Bruit rose

olors de bruit

Le bruit rose ou le bruit du 1/f est un signal ou processus avec un spectre de fréquence de tels que la densité spectrale de puissance de est proportionnelle au réciproque de la fréquence. Le nom résulte d'être intermédiaire entre le bruit blanc (1/f⁰) de et le bruit rouge (1/f², généralement connu sous le nom de bruit brownien ).

Dans la littérature scientifique le bruit du 1/f de limite est employé un peu plus de manière imprécise pour se rapporter à n'importe quel bruit avec une densité spectrale de la forme, $S de puissance de de (f) \ propto 1/f^ \ alpha$ là où $f$ est fréquence et 0 < α de < 2, avec le α de habituellement de près de 1. Ces " ; 1/f-like" ; les bruits se produisent largement en nature et sont une source d'intérêt considérable pour beaucoup de champs.

Le bruit de scintillation de de limite est parfois employé pour se rapporter au bruit de $1/f$ , bien que ceci plus correctement soit appliqué seulement à son occurrence dans des appareils électroniques dus à un courant continu . Le Mandelbrot et Van Ness a proposé le bruit partiel de nommé (parfois puisque bruit appelé de fractale de ) pour souligner que l'exposant du spectre pourrait prendre des valeurs de non-nombre entier et être étroitement lié au mouvement brownien partiel , mais le terme est très rarement employé.

Description

Il y a énergie égale dans toutes les octaves (ou paquets semblables de notation). En termes de puissance à une largeur de bande constante, le bruit 1/f tombe au DB de 3 par octave. Haut à assez de fréquences 1/f le bruit n'est jamais dominant. (Le bruit blanc est énergie égale par hertz.)

Le système auditif humain, qui traite des fréquences d'une mode rudement logarithmique a rapproché par la balance d'écorce de , ne les perçoit pas avec la sensibilité égale ; les signaux dans le bruit de l'octave 2-4-kHz le plus fort, et le volume d'autres fréquences chute de plus en plus, dépendant de la distance du secteur de crête-sensibilité et du niveau. Cependant, les humains différencient toujours entre le bruit blanc et le bruit rose facilement.

Les égaliseurs graphiques divisent également des signaux en bandes logarithmiquement et rapportent la puissance par des octaves ; les ingénieurs audio mettent le bruit rose par un système pour examiner s'il a une réponse en fr3quence plate dans le spectre d'intérêt. Des systèmes qui n'ont pas une réponse plate peuvent être égalisés en créant un " ; image" de miroir ; using un égaliseur graphique. Puisque le bruit rose a une tendance de se produire dans les systèmes physiques normaux il est souvent utile dans la production audio. Le bruit rose peut être traité, filtré, et/ou des effets peuvent être ajoutés pour produire les bruits désirés. Les générateurs de bruit roses sont disponibles dans le commerce.

D'un point de vue pratique, la production du bruit rose vrai du est impossible, puisque l'énergie d'un tel signal serait infinie. C'est-à-dire, l'énergie du bruit rose dans n'importe quel intervalle de fréquence de $f_1$ à $f_2$ est proportionnelle au $\ à notation (f_2/f_1)$ , et si $f_2$ est infini, est ainsi l'énergie. De même, l'énergie d'un signal de bruit rose serait infinie pour $f_1=0$ . Ce n'est pas une surprise, bien que, parce qu'un signal contenant des fréquences vers le bas à zéro se prolonge infiniment à temps.

Pratiquement, le bruit peut être rose seulement sur une gamme spécifique des fréquences. Pour $f_2$ , il y a une limite supérieure aux fréquences qui peuvent être mesurées.

Un paramètre important de bruit, la crête contre des teneurs en énergie moyenne, ou le facteur de crête , ne peuvent pas être spécifiés pour le bruit rose, parce qu'il dépend de $f_1$ et donc le temps un dispositif fonctionne.

Occurrence

le bruit 1/f se produit dans beaucoup de systèmes économiques physiques, biologiques et. Quelques chercheurs le décrivent en tant qu'étant omniprésents. Dans les systèmes physiques il est présent d'une certaine série météorologique de données du , le rendement du rayonnement électromagnétique de quelques corps celestes, et dans des presque tous les appareils électroniques (désignés sous le nom de bruit de scintillation ). Dans les systèmes biologiques, il est présent dans des rythmes de battement de coeur et les statistiques des ordres d'ADN. Dans les systèmes financiers il désigné souvent sous le nom d'un long effet de mémoire de . En outre, c'est la structure statistique de toutes les images normales (images de l'environnement normal), comme découvert par David Field (1987). Clarke réclament que presque toutes les mélodies musicales, quand chaque note successive est tracée sur une échelle des lancements, tendront vers un spectre rose de bruit.

Il n'y a aucun modèle mathématique simple pour créer le bruit rose. Il est habituellement produit en filtrant le bruit blanc.

Il y a beaucoup de théories d'origine du bruit 1/f. Quelques théories essayent d'être universelles, alors que d'autres s'appliquent seulement à un certain type de matériel, tel que des semi-conducteurs. Les théories universelles du bruit 1/f sont toujours une question de recherche courante.

Appareils électroniques

voient également :

du bruit de scintillation Un chercheur pilote dans ce domaine était Aldert van der Ziel .

Dans l'électronique, le bruit blanc sera plus fort que le bruit rose (bruit de scintillation) au-dessus d'une certaine fréquence faisante le coin . Intéressant, il n'y a aucune limite inférieure connue pour denteler le bruit dans l'électronique. Mesures faites vers le bas à 10⁻⁶ hertz (une telle mesure prend plusieurs semaines !) n'ont pas montré une cessation du comportement de rose-bruit. Par conséquent on pourrait déclarer que dans l'électronique, le bruit peut être réduit rose à $f_1=1/T$ où $T$ est le temps où le dispositif est branché.

Voir également

Bruit blanc
Bruit de (physique)
Bruit rouge
Statistiques
Traitement des signaux audio
criticalité Individu-organisée par
Fractale
Couleurs de du bruit
Facteur de crête
Acoustique architecturale
de masquage sain
Bruit brownien

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