что такое белый шум розовый шум
Как цветной шум влияет на сон?
Большинство наших читателей знакомы с концепцией белого шума, а некоторые, возможно, даже слышали про розовый шум, но нам интересно, сколько людей знают, что человеческому уху доступен целый спектр звуков? Во многом так же, как существуют разные цвета света, существуют такие же разные «цвета» звука.
Что такое розовый шум?
Лучший способ объяснить розовый шум — это окружающий шум, который часто воспроизводится на заднем плане, чтобы помочь сосредоточиться и заглушить другие звуки, которые могут мешать концентрации внимания или сну. Это более мягкая версия белого шума, который мы обычно считаем похожим на радиостатику. Розовый шум подчеркивает низкочастотные звуки, а не высокочастотные.
Его можно сравнить с непрерывным дождем, ветром, шелестящим сквозь деревья, или волнами на пляже. Многим людям гораздо приятнее слушать его в течение длительного периода времени.
Когда мы слушаем музыку или слышим хлопанье дверцы машины, звук создает вибрации, которые, в свою очередь, создают волны в воздухе. Эти волны проникают в наши барабанные перепонки, заставляя их вибрировать. Крошечные волосковые клетки в наших барабанных перепонках способны улавливать различные частоты и высоты тона в зависимости от модели колебаний, вызываемых волнами. Воспроизведение розового шума создает устойчивый успокаивающий звук, который улавливает барабанная перепонка.
Как розовый шум помогает заснуть
Причина, по которой розовый шум так идеален для того, чтобы помочь нам уснуть, заключается в том, что он «маскирует» другие звуки. Когда мы спим в тишине, звуковые волны от лающей посреди ночи соседской собаки будят нас из-за «изменения звука», а не обязательно самого звука.
Розовый шум эффективен, потому что он создает устойчивый фоновый звук, благодаря чему внезапный громкий шум не так сильно раздражает наш спящий мозг. Как мы упоминали выше, акцент на низкочастотные звуки в розовом шуме больше удовлетворяет наш спящий мозг, но есть еще один аспект, который делает его явным победителем, когда дело доходит до маскировки шума.
Что такое белый шум?
Часто, когда люди говорят о «белом шуме», они имеют в виду любой фоновый звук, который помогает им сконцентрироваться или уснуть, не осознавая, что существует множество различных типов звука, из которых можно выбирать. Белый шум отличается от других звуков, особенно от розового шума, тем, что в нем нет никакого рисунка, а вместо этого он является звуковым воплощением чистого хаоса.
Это смесь всех частот, которые люди могут слышать (от 20 Гц до 20 000 Гц), которые генерируются случайным образом с одинаковой мощностью на каждой. Например, 20 000 различных тонов, играемых одновременно.
Помимо чистой случайности, белый шум также включает в себя равное сочетание высоких и низких частот. По сравнению с розовым шумом, в котором присутствуют только низкочастотные звуки. Другой способ думать о белом шуме — это свет. Подобно тому, как белый цвет — это все цвета в спектре света вместе, так и белый шум объединяет все частоты звука одновременно. Для человеческого уха белый шум звучит точно так же, как помехи на радио или телевидении.
Использование белого шума для сна
Точно так же, как розовый шум маскирует внешние шумы, белый шум делает то же самое, но поскольку он включает в себя все частоты, белый шум может лучше блокировать мешающие шумы, пока вы спите. Те, кто спит с вентилятором или кондиционером в фоновом режиме, пытаются имитировать белый шум с помощью этих приборов, но результат не является полностью точным.
Устройства с белым шумом гораздо эффективнее, чем гудение вентилятора, предотвращают резкие звуки, мешающие вам сосредоточиться или спать в течение ночи. Что касается сна, у всех разные предпочтения. Некоторым нравится спать на боку или на спине, а некоторые могут предпочесть статический белый шум или успокаивающий розовый шум.
Что такое коричневый шум?
Когда дело доходит до сна, есть еще один шум, с которым вы должны быть знакомы — это коричневый шум или броуновский шум. Коричневый шум — это звук, названный не по цвету, а по имени человека. Роберт Браун был ботаником, который жил в 1800-х годах и первым открыл «броуновское движение», при котором частицы движутся беспорядочно.
Иногда вы видите коричневый шум, называемый красным шумом, но когда дело доходит до звука, это просто разные названия одного и того же. Как и белый шум, коричневый шум также генерирует звук случайным образом, но, в отличие от белого шума, энергия уменьшается с увеличением частоты и наоборот.
Помните, что белый шум — это все частоты одновременно с использованием одинаковой энергии. Изменение энергии или мощности, отличное от коричневого шума, дает ему больше басов на низких частотах. Это тонко отличается от розового шума, поскольку розовый шум снижает мощность по мере того, как его ноты становятся более высокими по частоте.
Коричневый шум связывают с грохотом сильного ветра, стремительной реки или шумом прибоя. Некоторые утверждают, что коричневый шум лучше всего подходит для концентрации, возможно, поэтому Brown Noise считается «лучшим саундтреком к работе» в 2019 году.
Что такое черный шум?
Если следовать метафоре цвета, черный шум — это отсутствие звука. Это негативный звук, погашение всех частот. Для человеческого уха черный шум лучше всего можно описать как полную тишину. Хотя многие из нас могут стремиться достичь абсолютной тишины или черного шума, чтобы заснуть, это может быть не лучшим выбором, когда дело доходит до сна.
Когда вы спите в тишине, любой шум в доме или на улице может разбудить вас. Любой, кто страдает приступами бессонницы, знает, что, проснувшись посреди ночи, трудно снова заснуть. Нет ничего хуже, чем лежать в постели и считать часы до утра.
Однако исследования показывают, что даже если эти звуки не разбудят вас полностью, они могут вывести вас из фазы быстрого сна, что в целом сделает ночь менее спокойной. Также есть свидетельства того, что эти звуки могут повышать уровень адреналина и кортизола во время сна, снова влияя на вашу способность чувствовать себя хорошо отдохнувшим по утрам. Достаточно сказать, что черный шум — не идеальный звук для идеального ночного сна.
В чем разница между розовым шумом и белым шумом?
Основное различие между розовым шумом и белым шумом, как объяснялось выше, заключается в том, что в белом шуме мощность постоянна, но в розовом шуме, когда числа становятся больше, разница в мощности становится меньше, поэтому высокие звуки мягче. Это означает, что раздражающие высокочастотные ноты звучат ниже, чем в белом шуме, который будет воспроизводить их с постоянной интенсивностью.
Таким образом, розовый шум менее резок, чем белый шум, более успокаивает мозг и, возможно, даже лучше помогает нам спать ночью. Розовый шум помогает нам добиться более глубокого сна, чем гораздо более популярный белый шум. Хороший ночной отдых необходим для здоровой жизни, так как он влияет на все, от здоровья сердечно-сосудистой системы до веса тела и фокуса.
Как включить розовый шум в свой режим сна?
Включение устройств розового шума в ваш распорядок дня перед сном — отличный способ добиться лучшего ночного сна для всех, но это также может помочь тренировать ваш мозг во сне. Обычная процедура может быть такой же простой, как умывание лица и приготовление чашки чая.
Розовый шум для младенцев и детей может снизить вероятность того, что они будут беспокойно спать по вечерам, что приведет к более счастливому ребенку и гораздо более счастливой маме.
Полный спектр звука намного сложнее, чем думает большинство людей, и, хотя цветов звука даже больше, чем описано в этой статье, белый, розовый, коричневый и черный шум являются наиболее важными, когда дело доходит до понимания сна.
Белый шум, как устойчивый гул потолочного вентилятора, блокирует внезапные звуки, мешающие вашему сну, в то время как розовый шум делает то же самое, но гораздо более успокаивающим и спокойным образом. Коричневый шум, как грохот бури — отличный способ сосредоточиться в течение рабочего дня, а черный шум — это отсутствие самого звука.
Большинство людей думают, что они хотят тишины ночью, когда постоянный звук розового или белого шума был бы лучше. Они не только помогают нам заснуть, но и доказано, что розовый шум улучшает память и может обеспечить более глубокий сон, чем белый шум. Эти звуковые устройства подходят не только взрослым. Как мы уже упоминали выше, вы можете добиться тех же результатов со своим младенцем или маленькими детьми. Использование звуковых машин для лучшего сна идеально подходит тем, кто живет в городах или оживленных кварталах, или всем, кто ненавидит звуки ночной тишины.
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). Подписаться
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…