噪音還有顏色？！！

先別吐槽小靈，想當年剛開始接觸音響這玩意時，小靈也被這樣的說法給“震驚”了，平時只能用耳朵才能感知存在的聲音，怎么突然變得肉眼能看到的顏色了呢？不過大神說：“有的?！北热缥覀兘裉煲v解的自然界常見的＂白噪聲＂和＂粉紅噪聲＂。只不過這個“顏色”并不是我們用肉眼在自然狀態(tài)能見到的顏色，而是有特殊定義存在的“顏色”。之所以叫白噪聲，粉紅噪聲，是由光波的譜線圖就是光譜圖類比而來。白噪聲各頻段的能量均勻（頻譜類似太陽光譜即白光光譜），在人耳可聽的頻率范圍內(nèi)，具有相同能量的噪聲稱為白噪聲。白噪聲廣泛用于環(huán)境聲學測量中。粉紅噪聲是在低頻段強在高頻段弱的噪聲（頻譜圖類似偏紅的光譜即粉紅光譜）。

白噪音

所謂白噪音是指一段聲音中的頻率分量功率在整個人耳可聽的頻率范圍（0～20KHz）內(nèi)都是均勻的，具有相同能量的噪聲。由于人耳對高頻敏感一點這種聲音聽上去是很吵耳的沙沙聲。

電視機無信號時的背景噪聲和調(diào)頻收音機無臺時的背景噪聲均是白噪聲。白噪聲廣泛用于環(huán)境聲學測量中，可用來測量揚聲器和耳機的諧振和靈敏度等。

粉紅噪音

簡單說來，粉紅噪音的頻率分量功率主要分布在中低頻段。粉紅噪音從人耳中聽到的是平直的頻率響應——"非常悅耳的一種噪聲"。

粉紅噪音最常用于進行聲學測試的聲音，可以測試出音域是否平坦或過多或不足。

從頻譜圖分析，兩種噪音的區(qū)別

圖一 粉紅噪聲的頻譜

圖二 白噪聲的頻譜

【圖一是粉紅噪聲的頻譜，圖二是白噪聲的頻譜，兩個圖的頻率都是對數(shù)座標(X軸)】

我們知道，由于噪聲頻譜分配不同，使得在聽感上會有差異。由上圖可知：

1、從頻譜儀的圖形上看，白噪聲在全頻譜內(nèi)是一條平直的線，在一定的范圍內(nèi)音頻數(shù)據(jù)具有相同或類似的能量。粉紅噪聲， 從波形角度看，粉紅噪音是分形的，是-3dB/Oct的斜率，以其倍數(shù)頻率向下衰減。即1倍頻，2倍頻……頻率越高譜線高度越低。

粉紅噪聲與白噪聲一樣都是無規(guī)噪聲，都具有連續(xù)的噪聲譜，不同之處在于，粉紅噪聲的功率譜密度與頻率成反比。

2、在對數(shù)坐標中，起輸出為一水平線，白噪聲的能量是以每倍頻程增加3dB分布的，粉紅噪聲是均勻分布的；

3、在線性坐標中，白噪聲的能量分布是均勻的，粉紅噪聲是以每倍頻程下降3dB分布的；噪聲能量在每倍頻程內(nèi)是相等的。

4、白噪聲和粉紅噪聲的轉(zhuǎn)化。在白噪聲中加入一個每倍頻程衰減3dB的衰減濾波器，就能得到粉紅噪聲。

5、粉紅噪聲相對于白噪聲來說，低頻能量更足，對揚聲器的破壞力更大一些，所以粉紅噪聲相對于白噪聲來說更加嚴格。另外也要考慮試樣的特性，對高音單元來講，如果嚴格考慮它的頻率范圍，情況可能有變，要更多的實測來驗證。其實，揚聲器的最大功率的限定來自振幅和熱兩個因素。對高音單元來說，熱的限定在一定頻率以上是主要的。

兩種噪音的實際運用

●粉紅噪音可以理解為以倍頻程為成分構成的訊號之和（這就是上面漸衰型）；

●白噪音可以理解為是以每個頻點為成分構成的訊號之和（這就是上面的直線型）；

1. 粉噪每個倍頻程內(nèi)的能量是一致的。例如你用粉噪來驅(qū)動一個50Hz-20KHz的二分揚聲器系統(tǒng)，假設1KHz是理想分頻點，那么通過計算可以知道，進入低音揚聲器回路和高音揚聲器回路的能量是一樣大的；（各4個倍頻程多一點）

2. 如果只用來測試低音揚聲器系統(tǒng)，那么舉一個例子：粉噪在20Hz-40Hz段的能量與 500Hz-1000Hz段的能量是一樣大的，然后40Hz-80Hz段又是一樣的，這樣的話，低頻區(qū)域的能量很大，容易超出線性而打底，損壞揚聲器；

3. 如果用白噪來測試高音揚聲器，再來一個實例： 2000Hz-3000Hz段的能量與19800Hz-19900Hz段一樣大，顯然高頻部分能量巨大，也會損壞揚聲器；

4. 粉噪人可以忍受，白噪不行，所以均衡房間的時候，大家都用粉噪，但是出結論的時候，RTA要設置反向補償?shù)?。粉噪在人的聽覺范圍內(nèi)的感覺在各個頻點是一樣的。

５. 特定情況下，白噪音可以抵消外界噪音。其原理是：白噪音制造了一個遮蔽效應 (masking effect)，相當于屏蔽了很多細小的外界聲音變化，也就達到了一定的噪音消除的作用。當兩個聲音相差15dB或更大時，聲音大者會掩蔽聲音小者，也就是說你只能感受到較大那個聲音的存在。

如果外界某個噪聲過高而令你干擾時，就可人為的增加白噪去除干擾，但這畢竟是針對聲音較小的場合。目前市面上有很多產(chǎn)品利用白噪音這一原理，幫助我們來調(diào)節(jié)睡眠。但如果外部噪音的聲壓級有發(fā)動機工作時那么大，那么增加白噪就沒意義了，相當于再引入一個新噪音。

其他常見的色噪聲

白色包含了所有的顏色，因此白噪聲的特點就是包含各種噪聲。白噪聲定義為在無限頻率范圍內(nèi)功率密度為常數(shù)的信號，這就意味著還存在其它“顏色”的噪聲，下面是其他常見的色噪聲及其定義：

1、紅噪音(海洋學概念)

這是有關海洋環(huán)境的一種噪音，由于它是有選擇地吸收較高的頻率，因此稱之為紅噪音。

2、橙色噪音

該類噪音是準靜態(tài)噪音，在整個連續(xù)頻譜范圍內(nèi)，功率譜有限，且零功率窄帶信號，數(shù)量也有限。這些零功率的窄帶信號集中在任意相關音符系統(tǒng)的音符頻率中心上。由于消除了所有的合音，這些剩余頻譜就稱為「橙色」音符。

3、藍噪音

在有限頻率范圍內(nèi)，功率密度隨頻率的增加每倍頻增長3dB(密度正比于頻率)。對于高頻信號來說，它屬于良性噪音。

4、紫噪音

在有限頻率范圍內(nèi)，功率密度隨頻率的增加每倍頻增長6dB(密度正比于頻率的平方值)。

5、灰色噪音

該噪聲在給定頻率范圍內(nèi)，類似于心理聲學上的等響度曲線(如反向的A-加權曲線)，因此在所有頻率點的噪聲電平相同。

6、棕色噪音（漂移噪聲|醉鬼噪聲）

在不包含直流成分的有限頻率范圍內(nèi)，功率密度隨頻率的增加每倍頻下降6dB(密度與頻率的平方成反比)。該噪聲實際上是布朗運動產(chǎn)生的噪聲，它也稱為隨機飄移噪聲或醉鬼噪聲。

7、黑噪音（禁止噪音）

(1) 有源噪聲控制系統(tǒng)在消除了一個現(xiàn)有噪聲后的輸出信號。

(2) 在20kHz以上的有限頻率范圍內(nèi)，功率密度為常數(shù)的噪聲，一定程度上它類似于超聲波白噪聲。這種黑噪聲就象“黑光”一樣，由于頻率太高而使人們無法感知，但它對你和你周圍的環(huán)境仍然有影響。

(3) 具有fβ譜，其中β>2。根據(jù)經(jīng)驗可知，該噪聲的危害性很大。