Boje šuma- matematička apstrakcija koja signalu pripisuje određeni signal na temelju svojstava i parametara tog signala. Jedno takvo svojstvo koje se može koristiti za razlikovanje vrsta buke može biti (distribucija snage preko). Ova se apstrakcija široko koristi u granama tehnologije koje se bave bukom (, itd.).

Mnoge od sljedećih definicija razmatraju spektar signala na svim frekvencijama.

Bijeli šum ružičasti šum smeđi šum. Po prirodi nastanka

SAMO PROFESIONALIZAM

Boje šuma

Boje šuma su sustav pojmova koji pripisuju određene boje određenim vrstama signala šuma na temelju analogije između spektra signala proizvoljne prirode (točnije njegove spektralne gustoće ili, matematički rečeno, parametara distribucije slučajnog procesa ) i spektri raznih boja vidljive svjetlosti.

Ova apstrakcija ima široku primjenu u granama tehnologije koje se bave bukom (akustika, elektronika, fizika itd.).


Bijeli šum je signal s jednolikom spektralnom gustoćom na svim frekvencijama i disperzijom jednakom beskonačnosti. Je stacionarni slučajni proces.

Drugim riječima, takav signal ima istu snagu u bilo kojem frekvencijskom pojasu. Na primjer, pojas signala od 20 herca između 40 i 60 herca ima istu snagu kao pojas između 4000 i 4020 herca. Neograničena učestalost bijeli šum moguće je samo u teoriji, budući da je u ovom slučaju njegova moć beskonačna. U praksi, signal može biti samo bijeli šum unutar ograničenog frekvencijskog pojasa.


Ružičasti šum

Spektralna gustoća ružičastog šuma dana je s ~1/f (gustoća je obrnuto proporcionalna frekvenciji). Jednoliko na bilo kojoj frekvenciji. Na primjer, snaga signala u frekvencijskom pojasu između 40 i 60 herca jednaka je snazi ​​u pojasu između 4000 i 6000 herca. Spektralna gustoća takvog signala, u usporedbi s bijelim šumom, prigušuje se za 3 decibela po oktavi.

Primjer ružičastog šuma je zvuk helikoptera koji leti. Ružičasti šum se nalazi, na primjer, u srčanim ritmovima, u grafikonima električne aktivnosti u mozgu, u elektromagnetska radijacija svemirska tijela
Ponekad je ružičasti šum svaki šum čija se spektralna gustoća smanjuje s povećanjem frekvencije.

Plavi (cijan) šum

Plavi šum- vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 3 dB po oktavi. To jest, njegova spektralna gustoća proporcionalna je frekvenciji i, slično bijelom šumu, u praksi mora biti frekvencijski ograničena. Za uho se plavi šum percipira kao oštriji od bijelog. Plavi šum se dobiva razlikovanjem ružičastog šuma; spektri su im zrcalni.

Brownov (crveni) šum

Spektralna gustoća crvenog šuma proporcionalna je 1/f², gdje je f frekvencija. To znači da na niske frekvencije ah buka ima više energije, čak više od ružičaste buke. Energija buke opada za 6 decibela po oktavi. Akustični crveni šum čuje se kao prigušen u usporedbi s bijelim ili ružičastim šumom. Spektar crvenog šuma (na logaritamskoj skali) zrcalno je suprotan spektru ljubičastog šuma.
Za uho se Brownov šum percipira kao "topliji" od bijelog šuma.


Ljubičasta buka

Ovo je vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 6 dB po oktavi. To jest, njegova spektralna gustoća proporcionalna je kvadratu frekvencije i, slično bijelom šumu, u praksi bi trebao biti organske frekvencije. Ljubičasti šum se dobiva razlikovanjem bijelog šuma. Spektar ljubičastog šuma zrcalno je suprotan spektru crvenog.


Sivi šum

Pojam sivi šum odnosi se na signal šuma koji ima istu glasnoću za ljudsko uho preko cijelog frekvencijskog raspona. Spektar sivog šuma dobiva se zbrajanjem spektra Brownovog i ljubičastog šuma. Spektar sivog šuma ima veliki pad na srednjim frekvencijama, ali ljudsko uho percipira sivi šum na isti način kao i bijeli šum.


Postoje i druge, "manje službene" boje:


Narančasti šum je šum s konačnom spektralnom gustoćom. Spektar takve buke ima trake nulte energije raspršene po spektru. Ove pruge nalaze se na frekvencijama glazbenih nota.

Crveni šum može biti ili sinonim za Brownov ili ružičasti šum ili oznaka za prirodnu buku karakterističnu za velike vodene površine – mora i oceane koji apsorbiraju visoke frekvencije. Crveni šum se čuje s obale od udaljenih objekata koji se nalaze u oceanu.

Zeleni šum - šum prirodno okruženje. Slično ružičastom šumu s pojačanim frekvencijskim područjem oko 500 Hz.

Crni šum
Pojam "crni šum" ima nekoliko definicija:

-Tišina
Šum sa spektrom 1/f, gdje je > 2. Koristi se za simulaciju raznih prirodni procesi. Smatra se karakteristikom "prirodnih katastrofa i katastrofa uzrokovanih ljudskim djelovanjem kao što su poplave, klizišta, itd."

-Ultrazvučni bijeli šum(s frekvencijom većom od 20 kHz), slično tzv. "crno svjetlo" (s frekvencijama previsokim da bi se moglo uočiti, ali može utjecati na promatrača ili instrumente). Šum čiji spektar pretežno ima nultu energiju osim nekoliko vrhova.

Buka- slučajne fluktuacije raznih fizička priroda, koje karakterizira složenost njihove vremenske i spektralne strukture.

  • Izvorno riječ buka odnosi isključivo na zvučne vibracije, ali u moderna znanost prošireno je i na druge vrste vibracija (radio, elektricitet).

    Klasifikacija buke

    Buka- skup aperiodičnih zvukova različitog intenziteta i frekvencije. S fiziološkog gledišta, buka je svaki nepovoljan zvuk koji se opaža.

    Po spektru

    Šumove dijelimo na stacionarne i nestacionarne.

    Po prirodi spektra

    Prema prirodi spektra, buka se dijeli na:

  • širokopojasni šum s kontinuiranim spektrom širim od 1 oktave;
  • tonski šum, u čijem spektru ima izraženih tonova. Ton se smatra izraženim ako jedan od frekvencijskih pojasa jedne trećine oktave premašuje ostale za najmanje 7 dB.

Po frekvenciji (Hz)

Prema frekvencijskom odzivu šum se dijeli na:

  • niska frekvencija (<400 Гц)
  • srednja frekvencija (400-1000 Hz)
  • visoka frekvencija (>1000 Hz)

Prema karakteristikama vremena

  • konstantno;
  • nestabilna, koja se pak dijeli na oscilirajuću, isprekidanu i impulzivnu.

Po prirodi nastanka

  • Mehanički
  • Aerodinamički
  • Hidraulički
  • Elektromagnetski

    Mjerenje buke

    Za kvantificiranje buke koriste se prosječni parametri određeni na temelju statističkih zakona. Mjerači razine zvuka, analizatori frekvencije, korelometri itd. koriste se za mjerenje karakteristika buke.

    Razine buke najčešće se mjere u decibelima.

    Intenzitet zvuka u decibelima

  • Razgovor: 40-45
  • Ured: 50-60
  • Ulica: 70-80
  • Tvornica (teška industrija): 70-110
  • Motorna pila: 100
  • Lansiranje mlaznjaka: 120
  • Vuvuzela: 130

Izvori buke

Izvori akustični šum mogu poslužiti bilo kakve vibracije u krutim, tekućim i plinovitim medijima; U tehnici su glavni izvori buke razni motori i mehanizmi. Općenito je prihvaćena sljedeća klasifikacija buke prema izvoru: - mehanička; - hidraulički; - aerodinamički; - električni.

Povećana buka strojeva i mehanizama često je znak kvarova ili neracionalnih dizajna. Izvori buke u proizvodnji su transport, tehnološka oprema, ventilacijski sustavi, pneumatski i hidraulički uređaji, kao i izvori koji uzrokuju vibracije.

Neakustični šumovi

Elektronički šum- slučajne fluktuacije struja i napona u radiju elektronički uređaji, nastaju kao posljedica neravnomjerne emisije elektrona u električnim vakuumskim uređajima (šum pucanja, šum treperenja), neravnomjernih procesa generiranja i rekombinacije nositelja naboja (vodljivih elektrona i šupljina) u poluvodičkim uređajima, toplinskog kretanja nositelja struje u vodičima (toplinski buka), toplinsko zračenje Zemlje I zemljina atmosfera, kao i planeti, Sunce, zvijezde, međuzvjezdani medij itd. (svemirski šum).

Utjecaj buke na čovjeka

Šum u audio rasponu dovodi do smanjene pažnje i povećanih pogrešaka pri izvođenju različite vrste djela Buka usporava reakciju osobe na signale koji dolaze iz tehničkih uređaja. Buka deprimira središnji dio živčani sustav(SŽS), uzrokuje promjene u brzini disanja i pulsu, pridonosi metaboličkim poremećajima, pojavi kardiovaskularne bolesti, čir na želucu, hipertenzija. Pri izlaganju buci visoke razine(više od 140 dB) moguće pucanje bubnjićima, potres mozga, a na još višim razinama (više od 160 dB) i smrt.

Higijenska regulacija buke

Za određivanje dopuštene razine buke na radnim mjestima, u stambenim prostorijama, javnim zgradama i stambenim prostorima koristi se GOST 12.1.003-83. SSBT “Buka. Opći sigurnosni zahtjevi”, SN 2.2.4/2.1.8.562-96 “Buka na radnim mjestima, u stambenim i javnim zgradama te u stambenim prostorima.”

Normalizacija buke u audio rasponu provodi se pomoću dvije metode: prema spektru maksimalne razine buke i prema dBA. Prva metoda postavlja granicu dopuštene razine(PD) u devet oktavnih pojaseva s geometrijskim srednjim frekvencijama od 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz. Druga metoda se koristi za normalizaciju nekonstantnog šuma iu slučajevima kada spektar stvarnog šuma nije poznat. Standardizirani pokazatelj u ovom slučaju je ekvivalentna širokopojasna razina zvuka stalna buka, koja ima isti učinak na osobu kao stvarna povremena buka mjerena na A ljestvici zvukomjera.

Boje šuma

Boje šuma- sustav pojmova koji određenim vrstama signala šuma dodjeljuje određene boje na temelju analogije između spektra signala proizvoljne prirode (točnije njegove spektralne gustoće ili, matematički rečeno, parametara raspodjele slučajnog procesa) i spektri raznih boja vidljive svjetlosti. Ova apstrakcija ima široku primjenu u granama tehnologije koje se bave bukom (akustika, elektronika, fizika itd.).

bijeli šum

bijeli šum- stacionarni šum, čije su spektralne komponente ravnomjerno raspoređene po cijelom rasponu uključenih frekvencija. Primjeri bijelog šuma su šum obližnjeg vodopada (šum udaljenog vodopada je ružičast jer su visokofrekventne komponente zvuka prigušene u zraku više od niskofrekventnih) ili Schottkyjev šum na terminalima visokog otpora. Dobio ime po bijela svjetlost, koji sadrži elektromagnetske valove frekvencija cijelog vidljivog područja elektromagnetskog zračenja.

U prirodi i tehnici se ne pojavljuje “čisti” bijeli šum (tj. bijeli šum koji ima istu spektralnu snagu na svim frekvencijama) (zbog činjenice da bi takav signal imao beskonačnu snagu), međutim svaki šum čija spektralna gustoća je isti (ili malo drugačiji) u frekvencijskom rasponu koji se razmatra.

Statistička svojstva

Izraz "bijeli šum" obično se primjenjuje na signal koji ima autokorelacijsku funkciju, matematički opisanu Diracovom delta funkcijom u svim dimenzijama višedimenzionalni prostor, u kojem se ovaj signal razmatra. Signali s ovim svojstvom mogu se smatrati bijelim šumom. Ovo statističko svojstvo je temeljno za signale ove vrste.

Činjenica da bijeli šum nije u korelaciji u vremenu (ili u bilo kojem drugom argumentu) ne određuje njegove vrijednosti u domeni vremena (ili bilo kojeg drugog razmatranog argumenta). Skupovi koje prima signal mogu biti proizvoljni do glavnog statističkog svojstva (međutim, konstantna komponenta takvog signala mora biti jednaka nuli). Na primjer, binarni signal koji može poprimiti samo vrijednosti jednake nuli ili jedinici bit će samo bijeli šum ako niz nula i jedinica nije u korelaciji. Signali s kontinuiranom distribucijom (npr. normalna distribucija), također može biti bijeli šum.

Diskretni bijeli šum jednostavno je niz neovisnih (to jest, statistički ne srodni prijatelj s prijateljem) brojevima.

Šum titranja, ružičasti šum

buka treperenja (buka treperenja, 1/f šum, Ponekad ružičasti šum u uskom primijenjenom razumijevanju takvog pojma) - elektronički šum koji se opaža u gotovo svim elektroničkim uređajima; njegovi izvori mogu biti nehomogenosti u vodljivom mediju, stvaranje i rekombinacija nositelja naboja u tranzistorima itd. Obično se spominje u vezi s istosmjernom strujom.

Šum treperenja ima spektar ružičastog šuma, zbog čega se ponekad tako i naziva. Međutim, ružičasti šum treba razlikovati kao matematički model signal određeni tip, i šum titranja, kao dobro definiran fenomen u električnim krugovima.

Godine 1996., u Institutu za termofiziku, Uralski ogranak Ruske akademije znanosti, V. P. Koverdoy i V. N. Skokov eksperimentalno su otkrili intenzivne toplinske pulsacije tijekom prijelaza iz režima jezgrenog vrenja tekući dušik na film u toplinskom dijelu visokotemperaturnog supravodiča. Spektar ovih pulsacija odgovara buci treperenja

Crveni šum

Crveni šum (Brownov šum) je signal šuma koji proizvodi Brownovo gibanje. Jer na engleskom se to zove Smeđi (Brownian) šum, njegovo se ime često prevodi na ruski kao smeđi šum.
Spektralna gustoća crvenog šuma proporcionalna je 1/f², gdje je f frekvencija. To znači da na niskim frekvencijama šum ima više energije, čak više od ružičastog šuma. Energija buke opada za 6 decibela po oktavi. Akustični crveni šum čuje se kao prigušen u usporedbi s bijelim ili ružičastim šumom

Plavi (cijan) šum

Plavi šum je vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 3 dB po oktavi. To jest, njegova spektralna gustoća raste s frekvencijom i, slično bijelom šumu, u praksi mora biti frekvencijski ograničen. Za uho se plavi šum percipira kao oštriji od bijelog. Plavi šum se dobiva razlikovanjem ružičastog šuma; spektri su im zrcalni.

Ljubičasta buka

Ljubičasti šum je vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 6 dB po oktavi. To jest, njegova spektralna gustoća proporcionalna je kvadratu frekvencije i, slično bijelom šumu, u praksi mora biti frekvencijski ograničena. Ljubičasti šum se dobiva razlikovanjem bijelog šuma. Spektar ljubičastog šuma zrcalno je suprotan spektru crvenog.


Sivi šum

Termin sivi šum odnosi se na signal šuma koji ima istu subjektivnu glasnoću za ljudski sluh u cijelom rasponu percipiranih frekvencija. Spektar sivog šuma dobiva se zbrajanjem spektra Brownovog i ljubičastog šuma. Međutim, spektar sivog šuma pokazuje veliki "pad" na srednjim frekvencijama ljudski sluh subjektivno percipira sivi šum kao ujednačen u spektralnoj gustoći (bez prevlasti bilo koje frekvencije).




Rječnik američkog federalnog telekomunikacijskog standarda 1037C definira bijeli, ružičasti, plavi i crni šum.

Narančasti šum

Narančasti šum je kvazistacionarni šum s konačnom spektralnom gustoćom. Spektar takve buke ima trake nulte energije raspršene po spektru. Ove pruge nalaze se na frekvencijama glazbenih nota.

Crveni šum

Crveni šum može biti sinonim za Brownov ili ružičasti šum ili oznaka za prirodnu buku karakterističnu za velike vodene površine – mora i oceane koji apsorbiraju visoke frekvencije. Crveni šum se čuje s obale od udaljenih objekata koji se nalaze u oceanu.

Zeleni šum

Zelena buka je buka prirodnog okoliša. Slično ružičastom šumu s pojačanim frekvencijskim područjem oko 500 Hz

Crni šum

Pojam "crni šum" ima nekoliko definicija:

  • Tišina
  • Šum sa spektrom 1/f β, gdje je β > 2 (Manfred Schroeder, “ Fraktali, kaos, zakoni moći"). Koristi se za simulaciju raznih prirodnih procesa. Smatra se karakterističnim za "prirodne katastrofe i katastrofe izazvane ljudskim djelovanjem, kao što su poplave, tržišni slomovi, itd."
  • Ultrazvučni bijeli šum (s frekvencijom većom od 20 kHz), sličan tzv. "crno svjetlo" (s frekvencijama previsokim da bi se moglo uočiti, ali može utjecati na promatrača ili instrumente).
  • Šum čiji spektar pretežno ima nultu energiju osim nekoliko vrhova

Buka je nasumična kombinacija zvukova različitog intenziteta i frekvencije. U praksi postupanja s bukom, to znači uznemirujući, neželjeni zvuk. Utjecaj buke na čovjeka ovisi o njezinim glavnim karakteristikama, a to su:

- razine zvučnog tlaka (u daljnjem tekstu SPL);

- frekvencijski sastav (spektar).

Zvučni tlak je promjenjivi dio tlaka koji se stvara prilikom prolaska zvučni val u distribucijskom okruženju. Ova sila koja djeluje po jedinici površine mjeri se u paskalima (Pa).

Tlak zvuka u zraku varira od 10–5 Pa blizu praga sluha do 103 Pa. Pri prosječnoj glasnoći razgovora, varijabilna komponenta zvučnog tlaka je oko 0,1 Pa.

Minimalni zvučni tlak na koji ljudsko uho reagira je 2·10–5 Pa, a maksimalni zvučni tlak koji se opaža bez osjećaja boli je 102 Pa (slika 1.6). Prema tome, raspon percipiranih zvučnih tlakova ljudsko uho, iznosi 107 Pa.

p, Pa

2 × 10- 4

2 × 10-5

gdje je p korijen srednje kvadratne vrijednosti zvučnog tlaka, izmjeren u paskalima;

p 0 – nulti prag čujnosti, odnosno tlak koji odgovara pragu osjetljivosti ljudskog uha na frekvenciji od 1000 Hz (p 0 = 2·10–5).

Ljudski slušni organi sposobni su zamijetiti vibracije s frekvencijama u rasponu od

16–20 Hz do 16–20 kHz.

Ravnina između praga sluha i prag boli naziva se ravnina čujnosti. Ovu ravninu karakteriziraju sljedeći podaci:

- frekvencijom vibracije – 16–20 Hz – 16–20 kHz;

- zvučnim pritiskom – 0 – 130–140 dB.

Razina zvuka sastavna je karakteristika buke, tako je utvrdio široka primjena u mjernoj tehnici i standardizaciji buke.

Prosječna vrijednost zvučne snage po jedinici površine naziva se intenzitet zvuka.

Intenzitet zvuka procjenjuje se razinom intenziteta na ljestvici de-

gdje je I – srednje kvadratne vrijednosti intenziteta;

I 0 = 10–12 W/m2 – vrijednost nultog praga jakosti zvuka.

Intenzitet zvuka povezan je s glasnoćom zvuka - vrijednost koja karakterizira slušni osjećaj danog zvuka (slika 1.8). Glasnoća zvuka na složen način ovisi o zvučnom tlaku (jačini zvuka). Uz konstantnu frekvenciju i oblik titraja, glasnoća zvuka raste s povećanjem intenziteta zvuka (zvučnog tlaka). Pri istom zvučnom tlaku glasnoća zvuka harmonijskih vibracija različite frekvencije drugačiji, odnosno na različite frekvencije Zvukovi različitog intenziteta mogu imati istu glasnoću.

Glasnoća zvuka na danoj frekvenciji procjenjuje se usporedbom s glasnoćom čistog tona s frekvencijom od 1000 Hz. Razina zvučnog tlaka (u dB) čistog tona frekvencije 1000 Hz, glasnoće zvuka koji se mjeri, naziva se fononska razina glasnoće tog zvuka (slika 1.7).

Slika 1.7 – Krivulje jednake glasnoće

Kao što se može vidjeti iz krivulja jednake glasnoće prikazanih na slici 1.7, da bi se dobila pozadinska razina glasnoće 4 na frekvenciji od 500 Hz, potreban je zvučni tlak od 20 dB, a za istu razinu glasnoće na frekvenciji od 20 Hz, potreban je zvučni tlak od 60 dB.

Iz krivulja prikazanih na grafikonu jasno je da se na razini od 30–40 pozadine pri frekvenciji od 1000 Hz u frekvencijskom rasponu od 250–500 Hz glasnoća smanjuje za približno 6 dB.

Cjelokupni raspon intenziteta pri kojem val izaziva zvučni osjećaj u ljudskom uhu (od 10–12 do 10 W/m2) odgovara razinama glasnoće od 0 do 130 dB. Tablica 1.2 prikazuje približne razine glasnoće za neke zvukove.

Tablica 1.2 - Približne razine glasnoće za neke zvukove

Procjena glasnoće zvuka

Izvor zvuka

zvuk, dB

Vrlo tiho

Prosječna osjetljivost praga

Tihi šapat (1,5 m)

problemi s ušima

Otkucavanje zida mehaničko

Koraci na mekom tepihu (3–4 m)

Tihi razgovor

Umjereno

Osobni automobil (10–15 m)

Srednje bučna ulica

Miran razgovor (1 m)

Jako glasno

Bučna ulica

Simfonijski orkestar

Pneumatski čekić

Zaglušujući

Grmljavina iznad glave

Zvuk se doživljava kao bol

Klasifikacija buke koja utječe na ljude

1. Na temelju prirode spektra buke razlikuju se:

- tonski šum, u čijem spektru ima izraženih tonova. Tonska priroda buke za praktične potrebe utvrđuje se mjerenjem u frekvencijskim pojasima od 1/3 oktave prekoračenjem razine u jednom pojasu nad susjednim za najmanje 10 dB.

2. Prema vremenskim karakteristikama buke postoje:

- stalna buka, čija je razina zvuka tijekom 8-satnog radnog dana ili tijekom mjerenja u prostorijama stambenih i javnih zgrada, u stambenim područjima, mijenja se tijekom vremena za najviše 5 dBA kada se mjeri na vremenskoj karakteristici mjerača razine zvuka "polako";

- povremena buka, čija razina varira 8 satni radni dan, radna smjena ili tijekom mjerenja u prostorijama stambenih i javnih zgrada, u stambenim prostorima mijenja prema

vrijeme za više od 5 dBA kada se mjeri na "sporoj" vremenskoj karakteristici zvukomjera.

Promjenjive buke dijele se na sljedeće vrste:

- vremenski fluktuirajuća buka, čija se razina zvuka neprestano mijenja tijekom vremena;

- isprekidana buka, čija se razina zvuka mijenja postupno (za 5 dBA ili više), a trajanje intervala tijekom kojih razina ostaje konstantna je 1 sekunda ili više;

- impulsni šum koji se sastoji od jednog ili više zvučni signali, od kojih svaki traje manje od 1 sekunde, dok se razine zvuka u dBAI i dBA, izmjerene redom na vremenskim karakteristikama "pulsa" i "sporo", razlikuju za najmanje 7 dB.

Boje šuma su sustav pojmova koji pripisuju određene boje određenim vrstama signala šuma na temelju analogije između spektra signala proizvoljne prirode (točnije njegove spektralne gustoće ili, matematički rečeno, parametara distribucije slučajnog procesa ) i spektri raznih boja vidljive svjetlosti. Ova apstrakcija ima široku primjenu u granama tehnologije koje se bave bukom (akustika, elektronika, fizika itd.).

Boja odgovara različite vrste signala šuma određuju se pomoću grafikona (histograma) spektralne gustoće, odnosno raspodjele snage signala po frekvenciji.

Bijeli šum je signal ujednačenog spektra na svim frekvencijama (slika 1.8). Drugim riječima, takav signal ima istu snagu u svim

borbeni frekvencijski pojas. Na primjer, signalni pojas od 20 Hz između 40 i 60 Hz ima istu snagu kao signalni pojas između 4000 i 4020 Hz. Bijeli šum neograničene frekvencije moguć je samo u teoriji, budući da je u ovom slučaju njegova snaga beskonačna. U praksi, signal može biti samo bijeli šum unutar ograničenog frekvencijskog pojasa.

Slika 1.8 – Spektralna gustoća bijelog šuma

Spektralna gustoća ružičastog šuma određena je formulom 1/f (gustoća je obrnuto proporcionalna frekvenciji), odnosno jednolika je na logaritamskoj frekvencijskoj ljestvici (slika 1.9). Na primjer, snaga signala u frekvencijskom pojasu između 40 i 60 Hz jednaka je snazi ​​u pojasu između 4000 i 6000 Hz. Spektralna gustoća takvog signala, u usporedbi s bijelim šumom, prigušuje se za 3 dB po oktavi. Primjer ružičastog šuma je zvuk helikoptera koji leti. Ružičasti šum nalazimo, primjerice, u srčanim ritmovima, u grafovima električne aktivnosti mozga, u elektromagnetskom zračenju kozmičkih tijela.

Ponekad je ružičasti šum svaki šum čija se spektralna gustoća smanjuje s povećanjem frekvencije.

Slika 1.9 – Spektralna gustoća ružičastog šuma

Brownov šum sličan je ružičastom šumu, ali njegova spektralna gustoća slabi za 6 dB po oktavi (slika 1.10). To jest, njegova spektralna gustoća obrnuto je proporcionalna kvadratu frekvencije. Brownov šum se može dobiti integracijom bijelog šuma ili korištenjem algoritma koji simulira Brownovo gibanje. Spektar crvenog šuma (na logaritamskoj skali) zrcalno je suprotan spektru ljubičastog šuma. Ponekad se ovaj šum naziva i smeđim, jer je jedan od prijevoda prezimena Brown "smeđi". Za uho se Brownov šum percipira kao "topliji" od bijelog šuma.

I , HzSmeđi šum

f, Hz

Slika 1.10 – Spektralna gustoća smeđeg šuma

Također najčešći:

a) plavi šum - vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 3 dB po oktavi; b) ljubičasti šum - vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava

je podešen na 6 dB po oktavi; c) sivi šum – spektar sivog šuma dobiva se zbrajanjem spektara

Brownov i ljubičasti šum.

Bijeli šum. Koja je korist?

Znate li što je bijeli šum? Jeste li ikada osjetili njegove učinke? Koja je korist od bijelog šuma i postoji li to u principu?

Sada ću pokušati odgovoriti na ova pitanja!

Dakle, bijeli šum je stacionarni šum, čije su spektralne komponente ravnomjerno raspoređene po cijelom rasponu uključenih frekvencija, kako nam kaže Wikipedia. Drugim riječima, radi se o širokopojasnom zračenju koje se sastoji od svih valnih duljina približno istog intenziteta ili maksimalnog mogućeg spektra takvih različitih valnih duljina.

Ime je dobio po analogiji s bijelom svjetlošću - efekt koji se opaža u vidljivom dijelu sunčeva svjetlost: Ako se sve boje vidljivog spektra svjetlosti pomiješaju, dat će bijelu boju.

U području zvučne frekvencije Primjer bijelog šuma je zvuk vodopada.

U nastavku takve znanstvene metafore!

Postoji i koncept obojene buke: buka različite boje. I među svom njihovom raznolikošću najveća vrijednost ima tri vrste buke: bijeli šum, smeđi šum i ružičasti šum.

Sve tri glavne vrste buke su uobičajene:

Gdje su različiti faktori nasumično pomiješani, a bijeli šum- čuje se npr. ako stari radio ugodite na val koji nema radiostanica. Drugi primjer je toplinski šum u poluvodičima. Stvaraju ga kaotične vibracije atoma i uz veliko pojačanje sasvim je čujan u bilo kojem uređaju za reprodukciju zvuka. Podrijetlo bijelog šuma je jasno – to je samo igra na sreću.

Smeđi šum. Na niskim frekvencijama buka ima više energije nego na visokim frekvencijama. Akustični smeđi (ili crveni) šum čuje se kao prigušen u usporedbi s bijelim ili ružičastim šumom. Njegova boja nema nikakve veze smeđa svjetlo koje mu odgovara. Brown - od riječi Brown, Brownov pokret. Za uho se smeđi šum percipira kao "topliji" od bijelog. Također je široko rasprostranjen u prirodi, što ne čudi - na kraju krajeva, generira se nasumičnim hodom. Na primjer, odgovara morskim valovima i, naravno, Brownovom gibanju čestica.

Ružičasti šum, unatoč nejasnom podrijetlu, izuzetno je čest. Prvi put je privuklo pozornost kada su fizičari primijetili da neki poluvodički uređaji proizvode čudan zvuk. Uz uobičajeni toplinski bijeli šum, otkrili su prisutnost šuma koji je imao više niskih i vrlo niskih frekvencija. Pokazalo se da je snaga tog šuma obrnuto proporcionalna njegovoj frekvenciji i taj odnos vrijedi čak i za frekvencije od tisućinki herca. To znači da se u poluvodičima odvijaju neki procesi koji traju nekoliko dana ili više, koji stvaraju ovaj šum. Nazvan je "buka treperenja", što je sada drugo ime za ružičasti šum. Primjeri: udaljeni šum vodopada (budući da su visokofrekventne komponente zvuka prigušene u zraku više od niskofrekventnih), zvuk letećeg helikoptera, ovaj šum nalazimo i npr. u srčanim ritmovima, u grafovi električne aktivnosti mozga, u elektromagnetskom zračenju kozmičkih tijela.

Također bih želio istaknuti zeleni šum- buka prirodnog okoliša. Spektar je sličan spektru ružičastog šuma s "šiljkom" oko 500 Hz. Zeleni šum također označava srednje frekvencije bijelog šuma.

Kako obojena buka utječe na osobu?

Kao što ste vjerojatno već pogodili – na različite načine! Naravno, sve je to individualno. Okus i boja...kako se kaže! Ali mnogi su primijetili da ova buka pomaže koncentrirati se ako je okolo bučno, pomaže odvratiti pažnju od bilo kakvih misli, opustiti se, zaspati, smiriti plač djeteta pa čak i smiriti se glavobolja!

Kao ove zanimljive karakteristike Našao sam na jednom sajtu na engleskom jeziku:

bijeli šum(na svim frekvencijama) učinkovit je masker vanjske buke jer pokriva širok raspon "spektra". Izvrstan je za čitanje, učenje i bilo koju drugu aktivnost koja zahtijeva koncentraciju.

Ružičasti šum(mješavina visokih i niskih frekvencija) pomoći će u oslobađanju od stresa i borbi s napetostima. Stvara terapeutsko okruženje koje opušta vaš um i tijelo.

Smeđi šum(koristi niske frekvencije zvuka) pomaže poboljšati san, maskira tinitus i smanjuje glavobolju. Također će pomoći u smirivanju vaše djece i životinja.

Evo jednog zanimljivog videa! Skeptici bi trebali razmisliti o tome)))

Naravno, sve je individualno. I, vjerojatno, ne treba se nadati čudesnom učinku ovih zvukova sto posto. Probajte, vidite što vam odgovara, ali nemojte pretjerivati! Šumovi... zvukovi prirode... Sve je ovo dobro! Ali ponekad je bolje otići u prirodu (a gotovo svatko to može jednom tjedno!).

Definicije

Podudaranje boja različitih vrsta signala šuma utvrđuje se pomoću sličnih vrsta elektromagnetskih signala. To jest, ako se signal šuma naziva "plavim", tada će odgovarajući elektromagnetski signal s valnim duljinama vidljive svjetlosti biti plav.

Bijeli šum je signal s glatkim frekvencijskim spektrom na svim frekvencijama. Drugim riječima, takav signal je isti u bilo kojem frekvencijskom pojasu. Na primjer, pojas signala od 20 herca između 40 i 60 herca ima istu snagu kao pojas između 4000 i 4020 herca. Bijeli šum neograničene frekvencije moguć je samo u teoriji, budući da je u ovom slučaju njegova snaga beskonačna. U praksi, signal može biti samo bijeli šum unutar ograničenog frekvencijskog pojasa.



Ružičasti šum Frekvencijski spektar je gladak u skali. Odnosno, snaga signala u frekvencijskom pojasu između 40 i 60 herca jednaka je snazi ​​u pojasu između 4000 i 6000 herca. Spektralna gustoća takvog signala, u usporedbi s bijelim šumom, prigušena je za 3 za svaki . To jest, njegova spektralna gustoća je obrnuto proporcionalna frekvenciji.



Plavi šum Plavi šum je vrsta signala čija se spektralna gustoća povećava za 3 dB po oktavi u ograničenom frekvencijskom pojasu. To jest, njegova spektralna gustoća proporcionalna je frekvenciji.



Pojam sive buke odnosi se na signal šuma koji ima istu glasnoću za ljudsko uho u cijelom frekvencijskom rasponu.


Federalni telekomunikacijski standard 1037C Rječnik definira bijeli, ružičasti, plavi i crni šum.

KATEGORIJE

POPULARNI ČLANCI

2023 “kingad.ru” - ultrazvučni pregled ljudskih organa