“आवाज़ से आवाज़ को मिटाना” का जादू! iPad से नॉइज़ कैंसलेशन को देखें

नमस्ते, मैं केन कुवाको हूँ, आपका साइंस ट्रेनर। मेरे लिए हर दिन एक नया प्रयोग है।

शहर का शोर-शराबा या हवाई जहाज की गूँज एक पल में गायब हो जाए और सन्नाटे के बीच सिर्फ संगीत सुनाई दे… क्या आप भी इस जादुई अनुभव देने वाले नॉइज़ कैंसिलिंग फीचर का इस्तेमाल करते हैं? आज के समय में स्मार्टफोन और ईयरफोन में यह तकनीक बहुत आम हो गई है, लेकिन इसके पीछे लहरों के गुणों (Wave Properties) का एक अद्भुत विज्ञान छिपा है। आज, मैं आपको एक ऐसा अनोखा तरीका बताऊँगा जिससे आप इस अदृश्य शांति की शक्ति को पूरी क्लास के सामने लाइव दिखा सकेंगे!

लहर से लहर टकराकर सन्नाटा पैदा करने का विज्ञान

आवाज़ असल में हवा में होने वाली कंपन यानी लहर (Wave) है। नॉइज़ कैंसिलिंग को अगर एक लाइन में समझें, तो इसका मतलब है: आवाज़ से आवाज़ को खत्म करना।

इसका माइक्रोफोन आस-पास के शोर को पकड़ता है और तुरंत उसकी बिल्कुल उल्टी शक्ल वाली एक लहर (जिसे विपरीत फेज या Anti-phase कहते हैं) पैदा करता है। जब ये दोनों लहरें आपस में टकराती हैं, तो उनके उतार-चढ़ाव एक-दूसरे को काटकर सपाट कर देते हैं और आवाज़ गायब हो जाती है। भौतिक विज्ञान (Physics) में इसे लहरों का सुपरपोजिशन (Superposition of Waves) कहा जाता है। एक स्प्रिंग के साथ इसे कुछ इस तरह देखा जा सकता है:

जब मैं क्लास में किसी छात्र को अपना पसंदीदा हेडफोन पहनाकर स्विच ऑन करता हूँ, तो एसी की घरघराहट अचानक गायब हो जाती है। उस सन्नाटे को महसूस करके छात्र हैरान रह जाते हैं और उनकी आँखें फटी की फटी रह जाती हैं। पढ़ाई पर ध्यान लगाने के लिए भी यह तकनीक बेहतरीन है, है ना?

व्यक्तिगत अनुभव को पूरी क्लास का रोमांच बनाने की कोशिश

दिक्कत यह है कि हेडफोन का अनुभव सिर्फ एक व्यक्ति ही कर सकता है। बाकी छात्र सिर्फ देखते रह जाते हैं और उन्हें वह असली रोमांच महसूस नहीं होता। सबके लिए हेडफोन खरीदना भी काफी महंगा सौदा है। इसलिए मैंने सोचा, क्या इस जादू को सबके लिए दृश्यमान (Visualize) बनाया जा सकता है? मैंने टैबलेट के माइक्रोफोन का उपयोग करके एक नया प्रयोग तैयार किया, जो बहुत सफल रहा!

विज्ञान की रेसिपी

ज़रूरी चीज़ें: नॉइज़ कैंसिलिंग हेडफोन, iPad

तरीका: सबसे पहले, इस वीडियो में देखें कि बदलाव कितना शानदार है:

जब हमने ऐप के जरिए साउंड वेव को देखा, तो नतीजा साफ था। जब नॉइज़ कैंसिलिंग ऑफ थी, तो लहरें शोर की वजह से बहुत ज़्यादा हिल रही थीं।

लेकिन स्विच ऑन करते ही, लहरें अचानक शांत और छोटी हो गईं।

टैबलेट को मापने वाला यंत्र बनाने का तरीका

इसके लिए मैंने Soundbeam नाम के ऐप का इस्तेमाल किया, जो आवाज़ को लहरों की शक्ल में दिखाता है। iPad जैसे टैबलेट में माइक्रोफोन अक्सर कैमरे के पास होता है…

नुस्खा यह है कि आपको हेडफोन के कप से माइक्रोफोन वाले हिस्से को पूरी तरह ढंक देना है। इसके बाद जब आप स्विच ऑन-ऑफ करेंगे और उसे प्रोजेक्टर पर दिखाएंगे, तो पूरी क्लास आवाज़ को मरते हुए अपनी आँखों से देख पाएगी। स्मार्टफोन में अक्सर कई माइक्रोफोन अलग-अलग जगह होते हैं, इसलिए यह प्रयोग टैबलेट पर करना ज़्यादा बेहतर रहता है।

हमारे रोज़मर्रा की तकनीक के पीछे भौतिकी के कितने दिलचस्प नियम छिपे हैं! सिर्फ एक टैबलेट से आपकी क्लास एक रोमांचक लैब बन सकती है। आप भी इस शांति की लहर का अनुभव ज़रूर करें!

संदर्भ: लहरों के अन्य उदाहरण

मुक्त सिरा परावर्तन (Free End Reflection) https://youtu.be/PjfNwQiXrjk

नियत सिरा परावर्तन (Fixed End Reflection) https://youtu.be/Vdk-My4_aZE

अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ लहरें (Longitudinal and Transverse Waves) https://youtu.be/y0PSI0Dn-PI

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