噪声

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[拼音]：zaosheng

[外文]：noise

从物理本性上可分为电噪声和声噪声两大类。前者是由于电磁扰动产生的，是相对于电信号的一种干扰;后者是由于机械扰动引起的，是机械噪声。本条主要讲声噪声以及对声信号产生干扰的电噪声。

从声波的物理性质来说，噪声是紊乱、断续或统计上随机的声振动。单频的声音称为纯音，具有与基频成整倍数比例关系的谐波的声音称为谐音。这些都是有调的和谐音。与此相对，噪声称为无调声。

从声波对人的干扰来说，噪声是不需要的声音，它可以是无规的，也可以是谐和的。从这个角度讲，噪声是由人们在不同的环境中判定为不需要或有干扰的声音，因此它是由人们的主观评价或引起的生理损伤来决定的。噪声的评价标准最终要由对人的干扰或危害来确定（见噪声对人的影响）。

噪声的描述

噪声在频率域内可用频谱来描述。谐音具有离散谱或线谱，无调声具有连续谱。带宽为1Hz的单位频带中的能量称为谱密度D(ω)， 单位时间的谱密度称为功率谱密度S（ω）。在足够长的时间T上平均，有S(ω)＝D(ω)/T 的关系。

噪声在时间域上的特性可用自相关函数 R(τ) 来表述。在足够长的时间T上平均

式中x(t)是噪声振幅的瞬时值，可以是振动的位移、速度、加速度或力，也可以是声场中的声压或质点速度。功率谱密度S(ω)和自相关函数R(τ)满足傅里叶变换

噪声的类别

按噪声振幅瞬时值x(t)随时间的变化规律，可分为有规噪声和无规噪声。各种机械和气流产生的噪声，属有规噪声，这种噪声的x(t)完全可以由机械运动和流体特性所确定。相反，交通噪声、多个声源产生的背景噪声或热扰动产生的噪声，x(t)不能由预先给定的函数确定，只遵从某种统计分布的规律，这种噪声称为无规噪声。无规噪声的自相关函数R(τ)一般随着τ迅速下降。

按噪声谱密度的性质来区分，有白噪声和粉红噪声。谱密度D(ω)为常数的噪声， 称为白噪声。因此，白噪声用固定带宽的分析器测量时，频谱具有连续且均匀的特性。无规噪声不一定满足D(ω)为常数的条件， 所以无规噪声不一定是白噪声。反之，白噪声也不一定是无规噪声。用恒定百分率带宽的分析器测量时具有连续且均匀频谱的噪声， 称为粉红噪声。粉红噪声的谱密度D(ω)随着ω均匀地下降。粉红噪声也不一定是无规噪声。

参考文章

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