ಶಬ್ದ ಹಲವು ಬಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆ? 

Team Udayavani, Dec 3, 2017, 2:10 AM IST

ಶಬ್ದ, ಅಲೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು ಗಾಳಿಯ ಕಣಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗುವಾಗ ಒಂದು ಕಡೆ ಕಣಗಳು ಒತ್ತೂಟ್ಟಾಗಿದ್ದರೆ, ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ ಬಿಡಿಬಿಡಿಯಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. ಕಣಗಳ ಒತ್ತಾಗು ವಿಕೆ-ಹರಡುವಿಕೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದಲೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅದರ ಕಂಪನಾಂಕ ಶಬ್ದದ ಗುಣಗಳನ್ನು ತೀರ್ಮಾ ನಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಶಬ್ದದ ಜೋರುತನ ಹೆಚ್ಚಿದರೆ, ಕಂಪನಾಂಕ ಬದಲಾದಂತೆ ಶಬ್ದದ ಬೀರುತನ (pitch) ಬದಲಾ ಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಶಬ್ದದ ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಅದು ನಮಗೆ ಜೋರಾಗಿ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲೆಯೆತ್ತರ) ಕೇಳಿಸಲು ಇಲ್ಲವೇ ಮೆಲ್ಲಗೆ (ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯೆತ್ತರ) ಕೇಳಿಸುವಂತಾಗಲು ಕಾರಣ.

ಮಾತು, ಸಂಗೀತ, ಹಕ್ಕಿಗಳ ಇಂಚರ, ಗದ್ದಲ ಹೀಗೆ ನಮ್ಮ ಬದುಕಿನಲ್ಲಿ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಿರುವ ಶಬ್ದವಿಲ್ಲದ ಜಗತ್ತನ್ನು ಊಹಿಸಿ ಕೊಳ್ಳುವುದೂ ಕಷ್ಟ. ಶಬ್ದದ ಹಿಂದಿರುವ ಅರಿವನ್ನು ಮನುಷ್ಯರು ಅರಿತುಕೊಂಡ ನಂತರವಂತೂ ಅದರ ಪಳಗಿಕೆ, ಬಳಕೆ ನಮ್ಮ ದಿನನಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆಂದಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾ ಸೌಂಡ್‌ ಬಳಸಿ ಮೈಯೊಳಗಿನ ಆಗುಹೋಗುಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು ಕಡಲಾಳವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಶಬ್ದವಿಂದು ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ. ನಿಮಗೆ ಅಚ್ಚರಿಯಾಗಬಹುದು ಇಂತಲೆÇÉಾ ಬಳಸುವ ಶಬ್ದ ನಮಗೆ ಕೇಳಿಸಲಾರದ್ದು! ಹೌದು, ನಮಗೆ ಕೇಳಿಸಲಾರದ ಶಬ್ದವೂ ಇದೆ. ಕೇಳಿಸುವ, ಕೇಳಿಸಲಾರದ ಶಬ್ದದ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯುವ ಮುನ್ನ, ಶಬ್ದವೆಂದರೇನು? ಅದು ಹೇಗೆ ಒಂದೆಡೆ ಯಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಕಡೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ? ಶಬ್ದ ಹಲವು ಬಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಏಕೆ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆ? ಹೀಗೆ ಶಬ್ದದ ಹಿಂದಿರುವ ಅಡಿಪಾಯದ ವಿಷಯ ಗಳನ್ನು ಮೊದಲು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ ಬನ್ನಿ.

ವಸ್ತುವೊಂದು ಅಲುಗಾಡಿ ಅದರ ಸುತ್ತಲಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದ ಕಣಗಳು ಅಲುಗಾಡತೊಡಗುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಹೊಮ್ಮಿದ ಶಕ್ತಿ, ಕಣಗಳಿಂದ ಕಣಗಳಿಗೆ ಸಾಗಿ ಅಲೆಯ ರೂಪವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಅÇÉಾಡುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾದ ಈ ಅಲೆಯೇ ಶಬ್ದವೆನಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವೀಣೆಯನ್ನು ಮೀಟಿದಾಗ, ವೀಣೆಯ ತಂತಿ ಅಲುಗಾಡಿ ಅದರ ಸುತ್ತಲಿರುವ ಗಾಳಿಯ ಕಣಗಳು ಅÇÉಾಡುತ್ತವೆ. ಕಣಗಳ ಈ  ಅÇÉಾಡುವಿಕೆಯ ಅಲೆ ನಮ್ಮ ಕಿವಿಗೆ ತಾಕಿ ನಮಗೆ ಶಬ್ದದ ಅನುಭವವನ್ನು ಕೊಡುತ್ತದೆ. ಶಬ್ದಕ್ಕೆ ಬೇಕಿರುವ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನೀವಿಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು.

ಅವೆಂದರೆ, ಒಂದು ವಸ್ತುವಿನ ಅÇÉಾಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಅದರ ಸುತ್ತಲಿನ ಮಾಧ್ಯಮ. ಇವೆರಡೂ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಶಬ್ದವಿರಲಾರದು. ಹೌದು, ಶಬ್ದಕ್ಕೆ ಗಾಳಿ, ನೀರು ಹೀಗೆ ಯಾವುದಾದರೊಂದು ಮಾಧ್ಯಮವಿರಲೇಬೇಕು.

ಮಾಧ್ಯಮವಿಲ್ಲದೇ ಬೆಳಕು ಸಾಗುವಂತೆ ಶಬ್ದ ಸಾಗಲಾರದು. ಅಂದರೆ ಒಂದು ವೇಳೆ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತ ಗಾಳಿಯಿರದಿ
ದ್ದರೆ ನಾವು ಒಬ್ಬರು ಮಾತನಾಡಿದ್ದನ್ನು ಇನ್ನೊಬ್ಬರು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳ ಲಾರೆವು. (ಗಾಳಿ ನಮಗೆ ಏಕೆ ಬೇಕು ಅಂತ ಯಾರಾದರೂ ಕೇಳಿದರೆ ಉಸಿರಾಡಲಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ಮಾತು ಕೇಳುವಂತಾಗಲೂ ಅದು ಅವಶ್ಯಕ ಅನ್ನುವುದನ್ನು ಮರೆಯಬೇಡಿ!)

ಶಬ್ದ, ಅಲೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು ಗಾಳಿಯ ಕಣಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಗುವಾಗ ಒಂದು ಕಡೆ ಕಣಗಳು ಒತ್ತೂಟ್ಟಾಗಿದ್ದರೆ, ಇನ್ನೊಂದೆಡೆ ಬಿಡಿಬಿಡಿಯಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. ಕಣಗಳ ಒತ್ತಾಗು ವಿಕೆ-ಹರಡುವಿಕೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದಲೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಅದರ ಕಂಪನಾಂಕ ಶಬ್ದದ ಗುಣಗಳನ್ನು ತೀರ್ಮಾ ನಿಸುತ್ತವೆ. ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಶಬ್ದದ ಜೋರುತನ ಹೆಚ್ಚಿದರೆ, ಕಂಪನಾಂಕ ಬದಲಾದಂತೆ ಶಬ್ದದ ಬೀರುತನ (pitch) ಬದಲಾ ಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಶಬ್ದದ ಅಲೆಯ ಎತ್ತರ ಅದು ನಮಗೆ ಜೋರಾಗಿ (ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲೆಯೆತ್ತರ) ಕೇಳಿಸಲು ಇಲ್ಲವೇ ಮೆಲ್ಲಗೆ (ಕಡಿಮೆ ಅಲೆಯೆತ್ತರ) ಕೇಳಿಸುವಂತಾಗಲು ಕಾರಣ. ಅದೇ ಅಲೆಯ ಕಂಪನಾಂಕ ಶಬ್ದದ ಬಗೆಯನ್ನು ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಈಗ ಶಬ್ದದ ಅಳತೆಗೋಲಿನ ಬಗ್ಗೆ ತುಸು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಶಬ್ದವನ್ನು ಡೆಸಿಬೆಲ… ಎಂಬ ಅಳತೆಗೋಲಿನಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದಂತೆ ಶಬ್ದದ ಅಲೆಗಳಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಕಣಗಳ ಒತ್ತಾಗುವಿಕೆಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದೇ ಡೆಸಿಬೆಲ್‌ ಹಿಂದಿರುವ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಕಣಗಳ ಒತ್ತಾಗುವಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಿದಂತೆ ಅಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಡೆಸಿಬೆಲ್‌ ಅಂಕಿಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಾತನಾಡುವಾಗ ಶಬ್ದದ ಪ್ರಮಾಣ ಸುಮಾರು 65-70 ಡೆಸಿಬೆಲ್‌ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ವಿಮಾನವೊಂದು ಕೆಳಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಜೋರಾಗಿ ಸಾಗಿದರೆ ಸುಮಾರು 85-90 ಡೆಸಿಬೆಲ್‌ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಬ್ದವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡ ಬಹುದು. 130 ಡೆಸಿಬೆಲ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಬ್ದ ನಮ್ಮ ಕಿವಿ ಹಾಳಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಬಲ್ಲದು. 

ಶಬ್ದವೇನೋ ಅಲೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಅದು ನಮಗೆ ಹೇಗೆ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆ? ಇದಕ್ಕಾಗಿ ಚುಟುಕಾಗಿ ನಾವು ಕಿವಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ತಿಳಿಯೋಣ. ಶಬ್ದದ ಅಲೆ ನಮ್ಮ ಕಿವಿಗೆ ತಾಕಿದಾಗ ಕಿವಿತಮಟೆ ಬಡಿದುಕೊಳ್ಳತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಕಿವಿತಮಟೆಗೆ ಅಂಟಿ ಕೊಂಡಿರುವ ಮೆಲುವಾದ ಮೂಳೆಗಳ ಮೂಲಕ ಅಲೆಯ ಅಲು ಗುವಿಕೆ ಕಿವಿಯ ಒಳಸುರುಳಿಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಈ ಒಳಸುರುಳಿಯ ರಚನೆ ತುಂಬಾ ವಿಶೇಷವಾದದ್ದು. ಇದರಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಂಪನಾಂಕಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಅಲೆಯೆತ್ತರಕ್ಕೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಅಲುಗಾಡುವ ಸುಮಾರು 30 ಸಾವಿರ ನಾರಿನ ರಚನೆಗಳಿರುತ್ತವೆ. ನಾರಿನ ರಚನೆಗಳು ಶಬ್ದದ ಅಲೆಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ಅಲುಗಾಡಿ, ಮಿದುಳಿನ ನರಗಳಿಗೆ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಕಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಈ ಮೂಲಕ ನಮಗೆ ಶಬ್ದದ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಿವಿಯ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವಲ್ಲವೇ? ಹಾಗಾದರೆ ಎಲ್ಲ ಬಗೆಯ ಶಬ್ದ ನಮಗೆ ಕೇಳಿಸುತ್ತದೆಯೇ? ಇಲ್ಲ! ಸುಮಾರು 20 Hz ರಿಂದ 20,000 Hz ವರೆಗಿನ ಕಂಪನಾಂಕ ಹೊಂದಿರುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಮನುಷ್ಯರು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲರು (Hz: Hertz ಕಂಪನಾಂಕದ ಅಳತೆಗೋಲು).

ಇದರಾಚೆಗಿರುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ಮನುಷ್ಯರು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾರರು! ಶಬ್ದ ಈ ಮೇರೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ ಅದನ್ನು ಮೀರುಶಬ್ದ ಇಲ್ಲವೇ ಮೇಲ್‌ ಶಬ್ದ (ಅಲ್ಟ್ರಾಸೌಂಡ್‌) ಅಂತಲೂ ಮತ್ತು ಮೇರೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದರೆ ಅದನ್ನು ಕೆಳ ಶಬ್ದ (ಇನ್‌ಫ್ರಾಸೌಂಡ್‌) ಅಂತಲೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಕೇಳಿಸಿ ಕೊಳ್ಳುವ ಶಬ್ದದ ಈ ಮೇರೆ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗೆ ಬೇರೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಆನೆಗಳು ನಮಗೆ ಕೇಳಿಸ ಲಾರದ ಕೆಳಶಬ್ದವನ್ನು  ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಅದೇ ಬಾವಲಿಗಳು ನಮ್ಮ ಮೇರೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿರುವ ಮೀರುಶಬ್ದವನ್ನು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲವು. ಈಗ ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರಶ್ನೆ. ಶಬ್ದ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿ ಸಾಗುತ್ತ ದೆಯೋ? ಇÇÉಾ ನೀರಿ ನಲ್ಲಿ? ಇÇÉಾ ಉಕ್ಕಿನಂತಹ ಗಟ್ಟಿ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ? ಇದಕ್ಕುತ್ತರವೆಂದರೆ ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಗಟ್ಟಿ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಅದಾದ ಮೇಲೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಅದರ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚು. ಶಬ್ದದ ವೇಗ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಇವೆರೆಡೂ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿ ರುತ್ತದೆ. ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಅದರ ವೇಗ ಸುಮಾರು 343 m/s ಆಗಿದ್ದರೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 1480 m/s ಮತ್ತು ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ  5930 m/s ಆಗಿರುತ್ತದೆ. 

ಶಬ್ದ ಜೋರಾಗಿ ಕೇಳಿಸಲು ಶಬ್ದದಲೆಯ ಎತ್ತರ, ಅದು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಬಗೆಯಲ್ಲಿ ಕೇಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಅದರ ಕಂಪನಾಂಕ ಕಾರಣವೆಂದು ತಿಳಿದುಕೊಂಡೆವು. ಆದರೆ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಶಬ್ದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಯಾಗುತ್ತದೆ ಯÇÉಾ? ಇದಕ್ಕೇನು ಕಾರಣ ಅನ್ನುವ ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಡಿರಬಹುದು. ಶಬ್ದದಲೆಗಳು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ತಡೆಯೊಂದಕ್ಕೆ ತಾಗಿ ಹಿಂಪುಟಿದು ಬಂದು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯ ರೂಪ ತಾಳುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದು ವಿಶೇಷವಿದೆ. ಅದೆಂದರೆ ತಡೆಯಿಂದ ಹಿಂಪುಟಿಯು ವುದರ ಜತೆಗೆ ಶಬ್ದ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಯಾಗಿ ಕೇಳಿಸಬೇಕೆಂದರೆ ಅದು ತಡೆಗೆ ತಾಕಿ ಮರಳಿ ಕೇಳುಗನ ಕಿವಿಗೆ ತಲುಪಲು ತಗಲುವ ಹೊತ್ತು 0.1 ಸೆಕೆಂಡಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು. ಹೀಗೇಕೆಂದರೆ ನಮ್ಮ ಮಿದುಳು 0.1 ಸೆಕೆಂಡಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಹೊತ್ತಿನ ಅಂತರವಿರುವ ಶಬ್ದದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತಿಳಿದು ಕೊಳ್ಳಲಾರದು! ಹೀಗೆ ಶಬ್ದದ ಹಿಂದಿನ ಅಚ್ಚರಿ- ಅರಿವು ಎಷ್ಟೊಂದಿದೆ ಅಲ್ಲವೇ?!

– ಪ್ರಶಾಂತ ಸೊರಟೂರ