सीएसआईआर-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला का ध्वानिक और कंपन के क्षेत्र में अनुसंधान एवं विकास में एक मजबूत आधार है। क्षेत्र में उपलब्ध अंशांकन और अन्य सुविधाएं अन्य देशों की सुविधाओं के साथ तुलनीय हैं। चूँकि सीएसआईआर-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला, नई दिल्ली, भारत का राष्ट्रीय मापिकी संस्थान (एनएमआई) है, अतः विभिन्न मापदंडों के लिए माप और अंशांकन सुविधाओं के राष्ट्रीय मानकों को स्थापित करने, बनाए रखने और उन्नत करने का इसका वैधानिक दायित्व है।

यह ध्वनि और कंपन के मापन के लिए उन्नत इंस्ट्रूमेंटेशन और इलेक्ट्रो-ध्वानिक उपकरणों जैसे ‘नॉरसोनिक’ साउंड लेवल एनालाइजर, ‘पिमेंटो’ वाइब्रेशन एनालाइजर, ‘ग्रास’ साउंड इंटेंसिटी प्रोब और ध्वनि करने के लिए विशेष रिवर्बरेशन और ध्वनिरोधी/एनीकोइक चैंबर्स के अंशांकन से सुसज्जित है। देश के उद्योग और संस्थान को वास्तु ध्वानिक में शीर्ष स्तर की अंशांकन और परीक्षण सेवाएं और तकनीकी सलाह व परामर्श प्रदान किया जाता है। सामग्री के इन्सुलेशन और अवशोषण अध्ययन और यांत्रिक/मशीनरी शोर का निदान एवं अनुप्रयुक्त ध्वानिक और भवन ध्वानिक में अनुसंधान एवं विकास कार्य चल रहा है।

0.1 हर्ट्ज से 20 किलोहर्ट्ज़ की विस्तारित आवृत्ति रेंज में प्राथमिक कंपन अंशांकन मानक की नई सुविधा स्थापित की गई है। इन्सर्ट वोल्टेज तकनीक का उपयोग करते हुए नई माइक्रोफोन अंशांकन मानक सुविधा भी ध्वानिक अंशशोधक और माइक्रोफोन के अंशांकन के लिए स्थापित की गई थी, जिसने अंशांकन में अनिश्चितता के स्तर को कम कर APMP क्षेत्र के अन्य NMI के बराबर कर दिया है। ध्वानिक क्षेत्र प्राचलों जैसे ध्वनि दबाव, तीव्रता, शक्ति, कंपन आयाम, शोर और कंपन जैसे मापदंडों का माप उच्चतम सटीकता के साथ किया जाता है।

सीएसआईआर-एनपीएल प्राथमिक मानकों का अनुरक्षण करता है , जैसे ध्वनि दबाव और कंपन आयाम के मानक। ध्वनि दबाव के प्राथमिक मानक (चित्र 1ए) को ± 0.17 डीबी की विस्तारित अनिश्चितता के साथ आवृत्ति रेंज 31.5 हर्ट्ज से 25 किलोहर्ट्ज़ में पारस्परिकता तकनीक द्वारा युग्मक गुहा में मानक कंडेनसर माइक्रोफोन के पूर्ण अंशांकन के माध्यम से बनाए रखा जाता है। कंपन आयाम के प्राथमिक मानक (चित्र 1बी) को ± 1.2% से बेहतर सटीकता के साथ आवृत्ति रेंज 5 से 5000 हर्ट्ज में लेजर इंटरफेरोमीटर तकनीक द्वारा मानक एक्सेलेरोमीटर के पूर्ण अंशांकन के माध्यम से बनाए रखा जाता है। 0.1 हर्ट्ज से 20 किलोहर्ट्ज़ की विस्तारित आवृत्ति रेंज में प्राथमिक कम कंपन अंशांकन मानक की नई सुविधा स्थापित की गई थी (चित्र 1बी)। प्राथमिक मानकों की सटीकता समय-समय पर दुनिया के प्रमुख एनएमआई के साथ प्रमुख-तुलना अभ्यासों में भागीदारी के माध्यम से सत्यापित की जाती है।

प्राथमिक मानक ट्रांसड्यूसर को पूर्ण विधि द्वारा कैलिब्रेट किया जाता है जबकि माध्यमिक और माप ट्रांसड्यूसर को क्रमशः तुलना और स्थानांतरण मानक विधि द्वारा कैलिब्रेट किया जाता है। नवीनतम अंतरराष्ट्रीय मानक 16063-11 लेजर इंटरफेरोमीटर पर आधारित तीन अंशांकन विधियों को निर्दिष्ट करता है, फ्रिंज काउंटिंग विधि (FCM), न्यूनतम बिंदु विधि (MPM) और साइन सन्निकटन विधि (SAM)। FCM का उपयोग 1 से 800 Hz की आवृत्ति में संवेदनशीलता अंशांकन के लिए किया जा सकता है। MPM 800Hz से 10 kHz की आवृत्ति रेंज में संवेदनशीलता अंशांकन के लिए अभिप्रेत है। SAM आवृत्ति रेंज 1Hz से 10 kHz तक कवर करता है और इसके अतिरिक्त यांत्रिक इनपुट और एक्सेलेरोमीटर आउटपुट वोल्टेज के बीच चरण अंतराल को मापना संभव बनाता है। साउंड लेवल कैलिब्रेटर (± 0.15 dB) और वाइब्रेशन लेवल कैलिब्रेटर (± 1.5%) जैसे स्थानांतरण मानकों की सटीकता पूर्ण विधियों द्वारा कैलिब्रेट किए गए ट्रांसड्यूसर की मदद से निर्धारित की जाती है। माइक्रोफ़ोन के लिए ± 0.3 dB और एक्सेलेरोमीटर के लिए ± 2.0% की समग्र विस्तारित अनिश्चितता के साथ मापन माइक्रोफ़ोन और एक्सेलेरोमीटर जैसे कार्य मानकों को स्थानांतरण मानकों की मदद से कैलिब्रेट किया जाता है। ध्वनि और कंपन स्तर मीटरों की सहायता से फील्ड / स्वस्थाने मापन किए जाते हैं जो स्वयं स्थानांतरण मानकों (स्पॉट चेकिंग) की सहायता से कैलिब्रेट किए जाते हैं।

ध्वनिक सुविधा की स्थापना, शोर और कंपन में कमी, भवन ध्वानिक और विशेष ध्वनिक समस्याओं के लिए परामर्श भी प्रदान किया जाता है।

Fig. 1: Primary Microphone Calibration Standard using Reciprocity Technique

चित्र 1बी: लेजर इंटरफेरोमीटर का उपयोग करते हुए प्राथमिक कंपन अंशांकन मानक

1. ध्वनि दबाव
2. कंपन आयाम (विस्थापन, वेग और त्वरण)
3. ध्वनि शक्ति
4. ध्वनि संचरण हानि
5. ध्वनि अवशोषण गुणांक

अनुप्रयुक्त ध्वानिक और कंपन, भवन ध्वानिक, पर्यावरणीय शोर प्रदूषण पर नई तकनीक और प्रौद्योगिकी विकास, मापन और सोडार द्वारा वायुमंडलीय सीमा परत (एबीएल)।

डॉ नवीन गर्ग
वरिष्ठ प्रधान वैज्ञानिक एवं प्रमुख,
ध्वनिक और कंपन मापिकी अनुभाग
ईमेल: ngarg@nplindia.org
फ़ोन: +91-11-45609386