что такое белый шум розовый шум
Описание, инструкция по использованию тестового аудиодиска «Let’s test!» (ЧАСТЬ 3)
Проверка на дорожках. Let’s test! (Часть 2) Начало ТУТ и ТУТ
Источник: журнал Автозвук, 07/2002. Андрей Елютин, Николай Ефремов
Розовый шум — эталонный сигнал в электроакустике. Эталонный и уникальный, потому что содержит все частоты звукового спектра сразу. Однако у тех, кто к электроакустическим измерениям не привык, возникают вопросы: почему он розовый, а не белый, ведь в области зрения именно белый — результат смешения всех цветов. Дело здесь вот в чём. Белым шумом будет такой шумовой сигнал, у которого на единицу частоты всюду приходится равная энергия. То есть: в полосе частот от 100 Гц до 101 Гц сосредоточено энергии столько же, сколько в полосе от 1000 до 1001 Гц. На экране спектроанализатора со сплошной шкалой частотная характеристика такого шума будет горизонтальной прямой. Почти прямой, потому что сигнал всё-таки хаотический и интеграция всех случайных всплесков в идеальную прямую произойдет (теоретически) через бесконечное время интеграции. Спрашивается, чем такой шум нам не угодил? Да вот чем. Раз на каждый герц энергии приходится поровну, то в полосе частот 1000 — 5000 Гц её будет в 10 раз больше, чем в полосе 100 — 500 Гц. Кому такой сигнал нужен? Только профессиональным убийцам ВЧ-динамиков.
Если подключить к источнику белого шума анализатор, измеряющий энергию, например, в третьоктавных полосах (а так устроено большинство спектроанализаторов, работающих в режиме реального времени, RTA), то сразу станет видно, как распределяется энергия по частотным полосам. С каждым удвоением частоты уровень повышается на 6 дБ, то есть — тоже в два раза. Такой шум ничего общего с реальным распределением энергии по спектру, будь то музыка, речь или природные шумы, не имеет.
Иное дело шум розовый. Своё название он получил из-за того, что его АЧХ при измерении вдоль непрерывной оси частот, имеет постоянный наклон 6 дБ/окт. Чем ниже частота, тем уровень выше. Низкие частоты по аналогии с солнечным спектром считаются красным, а верхние — синим. Получается, что красного больше, чем всего остального, оттого шум как бы розовеет.
У розового шума на каждую октаву приходится энергии поровну. От 40 до 80 Гц — столько же, сколько от 400 до 800 и от 10 до 20 кГц. Третьоктавный анализатор покажет горизонтальную прямую, и правильно сделает: к такой АЧХ приближается спектр реальных звуков.
Как измеряют АЧХ системы в реальных условиях её работы? Обычно так: на вход подают розовый шум, в помещении прослушивания устанавливают измерительный микрофон и спектроанализатор реального времени (RTA, Real Time Analyser). Внутри спектроанализатора есть около тридцати узкополосных фильтров, вырезающих из полученного от микрофона сигнала полоски шириной в треть октавы. Это — принятый фактический стандарт, а выбор ширины полосы объясняется тем, что пики и провалы намного уже трети октавы (1/6 и меньше) слух практически не воспринимает. Прибор, в котором одновременно работает тридцать фильтров с измерителем уровня выходного сигнала каждого и общим дисплеем, куда все уровни выводятся в виде гистограммы — это всегда недёшево. Зато быстро.
Есть альтернативная методика: шум заранее нарезается на третьоктавные полосы, звуковое давление измеряется широкополосным измерителем, шумомером, иначе говоря. Суть процесса от этого не меняется, просто фильтрация осуществляется на стороне передачи шумового сигнала, а не на стороне приёма. Что важно, фильтрация при таком способе измерений происходит не за деньги того, кто измеряет, а за деньги того, кто готовит измерительный сигнал. Измеряющий сильно экономит, правда, затрачивает намного больше времени: тридцать третьоктавных полос, составляющих звуковой диапазон, придётся измерять по очереди, а не все сразу.
Какой шум помогает концентрироваться и отдыхать, а еще — предотвращает потерю слуха при серьезных ДТП
Никто не любит шум, и на то есть причины. Одно только шумовое загрязнение от автомобильных магистралей наносит ущерб здоровью каждого третьего европейца. А по данным ВОЗ, каждый год жители крупных городов суммарно тратят 750 млрд долларов на лечение заболеваний, связанных с потерей слуха из-за шума того или иного происхождения. Но есть шумы, которые не только не вредят здоровью, но помогают его сохранить, а также сконцентрироваться и расслабиться.
Что это за полезный шум
Под словом «шум» мы чаще всего подразумеваем неприятные крики, рёв моторов, грохот бульдозера на улице или «кричащие» аудиоколонки в кафе — некую какофонию разрозненных звуков, которые составлены из спорадических волн со случайным распределением частот и амплитуд. Такой шум раздражает, и его длительное воздействие на организм не только мешает сконцентрироваться, но и может приводить к потере слуха.
Но есть отдельная категория шумов, которые называются цветными. В отличие от шумов на улице и криков, они представляют собой стационарный сигнал. Примерами могут быть белый шум, который имеет равную интенсивность на всех частотах, и розовый шум — его спектральная плотность уменьшается с увеличением частоты. Их главная особенность — они успешно маскируют другие звуки и не раздражают слушателя. По этой причине их используют для повышения концентрации, расслабления и других задач. Далее — подробнее остановимся на примерах и разберем их.
Розовый шум для концентрации
Люди, которые работают в опенспейсах, часто жалуются на отсутствие приватности. Да и трудиться, постоянно слушая отрывки чужих бесед, очень сложно. Решить проблему может белый или розовый шум, который скрывает отвлекающие звуки, но сам по себе практически не мешает человеку.
По данным эксперимента Американского акустического общества (ASA), участников которого просили выполнить одно и то же задание в разных акустических условиях, процент ошибок при прослушивании розового шума лишь немного превышал аналогичный показатель при работе в полной тишине. Некоторые компании пользуются такой особенностью восприятия и устанавливает в офисе специальные звуковые системы, которые излучают тихий, но успешно маскирующий разговоры окружающих людей розовый шум. Особенно часто их используют в контактных центрах, где десятки людей одновременно разговаривают по телефону.
Розовый шум для cна
Испокон веков человеческое ухо служит самым важным и наиболее чувствительным механизмом предупреждения об опасности. Мы постоянно прислушиваемся к окружению и реагируем на резкие и громкие звуки. Когда такой раздражитель маскирует полезный шум — мы становимся спокойнее.
Поэтому розовый шум советуют слушать для того, чтобы лучше спать.
Фото Chad Sparkes / Flickr CC BY
В прошлом году компания Bose представила новую модель наушников, с помощью которых нельзя послушать музыку. Они предназначены исключительно для проигрывания шума и ношения во время сна. В памяти устройства хранятся десять успокаивающих треков, частота которых подобрана таким образом, чтобы блокировать шум трафика и храп. Резиденты Reddit говорят, что гаджет неплохо справляется со своей задачей, хотя первое время вызывает дискомфорт.
Розовый шум как терапия
Шум повреждает волосковые клетки (их называют рецепторами слуховой системы) в нашем ухе. В результате мы постепенно теряем возможность слышать определенные частоты. Но очень громкий и резкий звук может привести к полной потере слуха. Иногда потеря слуха становится последствием серьёзной автомобильной аварии. Во время столкновения образуется очень высокое звуковое давление в середине частотного спектра. Этого достаточно, чтобы повредить не подготовленную барабанную перепонку.
Чтобы избежать такого исхода событий, можно предварительно «напрячь уши», вызвать у них так называемый акустический рефлекс, когда сокращается мышца между ушной раковиной и барабанной перепонкой. Сделать это помогает розовый шум. Такой подход использует Mercedes в некоторых своих автомобилях. Когда машина понимает, что столкновение неизбежно, акустическая система начинает проигрывать шум, чтобы защитить слух водителя и пассажиров.
Фото Jon Tyson / Unsplash
Также розовый шум может помочь людям, которые страдают от непрерывного звона в ушах — это почти 12% населения планеты. В легких случаях тиннитуса этот дискомфорт невелик, но если болезнь развита — звон в ушах может быть помехой для нормальной жизни и работы.
Пациентам с таким расстройством врачи рекомендуют периодически слушать розовый шум (для этого выпускают даже специальные CD-диски), чтобы расслабиться. В некоторых случаях такая терапия может научить мозг «фильтровать» звон в ушах и купирует заболевание.
Другие применения розового шума
С розовым шумом работают инженеры, производящие и тестирующие акустическое оборудование. Например, разработчики микрофонов используют его для вычисления соотношения сигнал/шум. Сначала с помощью устройства записывают однотонный звук с известными характеристиками (например, синусоиду с частотой в один килогерц), а затем — пытаются записать розовый шум, которым «наполняют» комнату. В идеале, этот шум не должен попасть в полученную запись.
Фото Daniel Sandvik / Unsplash
Розовый шум используют саунд-дизайнеры и звукорежиссёры. Например, с его помощью, создаются различные эффекты, самый простой — звук ветра. В сети даже можно найти специальные генераторы. Также розовый шум применяют для калибровки сценических мониторов во время выступлений музыкантов. В частности, с помощью специальных генераторов выстраивается линейная АЧХ в рабочем диапазоне акустической колонки.
Розовый шум используется как некий формализованный идеал, как образец для корректировки восприятия звука самим звукорежиссёром. То есть он служит своеобразным средством от «замыливания слуха», когда от продолжительной работы мозг адаптируется к тому, что слышит, и выносить объективные суждения становится тяжело.
Дополнительное чтение — в нашем «Мире Hi-Fi»:
«Несмотря на возраст»: как беречь слух
Слуховой аппарат на базе open source — как он устроен
Какие гаджеты помогут снизить окружающий шум и «поймать» концентрацию
Как треск костра, скрип дверей и обыкновенный шум становятся музыкой
Разработан метод шумоизоляции, гасящий до 94% шумов — рассказываем, как он работает
Крепче спать и лучше работать — как музыка помогает бороться с шумом
Шума стало много, шума будет мало: звуковая гигиена в городах
Шумы и их применение
Шумы играют важное значение как в саунддизайне, так и при создании различных треков. Рассмотрим какие бывают виды шумов и где они применяются.
Белый шум
Белый шум имеет одинаковую мощность в равных полосах пропускания. Например, полоса пропускания 10 Гц между 20 Гц и 30 Гц содержит такое же количество звуковой мощности, что и полоса пропускания 10 Гц между 10000 Гц и 10 010 Гц.
Для слуховой системы человека белый шум звучит намного ярче, чем можно было бы ожидать от «плоского» спектра. Это потому, что человеческий слух воспринимает частоты в логарифмическом масштабе (октавы), а не в линейном масштабе.
Спектр белого шума
Представленный сигнал (в ссылке) — это сигнал из некоррелированных выборок, таких как числа, генерируемые генератором случайных чисел. Когда возникает такая случайность, сигнал будет содержать все частоты в равной пропорции, и его спектр станет плоским.
Большинство генераторов белого шума используют равномерно распределенные случайные числа, потому что их легко генерировать. Некоторые более дорогие генераторы полагаются на распределение Гаусса, поскольку оно представляет собой лучшее приближение многих реальных случайных процессов. Оба представленных файла будут звучать одинаково, и будут иметь одинаковый плоский спектр. Они будут отличаться только распределением уровней выборки.
Применение белого шума
Розовый шум
Розовый шум — это случайный сигнал, отфильтрованный для получения равной энергии на октаву. Чтобы поддерживать постоянную энергию в октавах, спектральная плотность должна уменьшаться с увеличением частоты (f). Это объясняет, почему розовый шум иногда называют «шум 1 / f». В пересчете на децибелы это уменьшение соответствует 3 дБ на октаву в спектре величин.
Для слуховой системы человека, которая обрабатывает частоты логарифмически, предполагается, что розовый шум звучит одинаково на всех частотах и поэтому наилучшим образом приближается к среднему спектральному распределению музыки.
Спектр розового шума
Однако на практике получается, что наши уши более чувствительны к определенным частотам, например, в диапазоне 2–4 кГц. Розовый шум, несмотря на его равномерное распределение частот в логарифмической шкале частот, будет восприниматься как окрашенный, с заметным пиком, воспринимаемым около 3 кГц. Сглаживание шума воспринимаемым способом создаст серый шум.
Применение розового шума
Коричневый (красный) шум
Коричневый шум — это случайный сигнал, который был отфильтрован, чтобы генерировать большинство энергии на низких частотах. Его плотность мощности обратно пропорциональна f ^ 2 и уменьшается на 6 дБ на октаву. Коричневый шум производит намного более теплый тон, чем белый шум (0 дБ / октава) или розовый шум (-3 дБ / октава).
Каждая октава содержит столько же энергии, сколько две октавы над ней. Например, полоса пропускания 20 Гц между 20 Гц и 40 Гц (одна октава) будет содержать ту же мощность звука, что и полоса пропускания 120 Гц между 40 Гц и 160 Гц (следующие две октавы).
Спектр коричневого (красного) шума
«Коричневое» — это название происходит от «коричневого» движения, а не от цвета. В броуновском движении последующие образцы имеют более высокую вероятность оставаться близко друг к другу, чем далеко уходить. Этот процесс естественным образом отфильтровывает более высокие частоты. Броуновский шум также называют красным шумом. Этот цвет исходит от видимого света, который становится красным, когда применяется аналогичное спектральное распределение.
Применение коричневого (красного) шума
Синий (Лазурный) шум
Синий шум — это случайный сигнал, который был отфильтрован, чтобы генерировать более высокие энергии на более высоких частотах. Его плотность мощности пропорциональна частоте и увеличивается на 3 дБ на октаву. Если присмотреться, то он представляет зеркальное отражение розового шума.
Спектр синего (лазурного) шума
Синий шум содержит много энергии на самых высоких частотах: каждая октава содержит столько же энергии, сколько две октавы под ней!
Синий шум также называют лазурным шумом. Эти названия происходят от видимого света, который превращается в эти цвета, когда применяется аналогичное спектральное распределение.
Применение синего (лазурного) шума
Фиолетовый шум
Известен как дифференцированный белый шум, поскольку он является результатом дифференцирования сигнала белого шума. Фиолетовый шум генерирует очень высокие энергии на более высоких частотах. Его плотность мощности пропорциональна f ^ 2 и увеличивается на 6 дБ на октаву. Если присмотреться, то он представляет зеркальное отражение коричневого (красного) шума.
Фиолетовый шум генерирует много энергии на самых высоких частотах: каждая октава содержит столько же энергии, сколько четыре октавы под ней!
Для нашего слуха он очень яркий и звучит очень резко.
Спектр фиолетового шума
Применение фиолетового шума
Серый шум
Хотя белый шум играет одинаково громко на всех частотах, он не дает слушателю такого ощущения ровности из-за психоакустики. Нужно пропустить белый шум через фильтр, который инвертирует нашу кривую частотной чувствительности, чтобы создать серый шум, шум, который кажется перцептуально плоским.
«Серый шум» — это общий термин. Применяемая кривая «сплющивания» шума зависит от конкретных порогов слышимости слушателя и звукового давления, при котором будет воспроизводиться серый шум. Наши уши чрезвычайно нелинейны, и восприятие различных частот зависит от общей громкости (кривые Флетчера-Мансона ). Например, на более низких уровнях чувствительность наших ушей к более низким и высоким частотам резко падает.
Спектр серого шума
Применение серого шума
Оранжевый шум
Квазистационарный шум с конечной спектральной плотностью, частотные группы которого располагаются на частотах музыкальных нот.
Если говорить более просто, то это шум различных духовых инструментов.
Спектр оранжевого шума
Применение оранжевого шума
Зелёный шум
Это звук, который мы слышим постоянно — повседневный звук «города». Чтобы его создать, за основу берётся розовый или коричневый шум и выделяется область частот в районе 500 Гц и срезом высоких. Для этих целей и применяется в звуковом дизайне.
Спектр зелёного шума
Чёрный шум
У него имеется несколько понятий. Например, это либо отсутствие вообще звука (но не тишина из динамиков, а безмолвная тишина, как в специальных акустических камерах), либо шум с очень низкими и динамически резкими частотами (землетрясения или обрушения здания).
Если рассматривать его с музыкальной точки зрения, то в звукодизайне это спектр шума за гранью слышимой нами области частот. То есть мы его не слышим. Но он способен придавать другим звукам различные оттенки, придавая им новое интересное звучание.
Спектр черного шума
Подписывайтесь на новости New Style Sound и RSS.
За репосты и лайки буду вам очень благодарен.
Похожие записи
Музыка в игорных заведениях: как ее выбирают и какое влияние оказывает на посетителей
5/5 — (11 голосов) Почему в наземных казино чаще играет спокойная музыка… Узнаем, некоторые нюансы о том, что такое музыка…
Русские синтезаторы
4.9/5 — (19 голосов) В России ведется значительное количество разработок и производство синтезаторов, и вот те, русские синтезаторы за которыми…
Аддитивный синтез звука (Additive)
5/5 — (18 голосов) В этой статье поговорим о таком виде, как аддитивный синтез звука (Additive). Facebook Tweet Подписаться Share…
Субтрактивный синтез звука (Subtractive)
5/5 — (20 голосов) В этой и следующих статьях познакомимся с различными видами синтеза звука. Сегодня поговорим о таком виде,…
Dante, AES 50, AVB и все такое: какой формат аудио сети вам подходит?
5/5 — (30 голосов) Аудиосеть становится все более важной частью концертных и студийных мероприятий. Но в чем разница между всеми сетевыми…
Что такое розовый шум и как он сравнивается с белым шумом?
Если вы боретесь с бессонницей или испытываете трудности с засыпанием, задумывались ли вы об использовании расслабляющих звуков, таких как розовый шум, чтобы помочь вам не только больше отдыхать, но и
Содержание:
Если вы боретесь с бессонницей или испытываете трудности с засыпанием, задумывались ли вы об использовании расслабляющих звуков, таких как розовый шум, чтобы помочь вам не только больше отдыхать, но и лучше отдыхать?
Много раз мы не можем заснуть или заснуть из-за звуков, которые заставляют нас просыпаться. Это где белый шум и его вариации, чтобы помочь сохранить день.
Белый шум предназначен для того, чтобы скрыть изменения звука и поддерживать звуковую (звуковую) обстановку в устойчивом состоянии.
Вы уже можете быть поклонником белого шума, но как насчет розового шума? Это один из малоизвестных звуков сна, которые, как показывают исследования, также могут быть основным средством для сна.
Давайте посмотрим, как генератор белого шума сравнивается с машиной с розовым шумом, и проведем исследования, чтобы подтвердить использование розового шума для сна.
Что такое розовый шум?
Белый шум может включать звуки, которые мы слышим ежедневно, такие как гудящий кондиционер или вентилятор. Это может также быть произведено машиной белого шума или приложением белого шума.
Белый шум чаще всего используется для сна, потому что он является постоянным окружающим звуком, который может помочь скрыть тревожные звуки, такие как лай собаки или хлопание дверью.
Если сравнивать розовый шум с белым шумом, белый шум имеет постоянную силу на разных частотах. Между тем, розовый шум содержит все частоты слышимого спектра, но с интенсивностью, которая уменьшается с увеличением частоты.
В то время как белый шум имеет постоянную силу на разных частотах, розовый шум имеет больше вариаций.
Примеры чистого розового шума в природе включают в себя:
Это поможет вам лучше спать? Потенциальные преимущества
Некоторые исследования показывают, что розовый шум повышает активность мозга, связанную с более глубоким сном.
Исследование, опубликованное в 2016 году в Медицина сна продемонстрировали потенциальные преимущества розового шума для глубокого сна и памяти. Другое исследование, опубликованное в 2017 году в Границы в человеческой нейробиологии обнаружили, что это не только увеличило количество глубокого сна, но и улучшило память у пациентов в возрасте от 60 до 84 лет.
Эксперты, похоже, согласны с тем, что необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить, могут ли эти преимущества иметь место в реальных сценариях сна. Также неясно, как розовый шум сравнивается с белым шумом или другими цветами шума.
По мнению эксперта по медицине сна Мишель Друп, PsyD., Как розовый, так и белый шум могут помочь со сном, и это действительно может быть вопросом личных предпочтений. Другими словами, если вы находите звук расслабляющим и способствующим сну, независимо от цвета, тогда он может стать для вас хорошим выбором.
Розовый шум против белого шума против коричневого шума против черного шума
Белый шум, вероятно, самый известный цвет шума, но на самом деле есть несколько других, включая розовый, коричневый и черный. Давайте подробнее рассмотрим цветовую гамму шума:
Как начать с розового шума
Если вы хотите попробовать, вы можете купить генератор розового шума или использовать приложение розового шума. Есть и другие источники, которые вы можете найти в Интернете.
Если вы используете приложение на своем телефоне, это ваше дело, если вы предпочитаете, чтобы ваш телефон был подключен к динамику при использовании наушников. Вы также можете поэкспериментировать с тем, насколько громко у вас есть генератор или приложение розового шума.
Некоторые люди чувствуют себя лучше с более громкой громкостью, в то время как другие предпочитают более мягкий уровень.
Вы можете попробовать несколько разных приложений или вариантов, чтобы увидеть, какие вы предпочитаете. Как только вы сделаете свой выбор, вы должны включить розовый шум, когда вы ложитесь в постель, и позволить ему играть всю ночь.
Некоторые люди также решили использовать его, чтобы помочь им заснуть, а затем выключить его ночью.
Другие советы для лучшего сна
Другие естественные способы поощрения лучшего сна включают в себя: