Вы никогда не задумывались, почему белый шум так называется? Это не единственный известный цвет шума. Есть и несколько других, которые используются в самых разных ситуациях, включая тестирование акустики, электротехнику и жесткую физику.
Белый шум
Говоря о белом шуме, мы вспоминаем, например, шелест волн на пляже или тихий разговор радио – что-то, что перекрывает фоновый шум. Специалисты по звуку определяют его более точно – белый шум имеет одинаковую энергию за цикл, это означает, что его частотный спектр является абсолютно плоским. Полоса сигнала между 20 и 40 Гц содержит одинаковую мощность в диапазоне между 2000 и 2020 Гц. Он называется белым, потому что он аналогичен белому свету – где каждая полоса спектра светится одинаково ярко, объединяясь в белый цвет.
Способность белого шума преодолевать фоновый шум означает, что источник легко найти, и в результате он иногда используется как часть сирены на транспортном средстве. Он также используется в синтезе звука для создания ударных инструментов, таких как тарелки, которые производят много шума.
Поскольку он содержит равное количество высоких частот и низких частот, белый шум также обнаруживается в средствах для маскировки звука, например, предназначенных для страдающих шумом в ушах, и для того, чтобы помочь хорошо выспаться ночью.
Примеры белого шума: звук воды, радио, работающий пылесос, стиральная машина, фен, шум дождя, волн.
Розовый шум
В то время как белый шум имеет одинаковую мощность в полосах частот одинаковой ширины, спектр розового шума логарифмически уменьшается с течением времени с равной мощностью в полосах, которые пропорционально широки. В результате полоса сигнала между 20 и 40 Гц имеет ту же мощность, что и полоса между 2000 и 4000 Гц.
Это полезно, потому что это то же самое, что слышат люди – каждая октава в музыкальной шкале содержит столько же энергии, сколько октава выше и ниже ее, несмотря на то, что она охватывает более широкий частотный диапазон. Розовый шум повторяет это явление, что делает его очень полезным в качестве сигнала для тестирования усилителей и громкоговорителей. Розовый шум также виден в рядах метеорологических данных, излучении некоторых астрономических тел и в статистике последовательностей ДНК.
Примеры розового шума: речь человека, шум вертолета, сердечные ритмы.
Коричневый / Красный шум
Красный и коричневый шум – это одно и то же, и их более точно называют броуновским шумом. Это не имеет ничего общего с легендарной коричневой нотой, но вместо этого является типом шумового сигнала, производимого броуновским движением. Поскольку он утяжелен к нижнему краю спектра , он звучит как низкий рев. Он используется в климатологии для описания изменений климатического режима, но в научном сообществе существует определенное количество разногласий относительно его ценности для такой цели.
Примеры коричневого/красного шума: шум водопада, гул в цехах, работа тяжелых агрегатов.
Синий и фиолетовый шум
На другом конце спектра к красным и коричневым шумам лежат синие и фиолетовые шумы. Синий шум немного похож на розовый тем, что он изменяется пропорционально с увеличением частоты, но вместо уменьшения вы видите увеличение. Клетки сетчатки расположены по схеме синего шума, что, как показали многочисленные исследования, дает хорошее визуальное разрешение.
Фиолетовый шум подобен перевернутой версии броуновского шума. Его плотность мощности увеличивается на октаву с увеличением частоты в конечном диапазоне частот. Он также может быть использован при лечении шума в ушах, так как его высокие частоты имеют тенденцию маскировать высокие частоты, слышимые многими больными шумом в ушах.
Синий и фиолетовый шумы добывают в лабораторных условиях, природе их не бывает.
Серый шум
Серый шум обладает большой мощностью в верхнем и нижнем краях частотного спектра, но очень слабо сосредоточен в диапазоне нормального человеческого слуха. Точнее говоря, он спроектирован так, что при регулярном человеческом ухе каждая частота одинаково громкая. Это белый шум, но специально настроенный на психоакустику среднего человеческого уха.
В результате это полезно при изучении проблем со слухом, позволяя исследователям оценить, насколько слух конкретного человека отличается от среднего.
Реальных примеров серого шума привести невозможно.
Другие цвета
Это все цвета шума, которые имеют широко распространенное значение, но есть и другие, которые менее четко определены. Оранжевый шум – это спектр, в котором полностью исключены несколько полос – те, которые сосредоточены вокруг частот точных музыкальных нот, а это означает, что он воспроизводит все, что не идеально, и ничего, что есть. Эти "кислые" ноты дают шуму его имя. Может использоваться для проверки настройки.
Существует черный шум, у которого есть много различных объяснений. Некоторые определяют его как чистую тишину, другие описывают его как выход активной системы контроля шума, которая устраняет существующий шум – по существу, отрицательный шум. Один из производителей ультразвукового отпугивателя паразитов называет свой выход – на самом деле это белый шум, который молчит ниже 20 000 Гц – черный шум.
Наконец, зеленый шум описывается либо как середина спектра белого шума, либо как фоновый шум в мире – как спектр мощности, который усредняется в течение очень долгого времени в нескольких открытых местах по всей планете. Это выглядит скорее как розовый шум, но с горбом, добавленным около 500 Гц.
Слышали ли вы о каких-либо других цветах шума?
Если материал понравился, поставьте, пожалуйста, лайк и подписывайтесь на канал!
Спасибо!
