1कंपनों की अदृश्य शक्ति
हर बार जब आप कोई आकर्षक धुन सुनते हैं, तो आप वास्तव में भौतिकी (Physics) को काम करते हुए सुन रहे होते हैं! ध्वनि एक छोटे से हलचल से शुरू होती है जिसे कंपन (Vibration) कहते हैं। जब कोई संगीतकार किसी तार को छेड़ता है या झांझ (Cymbal) पर चोट मारता है, तो वे ऐसी ऊर्जा प्रदान करते हैं जो सामग्री को प्रति सेकंड हजारों बार आगे-पीछे हिलने पर मजबूर करती है। ये कंपन अक्सर हमारी आँखों के लिए देखने के लिए बहुत तेज़ होते हैं, लेकिन वे एक श्रृंखला प्रतिक्रिया बनाते हैं। वाद्य यंत्र अपने चारों ओर की हवा के अणुओं पर दबाव डालता है, जिससे कमरे में ऊर्जा की एक लहर (Pulse) भेजी जाती है। इस लहर को ध्वनि तरंग (Sound Wave) कहा जाता है, और जब यह आपके कानों तक पहुँचती है, तो आपका मस्तिष्क उन लहरों को उस सुंदर संगीत में बदल देता है जिसे आप पसंद करते हैं।
2पिच, लंबाई, और आकार का विज्ञान
क्या आपने कभी सोचा है कि एक छोटी बांसुरी पक्षी की तरह क्यों लगती है जबकि एक विशाल टुबा हाथी की तरह गड़गड़ाहट क्यों करता है? यह सब वायु स्तंभ या तार के आकार पर निर्भर करता है। पवन वाद्य यंत्रों में, अंदर की हवा एक स्थायी तरंग (Standing Wave) नामक आकार में कंपन करती है। एक छोटी ट्यूब, जैसे कि पिकोलो (Piccolo), केवल छोटी, तेज़ तरंगों को ही जगह देती है, जो ऊंची पिच वाली ध्वनि पैदा करती हैं। एक लंबी ट्यूब, जैसे कि ट्रॉम्बोन, बहुत लंबी तरंगों को जगह देती है जो अधिक धीमी गति से चलती हैं, जिसके परिणामस्वरूप गहरी, नीची पिच होती है। यही कारण है कि कई वाद्य यंत्रों में बटन या छेद होते हैं; अपने अंगुली से छेद को बंद करके, आप प्रभावी ढंग से ट्यूब की लंबाई बदल रहे हैं और तुरंत पिच बदल रहे हैं!
3उत्तम ध्वनि मशीन का निर्माण
संगीत वाद्य यंत्र अब तक बनाए गए सबसे प्रभावशाली इंजीनियरिंग टुकड़ों में से हैं। वे सिर्फ आकार नहीं हैं; उन्हें ध्वनि को बढ़ाने (Amplify) के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि आप एक तार लेते हैं और उसे दो डंडों के बीच खींचते हैं, तो वह बहुत धीमी आवाज़ करेगा। लेकिन जब आप उस तार को एक खोखले लकड़ी के बक्से से जोड़ते हैं, जैसे कि गिटार या वायलिन पर, तो तार से कंपन बॉक्स के अंदर की हवा में स्थानांतरित हो जाते हैं। खोखला शरीर एक रेज़ोनेटर (Resonator) के रूप में कार्य करता है, ध्वनि को चारों ओर उछालता है और इसे इतना ज़ोरदार बनाता है कि पूरा कॉन्सर्ट हॉल सुन सके। ड्रमहेड के तनाव से लेकर पीतल के हॉर्न के घुमाव तक, वाद्य यंत्र का हर हिस्सा ऊर्जा को कला में बदलने के तरीके को नियंत्रित करने के लिए सावधानीपूर्वक बनाया गया है।
