Szum część 1 – szum biały i różowy

Bardzo często spotykamy się na forach z prośbami o rozwiązanie problemów z szumem. Odpowiedzi zwykle są sensowne i powinny pomóc. Niestety, najczęściej dopiero na trzeciej stronie wątku okazuje się, że chodzi o „szum taki raczej niski, jakby buczenie”. Angielskie określenie „noise” obejmować może wszystkie rodzaje zakłóceń, w naszym języku szum to jest zupełnie co innego niż na przykład brum czyli przydźwięk sieciowy. Żeby łatwiej rozwiązać problem, lub szybciej otrzymać pomoc, albo chociaż żeby nie wyjść na ignoranta, warto zapoznać się z niektórymi rodzajami zakłóceń.

Przede wszystkim jest szum. Podstawowym rodzajem szumu jest szum biały. Nazwany tak przez analogię do światła białego (czyli ma wszystkie częstotliwości, jak światło białe ma wszystkie kolory), charakteryzuje się tym , że ma stałą, równomierną intensywność  w całym paśmie czyli całkowicie płaskie widmo. Szum ten odbierany jest „na słuch” jako raczej wysoki syk, i w praktyce występuje rzadko. Wygląda on mniej więcej tak:

A brzmi jak poniżej:

Szum biały jest rzadkim zjawiskiem. Częściej spotykane są szumy „kolorowe”. Najczęściej spotykanym szumem jest szum różowy. Szum różowy to szum, którego widmowa gęstość mocy jest wprost proporcjonalna do odwrotności częstotliwości. Na „chłopski rozum” – moc szumu różowego jest taka samo w każdej oktawie (czy dowolnym innym interwale), natomiast moc szumu białego jest taka sama w każdym przedziale częstotliwości o tej samej szerokości wyrażonej w Hz. Czyli szumu różowego „jest tyle samo” między 100Hz a 200Hz i np. 1kHz a 2kHz, natomiast szumu białego między 100Hz a 200Hz jest tyle, ile między 1kHz a 1,1kHz. Widmowa gęstość mocy szumu różowego opada 3dB/okt. Szum różowy i jego odmiany to szum, który słyszymy najczęściej. Wygląda tak:

A brzmi mniej więcej tak:

To są szumy. Są oczywiście inne „kolory” szumów, różniące się właśnie barwą, brzmieniem (szum czerwony albo brązowy), ale wiadomo, o co chodzi – szum szumi. Uwaga – tylko to są szumy. Szum jest przypadkowy, nieokresowy. Każdy inny rodzaj zakłócenia nazywamy inaczej. Jeżeli jesteśmy w stanie określić wysokość dźwięku, to oznacza, że zakłócenie jest okresowe, a więc szumem nie jest. Oczywiście, „czystych” zakłóceń w praktyce nie ma, często różne ich rodzaje występują razem i się „uzupełniają”, ale właśnie o to chodzi – każdy, kto czyta o szumie w układzie elektronicznym, „słyszy” w głowie szum różowy, tymczasem pytający najczęściej ma na myśli ogólnie „coś, co mu przeszkadza”. Wszystko inne, co piszczy, buczy lub terkocze, to nie jest szum. Żeby nie denerwować niepotrzebnie potencjalnych doradców, zapoznajmy się chociaż ogólnie z powszechnie występującymi innymi rodzajami zakłóceń.

Advertisements

6 thoughts on “Szum część 1 – szum biały i różowy

  1. MB

    Heh, jest jeszcze problem z tymi wykresami widma 😉

    Szum biały powinien mieć płaskie widmo w liniowej skali częstotliwości, ale w logarytmicznej skali jego widmo powinno rosnąć (bo przedziały o stałej szerokości są coraz węższe, a energia to całka z gęstości widmowej mocy po częstotliwości i ta całka powinna dawać te same wartości). A tutaj mamy ewidentnie logarytmiczną skalę i płaskie widmo (swoją drogą podejrzanie płaskie).

    Szum różowy powinien dawać charakterystykę opadającą jak funkcja wykładnicza, o ile skala częstotliwości wykresu jest liniowa, ale w skali logarytmicznej powinien dawać płaski wykres.

    PS. trzymam kciuki za kaganek 🙂

    Odpowiedz
    1. nagrywamy Autor wpisu

      Nic nie poradzę – zapuściłem szum z MDA i „obejrzałem” go w reafir. W sumie się nie zastanawiałem, ten płaski, ten opada, jest OK. Skala logarytmiczna, ale okno może się skaluje albo co? Tak czy inaczej nie chodziło mi o szczegóły 😉

      Odpowiedz
      1. MB

        OK. Sprawdziłem. Reafir źle pokazuje, nie powinien być używany jako narzędzie pomiarowe, bo wprowadza dodatkowe skalowanie kompensujące wzrost energii przy zagęszczaniu wykresu częstotliwości. Moim zdaniem to skalowanie wprowadza w błąd, choć dla poprawnej pracy tej wtyczki ono jest bez znaczenia, skoro jej zasadniczym przeznaczeniem jest korekcja 😉

  2. MB

    „moc szumu białego jest taka sama w każdym przedziale częstotliwości” – powinno raczej być: w każdym paśmie o tej samej szerokości wyrażonej w Hz (na pewno o to chodziło, ale ktoś może pomyśleć, że w każdym paśmie bez względu na szerokość)

    Odpowiedz

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s