ध्वनि

ध्वनि। जब एक ड्रम मारा जाता है, तो ड्रमहेड कंपन करता है और कंपन तरंगों के रूप में हवा के माध्यम से प्रसारित होते हैं। जब वे कान से टकराते हैं, तो ये तरंगें ध्वनि की अनुभूति उत्पन्न करती हैं। ऐसी ध्वनि भी है जिसे सुना नहीं जा सकता, हालांकि: इन्फ्रासाउंड, मानव श्रवण की सीमा से नीचे, और अल्ट्रासाउंड, मानव श्रवण की सीमा से ऊपर।

ध्वनि के अध्ययन में प्रयुक्त शब्द

ध्वनिकी ध्वनि और लोगों पर इसके प्रभावों का विज्ञान है।

संघनन ध्वनि तरंग में एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें ध्वनि माध्यम सामान्य से अधिक सघन होता है।

डेसिबल (dB) वह इकाई है जिसका उपयोग ध्वनि की तीव्रता को मापने के लिए किया जाता है। 0 डीबी का 3,000-हर्ट्ज टोन सबसे नरम ध्वनि है जिसे एक सामान्य मानव कान सुन सकता है।

ध्वनि की आवृत्ति ध्वनि तरंगों की संख्या है जो प्रत्येक सेकंड में एक निश्चित बिंदु से गुजरती है।

हर्ट्ज़ वह इकाई है जिसका उपयोग ध्वनि तरंगों की आवृत्ति मापने के लिए किया जाता है। एक हर्ट्ज प्रति सेकंड एक चक्र (कंपन, या ध्वनि तरंग) के बराबर होता है।

ध्वनि की तीव्रता उसकी तरंगों की शक्ति का माप है।

लाउडनेस से तात्पर्य है कि जब हम इसे सुनते हैं तो ध्वनि कितनी मजबूत लगती है।

शोर एक ऐसी ध्वनि है जो अप्रिय, कष्टप्रद और विचलित करने वाली है।

पिच किसी ध्वनि की उच्चता या नीचता की डिग्री है जैसा कि हम इसे सुनते हैं।

रेयरफैक्शन ध्वनि तरंग में एक ऐसा क्षेत्र है जिसमें ध्वनि माध्यम का घनत्व सामान्य से कम होता है।

अनुनाद आवृत्ति वह आवृत्ति होती है जिस पर कोई वस्तु विचलित होने पर स्वाभाविक रूप से कंपन करती है।

ध्वनि माध्यम वह पदार्थ है जिसमें ध्वनि तरंगें गमन करती हैं। वायु, उदाहरण के लिए, एक ध्वनि माध्यम है।

ध्वनि की गुणवत्ता, जिसे टाइमब्रे भी कहा जाता है, संगीत ध्वनियों की एक विशेषता है। ध्वनि की गुणवत्ता एक ही आवृत्ति और तीव्रता के नोटों के बीच अंतर करती है जो विभिन्न संगीत वाद्ययंत्रों द्वारा निर्मित होते हैं।

अल्ट्रासाउंड ध्वनि है जिसकी आवृत्ति मानव श्रवण की सीमा से ऊपर है - यानी 20,000 हर्ट्ज से ऊपर।

तरंगदैर्घ्य किसी तरंग के किसी बिंदु और अगली तरंग के संगत बिंदु के बीच की दूरी है।

तकनीकी रूप से, ध्वनि को एक लोचदार माध्यम के माध्यम से यात्रा करने वाली यांत्रिक गड़बड़ी के रूप में परिभाषित किया जाता है- एक सामग्री जो विकृत होने के बाद अपनी मूल स्थिति में वापस आती है। माध्यम हवा नहीं होना चाहिए; धातु, लकड़ी, पत्थर, कांच, पानी और कई अन्य पदार्थ ध्वनि का संचालन करते हैं, उनमें से कई हवा से बेहतर हैं।

ध्वनि के बहुत से स्रोत हैं। परिचित प्रकारों में किसी व्यक्ति के मुखर डोरियों का कंपन, कंपन तार (पियानो, वायलिन), हवा का एक कंपन स्तंभ (तुरही, बांसुरी), और कंपन ठोस (एक दरवाजा जब कोई दस्तक देता है) शामिल होता है। उन सभी को सूचीबद्ध करना असंभव है, क्योंकि कोई भी चीज जो एक लोचदार माध्यम में गड़बड़ी पैदा करती है (उदाहरण के लिए, आसपास की हवा में एक विस्फोट करने वाला पटाखा) ध्वनि का एक स्रोत है।

ध्वनि को पिच के रूप में वर्णित किया जा सकता है - दूर की गड़गड़ाहट की कम गड़गड़ाहट से लेकर मच्छर की ऊंची-ऊंची भिनभिनाहट तक - और जोर से। पिच और लाउडनेस, हालांकि, व्यक्तिपरक गुण हैं; वे आंशिक रूप से सुनने वाले की सुनने की भावना पर निर्भर करते हैं। ध्वनि के उद्देश्य, मापने योग्य गुणों में आवृत्ति और तीव्रता शामिल हैं, जो पिच और जोर से संबंधित हैं। ये शब्द, साथ ही साथ ध्वनि पर चर्चा करने में उपयोग किए जाने वाले अन्य शब्दों को ध्वनि तरंगों और उनके व्यवहार की परीक्षा के माध्यम से सबसे अच्छी तरह से समझा जाता है।

विभिन्न माध्यमों में ध्वनि की गति
मध्यम	प्रति सेकंड फीट में गति	मीटर प्रति सेकंड में गति
59 डिग्री फेरनहाइट (15 डिग्री सेल्सियस) पर हवा	१,११६	340
अल्युमीनियम	16,000	5,000
ईंट	११,९८०	3,650
77 डिग्री फेरनहाइट (25 डिग्री सेल्सियस) पर आसुत जल	4,908	1,496
कांच	14,900	4,540
77 डिग्री फ़ारेनहाइट (25 डिग्री सेल्सियस) पर समुद्री जल	5,023	1,531
इस्पात	१७,१००	5,200
लकड़ी (मेपल)	13,480	4,110

अंतर्वस्तु

1. ध्वनि तरंगे
2. ध्वनि की गति
3. ध्वनि तरंगों का व्यवहार
4. आवाज़ की गुणवत्ता
5. इतिहास

वायु, सभी पदार्थों की तरह, अणुओं से बनी होती है। हवा के एक छोटे से क्षेत्र में भी बड़ी संख्या में वायु के अणु होते हैं। अणु निरंतर गति में हैं, बेतरतीब ढंग से और बड़ी गति से यात्रा कर रहे हैं। वे लगातार एक-दूसरे से टकराते और पलटते हैं और हवा के संपर्क में आने वाली वस्तुओं से टकराते और पलटते हैं।

कंपन करने वाली वस्तु हवा में ध्वनि तरंगें उत्पन्न करेगी। उदाहरण के लिए, जब ड्रम के सिर को मैलेट से मारा जाता है, तो ड्रमहेड कंपन करता है और ध्वनि तरंगें उत्पन्न करता है। कंपन ड्रमहेड ध्वनि तरंगें पैदा करता है क्योंकि यह बारी-बारी से बाहर की ओर और अंदर की ओर बढ़ता है, इसके खिलाफ धक्का देता है, फिर इससे आगे की हवा से आगे बढ़ता है। हवा के अणु जो ड्रमहेड से टकराते हैं, जब वह बाहर की ओर बढ़ रहा होता है, तो ड्रमहेड से एक धक्का प्राप्त होने पर, अपनी सामान्य ऊर्जा और गति से अधिक के साथ उसमें से पलटाव होता है। ये तेजी से बढ़ने वाले अणु आसपास की हवा में चले जाते हैं। इसलिए, एक पल के लिए, ड्रमहेड के बगल के क्षेत्र में हवा के अणुओं की सामान्य सांद्रता से अधिक होती है - यह संपीड़न का क्षेत्र बन जाता है। जैसे ही तेज गति वाले अणु आसपास की हवा में हवा के अणुओं से आगे निकल जाते हैं, वे उनसे टकराते हैं और अपनी अतिरिक्त ऊर्जा का संचार करते हैं।कम्प्रेशन का क्षेत्र बाहर की ओर बढ़ता है क्योंकि कंपन ड्रमहेड से ऊर्जा दूर और दूर अणुओं के समूहों में स्थानांतरित हो जाती है।

हवा के अणु जो ड्रमहेड से टकराते हैं, जबकि वह अपनी सामान्य ऊर्जा और गति से कम के साथ अंदर की ओर बढ़ रहा होता है। इसलिए, एक पल के लिए, ड्रमहेड के बगल के क्षेत्र में सामान्य से कम हवा के अणु होते हैं - यह दुर्लभता का क्षेत्र बन जाता है। इन धीमी गति से चलने वाले अणुओं से टकराने वाले अणु भी सामान्य से कम गति के साथ पलटाव करते हैं, और विरलन का क्षेत्र बाहर की ओर यात्रा करता है।

ध्वनि की तरंग प्रकृति तब स्पष्ट होती है जब किसी बिंदु पर हवा के अणुओं की सांद्रता में परिवर्तन दिखाने के लिए एक ग्राफ खींचा जाता है, क्योंकि संपीड़न और विरलन के वैकल्पिक स्पंद उस बिंदु से गुजरते हैं। एकल शुद्ध स्वर के लिए ग्राफ़, जैसे कि एक ट्यूनिंग कांटा द्वारा निर्मित। वक्र एकाग्रता में परिवर्तन को दर्शाता है। यह मनमाने ढंग से शुरू होता है, किसी समय जब एकाग्रता सामान्य होती है और एक संपीड़न नाड़ी आ रही होती है। क्षैतिज अक्ष से वक्र पर प्रत्येक बिंदु की दूरी इंगित करती है कि सांद्रता सामान्य से कितनी भिन्न होती है।

प्रत्येक संपीड़न और निम्नलिखित विरलन एक चक्र बनाते हैं। (एक चक्र को वक्र के किसी भी बिंदु से अगले संगत बिंदु तक भी मापा जा सकता है।) ध्वनि की आवृत्ति को चक्र प्रति सेकंड, या हर्ट्ज (संक्षिप्त हर्ट्ज) में मापा जाता है। आयाम वह सबसे बड़ी मात्रा है जिसके द्वारा वायु के अणुओं की सांद्रता सामान्य से भिन्न होती है।

ध्वनि की तरंगदैर्घ्य वह दूरी है जो विक्षोभ एक चक्र के दौरान तय करता है। यह सूत्र गति/आवृत्ति = तरंगदैर्घ्य द्वारा ध्वनि की गति और आवृत्ति से संबंधित है। इसका मतलब है कि उच्च आवृत्ति वाली ध्वनियों में छोटी तरंग दैर्ध्य होती है और कम आवृत्ति वाली ध्वनियों में लंबी तरंग दैर्ध्य होती है। मानव कान कम से कम 15 हर्ट्ज़ और 20,000 हर्ट्ज़ जितनी ज़्यादा आवृत्ति वाली आवाज़ों का पता लगा सकता है। कमरे के तापमान पर स्थिर हवा में, इन आवृत्तियों के साथ ध्वनियों की तरंग दैर्ध्य क्रमशः 75 फीट (23 मीटर) और 0.68 इंच (1.7 सेमी) होती है।

तीव्रता से तात्पर्य विक्षोभ द्वारा प्रेषित ऊर्जा की मात्रा से है। यह आयाम के वर्ग के समानुपाती होता है। तीव्रता को वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर या डेसिबल (डीबी) में मापा जाता है। डेसिबल स्केल को इस प्रकार परिभाषित किया गया है: 10-16 वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर की तीव्रता 0 डीबी के बराबर होती है। (दशमलव रूप में लिखा गया, 10-16 0.0000000000000001 के रूप में प्रकट होता है।) वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर में प्रत्येक दस गुना वृद्धि का अर्थ है 10 डीबी की वृद्धि। इस प्रकार 10-15 वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर की तीव्रता को भी 10 डीबी और 10-4 (या 0.0001) वाट प्रति वर्ग सेंटीमीटर की तीव्रता को 120 डीबी के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

स्रोत से दूरी बढ़ने के साथ ध्वनि की तीव्रता तेजी से घटती है। सभी दिशाओं में समान रूप से ऊर्जा विकीर्ण करने वाले एक छोटे ध्वनि स्रोत के लिए, तीव्रता स्रोत से दूरी के वर्ग के साथ व्युत्क्रमानुपाती होती है। अर्थात् स्रोत से दो फुट की दूरी पर तीव्रता एक चौथाई उतनी ही अधिक होती है जितनी एक फुट की दूरी पर होती है; तीन फीट पर यह केवल एक-नौवां है जितना एक पैर पर, आदि।

पिच

पिच आवृत्ति पर निर्भर करता है; सामान्य तौर पर, आवृत्ति में वृद्धि बढ़ती पिच की अनुभूति का कारण बनती है। आवृत्ति में करीब दो ध्वनियों के बीच अंतर करने की क्षमता, हालांकि, श्रव्य आवृत्ति रेंज के ऊपरी और निचले हिस्सों में घट जाती है। लगभग एक ही आवृत्ति की दो ध्वनियों के बीच अंतर करने की क्षमता में भी एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में भिन्नता होती है। कुछ प्रशिक्षित संगीतकार 1 या 2 हर्ट्ज जितनी छोटी आवृत्ति में अंतर का पता लगा सकते हैं।

जिस तरह से श्रवण तंत्र कार्य करता है, पिच की धारणा भी तीव्रता से प्रभावित होती है। इस प्रकार जब 440 हर्ट्ज (पियानो पर ए ऊपर मध्य सी की आवृत्ति) पर कंपन करने वाला एक ट्यूनिंग कांटा कान के करीब लाया जाता है, तो थोड़ा कम स्वर, जैसे कि कांटा अधिक धीरे-धीरे कंपन कर रहा था, सुना जाता है।

जब ध्वनि का स्रोत अपेक्षाकृत तेज गति से गति कर रहा होता है, तो एक स्थिर श्रोता जब स्रोत अपनी ओर बढ़ रहा होता है, तब उच्च स्वर की ध्वनि सुनता है, और जब स्रोत दूर जा रहा होता है तो एक ध्वनि कम होती है। यह घटना, जिसे डॉपलर प्रभाव के रूप में जाना जाता है, ध्वनि की तरंग प्रकृति के कारण होती है।

प्रबलता

सामान्य तौर पर, तीव्रता में वृद्धि से बढ़े हुए जोर की अनुभूति होगी। लेकिन तीव्रता के सीधे अनुपात में जोर नहीं बढ़ता है। ५० डीबी की ध्वनि की तीव्रता ४० डीबी की ध्वनि की तीव्रता का दस गुना है, लेकिन यह केवल दो गुना तेज है। तीव्रता में 10 डीबी की प्रत्येक वृद्धि के साथ जोर दोगुना हो जाता है।

जोर आवृत्ति से भी प्रभावित होता है, क्योंकि मानव कान कुछ आवृत्तियों के प्रति दूसरों की तुलना में अधिक संवेदनशील होता है। सुनने की दहलीज - सबसे कम ध्वनि तीव्रता जो अधिकांश लोगों के लिए सुनवाई की अनुभूति पैदा करेगी - 2,000 से 5,000 हर्ट्ज आवृत्ति रेंज में लगभग 0 डीबी है। इस सीमा से नीचे और ऊपर की आवृत्तियों के लिए, ध्वनियों को सुनने के लिए अधिक तीव्रता होनी चाहिए। इस प्रकार, उदाहरण के लिए, १०० हर्ट्ज की ध्वनि ३० डीबी पर मुश्किल से सुनाई देती है; २० डीबी पर १०,००० हर्ट्ज की ध्वनि मुश्किल से सुनाई देती है। 120 से 140 डीबी पर ज्यादातर लोग शारीरिक परेशानी या वास्तविक दर्द का अनुभव करते हैं, और तीव्रता के इस स्तर को दर्द की दहलीज कहा जाता है।

ध्वनि की गति उस माध्यम की लोच और घनत्व पर निर्भर करती है जिससे वह यात्रा कर रहा है। सामान्य तौर पर, ध्वनि गैसों की तुलना में तरल पदार्थों में तेजी से और तरल पदार्थों की तुलना में ठोस में तेजी से यात्रा करती है। जितना अधिक लोच और घनत्व कम होता है, उतनी ही तेज ध्वनि एक माध्यम में यात्रा करती है। गणितीय संबंध गति = (लोच/घनत्व) है।

ध्वनि की गति पर लोच और घनत्व के प्रभाव को वायु, हाइड्रोजन और लोहे में ध्वनि की गति की तुलना करके देखा जा सकता है। वायु और हाइड्रोजन में लगभग समान लोचदार गुण होते हैं, लेकिन हाइड्रोजन का घनत्व हवा के घनत्व से कम होता है। इस प्रकार ध्वनि हवा की तुलना में हाइड्रोजन में तेजी से (लगभग 4 गुना तेज) यात्रा करती है। यद्यपि हवा का घनत्व लोहे की तुलना में बहुत कम है, लोहे की लोच हवा की तुलना में बहुत अधिक है। इस प्रकार ध्वनि हवा की तुलना में लोहे में तेजी से (लगभग 14 गुना तेज) यात्रा करती है।

किसी सामग्री में ध्वनि की गति, विशेष रूप से गैस या तरल में, तापमान के साथ बदलती रहती है क्योंकि तापमान में परिवर्तन सामग्री के घनत्व को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, हवा में, तापमान में वृद्धि के साथ ध्वनि की गति बढ़ जाती है। 32 डिग्री फारेनहाइट पर। (0 डिग्री सेल्सियस), हवा में ध्वनि की गति 1,087 फीट प्रति सेकेंड (331 मीटर/सेकेंड) है; 68 डिग्री फारेनहाइट पर। (20 डिग्री सेल्सियस), यह 1,127 फीट प्रति सेकेंड (343 मीटर/सेकेंड) है।

सबसोनिक और सुपरसोनिक शब्द किसी वस्तु की गति को संदर्भित करते हैं, जैसे कि एक हवाई जहाज, आसपास की हवा में ध्वनि की गति के संबंध में। एक सबसोनिक गति ध्वनि की गति से कम है; एक सुपरसोनिक गति, ध्वनि की गति से ऊपर। सुपरसोनिक गति से यात्रा करने वाली वस्तु सामान्य ध्वनि तरंगों के बजाय शॉक वेव्स पैदा करती है। शॉक वेव एक कम्प्रेशन वेव है, जिसे हवा में उत्पन्न होने पर आमतौर पर सोनिक बूम के रूप में सुना जा सकता है।

सुपरसोनिक वस्तुओं की गति को अक्सर मच संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है - वस्तु की गति और आसपास की हवा में ध्वनि की गति का अनुपात। इस प्रकार मच 1 पर यात्रा करने वाली एक वस्तु ध्वनि की गति से यात्रा कर रही है; मच 2 पर यह ध्वनि की दुगुनी गति से यात्रा कर रहा है।

प्रकाश तरंगों और अन्य तरंगों की तरह, ध्वनि तरंगें परावर्तित, अपवर्तित और विवर्तित होती हैं, और हस्तक्षेप प्रदर्शित करती हैं।

प्रतिबिंब

ध्वनि लगातार कई अलग-अलग सतहों से परावर्तित हो रही है। अधिकांश समय परावर्तित ध्वनि पर ध्यान नहीं दिया जाता है, क्योंकि दो समान ध्वनियाँ जो एक सेकंड के 1/15 से कम मानव कान तक पहुँचती हैं, उन्हें अलग-अलग ध्वनियों के रूप में पहचाना नहीं जा सकता है। जब परावर्तित ध्वनि अलग से सुनाई देती है, तो उसे प्रतिध्वनि कहते हैं।

ध्वनि एक सतह से उसी कोण पर परावर्तित होती है जिस पर वह सतह से टकराती है। यह तथ्य घुमावदार परावर्तक सतहों के माध्यम से ध्वनि को उसी तरह केंद्रित करना संभव बनाता है जैसे घुमावदार दर्पणों का उपयोग प्रकाश को केंद्रित करने के लिए किया जा सकता है। यह तथाकथित फुसफुसाती दीर्घाओं के प्रभावों का भी लेखा-जोखा रखता है, जिन कमरों में एक बिंदु पर फुसफुसाते हुए एक शब्द को किसी अन्य बिंदु पर काफी दूर से स्पष्ट रूप से सुना जा सकता है, हालांकि इसे कमरे में कहीं और नहीं सुना जा सकता है। (यूनाइटेड स्टेट्स कैपिटल का स्टैच्यूरी हॉल एक उदाहरण है।) परावर्तन का उपयोग मेगाफोन में ध्वनि को फोकस करने के लिए भी किया जाता है और जब हाथों से कॉल किया जाता है।

कॉन्सर्ट हॉल और ऑडिटोरियम में ध्वनि का प्रतिबिंब गंभीर समस्या पैदा कर सकता है। खराब तरीके से डिज़ाइन किए गए हॉल में, एक वक्ता का पहला शब्द कई सेकंड के लिए (बार-बार प्रतिध्वनित) हो सकता है, ताकि श्रोता एक ही समय में गूँजते हुए वाक्य के सभी शब्दों को सुन सकें। संगीत को इसी तरह विकृत किया जा सकता है। ऐसी समस्याओं को आमतौर पर परावर्तक सतहों को ध्वनि-अवशोषित सामग्री जैसे पर्दे या ध्वनिक टाइल के साथ कवर करके ठीक किया जा सकता है। कपड़े भी ध्वनि को अवशोषित करते हैं; इस कारण से खाली हॉल में लोगों से भरे हुए हॉल की तुलना में अधिक गूंज है। ये सभी ध्वनि-अवशोषित सामग्री झरझरा हैं; हवा से भरे छोटे स्थानों में प्रवेश करने वाली ध्वनि तरंगें उनमें तब तक उछलती रहती हैं जब तक कि उनकी ऊर्जा खर्च नहीं हो जाती। वे असल में फंस गए हैं।

ध्वनि के प्रतिबिंब का उपयोग कुछ जानवरों द्वारा किया जाता है, विशेष रूप से चमगादड़ और दांतेदार व्हेल, इकोलोकेशन के लिए - पता लगाने के लिए, और कुछ मामलों में, वस्तुओं को देखने की भावना के बजाय सुनने की भावना के माध्यम से पहचानते हैं। चमगादड़ और दांतेदार व्हेल मानव श्रवण की ऊपरी सीमा से कहीं अधिक आवृत्तियों की ध्वनि के फटने का उत्सर्जन करती हैं, व्हेल के मामले में 200,000 हर्ट्ज तक। छोटी तरंग दैर्ध्य वाली ध्वनियाँ बहुत छोटी वस्तुओं से भी परावर्तित होती हैं। एक चमगादड़ पूरी तरह से अंधेरे में एक मच्छर को भी ढूंढ सकता है और पकड़ सकता है। सोनार इकोलोकेशन का कृत्रिम रूप है।

अपवर्तन

जब कोई तरंग एक सामग्री से दूसरी सामग्री में एक कोण से गुजरती है, तो यह आमतौर पर गति को बदल देती है, जिससे तरंग सामने झुक जाती है। ध्वनि तरंगों को फोकस में लाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड से भरे लेंस के आकार के गुब्बारे का उपयोग करके भौतिकी प्रयोगशाला में ध्वनि के अपवर्तन का प्रदर्शन किया जा सकता है।

विवर्तन

जब ध्वनि तरंगें एक बाधा के चारों ओर से गुजरती हैं या एक बाधा में एक उद्घाटन के माध्यम से, बाधा का किनारा या उद्घाटन एक माध्यमिक ध्वनि स्रोत के रूप में कार्य करता है, मूल स्रोत के रूप में समान आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य (लेकिन कम तीव्रता की) की तरंगें भेजता है। द्वितीयक स्रोत से ध्वनि तरंगों के फैलने को विवर्तन कहते हैं। इस घटना के कारण, ध्वनि को कोनों के चारों ओर सुना जा सकता है, इस तथ्य के बावजूद कि ध्वनि तरंगें आम तौर पर एक सीधी रेखा में यात्रा करती हैं।

दखल अंदाजी

जब भी तरंगें परस्पर क्रिया करती हैं, हस्तक्षेप होता है। ध्वनि तरंगों के लिए घटना को शायद दो तरंगों के संपीडन और विरलनों के संदर्भ में सोचकर सबसे अच्छी तरह से समझा जा सकता है क्योंकि वे किसी बिंदु पर पहुंचती हैं। जब तरंगें प्रावस्था में होती हैं ताकि उनके संपीडन और विरलन एक साथ हों, वे एक दूसरे को सुदृढ़ करती हैं (रचनात्मक व्यतिकरण)। जब वे चरण से बाहर हो जाते हैं, ताकि एक के संपीड़न दूसरे के विरलन के साथ मेल खाते हैं, तो वे एक दूसरे को कमजोर या रद्द कर देते हैं (विनाशकारी हस्तक्षेप)। दो तरंगों के बीच परस्पर क्रिया एक परिणामी तरंग उत्पन्न करती है।

सभागारों में, मंच से ध्वनि और हॉल के अन्य हिस्सों से परावर्तित ध्वनि के बीच विनाशकारी हस्तक्षेप मृत धब्बे बना सकता है जिसमें ध्वनि की मात्रा और स्पष्टता दोनों खराब होती हैं। इस तरह के हस्तक्षेप को प्रतिबिंबित सतहों पर ध्वनि-अवशोषित सामग्री के उपयोग से कम किया जा सकता है। दूसरी ओर, हस्तक्षेप एक सभागार के ध्वनिक गुणों में सुधार कर सकता है। यह परावर्तक सतहों को इस तरह से व्यवस्थित करके किया जाता है कि ध्वनि का स्तर वास्तव में उस क्षेत्र में बढ़ जाता है जिसमें दर्शक बैठते हैं।

लगभग समान आवृत्तियों की दो तरंगों के बीच का हस्तक्षेप वैकल्पिक रूप से बढ़ती और घटती तीव्रता का एक स्वर पैदा करता है, क्योंकि दो तरंगें लगातार चरण में और बाहर गिरती हैं। सुनाई देने वाले स्पंदनों को बीट्स कहा जाता है। पियानो ट्यूनर इस आशय का उपयोग करते हैं, एक स्ट्रिंग के स्वर को एक मानक ट्यूनिंग फोर्क के खिलाफ समायोजित करते हैं जब तक कि धड़कन अब नहीं सुनी जा सकती।

एकल शुद्ध आवृत्ति की ध्वनियाँ केवल ट्यूनिंग कांटे और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा उत्पन्न होती हैं जिन्हें ऑसिलेटर कहा जाता है; अधिकांश ध्वनियाँ विभिन्न आवृत्तियों और आयामों के स्वरों का मिश्रण होती हैं। संगीत वाद्ययंत्रों द्वारा निर्मित स्वरों में एक महत्वपूर्ण विशेषता समान होती है: वे आवधिक होते हैं, अर्थात कंपन दोहराए जाने वाले पैटर्न में होते हैं। एक तुरही की ध्वनि का आस्टसीलस्कप ट्रेस एक ऐसा पैटर्न दिखाता है। अधिकांश गैर-संगीत ध्वनियों के लिए, जैसे कि फटने वाले गुब्बारे या खांसने वाले व्यक्ति के लिए, एक आस्टसीलस्कप ट्रेस एक दांतेदार, अनियमित पैटर्न दिखाएगा, जो आवृत्तियों और आयामों की गड़बड़ी को दर्शाता है।

हवा का एक स्तंभ, जैसे कि एक तुरही में, और एक पियानो स्ट्रिंग दोनों में एक मौलिक आवृत्ति होती है - वह आवृत्ति जिस पर वे गति में सेट होने पर सबसे आसानी से कंपन करते हैं। हवा के एक कंपन स्तंभ के लिए, वह आवृत्ति मुख्य रूप से स्तंभ की लंबाई से निर्धारित होती है। (तुरही के वाल्व का उपयोग स्तंभ की प्रभावी लंबाई को बदलने के लिए किया जाता है।) एक कंपन स्ट्रिंग के लिए, मौलिक आवृत्ति स्ट्रिंग की लंबाई, उसके तनाव और उसके द्रव्यमान प्रति इकाई लंबाई पर निर्भर करती है।

इसकी मौलिक आवृत्ति के अलावा, हवा का एक स्ट्रिंग या कंपन स्तंभ भी आवृत्तियों के साथ ओवरटोन उत्पन्न करता है जो मौलिक आवृत्ति के पूर्ण-संख्या गुणक होते हैं। यह उत्पादित ओवरटोन की संख्या और उनकी सापेक्ष शक्ति है जो किसी दिए गए स्रोत से एक संगीत स्वर को इसकी विशिष्ट गुणवत्ता, या समय देता है। आगे के स्वरों को जोड़ने से एक जटिल पैटर्न उत्पन्न होगा, जैसे कि तुरही की ध्वनि के आस्टसीलस्कप ट्रेस।

कंपन स्ट्रिंग की मौलिक आवृत्ति स्ट्रिंग की लंबाई, तनाव और द्रव्यमान प्रति इकाई लंबाई पर कैसे निर्भर करती है, इसे तीन कानूनों द्वारा वर्णित किया गया है:

1. एक कंपन डोरी की मूल आवृत्ति उसकी लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

एक कंपन स्ट्रिंग की लंबाई को आधा कम करने से इसकी आवृत्ति दोगुनी हो जाएगी, अगर तनाव समान रहता है, तो पिच को एक सप्तक तक बढ़ा दिया जाएगा।

2. एक कंपन स्ट्रिंग की मौलिक आवृत्ति तनाव के वर्गमूल के सीधे आनुपातिक होती है।

कंपन स्ट्रिंग के तनाव को बढ़ाने से आवृत्ति बढ़ जाती है; यदि तनाव को चार गुना अधिक किया जाता है, तो आवृत्ति दोगुनी हो जाती है, और पिच एक सप्तक द्वारा उठाई जाती है।

3. एक कंपन स्ट्रिंग की मूल आवृत्ति द्रव्यमान के वर्गमूल प्रति इकाई लंबाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

इसका मतलब है कि एक ही सामग्री के दो तार और एक ही लंबाई और तनाव के साथ, मोटे स्ट्रिंग में कम मौलिक आवृत्ति होती है। यदि एक तार की प्रति इकाई लंबाई का द्रव्यमान दूसरे की तुलना में चार गुना है, तो मोटे तार की मौलिक आवृत्ति पतली स्ट्रिंग की आधी होती है और एक स्वर कम एक सप्तक उत्पन्न करती है।

ध्वनि के संबंध में पहली खोज छठी शताब्दी ईसा पूर्व में ग्रीक गणितज्ञ और दार्शनिक पाइथागोरस द्वारा की गई थी। उन्होंने एक कंपन स्ट्रिंग की लंबाई और उसके द्वारा उत्पन्न स्वर के बीच के संबंध को नोट किया - जिसे अब स्ट्रिंग्स के पहले नियम के रूप में जाना जाता है। पाइथागोरस भी समझ गए होंगे कि ध्वनि की अनुभूति कंपन के कारण होती है। उनके समय के कुछ ही समय बाद यह माना गया कि यह अनुभूति हवा के माध्यम से यात्रा करने वाले कंपन और ईयरड्रम से टकराने पर निर्भर करती है।

१६४० के आसपास फ्रांसीसी गणितज्ञ मारिन मेर्सन ने हवा में ध्वनि की गति निर्धारित करने के लिए पहला प्रयोग किया। मेर्सन को स्ट्रिंग्स के दूसरे और तीसरे नियमों की खोज करने का भी श्रेय दिया जाता है। १६६० में ब्रिटिश वैज्ञानिक रॉबर्ट बॉयल ने प्रदर्शित किया कि ध्वनि के संचरण के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है - यह दिखाते हुए कि एक जार में एक घंटी बजती है जिसमें से हवा को पंप किया गया था, सुना नहीं जा सकता।

जर्मन भौतिक विज्ञानी अर्नस्ट च्लाडनी ने १७०० के दशक के अंत और १८०० के दशक के प्रारंभ में ध्वनि-उत्पादक कंपनों का व्यापक विश्लेषण किया। १८०१ में फ्रांसीसी गणितज्ञ फूरियर ने पाया कि इस तरह की जटिल तरंगें जो एक कंपन स्ट्रिंग द्वारा अपने सभी ओवरटोन के साथ उत्पन्न होती हैं, उनमें सरल आवधिक तरंगों की एक श्रृंखला होती है।

19वीं शताब्दी के दौरान सामान्य रूप से तरंगों पर बहुत काम किया गया था। एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी थॉमस यंग ने विशेष रूप से विवर्तन और हस्तक्षेप पर शोध किया। ऑस्ट्रिया के क्रिश्चियन जोहान डॉपलर ने तरंगों की वास्तविक और कथित आवृत्तियों के बीच गणितीय संबंध तैयार किया जब तरंगों का स्रोत पर्यवेक्षक के सापेक्ष आगे बढ़ रहा हो।

ध्वनिकी की समझ में एक महत्वपूर्ण योगदान 1890 के दशक के अंत में हार्वर्ड विश्वविद्यालय के भौतिक विज्ञानी वालेस क्लेमेंट सबाइन द्वारा किया गया था। सबाइन को हार्वर्ड के फॉग आर्ट संग्रहालय में मुख्य व्याख्यान कक्ष के ध्वनिकी में सुधार करने के लिए कहा गया था। उन्होंने सबसे पहले प्रतिध्वनि समय को मापा - जिसे उन्होंने व्याख्यान कक्ष में ५ १/२ सेकंड के रूप में पाया। पहले पास के थिएटर से सीट कुशन और बाद में अन्य ध्वनि-अवशोषित सामग्री और अन्य तरीकों के साथ प्रयोग करते हुए, सबाइन ने वास्तुशिल्प ध्वनिकी की नींव रखी। उन्होंने बोस्टन सिम्फनी हॉल (1900 को खोला), वैज्ञानिक रूप से तैयार ध्वनिकी के साथ पहली इमारत तैयार की।

२०वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, आधुनिक दुनिया में शोर के बढ़ते स्तर - विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में - ने जांच की एक पूरी नई श्रृंखला को प्रेरित किया, जिसमें बड़े हिस्से में मनुष्यों पर शोर के शारीरिक और मनोवैज्ञानिक प्रभावों से निपटना था।