Ruído rosa

 Nota: Se procura o álbum da banda brasileira Pato Fu, veja Ruído Rosa (álbum).

Espectro do Ruído Rosa em escala logarítmica

Ruído Rosa ou Ruído de 1/f é um sinal ou um processo onde o espectro de freqüências como a densidade espectral de potência é inversamente proporcional à freqüência do sinal. O termo originou-se pelas características desse ruído serem intermediárias entre o ruído branco (1/f⁰) e o ruído vermelho (1/f²), mais conhecido como ruído Browniano.

Na literatura científica o termo ruído de 1/f (1/f noise em inglês) é algumas vezes referenciado para descrever um conjunto de sinais cujo espectro de potência do sinal é dado pela fórmula,

$S(f) \propto 1/f^\alpha$

onde $f$ é a freqüência com 0 < α < 2, onde α usualmente aproxima-se de 1. O ruído do tipo "1/f" ocorre amplamente na natureza e é considerado de interesse em várias aplicações. Por sua característica de representar um ruído natural é frequentemente utilizado na acústica como simulador de programação sonora.

Descrição

O ruído rosa caracteriza-se por manter a potência (energia) igual entre todas as oitavas sonoras (e também em qualquer outra escala logarítmica). Em termos de uma banda de freqüência constante, o ruído rosa decai numa razão de 3 dB por oitava. Em altas freqüências o ruído rosa nunca se torna dominante tal qual o ruído branco que possui energia constante em função da freqüência (o ruído branco é rico na programação de altas frequências).

Ruído Rosa (esquerda) e Ruído Branco (direita) num espectro FFT

O sistema auditivo humano percebe as freqüências conforme a escala de Bark e tem alta sensibilidade nas freqüência de 2-4-kHz. A percepção da diferença entre o ruído rosa e o ruído branco é facilmente perceptível aos ouvidos humanos mesmo considerando que as maiores diferenças encontram-se nos extremos do espectro de freqüências.

Aplicações

Equalizadores gráficos também dividem os sinais em bandas logarítmicas de freqüências e sinalizam a potência em oitavas; engenheiros de áudio utilizam o ruído rosa para calibrar os sistemas de áudio ponderado a acústica do ambiente afim de obter uma resposta plana do conjunto sonoro.

Do ponto de vista teórico, a produção de um verdadeiro sinal de ruído rosa é impossível pois a energia desse sinal seria infinita, assim como para o ruído branco. Esses sinais são aproximados dentro da banda de freqüências desejadas.

Ver também

• Ruído branco
• Ruído
• Ruído vermelho (também chamado de ruído marrom, ou ruído browniano)
• Processamento de sinais

Referências

• Dutta, P. and Horn, P. M.. (1981). "Low-frequency fluctuations in solids: $1/f$ noise". Reviews of Modern Physics 53: 497–516. DOI:10.1103/RevModPhys.53.497.
• Field, D. J.. (1987). "Relations Between the Statistics of Natural Images and the Response Profiles of Cortical Cells". Journal of the Optical Society of America A 4: 2379–2394.
• Gisiger, T.. (2001). "Scale invariance in biology: coincidence or footprint of a universal mechanism?". Biological Reviews 76: 161–209.
• Johnson, J. B.. (1925). "The Schottky effect in low frequency circuits". Physical Review 26: 71–85. DOI:10.1103/PhysRev.26.71.
• Press, W. H.. (1978). "Flicker noises in astronomy and elsewhere". Comments on Astrophysics 7: 103–119.
• Schottky, W.. (1918). "Über spontane Stromschwankungen in verschiedenen Elektrizitätsleitern". Annalen der Physik 362: 541–567.
• Schottky, W.. (1922). "Zur Berechnung und Beurteilung des Schroteffektes". Annalen der Physik 373: 157–176.
• Keshner, M. S.. (1982). "$1/f$ noise". Proceedings of the IEEE 70 (3): 212–218.
• Li, W. (1996–present). A bibliography on $1/f$ noise.
• Mandelbrot, B. B. and Van Ness, J. W.. (1968). "Fractional Brownian motions, fractional noises and applications". SIAM Review 10 (4): 422–437.
• Press, W. H.. (1978). "Flicker noises in astronomy and elsewhere". Comments on Astrophysics 7 (4): 103–119.

Ligações externas

• Ruído Rosa - disponível no formato ".wav"
• A Bibliography on 1/f Noise
• A collection of various test tones playable online (White/Pink/Brown Noises)
• Pink noise in wave(.wav) format (1 minute)
• DSP Generation of Pink (1/f) Noise — Discussion of various algorithms, with code samples
• Noise — an open-source program that creates pink noise on the Macintosh
• The ALSA utility speaker-test under Linux defaults to producing pink noise
• Pink Noise and Sine Wave Generator utility that outputs Window's PCM audio files (*.wav) that play in your audio player