Fehér zaj rózsaszín zaj barna zaj. Az előfordulás természete szerint

CSAK PROFI

Zajszínek

A zajszínek olyan kifejezések rendszere, amelyek egy tetszőleges természetű jel spektruma (pontosabban spektrális sűrűsége, vagy matematikailag egy véletlenszerű folyamat eloszlási paraméterei) közötti analógia alapján bizonyos színeket rendelnek bizonyos típusú zajjelekhez. ) és a látható fény különböző színű spektrumait.

Ezt az absztrakciót széles körben alkalmazzák a zajjal foglalkozó technológiai ágakban (akusztika, elektronika, fizika stb.).

A fehér zaj olyan jel, amelynek spektrális sűrűsége minden frekvencián egyenletes, szórása pedig a végtelennel egyenlő. Állandó véletlenszerű folyamat.

Más szóval, egy ilyen jel ugyanolyan teljesítményű bármely frekvenciasávban. Például egy 40 és 60 hertz közötti 20 hertzes jelsáv teljesítménye ugyanolyan, mint a 4000 és 4020 hertz közötti sáv. Korlátlan frekvencia fehér zaj csak elméletben lehetséges, hiszen ebben az esetben ereje végtelen. A gyakorlatban egy jel csak egy korlátozott frekvenciasávon belül lehet fehér zaj.

Rózsaszín zaj

A rózsaszín zaj spektrális sűrűségét ~1/f adja (a sűrűség fordítottan arányos a frekvenciával). Egyenletesen bármilyen frekvencián. Például a 40 és 60 hertz közötti frekvenciasávban a jelteljesítmény megegyezik a 4000 és 6000 hertz közötti sáv teljesítményével. Egy ilyen jel spektrális sűrűsége a fehér zajhoz képest oktávonként 3 decibellel gyengül.

A rózsaszín zajra példa egy elrepülő helikopter hangja. Rózsaszín zaj található például a szívritmusokban, az agy elektromos aktivitásának grafikonjain, elektromágneses sugárzás kozmikus testek
Néha rózsaszín zaj minden olyan zaj, amelynek spektrális sűrűsége a frekvencia növekedésével csökken.

Kék (kék) zaj

Kék zaj- olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége oktávonként 3 dB-lel nő. Vagyis a spektrális sűrűsége arányos a frekvenciával, és a fehér zajhoz hasonlóan a gyakorlatban frekvenciakorlátozottnak kell lennie. A fül számára a kék zaj élesebb, mint a fehér zaj. A kék zajt a rózsaszín zaj megkülönböztetésével kapjuk; spektrumaik tükörszerűek.

Brown (vörös) zaj

A vörös zaj spektrális sűrűsége arányos 1/f²-vel, ahol f a frekvencia. Ez azt jelenti, hogy tovább alacsony frekvenciák ah, a zajnak több energiája van, még a rózsaszín zajnál is. A zajenergia oktávonként 6 decibellel csökken. Az akusztikus vörös zaj tompa, mint a fehér vagy rózsaszín zaj. A vörös zaj spektruma (logaritmikus skálán) az ibolya zaj spektrumának tükör ellentéte.
A fül számára a Brown-zaj „melegebbnek” tűnik, mint a fehér zaj.

Lila zaj

Ez egy olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége oktávonként 6 dB-lel nő. Vagyis a spektrális sűrűsége arányos a frekvencia négyzetével, és a fehér zajhoz hasonlóan a gyakorlatban szerves frekvenciájúnak kell lennie. A lila zajt a fehér zaj megkülönböztetésével kapjuk. Az ibolya zaj spektruma a vörös szín spektrumának tükör ellentéte.

Szürke zaj

A szürke zaj kifejezés olyan zajjelre utal, amelynek hangereje azonos emberi fül a teljes frekvenciatartományban. A szürke zaj spektrumát a Brown és az ibolya zaj spektrumának összeadásával kapjuk meg. A szürke zaj spektruma a középfrekvenciákon nagy csökkenést mutat, de az emberi fül a szürke zajt ugyanúgy érzékeli, mint a fehér zajt.

Vannak más, „kevésbé hivatalos” színek is:

A narancssárga zaj véges spektrális sűrűségű zaj. Az ilyen zaj spektrumában nulla energiájú csíkok vannak szétszórva a spektrumban. Ezek a csíkok a hangjegyek frekvenciáján helyezkednek el.

A vörös zaj lehet a Brown- vagy rózsaszín zaj szinonimája, vagy a nagy víztestekre jellemző természetes zaj megjelölése - a magas frekvenciákat elnyelő tengerek és óceánok. Vörös zaj hallatszik a partról az óceánban található távoli tárgyakból.

Zöld zaj – zaj természetes környezet. Hasonló a rózsaszín zajhoz, 500 Hz körüli fokozott frekvenciatartományban.

Fekete zaj
A "fekete zaj" kifejezésnek több meghatározása is van:

-Csend
1/f spektrumú zaj, ahol > 2. Különféle szimulálására szolgál természetes folyamatok. A „természeti és ember okozta katasztrófák, például árvizek, földcsuszamlások stb.” jellemzőjének tartják.

-Ultrahangos fehér zaj(20 kHz-nél nagyobb frekvenciával), hasonlóan az ún. "fekete fény" (amelynek a frekvenciája túl magas ahhoz, hogy érzékelni lehessen, de képes hatni a megfigyelőre vagy a műszerekre). Zaj, amelynek spektrumának energiája túlnyomórészt nulla, kivéve néhány csúcsot.

Zaj- különböző véletlenszerű ingadozások fizikai természet, amelyeket időbeli és spektrális szerkezetük összetettsége jellemez.

• Eredetileg a szó zaj kizárólag hangrezgésekkel kapcsolatos, de in modern tudomány kiterjesztették más típusú rezgésekre (rádió, elektromosság).

  Zajosztályozás

  Zaj- változó intenzitású és frekvenciájú időszakos hangok halmaza. Fiziológiai szempontból a zaj bármilyen kedvezőtlen észlelt hang.

  Spektrum szerint

  A zajokat álló és nem álló zajokra osztják.

  A spektrum természeténél fogva

  A spektrum jellege alapján a zaj a következőkre oszlik:

• 1 oktávnál szélesebb folyamatos spektrummal rendelkező szélessávú zaj;
• tónuszaj, amelynek spektrumában hangsúlyos hangok vannak. Egy hang akkor tekinthető kiejtettnek, ha az egyharmados oktáv frekvenciasávok egyike legalább 7 dB-lel meghaladja a többit.

Frekvencia szerint (Hz)

A frekvenciamenet szerint a zaj a következőkre oszlik:

• alacsony frekvenciaju (<400 Гц)
• középfrekvencia (400-1000 Hz)
• magas frekvencia (>1000 Hz)

Időbeli jellemzők szerint

• állandó;
• instabil, amely viszont oszcillálóra, szakaszosra és impulzívra oszlik.

Az előfordulás természete szerint

• Mechanikai
• Aerodinamikai
• Hidraulikus
• Elektromágneses

  Zajmérés

  A zaj számszerűsítésére statisztikai törvényszerűségek alapján meghatározott átlagolt paramétereket használunk. A zajjellemzők mérésére zajszintmérőket, frekvenciaelemzőket, korrelométereket stb.

  A zajszintet leggyakrabban decibelben mérik.

  A hang intenzitása decibelben

• Beszélgetés: 40-45
• Iroda: 50-60
• Utca: 70-80
• Gyár (nehézipar): 70-110
• Láncfűrész: 100
• Sugárhajtás: 120
• Vuvuzela: 130

Zajforrások

Források akusztikus zaj bármilyen rezgés szilárd, folyékony és gáznemű közegben szolgálhat; A technikában a zaj fő forrásai a különféle motorok és mechanizmusok. A zaj forrása szerinti következő osztályozása általánosan elfogadott: - mechanikai; - hidraulikus; - aerodinamikai; - elektromos.

A gépek és mechanizmusok megnövekedett zaja gyakran hibás működés vagy irracionális tervezés jele. A gyártás során zajforrások a közlekedés, technológiai berendezések, szellőztető rendszerek, pneumatikus és hidraulikus egységek, valamint a rezgést okozó források.

Nem akusztikus zajok

Elektronikus zaj- véletlenszerű ingadozások az áramokban és feszültségekben a rádióban elektronikus eszközök, az elektromos vákuumeszközök egyenetlen elektronemissziója (lövészaj, villódzási zaj), a félvezető eszközökben lévő töltéshordozók (vezető elektronok és lyukak) egyenetlen keletkezési és rekombinációs folyamatai, az áramhordozók hőmozgása a vezetőkben (termikus) eredményeként keletkeznek. zaj), a Föld hősugárzása És a föld légköre, valamint a bolygók, a Nap, a csillagok, a csillagközi közeg stb. (űrzaj).

A zaj hatása az emberre

A hangtartományban lévő zaj csökkenti a figyelmet és növeli a hibákat az előadás során különféle típusok művek A zaj lelassítja az ember reakcióját a technikai eszközöktől érkező jelekre. A zaj elnyomja a központit idegrendszer(CNS), változást okoz a légzésszámban és a pulzusban, hozzájárul az anyagcserezavarokhoz, az előforduláshoz szív-és érrendszeri betegségek, gyomorfekélyek, magas vérnyomás. Amikor zajnak van kitéve magas szintek(több mint 140 dB) lehetséges szakadás dobhártya, agyrázkódás, és még magasabb szinten (több mint 160 dB) és halál.

Higiénikus zajszabályozás

A munkahelyeken, lakóhelyiségekben, középületekben és lakóterületeken megengedett zajszint meghatározásához a GOST 12.1.003-83 szabványt használják. SSBT „Zaj. Általános biztonsági követelmények”, SN 2.2.4/2.1.8.562-96 „Zaj a munkahelyeken, lakó- és középületekben, valamint lakóterületeken.”

A hangtartományban a zaj normalizálása két módszerrel történik: a maximális zajszint spektrum és a dBA szerint. Az első módszer meghatározza a határt megengedett szintek(PD) kilenc oktáv sávban 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Hz geometriai átlagfrekvenciákkal. A második módszer a nem állandó zaj normalizálására szolgál, és olyan esetekben, amikor a valós zaj spektruma nem ismert. A szabványos mutató ebben az esetben az egyenértékű szélessávú hangszint állandó zaj, amely ugyanolyan hatással van az emberre, mint a zajszintmérő A skáláján mért valós szaggatott zaj.

Zajszínek

Zajszínek- olyan kifejezésrendszer, amely egy tetszőleges természetű jel spektruma (pontosabban spektrális sűrűsége, vagy matematikai értelemben egy véletlenszerű folyamat eloszlási paraméterei) közötti analógia alapján bizonyos színeket rendel bizonyos típusú zajjelekhez, a látható fény különböző színű spektrumai. Ezt az absztrakciót széles körben alkalmazzák a zajjal foglalkozó technológiai ágakban (akusztika, elektronika, fizika stb.).

fehér zaj

fehér zaj- stacionárius zaj, amelynek spektrális összetevői egyenletesen oszlanak el a teljes érintett frekvenciatartományban. A fehér zajra példa a közeli vízesés zaja (a távoli vízesés zaja rózsaszín, mivel a hang nagyfrekvenciás összetevői jobban csillapodnak a levegőben, mint az alacsony frekvenciák), vagy a Schottky-zaj a nagy ellenállású terminálokon. A nevét innen kapta fehér fény, amely az elektromágneses sugárzás teljes látható tartományának frekvenciájának elektromágneses hullámait tartalmazza.

A természetben és a technológiában „tiszta” fehér zaj (vagyis minden frekvencián azonos spektrális teljesítményű fehér zaj) nem fordul elő (mivel egy ilyen jelnek végtelen ereje lenne), azonban olyan zaj, amelynek spektrális sűrűsége azonos (vagy kissé eltérő) a vizsgált frekvenciatartományban.

Statisztikai tulajdonságok

A "fehér zaj" kifejezést általában olyan jelekre alkalmazzák, amelyeknek autokorrelációs függvénye van, matematikailag a Dirac delta függvény írja le minden dimenzióban. többdimenziós tér, amelyben ezt a jelet figyelembe veszik. Az ilyen tulajdonságú jelek fehér zajnak tekinthetők. Ez a statisztikai tulajdonság alapvető az ilyen típusú jeleknél.

Az a tény, hogy a fehér zaj időben (vagy bármely más érvben) nem korrelál, nem határozza meg értékeit az idő (vagy bármely más figyelembe vett érv) tartományban. A jel által vett halmazok tetszőlegesek lehetnek a fő statisztikai tulajdonságig (egy ilyen jel állandó összetevőjének azonban nullának kell lennie). Például egy bináris jel, amely csak nullával vagy eggyel egyenlő értékeket vehet fel, csak akkor lesz fehér zaj, ha a nullák és egyesek sorrendje nem korrelál. Folyamatos eloszlású jelek (pl. normális eloszlás), fehér zaj is lehet.

A diszkrét fehér zaj egyszerűen független sorozata (azaz statisztikailag nem rokon barát baráttal) számok.

Villogó zaj, rózsaszín zaj

villódzó zaj (villódzó zaj, 1/f zaj, Néha rózsaszín zaj az ilyen kifejezés szűken értelmezett értelmezésében) - szinte minden elektronikus eszközben megfigyelt elektronikus zaj; forrásai lehetnek a vezető közeg inhomogenitásai, tranzisztorok töltéshordozóinak generálása és rekombinációja stb. Általában az egyenárammal kapcsolatban említik.

A vibrálás zaj spektruma rózsaszín zaj, ezért is nevezik néha annak. A rózsaszín zajt azonban meg kell különböztetni, mint matematikai modell jel egy bizonyos típus, és a villogó zaj, mint az elektromos áramkörök jól körülhatárolható jelensége.

1996-ban, az Orosz Tudományos Akadémia Uráli Fiókjának Termofizikai Intézetében V. P. Koverdoy és V. N. Szkokov kísérletileg intenzív termikus pulzációt fedeztek fel a magforrási forrásból való átmenet során. folyékony nitrogén a filmhez a magas hőmérsékletű szupravezető termikus szakaszában. Ezeknek a pulzálásoknak a spektruma a villogó zajnak felel meg

Vörös zaj

Vörös zaj (Brown-zaj) egy zajjel, amely Brown-mozgást idéz elő. Mert angolul úgy hívják Barna (barna) zaj, nevét gyakran úgy fordítják oroszra, mint barna zaj.
A vörös zaj spektrális sűrűsége arányos 1/f²-vel, ahol f a frekvencia. Ez azt jelenti, hogy alacsony frekvenciákon a zaj több energiával rendelkezik, még a rózsaszín zajnál is. A zajenergia oktávonként 6 decibellel csökken. Az akusztikus vörös zaj tompa, mint a fehér vagy rózsaszín zaj

Kék (ciánkék) zaj

A kék zaj olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége oktávonként 3 dB-lel nő. Vagyis a spektrális sűrűsége a frekvenciával nő, és a fehér zajhoz hasonlóan a gyakorlatban frekvenciakorlátozottnak kell lennie. A fül számára a kék zaj élesebb, mint a fehér zaj. A kék zajt a rózsaszín zaj megkülönböztetésével kapjuk; spektrumaik tükörszerűek.

Lila zaj

A lila zaj olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége oktávonként 6 dB-lel nő. Vagyis a spektrális sűrűsége arányos a frekvencia négyzetével, és a fehér zajhoz hasonlóan a gyakorlatban frekvenciakorlátozottnak kell lennie. A lila zajt a fehér zaj megkülönböztetésével kapjuk. Az ibolya zaj spektruma a vörös szín spektrumának tükör ellentéte.

Szürke zaj

Term szürke zaj Olyan zajjelre utal, amely az emberi hallásra azonos szubjektív hangerővel rendelkezik az észlelt frekvencia teljes tartományában. A szürke zaj spektrumát a Brown és az ibolya zaj spektrumának összeadásával kapjuk meg. A szürke zaj spektruma azonban nagy „merülést” mutat a középfrekvenciákon emberi hallás szubjektíven érzékeli a szürke zajt egyenletes spektrális sűrűségben (frekvenciák túlsúlya nélkül).

Az amerikai szövetségi távközlési szabvány 1037C szójegyzéke meghatározza a fehér, rózsaszín, kék és fekete zajt.

Narancssárga zaj

A narancssárga zaj kvázi stacionárius zaj, véges spektrális sűrűséggel. Az ilyen zaj spektrumában nulla energiájú csíkok vannak szétszórva a spektrumban. Ezek a csíkok a hangjegyek frekvenciáján helyezkednek el.

Vörös zaj

A vörös zaj lehet a Brown- vagy rózsaszín zaj szinonimája, vagy a nagy víztestekre jellemző természetes zaj megjelölése - a magas frekvenciákat elnyelő tengerek és óceánok. Vörös zaj hallatszik a partról az óceánban található távoli tárgyakból.

Zöld zaj

A zöld zaj a természeti környezet zaja. Hasonló a rózsaszín zajhoz, 500 Hz körüli fokozott frekvenciatartományban

Fekete zaj

A "fekete zaj" kifejezésnek több meghatározása is van:

• Csend
• Zaj spektrummal 1/f β, ahol β > 2 (Manfred Schroeder, “ Fraktálok, káosz, hatalmi törvények"). Különféle természetes folyamatok szimulálására szolgál. Jellemzőnek tartják a "természeti és ember okozta katasztrófákat, például árvizeket, piaci összeomlásokat stb.".
• Ultrahangos fehérzaj (20 kHz-nél nagyobb frekvenciával), hasonlóan az ún. "fekete fény" (amelynek a frekvenciája túl magas ahhoz, hogy érzékelni lehessen, de képes hatni a megfigyelőre vagy a műszerekre).
• Zaj, amelynek spektrumának energiája túlnyomórészt nulla, kivéve néhány csúcsot

A zaj különböző intenzitású és frekvenciájú hangok véletlenszerű kombinációja. A zaj kezelésének gyakorlatában zavaró, nem kívánt hangot jelent. A zaj személyre gyakorolt ​​hatása a fő jellemzőitől függ, amelyek a következők:

- hangnyomásszintek (a továbbiakban: SPL);

- frekvencia összetétel (spektrum).

A hangnyomás az áthaladáskor keletkező nyomás változó része hanghullám az elosztási környezetben. Ezt az egységnyi területre ható erőt pascalban (Pa) mérik.

A levegőben a hangnyomás a hallásküszöb közelében 10-5 Pa és 103 Pa között változik. Egy átlagos beszélgetési hangerő mellett a hangnyomás változó összetevője körülbelül 0,1 Pa.

A minimális hangnyomás, amelyre az emberi fül reagál, 2·10-5 Pa, a fájdalomérzet nélkül érzékelhető maximális hangnyomás 102 Pa (1.6. ábra). Ezért az észlelt hangnyomás-tartomány emberi fül, 107 Pa.

p, Pa

2 × 10-4

2 × 10-5

ahol p a hangnyomás négyzetes középértéke, pascalban mérve;

p 0 – zéró hallásküszöb, vagyis az emberi fül érzékenységi küszöbének megfelelő nyomás 1000 Hz-es frekvencián (p 0 = 2·10–5).

Az emberi hallószervek képesek érzékelni a rezgéseket, amelyek frekvenciája től kezdve

16–20 Hz és 16–20 kHz között.

A sík a hallásküszöb és fájdalomküszöb a hallhatóság síkjának nevezzük. Ezt a síkot a következő adatok jellemzik:

- rezgési frekvencia szerint - 16–20 Hz – 16–20 kHz;

- hangnyomással – 0 – 130-140 dB.

A zajszint a zaj szerves jellemzője, így találta széles körű alkalmazás méréstechnikában és zajszabványosításban.

Az egységnyi területre jutó hangteljesítmény időbeli átlagát hangintenzitásnak nevezzük.

A hangintenzitást az intenzitás szintje alapján értékelik egy de-

ahol I – az intenzitás négyzetes középértéke;

I 0 = 10-12 W/m2 – a hangintenzitás nulla küszöbének értéke.

A hang intenzitása összefügg a hangerővel – ez az érték az adott hang hallási érzetét jellemzi (1.8. ábra). Egy hang hangereje komplex módon függ a hangnyomástól (hangintenzitástól). A rezgések állandó frekvenciájával és alakjával a hang hangereje a hangintenzitás (hangnyomás) növekedésével növekszik. Azonos hangnyomás mellett a harmonikus rezgések hangereje különböző frekvenciák más, vagyis tovább különböző frekvenciák A különböző intenzitású hangok hangereje azonos lehet.

Egy hang adott frekvenciájú hangerejét úgy értékeljük, hogy összehasonlítjuk egy 1000 Hz frekvenciájú tiszta hang hangjával. Egy 1000 Hz-es frekvenciájú tiszta hang hangnyomásszintjét (dB-ben), olyan hangos, mint a mért hang, az adott hang fononhangossági szintjének nevezzük (1.7. ábra).

1.7. ábra – Egyenlő hangossági görbék

Amint az az 1.7. ábrán látható egyenlő hangerősségi görbékből is látható, ahhoz, hogy 500 Hz-es frekvencián 4-es háttérhangerőt kapjunk, 20 dB-es hangnyomásra van szükség, azonos hangerőszinthez pedig 500 Hz-es frekvencián. 20 Hz, 60 dB hangnyomás szükséges.

A grafikonon látható görbékből jól látható, hogy 30-40 háttérszinten 1000 Hz-es frekvencián a 250-500 Hz frekvenciatartományban a hangerő megközelítőleg 6 dB-lel csökken.

Az intenzitás teljes tartománya, amelynél a hullám hangérzetet kelt az emberi fülben (10–12–10 W/m2), 0–130 dB hangerőszintnek felel meg. Az 1.2. táblázat egyes hangok hozzávetőleges hangerejét mutatja.

1.2. táblázat – Egyes hangok hozzávetőleges hangereje

	Hangerő becslés		Hangforrás
		hang, dB
	Nagyon csendes		Átlagos küszöbérzékenység
	Halk suttogás (1,5 m)		fül problémák
			A falmechanikai ketyegés
			Lépések puha szőnyegen (3-4 m)
			Csendes beszélgetés
	Mérsékelt		Személygépkocsi (10-15 m)
			Közepesen zajos utca
			Nyugodt beszélgetés (1 m)
	Nagyon hangos		Zajos utca
			szimfónikus Zenekar
			Pneumatikus kalapács
	Süketítő		Mennydörgés a fejük felett
			A hangot fájdalomként érzékelik

Az embert érő zaj osztályozása

1. A zajspektrum jellege alapján a következőket különböztetjük meg:

- tónuszaj, amelynek spektrumában hangsúlyos hangok vannak. A zaj tónusos jellegét gyakorlati célokra úgy határozzuk meg, hogy az 1/3 oktávos frekvenciasávokban mérjük az egyik sáv szintjének legalább 10 dB-lel való túllépését a szomszédos sávokhoz képest.

2. A zaj időbeli jellemzői szerint a következők:

- állandó zaj, amelynek hangszintje egy 8 órás munkanapon vagy a lakó- és középületek helyiségeiben, lakóterületen végzett mérések során legfeljebb 5 dBA-vel változik az idő múlásával, a zajszintmérő „lassan” jellemző időpontjában mérve;

- szaggatott zaj, amelynek szintje változó 8 órás munkanap, műszak vagy a mérések során lakó- és középületek helyiségeiben, lakóterületen változik a szerint

több mint 5 dBA-vel, a zajszintmérő „lassú” időjellemzőjén mérve.

A változó zajok a következő típusokra oszthatók:

- időben ingadozó zaj, amelynek zajszintje az időben folyamatosan változik;

- szaggatott zaj, amelynek hangszintje fokozatosan változik (5 dBA-vel vagy nagyobb mértékben), és azoknak az intervallumoknak az időtartama, amelyek során a szint állandó marad, 1 másodperc vagy több;

- impulzuszaj, amely egy vagy több elemből áll hangjelzések, amelyek mindegyike 1 másodpercnél rövidebb ideig tart, míg a dBAI-ben és dBA-ban mért zajszintek az „impulzus” és a „lassú” időjellemzők alapján legalább 7 dB-lel térnek el.

A zajszínek olyan kifejezések rendszere, amelyek egy tetszőleges természetű jel spektruma (pontosabban spektrális sűrűsége, vagy matematikailag egy véletlenszerű folyamat eloszlási paraméterei) közötti analógia alapján bizonyos színeket rendelnek bizonyos típusú zajjelekhez. ) és a látható fény különböző színű spektrumait. Ezt az absztrakciót széles körben alkalmazzák a zajjal foglalkozó technológiai ágakban (akusztika, elektronika, fizika stb.).

Színegyezések különféle típusok A zajjelet a spektrális sűrűség grafikonjaival (hisztogramjaival), azaz a jel teljesítményének frekvencia szerinti eloszlásával határozzák meg.

A fehér zaj minden frekvencián egyenletes spektrummal rendelkező jel (1.8. ábra). Más szóval, az ilyen jelek mindegyikében azonos teljesítményű

harci frekvenciasáv. Például egy 40 és 60 Hz közötti 20 Hz-es jelsáv teljesítménye ugyanolyan, mint a 4000 és 4020 Hz közötti jelsáv. A korlátlan frekvenciájú fehérzaj csak elméletben lehetséges, mivel ebben az esetben a teljesítménye végtelen. A gyakorlatban egy jel csak egy korlátozott frekvenciasávon belül lehet fehér zaj.

1.8. ábra – A fehér zaj spektrális sűrűsége

A rózsaszín zaj spektrális sűrűségét az 1/f képlet határozza meg (a sűrűség fordítottan arányos a frekvenciával), azaz logaritmikus frekvenciaskálán egyenletes (1.9. ábra). Például a 40 és 60 Hz közötti frekvenciasávban a jelteljesítmény megegyezik a 4000 és 6000 Hz közötti sáv teljesítményével. Egy ilyen jel spektrális sűrűsége a fehér zajhoz képest oktávonként 3 dB-el gyengül. A rózsaszín zajra példa egy elrepülő helikopter hangja. Rózsaszín zaj található például a szívritmusokban, az agy elektromos aktivitásának grafikonjain, a kozmikus testek elektromágneses sugárzásában.

Néha rózsaszín zaj minden olyan zaj, amelynek spektrális sűrűsége a frekvencia növekedésével csökken.

1.9. ábra – A rózsaszín zaj spektrális sűrűsége

A Brown-zaj hasonló a rózsaszín zajhoz, de spektrális sűrűsége oktávonként 6 dB-el csillapodik (1.10. ábra). Vagyis a spektrális sűrűsége fordítottan arányos a frekvencia négyzetével. A Brown-zaj a fehér zaj integrálásával vagy egy Brown-mozgást szimuláló algoritmus használatával érhető el. A vörös zaj spektruma (logaritmikus skálán) az ibolya zaj spektrumának tükör ellentéte. Néha ezt a zajt barnának is nevezik, mivel a Brown vezetéknév egyik fordítása „barna”. A fül számára a Brown-zaj „melegebbnek” tűnik, mint a fehér zaj.

I , HzBarna zaj

f, Hz

1.10. ábra – A barna zaj spektrális sűrűsége

Szintén a leggyakoribb:

a) kék zaj - olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége oktávonként 3 dB-lel nő; b) lila zaj - olyan jeltípus, amelynek spektrális sűrűsége nő

oktávonként 6 dB-re van beállítva; c) szürke zaj - a szürke zaj spektrumát a spektrumok összeadásával kapjuk meg

Brown és lila zaj.

Fehér zaj. Mi a haszna?

Tudod mi az a fehér zaj? Érezted már a hatását? Mi az előnye a fehér zajnak, és van-e ilyen elvileg?

Ezekre a kérdésekre próbálok most válaszolni!

Tehát a fehér zaj stacionárius zaj, amelynek spektrális komponensei egyenletesen oszlanak el a teljes frekvenciatartományban, ahogy a Wikipédia elmondja. Más szavakkal, ez olyan széles sávú sugárzás, amely megközelítőleg azonos intenzitású összes hullámhosszból vagy az ilyen különböző hullámhosszak maximális lehetséges spektrumából áll.

Nevét a fehér fénnyel analógia alapján kapta - ez a hatás a látható részben figyelhető meg napfény: Ha a látható fényspektrum összes színét összekeverjük, fehér színt adnak.

A területen hallható frekvenciák A fehér zajra példa a vízesés hangja.

Egy ilyen tudományos metafora folytatásaként!

Létezik a színes zaj fogalma is: zaj különböző színek. És sokféleségük mellett legmagasabb érték háromféle zajt tartalmaz: fehér zaj, barna zaj és rózsaszín zaj.

A zaj mindhárom fő típusa gyakori:

Ahol a különböző tényezők véletlenszerűen keverednek, a fehér zaj- hallható például, ha egy régi rádiót olyan hullámra hangolunk, amelynek nincsenek rádióállomásai. Egy másik példa a félvezetők termikus zaja. Az atomok kaotikus rezgései hozzák létre, és nagy erősítéssel minden hangvisszaadó készülékben jól hallható. A fehér zaj eredete egyértelmű – ez csak egy szerencsejáték.

Barna zaj. Alacsony frekvenciákon a zajnak több energiája van, mint a magas frekvenciákon. Az akusztikus barna (vagy vörös) zaj tompábban hallható, mint a fehér vagy rózsaszín zaj. A színének semmi köze hozzá barna a neki megfelelő fény. Barna - a Brown szóból, Brown-mozgalom. A barna zaj a fül számára „melegebbnek” tűnik, mint a fehér zaj, a természetben is elterjedt, és ez nem meglepő, hiszen véletlenszerű séta során keletkezik. Például megfelel a tenger hullámainak és természetesen a részecskék Brown-mozgásának.

Rózsaszín zaj tisztázatlan eredete ellenére rendkívül gyakori. Először akkor hívta fel magára a figyelmet, amikor a fizikusok észrevették, hogy néhány félvezető eszköz furcsa zajt ad ki. A szokásos termikus fehér zajon kívül több alacsony és nagyon alacsony frekvenciájú zajt is találtak. Kiderült, hogy ennek a zajnak a teljesítménye fordítottan arányos a frekvenciájával, és ez az összefüggés még a hertz ezredrészes frekvenciákra is igaz. Ez azt jelenti, hogy néhány több napig vagy tovább tartó folyamat zajlik a félvezetőkben, amelyek ezt a zajt keltik. "Flicker noise"-nak hívták, ami ma a rózsaszín zaj egy másik neve. Példák: vízesés távoli zaja (mivel a magas frekvenciájú hangkomponensek jobban csillapodnak a levegőben, mint az alacsony frekvenciák), repülő helikopter hangja, ez a zaj például szívritmusban, az agy elektromos aktivitásának grafikonjai, a kozmikus testek elektromágneses sugárzásában.

Azt is szeretném kiemelni zöld zaj- a természeti környezet zaja. A spektrum hasonló a rózsaszín zajhoz, 500 Hz körüli "tüskés". A zöld zaj a fehér zaj középfrekvenciáit is jelöli.

Hogyan hat a színes zaj az emberre?

Ahogy valószínűleg már sejtette – különböző módokon! Persze mindez egyéni. Kóstolja meg és színezze... ahogy mondani szokás! De sokan észrevették, hogy ez a zaj segít koncentrálni, ha zajos környezet van körülötte, segít elterelni a figyelmet minden gondolatról, ellazulni, elaludni, megnyugodni síró gyerekés még megnyugodni is fejfájás!

Mint ezek érdekes jellemzők Egy angol nyelvű oldalon találtam:

fehér zaj(minden frekvencián) hatékonyan takarja az idegen zajokat, mert a "spektrum" széles tartományát lefedi. Kiválóan alkalmas olvasáshoz, tanuláshoz és minden más, koncentrációt igénylő tevékenységhez.

Rózsaszín zaj(magas és alacsony frekvenciák keveréke) segít enyhíteni a stresszt és megbirkózni a feszültséggel. Olyan terápiás környezetet teremt, amely ellazítja a testet és a lelket.

Barna zaj(alacsony hangfrekvenciákat használ) javítja az alvást, elfedi a fülzúgást és csökkenti a fejfájást. Ezenkívül segít megnyugtatni gyermekeit és állatait.

Itt egy érdekes videó! A szkeptikusoknak gondolkodniuk kell rajta)))

Persze minden egyéni. És valószínűleg nem szabad száz százalékosan remélni ezeknek a hangoknak a csodálatos hatását. Próbáld ki, nézd meg, mi illik hozzád, de ne ess túlzásba! Zajok... természet hangjai... Ez mind jó! De néha jobb kimenni a természetbe (és ezt szinte mindenki megteheti hetente egyszer!).