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白噪声

白噪声(White Noise)

白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声信号。由于白色是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因此这种具有恒定功率谱的性质就被称之为“白色的”,这种信号也因此被称为白噪声,相对的,其他不具有这一性质的噪声信号被称为有色噪声。

理想的白噪声具有无限带宽,因此其能量是无限大的,而在现实中是不存在的,实际上为了便于分析方便,我们往往是把有限带宽的平整讯号视为白噪声。比如做模态锤击试验时,锤击试验的激励是力脉冲,它是用锤头的瞬时敲击待测物体来模拟力脉冲信号的,对于一个理想的脉冲信号频谱就是功率谱密度均匀分布的信号,因此也常常假定随机激励或者是随机噪声为白噪声。

其他有色噪声的定义

1.粉红噪声。在给定频率范围内(不包含直流成分),随着频率的增加,其功率密度每倍频程下降3dB(密度与频率成反比)。每倍频的功率相同,但要产生每倍频程3dB的衰减非常困难,因此,没有纹波的粉红噪声在现实中很难找到。

2.红噪声(海洋学概念)。这是有关海洋环境的一种噪声,由于它是有选择地吸收较高的频率,因此称之为红噪声。

3.橙色噪声。该类噪声是准静态噪声,在整个连续频谱范围内,功率谱有限且零功率窄带信号数量也有限。这些零功率的窄带信号集中于任意相关音符系统的音符频率中心上。由于消除了所有的合音,这些剩余频谱就称为“橙色”音符。

4.蓝噪声。在有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频增长3dB(密度正比于频率)。对于高频信号来说,它属于良性噪声。

5.紫噪声。在有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频增长6dB(密度正比于频率的平方值)。

6.灰色噪声。该噪声在给定频率范围内,类似于心理声学上的等响度曲线(如反向的A-加权曲线),因此在所有频率点的噪声电平相同。

7.棕色噪声。在不包含直流成分的有限频率范围内,功率密度随频率的增加每倍频下降6dB(密度与频率的平方成反比)。该噪声实际上是布朗运动产生的噪声,它也称为随机飘移噪声或醉鬼噪声。

8.黑噪声(静止噪声)包括:

(1) 有源噪声控制系统在消除了一个现有噪声后的输出信号。
(2) 在20kHz以上的有限频率范围内,功率密度为常数的噪声,一定程度上它类似于超声波白噪声。这种黑噪声就象“黑光”一样,由于频率太高而使人们无法感知,但它对你和你周围的环境仍然有影响。
(3) 具有fβ谱,其中β>2。根据经验可知,该噪声的危害性很大

更多NVH相关术语解释参见:NVH百科

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