संतुलन का उल्लंघन है, और पोटेशियम आयनों को धीरे-धीरे कोशिका छोड़नी चाहिए, और सोडियम आयनों को इसमें प्रवेश करना चाहिए। ऐसी गड़बड़ी को बनाए रखने के लिए, ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसका व्यय एकाग्रता के थर्मल समीकरण का प्रतिकार करेगा।
क्योंकि आयनिक विषमता जीवित अवस्था से जुड़ी होती है और मृत्यु के साथ गायब हो जाती है, इसका मतलब है कि इस ऊर्जा की आपूर्ति जीवन प्रक्रिया से ही होती है, यानी। उपापचय . चयापचय ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा साइटोप्लाज्म और पर्यावरण के बीच आयनों के असमान वितरण को बनाए रखने के लिए खर्च किया जाता है।
सक्रिय आयन परिवहन/आयन पंप - एक तंत्र जो आयनों को कोशिका से या कोशिका में सांद्रण प्रवणता के विरुद्ध ले जा सकता है (कोशिका की सतह झिल्ली में स्थानीयकृत और एंजाइमों का एक जटिल है जो स्थानांतरण के लिए एटीपी हाइड्रोलिसिस के दौरान जारी ऊर्जा का उपयोग करता है)।
सक्रिय परिवहन की प्रक्रिया द्वारा क्लोरीन आयनों की विषमता को भी बनाए रखा जा सकता है।
आयनों का असमान वितरण कोशिका कोशिका द्रव्य और बाहरी वातावरण के बीच सांद्रता प्रवणता की उपस्थिति की ओर जाता है: पोटेशियम प्रवणता अंदर से बाहर की ओर निर्देशित होती है, और सोडियम और क्लोराइड प्रवणता बाहर से अंदर की ओर निर्देशित होती है।
झिल्ली पूरी तरह से अभेद्य नहीं है और कुछ हद तक आयनों को इसके माध्यम से गुजरने की अनुमति देने में सक्षम है। कोशिका की विश्राम अवस्था में विभिन्न आयनों के लिए यह क्षमता समान नहीं है - यह सोडियम आयनों की तुलना में पोटेशियम आयनों के लिए काफी अधिक है। इसलिए, मुख्य आयन जो आराम की स्थिति में कोशिका झिल्ली के माध्यम से एक निश्चित सीमा तक फैल सकता है वह पोटेशियम आयन है।
ऐसी स्थिति में, पोटेशियम ग्रेडिएंट की उपस्थिति से कोशिका से पोटेशियम आयनों का एक छोटा लेकिन ध्यान देने योग्य प्रवाह होगा।
विश्राम के समय, कोशिका झिल्ली का निरंतर विद्युत ध्रुवीकरण मुख्य रूप से कोशिका झिल्ली में पोटेशियम आयनों के प्रसार प्रवाह द्वारा निर्मित होता है।
प्राथमिक सक्रिय परिवहन
एक झिल्ली के पार निष्क्रिय परिवहन की क्रिया, जिसके दौरान आयन अपने इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट के साथ चलते हैं, को संबंधित ग्रेडिएंट के विरुद्ध उनके सक्रिय परिवहन द्वारा संतुलित किया जाना चाहिए। अन्यथा, आयन ग्रेडियेंट पूरी तरह से गायब हो जाएंगे, और झिल्ली के दोनों किनारों पर आयनों की सांद्रता संतुलन में आ जाएगी। यह वास्तव में तब होता है जब झिल्ली के पार सक्रिय परिवहन ठंडा होने या कुछ जहरों के उपयोग से अवरुद्ध हो जाता है। प्लाज्मा झिल्ली (आयन पंप) में आयनों के सक्रिय परिवहन के लिए कई प्रणालियाँ हैं:
1)सोडियम-पोटेशियम पंप
2) कैल्शियम पंप
3) हाइड्रोजन पंप.
सोडियम-पोटेशियम पंपसभी जानवरों और पौधों की कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली में मौजूद है। यह सोडियम आयनों को कोशिकाओं से बाहर पंप करता है और पोटेशियम आयनों को कोशिकाओं में धकेलता है। परिणामस्वरूप, कोशिकाओं में पोटेशियम की सांद्रता सोडियम आयनों की सांद्रता से काफी अधिक हो जाती है। सोडियम-पोटेशियम पंप अभिन्न झिल्ली प्रोटीन में से एक है। इसमें एंजाइमेटिक गुण होते हैं और यह एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) को हाइड्रोलाइज करने में सक्षम है, जो कोशिका में चयापचय ऊर्जा का मुख्य स्रोत और भंडारण है। इसके कारण इसे अभिन्न प्रोटीन कहा जाता है सोडियम-पोटेशियम ATPase . एटीपी अणु एक एडेनोसिन डिपोस्फोरिक एसिड (एडीपी) अणु और अकार्बनिक फॉस्फेट में टूट जाता है।
इस प्रकार, सोडियम-पोटेशियम पंप सोडियम और पोटेशियम आयनों का एक ट्रांसमेम्ब्रेन एंटीपोर्ट करता है। पंप अणु दो मुख्य संरचनाओं में मौजूद है, जिसका पारस्परिक परिवर्तन एटीपी हाइड्रोलिसिस द्वारा प्रेरित होता है। ये संरचनाएँ सोडियम और पोटेशियम वाहक के रूप में कार्य करती हैं। जब एटीपी अणु सोडियम-पोटेशियम एटीपीस द्वारा टूट जाता है, तो अकार्बनिक फॉस्फेट प्रोटीन से जुड़ जाता है। इस अवस्था में, सोडियम-पोटेशियम ATPase तीन सोडियम आयनों को बांधता है, जिन्हें कोशिका से बाहर निकाल दिया जाता है। अकार्बनिक फॉस्फेट अणु फिर पंप प्रोटीन से अलग हो जाता है और पंप पोटेशियम ट्रांसपोर्टर बन जाता है। परिणामस्वरूप, दो पोटेशियम आयन कोशिका में प्रवेश करते हैं। इस प्रकार, जब प्रत्येक एटीपी अणु टूट जाता है, तो तीन सोडियम आयन कोशिका से बाहर निकल जाते हैं और दो पोटेशियम आयन कोशिका में पंप हो जाते हैं। एक सोडियम-पोटेशियम पंप झिल्ली के पार प्रति सेकंड 150-600 सोडियम आयनों का परिवहन कर सकता है। इसके कार्य का परिणाम सोडियम और पोटेशियम के ट्रांसमेम्ब्रेन ग्रेडिएंट्स का रखरखाव है।
कुछ पशु कोशिकाओं (उदाहरण के लिए, मांसपेशी कोशिकाओं) की झिल्लियों के माध्यम से, कोशिका से कैल्शियम आयनों का प्राथमिक सक्रिय परिवहन होता है ( कैल्शियम पंप), जो इन आयनों की एक ट्रांसमेम्ब्रेन ग्रेडिएंट की उपस्थिति की ओर ले जाता है।
हाइड्रोजन आयन पंपबैक्टीरिया कोशिकाओं की झिल्ली और माइटोकॉन्ड्रिया में, साथ ही पेट की कोशिकाओं में कार्य करता है, रक्त से हाइड्रोजन आयनों को उसकी गुहा में ले जाता है।
माध्यमिक सक्रिय परिवहन
झिल्लियों में परिवहन प्रणालियाँ होती हैं जो कोशिका की चयापचय ऊर्जा का सीधे उपभोग किए बिना पदार्थों को कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में स्थानांतरित करती हैं (जैसा कि प्राथमिक सक्रिय परिवहन के मामले में)। इस प्रकार के परिवहन को कहा जाता है द्वितीयक सक्रिय परिवहन . किसी निश्चित पदार्थ का द्वितीयक सक्रिय परिवहन तभी संभव है जब वह अपनी सांद्रता या विद्युत रासायनिक प्रवणता के साथ किसी अन्य पदार्थ के परिवहन से जुड़ा हो। यह पदार्थों का सिम्पोर्ट या एंटीपोर्ट स्थानांतरण है। दो पदार्थों के सहसंबंध में, एक आयन और एक अन्य अणु (या आयन) इस ट्रांसपोर्टर के गठनात्मक परिवर्तन होने से पहले एक ट्रांसपोर्टर से एक साथ बंधते हैं। चूंकि प्रमुख पदार्थ एक सांद्रण प्रवणता या विद्युत रासायनिक प्रवणता के साथ चलता है, इसलिए नियंत्रित पदार्थ अपनी प्रवणता के विपरीत चलने के लिए मजबूर होता है। सोडियम आयन आमतौर पर पशु कोशिका सहानुभूति प्रणालियों में प्रमुख पदार्थ होते हैं। इन आयनों की एक उच्च विद्युत रासायनिक प्रवणता सोडियम-पोटेशियम पंप द्वारा बनाई जाती है। नियंत्रित पदार्थ शर्करा, अमीनो एसिड और कुछ अन्य आयन हैं। उदाहरण के लिए, जब पोषक तत्व जठरांत्र पथ में अवशोषित होते हैं, तो ग्लूकोज और अमीनो एसिड सोडियम आयनों के साथ सहयोग के माध्यम से छोटी आंत की कोशिकाओं से रक्त में प्रवेश करते हैं। वृक्क ग्लोमेरुली में प्राथमिक मूत्र के निस्पंदन के बाद, ये पदार्थ उसी माध्यमिक सक्रिय परिवहन प्रणाली द्वारा रक्त में वापस आ जाते हैं।
गामा कालक्रम और गामा स्थलाकृति का सार क्या है? इन रेडियोन्यूक्लाइड निदान विधियों द्वारा प्राप्त नैदानिक जानकारी की तुलना करें।
स्थानिक वितरण की प्रकृति का अध्ययन करके, हम शरीर, अंग या प्रणाली के किसी विशेष भाग की संरचनात्मक और स्थलाकृतिक विशेषताओं के बारे में जानकारी प्राप्त करते हैं। इसलिए, उनके कार्यात्मक गुणों के अनुसार, रेडियोफार्मास्युटिकल उपकरणों को शारीरिक रूप से उष्णकटिबंधीय और निष्क्रिय में विभाजित किया जा सकता है। जिससे यह पता चलता है कि पूर्व संरचनात्मक और स्थलाकृतिक अध्ययन करने के लिए इष्टतम साधन हैं, जिनमें से प्रत्येक को उस क्षण से शुरू किया जाता है जब अध्ययन किए जा रहे अंग या प्रणाली में रेडियोफार्मास्यूटिकल्स का अधिक या कम स्थिर वितरण स्थापित होता है। उत्तरार्द्ध, जिन्हें अक्सर "पारगमन" संकेतक कहा जाता है, मुख्य रूप से गामा कालक्रम विधियों का उपयोग करके अनुसंधान के लिए उपयोग किया जाता है।
गामा कालक्रम - गामा कक्ष में रेडियोधर्मिता की गतिशीलता वक्रों (हेपेटोरेडियोग्राफ़ी, रेडियोरेनोग्राफी) के रूप में निर्धारित की जाती है।
शब्द "विज़ुअलाइज़ेशन" अंग्रेजी शब्द विज़न से लिया गया है। वे एक छवि के अधिग्रहण का संकेत देते हैं। रेडियोन्यूक्लाइड विज़ुअलाइज़ेशन शरीर में पेश किए गए रेडियोफार्मास्यूटिकल्स (गामा स्थलाकृति) के अंगों में स्थानिक वितरण की एक तस्वीर का निर्माण है। शरीर में वितरित रेडियोफार्मास्यूटिकल्स की कल्पना करने के लिए, आधुनिक रेडियोलॉजिकल केंद्र और प्रयोगशालाएं 4 रेडियोडायग्नोस्टिक उपकरणों का उपयोग करते हैं: एक स्कैनर, एक गामा कैमरा, एक एकल-फोटॉन उत्सर्जन टोमोग्राफ और एक दो-फोटॉन
शरीर के विभिन्न अंगों में रेडियोन्यूक्लाइड के वितरण का पता लगाने के लिए इनका उपयोग किया जाता है गामा स्थलाकृतिक(सिंटिग्राफ), जो रेडियोधर्मी दवा के तीव्रता वितरण को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड करता है। गामा स्थलाकृतिक एक स्कैनिंग काउंटर है जो धीरे-धीरे रोगी के शरीर के बड़े क्षेत्रों से होकर गुजरता है। विकिरण का पंजीकरण, उदाहरण के लिए, कागज पर एक रेखा चिह्न द्वारा दर्ज किया जाता है। चित्र में. 1, एमीटर पथ को योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है, और चित्र में। 2, बी --पंजीकरण कार्ड।
वे विधियाँ जो आपको मुख्य रूप से किसी अंग या प्रणाली के कार्य की स्थिति का आकलन करने की अनुमति देती हैं, गतिशील रेडियोन्यूक्लाइड अनुसंधान के तरीकों से संबंधित हैं और रेडियोमेट्री, रेडियोग्राफी या गामा कालक्रम कहलाती हैं।
वक्र की रिकॉर्डिंग प्राप्त करके व्यक्तिगत अंगों और प्रणालियों के कार्य को निर्धारित करने के सिद्धांत पर आधारित विधियों को निम्नलिखित नाम दिया गया है
हृदय की रेडियोकार्डियोग्राफी या गामा कालक्रम
खोपड़ी की रेडियोएन्सेफलोग्राफी या गामा कालक्रम
गुर्दे की रेडियोरेनोग्राफी या गामा कालक्रम
यकृत की रेडियोहेपेटोग्राफी या गामा कालक्रम
फेफड़ों की रेडियोपल्मोनोग्राफी या गामा क्रोनोग्राफी
वे विधियाँ जो आपको आंतरिक अंगों और प्रणालियों की शारीरिक और स्थलाकृतिक स्थिति का अंदाजा लगाने की अनुमति देती हैं, स्थैतिक रेडियोन्यूक्लाइड अध्ययन से संबंधित हैं और इन्हें गामा स्थलाकृति या स्कैनिंग, स्किंटिग्राफी कहा जाता है। स्थैतिक अध्ययन में अध्ययन स्कैनर (स्कैनिंग) या गामा पर किया जाता है कैमरे (सिंटिग्राफी), जिनमें आंतरिक अंगों की शारीरिक और स्थलाकृतिक स्थिति का आकलन करने में लगभग समान तकनीकी क्षमताएं होती हैं, हालांकि, सिंटिग्राफी के कुछ फायदे हैं। सिंटिग्राफी अधिक तेजी से की जाती है। सिंटिग्राफी स्थैतिक और गतिशील अध्ययन को संयोजित करना संभव बनाती है
नेत्र आवास की घटना को परिभाषित करें। इस घटना को लागू करने के लिए तंत्र का संकेत दें। आँख से समान दूरी पर स्थित वस्तुओं की एक छवि बनाकर आवास की आवश्यकता को स्पष्ट करें।
समायोजन एक ऐसा तंत्र है जो हमें किसी वस्तु पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देता है, भले ही वह हमारी आंख से कितनी भी दूरी पर क्यों न हो
पहले एनाटॉमी. सिलिअरी मांसपेशी, सिलिअरी बॉडी में स्थित होती है, जिसमें मांसपेशी फाइबर के तीन स्वतंत्र समूह होते हैं (इन्हें अलग-अलग मांसपेशियां भी कहा जाता है): रेडियल फाइबर (लेंस से आंख के बाहरी आवरण तक), गोलाकार (ये एक रिंग में होते हैं) बोआ कंस्ट्रिक्टर की तरह) और मेरिडियनल (स्केलेरा के नीचे मेरिडियन आंखों के साथ, अगर हम मान लें कि नेत्रगोलक पर ध्रुव आगे और पीछे हैं)। मांसपेशी फाइबर स्वयं लेंस से जुड़े नहीं होते हैं; वे सिलिअरी बॉडी के भीतर गहराई में स्थित होते हैं। लेकिन सिलिअरी बॉडी से केंद्र तक, लेंस कैप्सूल तक, तथाकथित ज़िन लिगामेंट्स जाते हैं। पूरी तस्वीर एक साइकिल के पहिये की तरह है, जहां टायर सिलिअरी मांसपेशी है, रिम सिलिअरी बॉडी है, तीलियाँ ज़िन के स्नायुबंधन हैं, और धुरी लेंस है। हेल्महोल्ट्ज़ का आवास का सिद्धांत: सिलिअरी मांसपेशी स्वायत्त तंत्रिका तंत्र से मोटर संरक्षण प्राप्त करती है, इसलिए आवास का कार्य सेरेब्रल कॉर्टेक्स के आदेशों का पालन नहीं करता है। हम सिलिअरी मांसपेशी को उस तरह तनावग्रस्त नहीं कर सकते जैसे हम अपनी बांह को उठा सकते हैं। आवास तंत्र को चालू करने के लिए, आपको अपनी नज़र को किसी नज़दीकी वस्तु पर स्थानांतरित करने की आवश्यकता है। इससे किरणों की एक अपसारी किरण आंख में जाती है, जिसके अपवर्तन के लिए आंख की ऑप्टिकल शक्ति पर्याप्त नहीं रह जाती है, छवि का फोकस रेटिना के पीछे होता है, और डिफोकसिंग रेटिना पर दिखाई देता है। मस्तिष्क द्वारा समझी जाने वाली छवि का यह डीफोकसिंग, आवास तंत्र को चालू करने के लिए एक आवेग है। तंत्रिका आवेग (आदेश) ओकुलोमोटर तंत्रिका (इसमें पैरासिम्पेथेटिक ऑटोनोमिक फाइबर होते हैं) के साथ सिलिअरी मांसपेशी तक चलता है, मांसपेशी सिकुड़ती है (बोआ कंस्ट्रिक्टर रिंग सिकुड़ती है), ज़िन लिगामेंट्स का तनाव कम हो जाता है, वे लेंस कैप्सूल को खींचना बंद कर देते हैं। और लेंस एक लोचदार गेंद है, जो केवल कैप्सूल के तनाव से चपटा रहता है। जैसे ही कैप्सूल का तनाव कम होता है, लेंस अधिक उत्तल हो जाता है, उसकी अपवर्तक शक्ति बढ़ जाती है, आंख का अपवर्तन बढ़ जाता है और पास की वस्तु की छवि का फोकस रेटिना पर लौट आता है। यदि आप अब अपनी दृष्टि को दूरी की ओर मोड़ते हैं, तो छवि का फोकस रेटिना पर लौट आता है, डीफोकसिंग के बारे में कोई जानकारी नहीं होती है, कोई तंत्रिका आवेग नहीं होता है, सिलिअरी मांसपेशी शिथिल हो जाती है, ज़िन के स्नायुबंधन का तनाव बढ़ जाता है, वे खिंच जाते हैं लेंस कैप्सूल, और लेंस फिर से चपटा हो जाता है। इस प्रकार, हेल्महोल्ट्ज़ के अनुसार, निम्नलिखित प्रावधान लागू होते हैं:
1. आवास के तंत्र में दो घटक होते हैं: आवास का तनाव (सक्रिय प्रक्रिया) और आवास की छूट (निष्क्रिय प्रक्रिया)। ध्वनि हार्मोनिक कंपन दृश्य
2. आवास का तनाव केवल फोकस को आगे की ओर ले जा सकता है; जब आवास शिथिल हो जाता है तो वह स्वयं ही पीछे चला जाता है।
3. आंख स्वयं, सिलिअरी मांसपेशी की ताकत के कारण, दूरदर्शिता की छोटी डिग्री की भरपाई कर सकती है - सिलिअरी मांसपेशी हमेशा थोड़े तनाव में रहती है, इसे "अभ्यस्त आवास टोन" कहा जाता है। इसीलिए कम उम्र में ही दूरदर्शिता छुपी होती है, जो समय के साथ सामने आ जाती है। इसलिए, कुछ लोग बुढ़ापे तक दूरी को अच्छी तरह से देख पाते हैं, जबकि अन्य लोगों को उम्र के साथ सकारात्मक दूरी के चश्मे की आवश्यकता होती है - छिपी हुई दूरदर्शिता स्वयं प्रकट हो गई है।
4. मायोपिया की भरपाई आंखों से नहीं की जा सकती, क्योंकि आवास के तनाव से फोकस को पीछे ले जाना असंभव है। इसलिए, निकट दृष्टि की हल्की डिग्री भी दूर दृष्टि में कमी से प्रकट होती है, इसलिए कोई छिपी हुई निकट दृष्टि नहीं होती है।
आवास की मात्रा डायोप्टर में वह मात्रा है जिसके द्वारा लेंस अपनी ऑप्टिकल शक्ति को बदलने में सक्षम होता है। आवास की लंबाई अंतरिक्ष का वह हिस्सा है (मीटर या सेंटीमीटर में) जिसके भीतर आवास काम करता है, यानी जिसके भीतर हम वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकते हैं। आवास की लंबाई दो बिंदुओं की स्थिति से निर्धारित होती है - स्पष्ट दृष्टि का निकटतम बिंदु और स्पष्ट दृष्टि का अगला बिंदु। उनके बीच की दूरी आवास की लंबाई है। तदनुसार, हम स्पष्ट दृष्टि के निकटतम बिंदु को आवास के अधिकतम तनाव के साथ देखते हैं, और आगे के बिंदु को आवास के पूर्ण विश्राम के साथ देखते हैं। हम प्रत्येक आंख के साथ अलग-अलग आवास (यह पूर्ण आवास है) और दोनों आंखों के साथ एक साथ (सापेक्ष आवास) में अंतर करते हैं। ऑप्टोमेट्री में, स्पष्ट दृष्टि के दूर और निकटतम बिंदुओं की स्थिति के आधार पर पूर्ण समायोजन और मात्रा के आधार पर सापेक्ष समायोजन की विशेषता बताने की प्रथा है।
एम्मेट्रोप्स के लिए, आवास की लंबाई आंख के सामने कुछ सेंटीमीटर के अलावा (स्पष्ट दृष्टि के निकटतम बिंदु से करीब) है। तदनुसार, आवास की मात्रा अधिक है। उनकी सिलिअरी मांसपेशी को प्रशिक्षित किया जाता है।
यदि स्पष्ट दृष्टि का आगे का बिंदु 5 मीटर से अधिक करीब है, तो यह मायोपिया है, जिसकी डिग्री स्पष्ट दृष्टि के आगे के बिंदु के व्युत्क्रम के बराबर होगी। उदाहरण के लिए, आँख से दूर जाने पर, पाठ 50 सेमी धुंधला होने लगता है, जिसका अर्थ है कि 2 डी का मायोपिया होता है (हम जीएचएस प्रणाली में 100 सेमी को 50 सेमी से विभाजित करते हैं और एसआई प्रणाली में 1 को 0.5 से विभाजित करते हैं)। यदि पाठ आंखों से 25 सेमी धुंधला हो जाता है, तो मायोपिया 4 डी है। मायोपिक लोगों में, आवास की लंबाई एम्मेट्रोप्स की तुलना में बहुत कम है - यह स्पष्ट दृष्टि के दूर और निकटतम बिंदुओं के बीच का क्षेत्र है। कृपया ध्यान दें कि अभी भी ऐसी किरणें हैं जो रेटिना पर केंद्रित हैं, जिसका अर्थ है कि मायोपिया वाले बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता अभी भी विकसित होगी। वे नजदीक से अच्छी तरह देख सकते हैं, लेकिन चश्मे की मदद से दूर तक भी अच्छी तरह से देख सकते हैं। तदनुसार, निकट दृष्टिदोष वाले लोगों में आवास की मात्रा एम्मेट्रोप्स की तुलना में कम हो जाती है। और ये बात समझ में आती है. मान लीजिए कि स्पष्ट दृष्टि का निकटतम बिंदु आंख के सामने 10 सेमी है। एक एम्मेट्रोप में, आवास की मात्रा आंख के सामने अनंत से 10 सेमी तक टकटकी लगाने की अवधि है। और मायोपिया के लिए - केवल 5 मीटर से करीब की दूरी से लेकर आंख के सामने 10 सेमी तक। मायोपिया जितना अधिक होगा, आवास की मात्रा उतनी ही कम होगी। मायोपस को बस अपनी सिलिअरी मांसपेशी को प्रशिक्षित करने की ज़रूरत नहीं है; वे तनाव के बिना भी करीब से देख सकते हैं। इसलिए, मायोपिया के साथ, शुरू में हमारे पास आवास की कमजोरी होती है।
दूरदर्शिता सबसे कठिन चीज़ है. दूरदर्शी लोगों में स्पष्ट दृष्टि का अगला बिंदु काल्पनिक है; यह आंख के पीछे स्थित होता है और व्यावहारिक रूप से आंख के फोकस के साथ मेल खाता है (मैं आपको याद दिला दूं कि दूरदर्शी लोगों में यह रेटिना के पीछे होता है)। इसका मतलब यह है कि प्रकृति में ऐसी कोई किरणें नहीं हैं जो स्वयं आंख की रेटिना पर केंद्रित हों; उन्हें केवल आवास या एकत्रित लेंस के वोल्टेज द्वारा ही प्राप्त किया जा सकता है। इसलिए एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष: यदि दूरदर्शिता की डिग्री आवास की सीमा से परे जाती है, तो बच्चा दृश्य तीक्ष्णता विकसित करने में सक्षम नहीं होगा; स्पष्ट दृष्टि का कोई अनुभव ही नहीं होगा। 12 साल के बाद ऐसे बच्चों में दृश्य तीक्ष्णता विकसित करना लगभग असंभव है। इसका मतलब यह है कि दृश्य तीक्ष्णता विकसित करने का अवसर देने के लिए उच्च दूरदर्शिता वाले चश्मे को जल्द से जल्द लगाया जाना चाहिए। दूरदर्शी लोगों में आवास की मात्रा आम तौर पर एम्मेट्रोप्स की तुलना में बहुत अधिक होती है। उनकी सिलिअरी मांसपेशी ठीक से पंप होती है, क्योंकि दूर दृष्टि के साथ भी, जब एम्मेट्रोप्स में यह आराम करती है, तो दूरदर्शी लोगों में यह मांसपेशी काम करती है। जब दूरदर्शी लोगों में सिलिअरी मांसपेशी पर अधिक भार पड़ता है, तो स्पष्ट दृष्टि का निकटतम बिंदु आंखों से दूर जाने लगता है। यहां मदद करने के दो तरीके हैं: मांसपेशियों पर अतिरिक्त तनाव को दूर करने के लिए लगातार पहनने के लिए चश्मा निर्धारित करें (इन चश्मे के साथ, सिलिअरी मांसपेशी शारीरिक स्थितियों में तनावग्रस्त हो जाएगी, जैसे एम्मेट्रोप्स में) या अत्यधिक तनाव से राहत के लिए केवल पढ़ने के चश्मे दें। पहली विधि बच्चों के लिए अधिक उपयुक्त है; वयस्कों, जिन्होंने पहले से ही आदतन आवास टोन विकसित कर ली है, उन्हें दूसरी विधि अधिक पसंद है। सापेक्ष आवास आमतौर पर मात्रा द्वारा विशेषता है। और वे इसे डायोप्टर में मापते हैं - किट से परीक्षण लेंस का उपयोग करके। सापेक्ष समायोजन के दो भाग हैं: सकारात्मक और नकारात्मक। नकारात्मक हिस्सा वह समायोजन है जो हमने किसी वस्तु को स्पष्ट रूप से देखने के लिए खर्च किया है, हम इसे सकारात्मक चश्मे के साथ तटस्थता की विधि द्वारा निर्धारित करते हैं: हम किसी वस्तु को देखते हैं और अपनी आंखों पर सकारात्मक चश्मा लगाते हैं, उन्हें तब तक तेज करते हैं जब तक कि वस्तु धुंधली न होने लगे। . चश्मे की मजबूती, जिसमें वस्तु अभी भी स्पष्ट रूप से दिखाई देती है, खर्च किए गए आवास की मात्रा को दर्शाएगी। सकारात्मक हिस्सा आवास का आरक्षित है, अर्थात, वह मात्रा जिसके द्वारा सिलिअरी मांसपेशी अभी भी संकुचन करने में सक्षम है, दूसरे शब्दों में, आरक्षित। इसे नकारात्मक भाग की तरह ही निर्धारित किया जाता है, आंखों पर केवल नकारात्मक लेंस लगाए जाते हैं।
वस्तु AB की स्पष्ट छवि प्राप्त करने के लिए लेंस उसे बदल देगा
फोकल लंबाई (ऑप्टिकल पावर)
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ध्वनि श्रवण संवेदना की वस्तु है। इसका मूल्यांकन व्यक्ति द्वारा व्यक्तिपरक रूप से किया जाता है। श्रवण संवेदना की सभी व्यक्तिपरक विशेषताएं ध्वनि तरंग की उद्देश्य (भौतिक) विशेषताओं से संबंधित हैं।
एक व्यक्ति कथित ध्वनियों में अंतर करता है लय, पिच, आयतन।
लय – « ध्वनि का रंग" उसके हार्मोनिक स्पेक्ट्रम द्वारा निर्धारित होता है। अलग-अलग ध्वनिक स्पेक्ट्रा अलग-अलग समय के अनुरूप होते हैं, भले ही उनका मौलिक स्वर एक ही हो। टिम्ब्रे ध्वनि की एक गुणात्मक विशेषता है।
स्वर की ऊंचाई- ध्वनि की आवृत्ति और उसकी तीव्रता के आधार पर ध्वनि संकेत का व्यक्तिपरक मूल्यांकन। आवृत्ति जितनी अधिक होगी, मुख्य रूप से मौलिक स्वर की, कथित ध्वनि की ऊंचाई उतनी ही अधिक होगी। तीव्रता जितनी अधिक होगी, ध्वनि की अनुमानित पिच उतनी ही कम होगी।
आयतन - तीव्रता के स्तर को दर्शाने वाला एक व्यक्तिपरक मूल्यांकन भी।
प्रबलता मुख्यतः ध्वनि की तीव्रता पर निर्भर करती है। हालाँकि, तीव्रता की अनुभूति ध्वनि की आवृत्ति पर निर्भर करती है। एक आवृत्ति पर अधिक तीव्रता की ध्वनि को दूसरी आवृत्ति पर कम तीव्रता की ध्वनि की तुलना में कम तेज़ माना जा सकता है।
अनुभव से पता चलता है कि श्रव्य ध्वनियों की सीमा में प्रत्येक आवृत्ति के लिए
(16 - 20.10 3 हर्ट्ज) एक तथाकथित श्रवण सीमा है। यह वह न्यूनतम तीव्रता है जिस पर कान अभी भी ध्वनि पर प्रतिक्रिया करता है। इसके अलावा, प्रत्येक आवृत्ति के लिए एक तथाकथित दर्द सीमा होती है, अर्थात। ध्वनि की तीव्रता का मान जो कान में दर्द का कारण बनता है। सुनने की सीमा के अनुरूप बिंदुओं और दर्द की सीमा के अनुरूप बिंदुओं का संग्रह आरेख (एल,ν) (चित्र 1) पर दो वक्र बनाता है, जो एक बिंदीदार रेखा के साथ तब तक एक्सट्रपलेशन किए जाते हैं जब तक कि वे प्रतिच्छेद न कर दें।
श्रवण दहलीज वक्र (ए), दर्द दहलीज वक्र (बी)।
इन वक्रों से घिरा क्षेत्र श्रव्यता क्षेत्र कहलाता है। उपरोक्त आरेख से, विशेष रूप से, यह स्पष्ट है कि बिंदु A के अनुरूप कम तीव्र ध्वनि को बिंदु B के अनुरूप अधिक तीव्र ध्वनि की तुलना में तेज़ माना जाएगा, क्योंकि बिंदु A, बिंदु B की तुलना में श्रव्यता की सीमा से अधिक दूर है।
4. वेबर-फेचनर कानून.
दो स्रोतों की श्रवण संवेदनाओं की तुलना करके प्रबलता की मात्रा निर्धारित की जा सकती है।
ध्वनि स्तर के पैमाने का निर्माण वेबर-फेचनर मनोभौतिक नियम पर आधारित है। यदि आप जलन को ज्यामितीय क्रम में (यानी, समान संख्या में) बढ़ाते हैं, तो इस जलन की अनुभूति अंकगणितीय क्रम में (यानी, समान मूल्य से) बढ़ जाती है।
ध्वनि के संबंध में, इसे इस प्रकार तैयार किया गया है: यदि ध्वनि की तीव्रता लगातार मानों की एक श्रृंखला लेती है, उदाहरण के लिए, I 0, और 2 I 0,
ए 3 आई 0 ,….(ए एक निश्चित गुणांक है, ए > 1), आदि, तो वे ध्वनि मात्रा ई 0, 2 ई 0, 3 ई 0 की संवेदनाओं के अनुरूप हैं… गणितीय रूप से, इसका मतलब है कि ध्वनि की मात्रा का स्तर ध्वनि की तीव्रता के दशमलव लघुगणक के समानुपाती होता है। यदि तीव्रता I और I 0 के साथ दो ध्वनि उत्तेजनाएं हैं, और I 0 श्रव्यता की सीमा है, तो वेबर-फ़ेचनर कानून के अनुसार, वॉल्यूम स्तर E और तीव्रता I 0 निम्नानुसार संबंधित हैं:
ई= के लॉग (आई/आई 0),
जहाँ k आनुपातिकता गुणांक है।
यदि गुणांक k स्थिर होता, तो यह होता कि ध्वनि तीव्रता का लघुगणकीय पैमाना तीव्रता के स्तर के पैमाने से मेल खाता है। इस मामले में, ध्वनि की मात्रा का स्तर, साथ ही तीव्रता, बेल्स या डेसिबल में व्यक्त की जाएगी। हालाँकि, ध्वनि की आवृत्ति और तीव्रता पर k की मजबूत निर्भरता केवल सूत्र का उपयोग करके तीव्रता की माप को कम करने की अनुमति नहीं देती है: E = k log (I / I 0)।
परंपरागत रूप से यह माना जाता है कि 1 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर वॉल्यूम स्तर और ध्वनि तीव्रता के पैमाने पूरी तरह से मेल खाते हैं, यानी। के = 1 और ई बी = लॉग (आई/आई 0)। ध्वनि की तीव्रता और तीव्रता के पैमाने में अंतर करने के लिए, ध्वनि स्तर के पैमाने के डेसिबल को फोन्स (पृष्ठभूमि) कहा जाता है।
ई एफ = 10 के लॉग (आई / आई 0)
परीक्षण की जा रही ध्वनि की तुलना करके अन्य आवृत्तियों पर तीव्रता को मापा जा सकता है
ध्वनि आवृत्ति 1 kHz के साथ।
समान प्रबलता वक्र.ध्वनि मापन प्रणाली में कंपन आवृत्ति पर प्रबलता की निर्भरता ग्राफ़ (चित्र 2) का उपयोग करके प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर निर्धारित की जाती है, जिसे समान प्रबलता वक्र कहा जाता है। ये वक्र तीव्रता स्तर की निर्भरता को दर्शाते हैं एलआवृत्ति से ν निरंतर वॉल्यूम स्तर पर ध्वनि। समान प्रबलता वाले वक्र कहलाते हैं आइसोफोनेमिक.
निचला आइसोफोन श्रवण सीमा (ई = 0 पृष्ठभूमि) से मेल खाता है। ऊपरी वक्र कान की संवेदनशीलता की ऊपरी सीमा को दर्शाता है जब श्रवण संवेदना दर्द की अनुभूति में बदल जाती है (ई = 120 पृष्ठभूमि)।
प्रत्येक वक्र समान तीव्रता, लेकिन अलग-अलग तीव्रता से मेल खाता है, जो कुछ आवृत्तियों पर उस तीव्रता की अनुभूति का कारण बनता है।
ध्वनि माप. श्रवण के व्यक्तिपरक मूल्यांकन के लिए, थ्रेशोल्ड ऑडियोमेट्री पद्धति का उपयोग किया जाता है।
श्रव्यतामिति- विभिन्न आवृत्तियों के लिए ध्वनि धारणा की सीमा तीव्रता को मापने की एक विधि। एक विशेष उपकरण (ऑडियोमीटर) विभिन्न आवृत्तियों पर श्रवण संवेदना की सीमा निर्धारित करता है:
एल पी = 10 एलजी (आई पी / आई 0),
जहां I p दहलीज ध्वनि की तीव्रता है, जो विषय में श्रवण संवेदना के उद्भव की ओर ले जाती है। वक्र प्राप्त होते हैं - ऑडियोग्राम, जो टोन आवृत्ति पर धारणा सीमा की निर्भरता को दर्शाते हैं, अर्थात। यह सुनने की दहलीज पर कान की वर्णक्रमीय विशेषता है।
रोगी के ऑडियोग्राम (चित्र 3, 2) की श्रवण संवेदना सीमा के सामान्य वक्र (चित्र 3, 1) के साथ तुलना करके, तीव्रता के स्तर ∆L=L 1 –L 2 में अंतर निर्धारित किया जाता है। एल 1 - सामान्य कान की श्रवण सीमा पर तीव्रता का स्तर। एल 2 - परीक्षण किए जा रहे कान की श्रवण सीमा पर तीव्रता का स्तर। ∆L (चित्र 3, 3) के वक्र को श्रवण हानि कहा जाता है।
रोग की प्रकृति के आधार पर, ऑडियोग्राम का स्वरूप स्वस्थ कान के ऑडियोग्राम से भिन्न होता है।
ध्वनि स्तर मीटर- आयतन स्तर मापने के लिए उपकरण। ध्वनि स्तर मीटर एक माइक्रोफोन से सुसज्जित है जो ध्वनिक सिग्नल को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करता है। वॉल्यूम स्तर को डायल या डिजिटल मापने वाले उपकरण द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है।
5. श्रवण की भौतिकी: श्रवण यंत्र के ध्वनि-संचालन और ध्वनि-प्राप्त करने वाले भाग। हेल्महोल्ट्ज़ और बेकेसी के सिद्धांत।
श्रवण की भौतिकी बाहरी कान (1,2 चित्र 4), मध्य (3, 4, 5, 6 चित्र 4) और आंतरिक कान (7-13 चित्र 4) के कार्यों से जुड़ी है।
मानव श्रवण प्रणाली के मुख्य तत्वों का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व: 1 - कर्ण-शष्कुल्ली, 2 - बाह्य श्रवण नलिका, 3 - कर्णपटह, 4, 5, 6 - अस्थि-पंजर प्रणाली, 7 - अंडाकार खिड़की (आंतरिक कान), 8 - स्कैला वेस्टिब्यूलरिस, 9 - गोल खिड़की, 10 - स्केला टिम्पनी, 11 - हेलिकोट्रेमा, 12 - कोक्लियर कैनाल, 13 - मुख्य (बेसिलर) झिल्ली।
मानव श्रवण यंत्र में किए गए कार्यों के आधार पर, हम ध्वनि-संचालन और ध्वनि-प्राप्त करने वाले भागों को अलग कर सकते हैं, जिनमें से मुख्य तत्व चित्र 5 में प्रस्तुत किए गए हैं।
1 - अलिंद, 2 - बाहरी श्रवण नहर, 3 - कर्णपटह, 4 - अस्थि प्रणाली, 5 - कोक्लीअ, 6 - मुख्य (बेसिलर झिल्ली, 7 - रिसेप्टर्स, 8 - श्रवण तंत्रिका की शाखा।
मुख्य झिल्ली एक बहुत ही रोचक संरचना है; इसमें आवृत्ति-चयनात्मक गुण हैं। हेल्महोल्ट्ज़ ने इस पर ध्यान दिया, जिन्होंने मुख्य झिल्ली की कल्पना पियानो पर निर्मित तारों की एक श्रृंखला के समान की थी। हेल्महोल्त्ज़ के अनुसार, बेसिलर झिल्ली का प्रत्येक भाग एक निश्चित आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होता है। नोबेल पुरस्कार विजेता बेकेसी ने साबित कर दिया है कि यह अनुनाद सिद्धांत गलत है। बेकेसी के काम से पता चला कि मुख्य झिल्ली यांत्रिक उत्तेजना के संचरण की एक विषम रेखा है। ध्वनिक उत्तेजना के संपर्क में आने पर, मुख्य झिल्ली के साथ एक तरंग फैलती है। आवृत्ति के आधार पर, यह तरंग अलग-अलग प्रकार से क्षीण होती है। आवृत्ति जितनी कम होगी, अंडाकार खिड़की से उतनी ही दूर (7 चित्र 4) तरंग क्षीण होने से पहले मुख्य झिल्ली के साथ फैलती है। उदाहरण के लिए, क्षीणन शुरू होने से पहले 300 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली एक लहर अंडाकार खिड़की से लगभग 25 मिमी तक फैलती है, और 100 हर्ट्ज की आवृत्ति वाली एक लहर 30 मिमी के करीब अपनी अधिकतम तक पहुंच जाती है।
आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, पिच की धारणा मुख्य झिल्ली के अधिकतम कंपन की स्थिति से निर्धारित होती है। ये कंपन, कॉर्टी के अंग की रिसेप्टर कोशिकाओं पर कार्य करते हुए, एक क्रिया क्षमता की घटना का कारण बनते हैं, जो श्रवण तंत्रिकाओं के साथ सेरेब्रल कॉर्टेक्स तक संचारित होती है। मस्तिष्क अंततः आने वाले संकेतों को संसाधित करता है।
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