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“宁静”的“白”噪声

    大多数人知道白光,但可能很少有人知道白噪声。噪声也有颜色吗?

    人们经常抱怨噪声太大,让人无法安心睡眠,不能专心工作。可是,如果在睡眠时播放一段白噪声,却可以让大多数人安然入睡。噪声也可以催眠吗?

    那么到底什么是“白噪声”?

    由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因此在物理学上把一种功率频谱密度为常数的随机信号称为白噪声(white noise),听起来类似于明亮的“嘶嘶”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。

    在生活中白噪声有什么用?

    白噪声是一种理论建构良好的信号频率,就像全彩色白颜色的光频谱,白噪声充满整个人类耳朵可以听到的振动频率。研究表明,一个稳定、平和的声音,如白噪声,可刺激神经活动,提高大脑的工作效率,有助于治疗儿童的注意缺陷多动障碍(ADHD)。对于普通人而言,白噪声具备排除干扰与缓解焦虑两大功效,它不仅能够屏蔽人群的喧哗、工地的钻探声、汽车的喇叭声等令人讨厌的杂音,还可营造出更轻松愉悦、更具隐私感的工作氛围。斯德哥尔摩大学的研究者最近针对51名患有轻度注意力匮乏症的中学生进行了一项实验,结果表明,将白噪声加入教室背景音乐之后,上述学生的课堂表现均有显著改善。

    白噪声的应用领域之一是建筑声学,为了减弱内部空间中分散人注意力并且不希望出现的噪声(如人的交谈),使用持续的低强度噪声作为背景声音。一些紧急车辆的警报器也使用白噪声,因为白噪声能够穿过如城市中交通噪声这样的背景噪声并且不会引起反射,所以更加容易引起人们的注意。在电子音乐中也有白噪声的应用,它被直接或者作为滤波器的输入信号以产生其它类型的噪声信号,尤其是在音频合成中,经常用来重现类似于铙钹这样在频域有很高噪声成分的打击乐器。白噪声可以用于放大器或者电子滤波器的频率响应测试,有时它与响应平坦的话筒或和自动均衡器一起使用。这个设计的思路是系统会产生白噪声,话筒接收到扬声器产生的白噪声,然后在每个频率段进行自动均衡从而得到一个平坦的响应。这种系统用在专业级的设备、高端的家庭立体声系统或者一些高端的汽车收音机上。白噪声也可以用于审讯前使人迷惑,并且可能用于感觉剥夺技术的一部分。上市销售的白噪声机器产品有私密性增强器、睡眠辅助器以及掩饰耳鸣。

    人们对白噪声的要求千奇百怪,但最受欢迎的多是在自然环境中录制的“原音”,譬如海浪拍击礁岩的涛声、蟋蟀的低鸣、暴风的呼啸等。

    但是,不是所有人都需要噪声。对于有些人,白噪声产生的效应会适得其反——会让人对环境声音更敏感。有的人喜欢白噪声,有的人喜欢其他类型的噪声,有的人一点噪声都不能忍受。毕竟,世界千奇百怪,不是所有现象都能够解释清楚。








 
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