小學生必備科學常識100問-17我們生活中的噪聲也是有顏色的

2020-12-05 茂喵喵

撰文:喵喵君

審核:伯毅

說起生活中的噪聲,我想很多人會想到諸如廣場大媽大爺們的廣場舞音樂、市內市外的汽車喇叭聲、建築施工聲、早起時的割草機聲、樓上裝修的聲音等等,這些只能聽見卻無法看見的聲音,有時確實會攪擾到我們的生活。於是為了一個好的睡眠,或者一個好的學習、工作環境,我們想了各種辦法,諸如耳塞,諸如隔音牆、密封條等,這些都是在噪聲的傳播路徑上採取的減小噪聲的措施,當然在實驗室裡,就會採取更強大的手段,真空環境。因為聲音是無法在真空環境裡傳播的。這些都是生活中的一些減小噪聲的措施。在科學研究中,對噪聲的研究就會更深入,其中,關於噪聲的顏色,就是一項很有趣的研究。

對,噪聲也是有顏色的。這裡的顏色其實是指噪聲信號的能量譜。能量譜也叫能量譜密度,能量譜密度描述了信號或時間序列的能量如何隨頻率分布。不同顏色的噪聲具有不同的特色,人耳聽起來也會不一樣。

那麼,很多同學或許就會問:既然噪聲是有顏色的,為何我們看不到?生活中又有哪些顏色的噪聲?同時又該如何區分不同顏色的噪聲?

首先,噪聲是聲音,我們當然是看不到的。

其次,生活中有哪些顏色的噪聲?生活中常見的噪聲有:白噪聲、粉紅噪聲、褐噪聲、藍噪聲、黑噪聲等。

1、白噪聲:白噪聲就是一種功率譜密度為常數的隨機信號。之所以稱其為白噪聲,是仿照白光而定的,白光是由各種頻率(顏色)的單色光混合而成,而白噪聲也是由各種有色噪聲混合而成,它們的形成是一樣的,所以稱為白噪聲,即white noise。白噪聲是生活中接觸最多的噪聲。它也被稱為「魔術噪聲」。

2、粉紅噪聲:有時也稱為「閃變噪聲」,是一種在所有的頻率上能量都相同的噪聲。其名稱則來源於其功率譜下的可見光視覺顏色為粉紅色。常用於聲學實驗。而生活中的實例有比如:車流聲,瀑布聲,微風吹過樹葉的沙沙聲等。

3、褐噪聲:這種噪聲用現實生活中的例子的話,大致就是潮水推力所產生的聲音,它是一種全頻帶的噪聲波。也類似於工廠裡的那種「轟轟隆隆」的背景音。

4、藍噪聲:如果把白噪聲的低頻部分抑制,然後把高頻部分加強,(白噪聲是由各種有色噪聲混合而成的)就可以得到藍噪聲,這也是取自於白色光,因為把白色光的低頻部分抑制,高頻部分加強以後,也可以得到藍色光。

5、黑噪聲:也稱為靜止噪聲,在一定程度上類似於超聲波。它由於頻率過高,人類耳朵無法感知,但是仍然對生活是有影響的。

此外,有色噪聲還有紫噪聲、棕色噪聲、灰色噪聲等。噪聲會對人們的日常生活造成很大的影響,所以,小朋友還有大朋友們,在日常時,尤其是在公共場所,要記得不要產生噪聲,另外如果發現別人或者別的事物發出了噪聲影響了生活,也要積極報告給相關人員,協助他們採取必要措施。

好了,今天的科普分享就到這裡。愛科學,愛生活!

下期預告:如何正確地擼貓

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