Não apenas o ruído branco: as muitas cores do som - Ciência

As Muitas Cores do Som

O ruído branco não é o único tom sônico - rosa, azul, cinza e marrom afetam os ouvintes de maneiras diferentes.

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A maioria das pessoas está familiarizada com o ruído branco, aquele som estático de um ar condicionado que nos embala para dormir abafando qualquer ruído de fundo.

Exceto tecnicamente, o giro de um ventilador ou zumbido do AC não é ruído branco de forma alguma. Muitos dos sons que associamos ao ruído branco são, na verdade, cor de rosa ruído, ou marrom, ou verde ou azul. Na engenharia de áudio, há todo um arco-íris de cores de ruído, cada uma com suas propriedades exclusivas, que são usadas para produzir música, ajudar no relaxamento e descrever ritmos naturais como o batimento cardíaco humano. Se você souber o que procurar, poderá começar a notar as cores do ruído que compõem a paisagem sonora que nos cerca.

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Se você decompor uma onda sonora, poderá dividi-la em duas características fundamentais: frequência, que é a velocidade com que a forma de onda está vibrando por segundo (um hertz é uma vibração por segundo) e amplitude (às vezes medida como potência), ou a tamanho das ondas. Os tipos de ruído são nomeados por uma analogia vaga com as cores da luz: o ruído branco, por exemplo, contém todas as frequências audíveis, assim como a luz branca contém todas as frequências na faixa visível.

Nas ondas sonoras musicais, as frequências são espaçadas em intervalos que achamos agradáveis ao ouvido, criando uma estrutura harmônica que dá ao som sua qualidade de tom única, ou timbre. (Isso é o que faz a mesma nota soar diferente em uma flauta do que em um violino.) ruídos ouvimos todos os dias - botas batendo forte no chão, um carro buzinando do lado de fora, o tilintar de teclas - são feitos de formas de onda esporádicas, uma distribuição aleatória de frequência e amplitude.

E então, em uma categoria separada, existem os ruídos coloridos. Ao contrário do estouro inconsistente de um tambor ou voz gritando, esses sons são um sinal contínuo, mas eles não são exatamente agradáveis . A palavra ruído, na verdade, vem de uma palavra latina para náusea; em engenharia de áudio, o termo descreve qualquer informação indesejada que interfira no sinal desejado, como estática no rádio.

O ruído branco puro soa como aquele shhh sibilante que acontece quando a TV ou o rádio está sintonizado em uma frequência não utilizada. É uma mistura de todas as frequências que os humanos podem ouvir (cerca de 20 Hz a 20 kHz), disparadas aleatoriamente com igual potência em cada uma - como 20.000 tons diferentes, todos tocando ao mesmo tempo, misturados em um ensopado sônico imprevisível e em constante mudança.

As outras cores são semelhantes ao ruído branco, mas com mais energia concentrada na extremidade superior ou inferior do espectro de som, o que muda sutilmente a natureza do sinal. O ruído rosa, por exemplo, é como o ruído branco com o baixo aumentado. É um som shhh com um estrondo baixo misturado, como o rugido suave de uma tempestade.

O ruído rosa soa menos áspero do que o ruído branco porque os humanos não ouvem linearmente. Ouvimos em oitavas, ou a duplicação de uma banda de frequência, o que significa que percebemos tanto espaço sônico entre 30-60 Hz quanto entre 10.000-20.000 Hz. Também somos mais sensíveis a frequências mais altas (um a quatro kHz, que é a frequência de um bebê chorando, soa mais alto), então o ruído branco, que tem a mesma intensidade até mesmo nos tons mais altos, pode soar muito claro aos nossos ouvidos. A energia no ruído rosa cai pela metade conforme a frequência dobra, então cada oitava tem potência igual, o que soa mais equilibrado.

Análise espectral de ruído branco e rosa, com frequência no eixo horizontal e potência no eixo vertical ( The Physics Hypertextbook )