что такое розовый шум в акустике
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
Розовый шум
Цвета шума — система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектром сигнала произвольной природы (точнее, его спектральной плотностью или, говоря математически, параметрами распределения случайного процесса) и спектрами различных цветов видимого света. Эта абстракция широко используется в отраслях техники, имеющих дело с шумом (акустика, электроника, физика и т. д.).
Многие из следующих определений рассматривают спектр сигнала на всех частотах.
Содержание
Основные «цвета» шумов
Цветовые соответствия различных типов шумового сигнала определяются с помощью графиков (гистограмм) спектральной плотности, то есть распределения мощности сигнала по частотам.
Белый шум
Белый шум — это сигнал с равномерной спектральной плотностью на всех частотах и дисперсией, равной бесконечности. Является стационарным случайным процессом.
Другими словами, такой сигнал имеет одинаковую мощность в любой полосе частот. К примеру полоса сигнала в 20 герц между 40 и 60 герц имеет такую же мощность, что и полоса между 4000 и 4020 герц. Неограниченный по частоте белый шум возможен только в теории, так как в этом случае его мощность бесконечна. На практике сигнал может быть белым шумом только в ограниченной полосе частот.
Розовый шум
Спектральная плотность розового шума определяется формулой
1 / f (плотность обратно пропорциональна частоте), то есть он является равномерным в логарифмической шкале частот. Например, мощность сигнала в полосе частот между 40 и 60 герц равна мощности в полосе между 4000 и 6000 герц. Спектральная плотность такого сигнала по сравнению с белым шумом затухает на 3 децибела на каждую октаву. Пример розового шума — звук пролетающего вертолёта. Розовый шум обнаруживается, например, в сердечных ритмах, в графиках электрической активности мозга, в электромагнитном излучении космических тел.
Иногда розовым шумом называют любой шум, спектральная плотность которого уменьшается с увеличением частоты.
Броуновский (красный) шум
Броуновский шум схож с розовым шумом, однако его спектральная плотность затухает на 6 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность обратно пропорциональна квадрату частоты. Может быть получен, если проинтегрировать белый шум, или с помощью алгоритма, симулирующего броуновское движение. Спектр красного шума (в логарифмической шкале) зеркально противоположен спектру фиолетового. Иногда этот шум называют также коричневым, как один из вариантов перевода фамилии Brown — «рыжий»; впрочем рыжий цвет, коричневый и красный весьма близки. На слух броуновский шум воспринимается более «тёплым», чем белый.
Синий (голубой) шум
Синий шум — вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 3 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность пропорциональна частоте и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть ограничен по частоте. На слух синий шум воспринимается более «холодным», «кислым», нежели белый. Синий шум получается, если продифференцировать розовый шум; их спектры зеркальны.
Фиолетовый шум
Фиолетовый шум — вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 6 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность пропорциональная квадрату частоты и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть органичен по частоте. Фиолетовый шум получается, если продифференцировать белый шум. Спектр фиолетового шума зеркально противоположен спектру красного.
Серый шум
Термин серый шум относится к шумовому сигналу, который имеет одинаковую громкость для человеческого уха на всём диапазоне частот. Спектр серого шума получается, если сложить спектры броуновского и фиолетового шумов. В спектре серого шума виден большой «провал» на средних частотах, однако человеческое ухо воспринимает серый шум точно так же, как и белый.
Другие
Существуют и другие, «менее официальные» цвета:
Оранжевый шум
Красный шум
Красный шум — может быть как синонимом броуновского или розового шума, так и обозначением естественного шума, характерного для больших водоёмов — морей и океанов, поглощающих высокие частоты. Красный шум слышен с берега от отдалённых объектов, находящихся в океане.
Зелёный шум
Чёрный шум
Термин «чёрный шум» имеет несколько определений:
Примечания
См. также
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Розовый шум» в других словарях:
Розовый шум — Шум, спектр которого в рассматриваемом диапазоне частот является непрерывным и плотность спектра звукового давления которого снижается с возрастанием частоты на 3 дБ на октаву Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РОЗОВЫЙ ШУМ — См. шум, розовый … Толковый словарь по психологии
Розовый цвет — Розовый Цветовые координаты HEX #FFCBDB RGB¹ (r, g, b) (255, 203, 219) CMYK² … Википедия
Шум — Содержание 1 Классификация шумов 1.1 По спектру 1.2 … Википедия
Шум (физич.) — Содержание 1 Классификация шумов 1.1 По спектру 1.2 По характеру спектра 1.3 … Википедия
шум — noise звук, в котором отсутствует или неявно выражена тональность. Известные разновидности шумов: белый шум (шум Джонсона) имеет спектр с приблизительно постоянной спектральной плотностью на всей его протяженности; розовый шум его спектр имеет… … Русский индекс к Англо-русскому словарь по музыкальной терминологии
розовый (акустический) шум — Сложный акустический сигнал, уровень спектральной плотности которого убывает с повышением частоты с постоянной крутизной, равной 3 дб по октаву во всем диапозоне частот. [Домарев В.В. Безопасность информационных технологий. Системный подход.]… … Справочник технического переводчика
Шум розовый — Шум, спектральная плотность звукового давления которого обратно пропорциональна частоте [МЭК 50 (801)]. Источник: Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения гидроакустические. Термины и определения. Р 50.2.037 2004 (утв.… … Официальная терминология
Розовый пеликан — У этого термина существуют и другие значения, см. Пеликан (значения). Розовый пеликан … Википедия
ШУМ, РОЗОВЫЙ — В акустике – любой шум (1), в котором распределение частот неоднородно. Он часто называется цветным шумом, ср. с белым шумом … Толковый словарь по психологии
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.
Розовые шумы, эквализируем поканалку. типа F.A.Q.
Данная методика приобщена к методике настройки системы целиком и описана в соответствующем разделе книги, которую можно скачать ЗДЕСЬ Там же, в архиве с книгой находятся актуальные настроечные треки.
Ссылка в данной теме НЕ РАБОТАЕТ в связи с утерей актуальности.
Всем привет! Запись эту я уже давненько постил в сообе но почему то не продублировал в БЖ и в итоге потерял. Сейчас нашел случайно и решил оставить ее в бж, чтобы оперативно давать ссылки в личке )
Я думаю многие начинающие звуколюбы запиливающие процессорную систему сталкиваются с горой проблем и непоняток связанных с настройкой звуковой сцены в авто. Алгоритмов настройки в инете масса от кратких ушных до многостранично-аппаратных.
Лично для меня самой полезной, удобной и эффективной инструкцией оказалась ЭТА инструкция из ФАКа сооба от очень уважаемого как мною так и сообществом Костика (C5D). То, что предложу я, является непосредственным продолжением к его алгоритму. Следовательно перед дальнейшим чтением моей писанины, засядьте в машине с распечаткой инструкции по ссылке и сведите сцену максимально комфортно.
После длительной прослушки системы настроенной таким или любым другим схожим ушным методом многие заметят, что попадается достаточное количество треков, в которых вокал смещается, двоится или размывается, хотя треки 5ти позиций с диска ЕММА вполне себе сносно размещаются. Этот досадный момент рано или поздно вызывает чувство неудовлетворенности ( паники, гнева, голода, паранои…у кого как 😀 ).
Суть проблемы в неравномерности ачх в каналах и полосах. Акустика в машине очень сложна и весьма не предсказуема, множество наложений, отражений, затуханий и т.д. в конечном итоге приводят к тому, что на многих частотах левый и правый канал звучат либо не в фазе, либо с разной громкость либо и то и то.
Если у вас простенькое проц ГУ то остается только развести руками. Дальнейшая писанина вам практической пользы не принесет. Зато она окажется весьма полезной владельцам серьезных проц гу и обладателям внешних процессоров.
Скачав ЭТОТ архив, который мы будем использовать для настройки, и запустив из него трек с полным диапазоном розового шума в фазе, либо треки со свип тонами диапазоном 3гц-20500гц вы легко сможете оценить степень трагедии.
В случае с розовым шумом облако скорее всего будет гораздо больше размером и более размытое чем регламентировал Костик в своем мануале, а в случае со свип тоном с изменением частоты звук будет гулять по салону и из канала в канал. Это и есть наглядная демонстрация неравномерности ачх по каналам и полосам. Пощелкав остальные шумы из архива, вы усогубите свое уныние, каждый трек будет фокусироваться в новом месте и скакать от канала к каналу. а последние диапазонные шумы в фазе и противофазе так и вовсе могут не изменяться особо и размываться по всему стеклу. В общем хватит тосковать, давайте разберемся по порядку чо там за треки и чем они могут быть нам полезны!
треки 49-50 розовый шум фаза-противофаза. Тут нечего объяснять и так все ясно.
треки 51-81 тот же розовый шум но каждый трек в своем строго ограниченном диапазоне частот соответствующим нарезке графических третьоктавных эквалайзеров которыми снабжены практически все внешние процы.
Треки 82-87а розовый шум уже в более широких диапазонах но отдельно в фазе и отдельно в противофазе.
89-90 свип тоны. С ними тоже и так все ясно.
Для наших маневров нам понадобятся все эти треки и эквалайзер способный настраиваться поканально и пополосно. (То есть на левую пищалку отдельный эквалайзер, на правую отдельный, на левый мид отдельный и тд.).
Теперь приступим.
1. Вырубаем саб и запускаем трек 49. Слушаем розовый шум в фазе и запоминаем центр расположения нашего пятна. (в идеале по центру стекла под зеркалом заднего вида.)
2. Поочередно запускаем треки с 51 по 81 и внимательно слушаем каждый. Допустим запустили трек 125гц и пятно сместилось резко вправо. На эквалайзере правого мидбаса делаем частоту 125гц чуть тише а левого чуть громче, добиваясь чтобы пятно вернулось туда, где было основное при полной полосе шума, но при этом чтоб не изменило громкости.
Повторяем эту операцию для каждого трека.
3. внимательно оперируем на тех частотах которые попадают на пересечение срезов полос. Поочередно отключая стыкующиеся полосы можно определить какие динамики активнее в этой полосе и соответственно производить их регулировку.(при регулировании все полосы после определения активности должны быть включены!).
4. громкость пятна на частотах стыковки полос может ощутимо плясать в громкости. На этих частотах рекомендую выравнивать громкость относительно соседних частот не эквалайзером а изменением частоты срезов и их крутизны, также не помешает покрутить фазу полос.
Таким образом переслушивая треки добиваемся максимальной концентрации пятна каждой частоты в одном и том же месте по центру стекла. Постепенно уже становится не так тоскливо как по началу)). После этих манипуляций идем дальше:
5. запускаем треки 82-87а. Они перекрывают обычно выбираемые частоты раздела полос. Каждый диапазон записан в фазе и противофазе. Этими треками можно весьма неплохо оценить стыковку полос своей системы. Треки в фазе должны концентрироваться в центре стекла как можно кучнее, противофаза должна или вовсе рассыпаться или вместе с расфокусировкой отскакивать резко и далеко в сторону.
Если фаза и противофаза размыта в обоих случаях и просто каша сильно меняет тональность, значит те полосы, что стыкуются у вас в этом диапазоне встречают друг друга не синфазно, а треки просто фокусируют что-то одно и расфокусируют другое. Покопайтесь в срезах, порядках, задержках, регуляторе фаз до тех пор, пока фаза и противофаза в этом диапазоне не начнет адекватно вырисовываться. Затем вернитесь к пункту 2. проверьте все заново.
Если эквалайзером, задержками или срезами не получается выставить центровку, то лучше в этой полосе ничего не крутить — значит косяк вызван инсталлом и не стоит перекручивать)) Получится только хуже.
6. Теперь можно оценить результат маневров полной полосой розового шума (треки 49-50) и свип тонами (89-90). Теперь пучок шума в фазе должен быть куда точнее и концентрированнее чем был до настройки а свип тон заполнять всю машину не гуляя от борта к борту.
7. Ну и в конце включаем саб и проверяем все это дело музыкой, оцениваем на слух и сравниваем с пресетами которые были до эквализации.
Вполне возможно, что после настройки звук станет суше и скучнее. В этом случае поиграйтесь с настройками эквалайзера частично возвращая его в исходные положения и добиваясь компромисса между тоналкой и сценой.
Ну собсна на этом и все. Обычно для такой настройки требуются калиброванные микрофоны и снятие ачх. Конечно аппаратный метод куда эффективнее точнее и удобнее.
Но за неимением аппаратуры такого бюджета и уровня вполне сгодится и метод описанный выше. Тем более на практике все это происходит гораздо проще и быстрее чем кажется из текста на первый взгляд. ))
ВСЕМ УДАЧИ И ОТЛИЧНОЙ ТОНАЛКИ! )))
З.Ы. Распродажа железячек в БЖ дала свои плоды и вскоре, мы вместе потестим новые интересные ништяки!))) Думаю всем будет интересно! ))