Найти в Дзене
V_A_N

Pro… розовый шум [псевдо выручалочку аналогового звука]

Так называемый Pink noise узаконен с 1981 года (IEC 60094-1) для оценки частотного отклика кассетных дек и магнитофонов вообще. Мол, амплитудный спектр музыки равномерно спадает с ростом частоты (1/f), поэтому и проверять аудио аппаратуру надо на схожем сигнале. Правда, умалчивают, что это очень шибко усредненный спектр типа средней температуры по больнице. А на мгновенных спектрах высокие частоты в музыке нередко подпрыгивают «мама не горюй».

[By Warrakkk - Own work, CC BY-SA 3.0,]
[By Warrakkk - Own work, CC BY-SA 3.0,]

Интенсивность розового шума при увеличении частоты в 2 раза (октава) спадает тоже в 2 раза, а при росте частоты в 10 раз (декада) – уменьшается на 10 дБ. Т.е. если частота увеличится со 100 Гц до 10 кГц, то интенсивность шума снизится на 20 дБ. На слух розовый шум звучит нераздражающе приятно, как водопад вдали.

Коль речь зашла про цветные шумы, следует отметить белый шум, интенсивность которого не зависит от частоты. Т.е. линия АЧХ стремится к «горизонтали», не растёт и не уменьшается при любой частоте. Применяется в софтовых генераторах шума и при синтезировании электронных звуков. На слух белый шум похож на долгое «щ-щ-щ-щ-щ», произносимое-выдуваемое без пауз.

[Авторство: Javg (обсуждение · вклад). Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1405999]
[Авторство: Javg (обсуждение · вклад). Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1405999]

Благодаря своему «мягкому» спектру розовый шум без проблем запишется на любой не убитой в хлам ленте, причем с рекордным пиковым уровнем (аж до +10 дБ *).

Поэтому апологеты аналога и носятся с ним как с писаной торбой, радостно городя-плодя тучу псевдо тестов и снимая красочные видосики для своего продвижения с помощью прежде всего «трубы». Ведь нонче входного контроля содержания видео материала и компетентности автора в той же "трубе" нет от слова вообще, так что «мели Емеля – твоя неделя». И чем громче пукнешь хайпом, тем больше аукнется комментсов-лайков, ну и монеток. Хайп, глор, хейт – вот три базиса современного инфополя Инета. Неужели истина стала совсем ни кому не нужна? Впрочем, тема аудио по холивару не уступает футболу: про который все всё знают, только вот играть даже на дворовом уровне мало кто умеет.

Эх, если бы музыка реально имела спектр близкий к розовому шуму, то и записывалась бы на ленту вся в +10 без искажухи, и не надо ни какие MOL смотреть и уровень каждый раз поднастраивать: включил на запись, выкрутил до упора и сиди в расслабоне, бухай бухашку или кури куришку.

Отдельная тема - использование розового шума для определения (и сравнения) АЧХ магнитных лент, шумоподавления и даже самих дек. Её разберем в другой раз на живых примерах.

Выявлять посредством спектров розового шума спад или подъем на ВЧ - работёнка не для слабонервных. Тут без специализированного программного обеспечения, увы, лишь прикидки на глаз.

[https://www.youtube.com/@AlexMirgorodskiy]
[https://www.youtube.com/@AlexMirgorodskiy]

Любопытно, но сгенерировать чистый розовый шум не так-то просто, и оный есть далеко не в каждом аудио редакторе. Математическая формула весьма замысловата, а её корни уходят в заумь астрономии гравитационных волн, достойную толстенных докторских диссертацией.

Розовый шум можно заполучить с помощью компьютера, сначала создав сигнал белого шума и применив к нему преобразование Фурье, а затем разделив амплитуды различных частотных компонентов на квадратный корень из частоты и выполнив обратное преобразование Фурье.

Сие якобы эквивалентно пространственной фильтрации (свертке) сигнала белого шума с помощью фильтра «белый шум — розовый шум». Аппроксимация эта, судя по наклону спектра, довольно близка к "нужнику". Правда, временнАя структура такого шума своеобразна.

авторская реализация генереатора розовго шума из белого с гауссовским распределением - усреднённый спектр до 24 кГц
авторская реализация генереатора розовго шума из белого с гауссовским распределением - усреднённый спектр до 24 кГц

Но заморачиваться нонче не в моде. При этом во времени амплитуда что белого, что розового шума может быть распределена либо совершенно случайно (вырожденный случай, любое предсказание статистически исключено), либо иметь гауссовское распределение (в виде колокола, когда орёл-решка - фифти-фифти). Последнее гораздо ближе к природе (и к акустике вообще), но экономить вычислительные ресурсы не западло, поэтому хавайте первое.

случайное распределение шума по амлитуде (рисунок автора)
случайное распределение шума по амлитуде (рисунок автора)
пример гауссовского распределения белого шума (рисунок автора) - по абциссе амплитуда сигнала
пример гауссовского распределения белого шума (рисунок автора) - по абциссе амплитуда сигнала

Вместо чистого розового портвейна шума тестеры-болтуны-шустрилы нередко подсовывают коричневый шум, т.е. испоганенный по частоте ускоренно-скользким спуском. По сути, прокакашечный еще более легок для аудио аппаратуры в плане воспроизведения и аналоговой записи.

Интенсивность коричневого (красного шума) уменьшается на 6 дБ за октаву (20 дБ за декаду). При прослушивании он имеет "затухающий" или более "мягкий" звук по сравнению с розовым шумом. По слуховым ощущениям напоминает сильный ливень, или «ш-ш-ш-ш-ш».

авторская реализация генереатора чистого Brown Noise - усредеённый спектр до 24 кГц
авторская реализация генереатора чистого Brown Noise - усредеённый спектр до 24 кГц

На частотах ниже 100 Гц коричневый шум начинает загибаться. Феномен этот изучен, желающие могут углубиться в спец литературе.

Для проверки АЧХ записи на ленту следует использовать белый шум, иначе результат замучаетесь корректно интерпретировать. Или угодите в западню ...

А вот проверять-настраивать АС на больших уровнях громкости (например, для концертов) следует на розовом шуме.

… Однажды с коллегой во время очередной командировки за Урал пожертвовал выходным-отсыпным, рванув за спиртным по наводке в соседнюю деревушку на перекладных. Увы, напрасно, никакого алкозелья в захудалом сельпо не оказалось. Пришлось возвращаться восвояси совсем не хлебавши, долго-уныло ожидая заблудший рейсовый автобус.
На усушенной до мизера автостанции, заключающейся в приваренной к перевернутому старому колёсному ободу унитазной трубе с блеклой выцветшей табличкой, впечатлил и озадачил туалет в стиле одноместного сарайчика. Предвкушая долгожданный сброс избыточного давления в переполнившемся контуре, радостно распахнул серую от слёз дождей деревянно-дощатую дверь и обомлел... Из отверстия-очка для принятия продуктов большой и малой нужды жёлто-коричневым терриконом торчала высоченная ледяная глыба, которую за долгую зиму выперли злые морозы. Захлопнув за собой скрипучую со щелями дверь, страждущий опорожниться субъект попадал в ловушку: ноги разъезжались у скользкого основания зловещего террикона, а покинуть гальюн, не оседлав цветастый пик вовсе не коммунизма, реально было возможным, только пятясь назад, то есть аккурат голой задницей на всеобщее обозрение. Сходить по маленькому не замочив конечности и прожгя горячей струёй в терриконе грамотно направленную дорожку слива, удавалось далеко не всем. Справление нужды по большому нервно исключалось из-за риска измазаться в оттаевшем днём чужом дерьме и большой опасности не слезть с ледяной глыбы без помощи мифических собратьев односельчан и очень редких гостей укромного поселения. Кого шибко прижало – вываливали не шоколадные батончики с тыла сего туалетного сарайчика, сверкая из под задранных шуб и курток молочными телесами…

PS

Любопытен серый шум, спектральная плотность мощности которого близка к чувствительности частотной характеристике слуха человека. Данный тип шума используется для эмуляции собственных шумов магнитной ленты, или шуршания виниловой грампластинки (потрескивание и щелчки – другая тема).

[Общественное достояние: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1406045]
[Общественное достояние: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1406045]

===========================

[*] - ремарка Олега Лебедева

https://en.wikipedia.org/wiki/Pink_noise

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19273415

https://en.wikipedia.org/wiki/Smaart