TL; DR
대답은 아니오입니다. 정상일 필요는 없습니다. 예, 다른 배포판 일 수 있습니다.
소음의 색
노이즈의 색상에 대해 이야기합시다.
- 영유아가 비행기 여행 중에하는 소음은 흰색이 아닙니다. 색깔이 있습니다.
- 비행기 엔진의 소음도 백색이 아니지만 아이의 소음만큼 색이 아닙니다. 더 하얀입니다.
- 바다 나 숲에서 발생하는 소음은 거의 흰색입니다.
잡음 제거 헤드폰을 사용하면 # 1을 취소 할 수 없습니다. 모든 헤드 폰을 쉽게 뚫을 수 있습니다. # 2가 잘 취소됩니다.
# 3에 대해서는 왜 취소 하시겠습니까?
용어 "색상"
이 세 가지 노이즈의 차이점은 무엇입니까? 스펙트럼 분석 에서 비롯됩니다 . 고등학교 시절부터 알 수 있듯이 프리즘을 통해 백색광을 보낼 수 있으며, 빛을 모든 다른 색상으로 나눕니다. 그것이 우리가 흰색이라고 부르는 것입니다. 거의 같은 비율의 모든 색. 색상이 지배적이지 않습니다.
이미지는 https://www.haikudeck.com/waves-and-light-vocabulary-uncategorized-presentation-w5bmS88NC9 에서 가져온 것입니다.
색상은 특정 주파수의 빛이거나 아래와 같이 특정 파장의 전자파를 말할 수 있습니다. 적색은 청색에 비해 낮은 주파수를 가지며, 마찬가지로 적색은 450nm의 청색 파장에 비해 거의 800nm의 더 긴 파장을 갖는다.
이미지는 여기에서 : https://hubpages.com/education/Teachers-Guide-for-Radiation-beyond-Visible-Spectrum
스펙트럼 분석
음향, 라디오 또는 기타 소음을 감지하여 FFT와 같은 스펙트럼 분석 도구를 통해 보내면 스펙트럼 분해됩니다. Wikipedia의 다음 그림과 같이 노이즈에 각 주파수의 양이 얼마인지 볼 수 있습니다. 이것은 백색 잡음이 아니라는 것이 분명합니다. 50Hz, 40Hz 등에서 명확한 피크를 나타냅니다.
좁은 주파수 대역이 튀어 나오면 흰색 이 아닌 색으로 불립니다 . 따라서 백색 잡음은 백색광과 같으며이 사이트 의 다음 그림과 같이 대략 동일한 비율의 넓은 주파수 범위를 갖습니다 . 상단 차트는 진폭의 기록을 나타내고 하단은 스펙트럼 분해를 나타냅니다. 주파수가 튀어 나오지 않습니다. 그래서 소음은 흰색입니다.
완벽한 사인
자, 독립적으로 동일하게 분포 된 난수 (iid) 시퀀스가 왜 백색 잡음을 생성합니까? 신호의 색이 무엇인지 생각해 봅시다. 다른 주파수에서 튀어 나오는 특정 주파수의 파동입니다. 그들은 스펙트럼을 지배합니다. 완벽한 사인파를 고려하십시오 : . 두 점 사이의 공분산이 무엇인지 보자. 초 간격 :
φ = 1 / 2 E [ 죄 ( 2 π t ) × 죄 ( 2 π ( t + 1 / 2 ) ] = - E [ 죄 2 ( 2 π의 t ) ] = - 1죄( 2 πt )φ = 1 / 2
이자형[ 죄( 2 π티 ) × 죄(2 π( t + 1 / 2 ) ] = - E[죄2(2 πt ) ] = − 12
따라서 사인파가 존재하면 시계열에서 자기 상관을 얻게됩니다. 0.5 초 간격으로 모든 관측은 완벽하게 음의 상관 관계가 있습니다! 이제 우리의 데이터가 iid라는 것은 자기 상관이 전혀 없다는 것을 의미합니다. 이것은 신호에 파도가 없음을 의미합니다. 노이즈의 스펙트럼은 평평합니다.
불완전한 예
다음은 내 컴퓨터에서 만든 예입니다. 먼저 튜닝 포크 를 녹음 한 다음 컴퓨터 팬의 소음을 녹음했습니다. 그런 다음 스펙트럼을 분석하기 위해 다음 MATLAB 코드를 실행했습니다.
[y,Fs] = audioread(filew);
data = y(1000:5000,1);
plot(data)
figure
periodogram(data,[],[],Fs);
[pxx,f] = periodogram(data,[],[],Fs);
[pm,i]=max(pxx);
f(i)
튜닝 포크의 신호와 스펙트럼은 다음과 같습니다. 예상대로 약 440Hz에서 피크를 보입니다. 튜닝 포크는 이론적 인 이전 예와 같이 거의 이상적인 사인파 신호를 생성해야합니다.
다음으로 나는 소음에 대해서도 똑같이했다. 예상대로 주파수가 튀어 나오지 않습니다. 분명히 이것은 백색 소음이 아니지만 상당히 가까워집니다. 나는 피치 주파수가 매우 높아야한다고 생각합니다. 팬을 곧 교체해야합니다. 그러나 스펙트럼에서 볼 수는 없습니다. 마이크가 깨지거나 샘플링 주파수가 충분하지 않기 때문일 수 있습니다.
배포는 중요하지 않습니다
중요한 부분은 무작위 순서에서 숫자가 자기 상관 (또는 더 강력하고 독립적)하지 않는다는 것입니다. 정확한 분포는 중요하지 않습니다. 가우시안 또는 감마 일 수 있지만 숫자가 시퀀스에서 상관되지 않는 한 노이즈는 흰색이됩니다.