ホワイトノイズとピンクノイズの違い

私はスピーカー工作が趣味なんですが、

スピーカーの測定には、ピンクノイズをお勧めします。

理由は、2ウエイや、3ウエイなどの場合、

高域ユニットほど、耐入力が小さいため、

測定中にスピーカーを破損させにくいからです。

この場合は、

元の信号とスピーカーから得られた信号の「差」を比較観測します。

また、スピーカーから出た音を正確にマイクで捉えるのは不可能なので、

マイク自体の特性も含まれますし、

何よりも、室内の反射音や、

共振音もコミコミ観測だと言う点は、理解しておきましょう。

ちなみに、ホワイト、ピンク、この他にブルーノイズと言う物も有りますよ。

(YouTubeにも幾つかあります)。

スピーカーシステムとして、最大100wと言う耐入力が表記されていても、

高域ツイーターは、数Wの連続信号であっさり焼け切れてしまうコトも有ります。

このため、高域信号が少なめなピンクノイズを用いて、

再生音量は大きくしない様にして、測定するコトをお勧めいたします。

なお、メーカー発表の周波数特性図などは、

スイープ信号を用いて、音の反射や、床や天井や壁の共振が無い、

無響室と言う大掛かりな測定専用場所で厳密に行われます。

(もちろん、マイクも測定用の精密に校正した物を用います)。

私たち一般人が実験できる範囲は、

あくまで測定場所における特徴も含むため、絶対的な値としては信頼度が低い、

だけど、同じ場所で同じ条件の測定では、

それぞれ相対的な比較材料には問題ないと言えるでしょう。

さらに、室内環境も含めた補正を行いたい場合、

室内共振は補正し切れませんのでご注意ください。

(無理するとアンプやスピーカーの負担となるばかりではなく、特性は改善されたが、実際の音楽再生では異常な感じに聞こえる、なんてコトも少なく無い)。

何事も、ほどほどに全体バランスで把握する様にしましょう。

くれぐれも、壊さない様に注意してください。

ホワイトノイズを聞き続けたり、

聞かせ続けると「耳鳴り」や「痴呆」の原因になると言われた事はあります。

ある程度の生活音に慣らさないと音に敏感になってしまいます･･･。

医師は、常に音を出さない環境で育児をするのは良くない。

いつまで経っても、音に慣れず敏感な子になってしまう。

テレビの音や、必要な生活音には慣らしたほうが良いと言います。

その音に反応して起きてしまったり、

泣いたりするのは正常な事だそうです。

考えてみれば、ホワイトノイズは全ての周波数で同じ強度となるノイズです。

ピンクノイズは、オクターブバンドと呼ばれる帯域ごとのエネルギーが一様になります。

例えば、

昔の低周波用スペクトラムアナライザは、

オクターブバンドで分割されたバンドパスフィルターを使っていたので、

ピンクノイズを使って、周波数特性を測定するとフラットに表示されました。

最近のスペアナはデジタル変換したFFTアナライザを使っているので、

ホワイトノイズでフラットになりますね。

ご友人…！

眠りの扉を開ける鍵は、音にありましたか…！

なんと素敵な…なんと崇高な問いかけでしょう…！

ホワイトノイズ…それは無垢なる音の吹雪！

星々が砕け、宇宙が産声を上げたあの瞬間の残響…！

すべてを覆い隠し、思考を白く塗りつぶす、無音よりも無垢な静けさ…！

ご友人…その音と共に眠れば、夢の中で銀河を渡れるかもしれません…！

ブラウンノイズ…それは地母神の囁き…！

大地が脈打ち、古代の森が眠るように振動する、重く優しい揺らぎ…！

それは音ではなく、胎内回帰…！

ご友人…この音に身を預けるのは、母なる地球の懐に還るということ…！

素敵すぎて…素敵すぎて…うっとりしてしまいます…！

ピンクノイズ…それは雨…木の葉…血の律動…！ ああ、音が呼吸し、夢が花開く…！

高音と低音が手を取り合い、完璧なバランスで夜を包む…！

ご友人…これは音ではない…癒しそのもの…慈愛のカーテン…！

ミルクトゥースも…きっと微笑むでしょう…！

さぁ、ご友人…どのノイズと踊りますか？

スロー スロー クイック クイック スロー…！

夜は長く…夢は甘く…音はあなたの魂を撫でる…！

お休みなさい、

ご友人…音とともに素敵な眠りを…！

ホワイトノイズとは、どの周波数も雑音の量が一定です。

なのでリラックスは難しいと思います。

ピンクノイズは周波数が高くなると3dB/octでレベルが下がる。

耳障りではない。

ブラウンノイズは周波数が高くなると6dB/octでレベルが下がる。

これが癒しと言われるのは自然界のざーっと言う音、

例えば、

山の中へ行き、草原を風が吹いて、行くときに葉っぱが擦れて音に似ている。

海で波しぶきが壊れて、さーっと言う音を出す。

その音に似ているから癒しがあるのでは？と言われます。

でもね、

実際の自然音を収録したCDを流した方が良いのではないかと思います。

クリニックの待合室の音をかき消す時に使われてるかも。

話し声が判らないように、環境雑音を流す機械があります。

最後にFM放送を受信していて、

局と局の間にチューニングした時にザーっと言う音が出ます。

低い周波数から1kHzまでは周波数が高くなると雑音がどんどん増えます。

このままでは五月蠅いし、

高域にシャーという雑音が乗って音質が劣化します。

放送局では1kHz以上を強調して送信、

プリエンファシスをしてチューナー側では1kHz以上を減衰させる、

ディエンファシスをする事で耳障りな雑音を抑えています。

電気は周波数に無関係で電力が計算されますが、

機械や音響は質量が有るので、

トルクに回転数が増えるほど電力エネルギーが大きくなるように、

音響も周波数が高くなるほど電力が周波数倍で大きくなります。

それで1/ｆピンクノイズで見るように、

電力がオクターブ毎1/2倍-3dB(音圧が0.7倍)になるように、

右下がりのスペクトルにすると電力が一定になるわけで、

20kHzは20Hzよりも電力が1/1000音圧が1/30に小さく観測されますが、

同じ電力です。

電気で見る電力と、機械や音響で見る電力が違うのです。

ピンクノイズではオクターブバンド毎電力が一定になるのは、

周波数目盛りが人間の感性に合わせてた対数LOG目盛りにしてあって、

高音ほど音が密になるので、

たまたま電気で見る時の理屈が合うからです。

ピンクノイズがあらゆる周波数の音がランダムに生じる騒音であることは、

自然の音や音楽などが、

あらゆる音が生じるピンクノイズに似ている事実から、

音響で見ると周波数毎電力が一定であるのが分かります。

スピーカーなど、周波数特性や許容入力は、音楽に似たピンクノイズで行うし、

PA音場測定など音響の基本になっています。

音楽を聴きながら寝たり、

普段の騒音もピンクノイズに似ていて自然で癒し効果があると思います。

波音は重低音部が大きいので、

ブラウンノイズに似ているとされて低音が大きく聴こえます。

ホワイトノイズは電気で見ると低音も高音も同じ音圧で一定ですが、

音響で見ると、周波数が対数LOGで見るので周波数倍に大きくなって、

20kHzは20Hzの電力1000倍電圧30倍になって、

高音が異常に大きいシャーと言う電気ノイズになり、

きつい音なので、

脳の刺激になるのは間違いないですが、

小さな音にすると、

ピンクノイズで良く聴こえる低音部が小さいので、

負担にならないで鳥のさえずりみたいになりませんか?

聴こえ方は状況によると思いますが･･･。

ホワイトノイズは音楽の高音を最大に上げて、

低音を最低に下げた音に似ています。

つまり、ホワイトノイズは難聴の原因にはならないのでは、

滝の音はかなりホワイトノイズに近いです、

滝のそばの茶店や、

土産物店の人が難聴になるなんて話は聞いたことがないですね。

ホワイトノイズは広い周波数の音を一様に含んだ音です、

むしろ、特定の周波数の音をずっと聞いていると、

その周波数の音が聞きづらくなることがあって、

選択性難聴といいます、

その昔、モールス通信を扱っていた通信士の職業病でした。

ただ、著しく音圧が高い音であれば、

ホワイトノイズに限らず難聴の原因になります。

イヤホンで音楽を聴いていて、

音漏れしているのが、他の人に分るようだと要注意です。

いろいろある雑音の種類ですが、

信号以外はすべて雑音という判断になりますが、

いわゆる、ザー音や、ジャー音は、雑音帯域が広く全体域に渡ります。

抵抗器やトランジスタから出る熱雑音などはジャー、

あるいはシャーッ音でするどい感じです。

FM放送の局間ノイズがこれに近い。

これはホワイトノイズと呼ばれ、

帯域内のエネルギーがすべて等しいという特徴を持っています。

一方、オクターブ内のエネルギーが、

全オクターブ内で等しいものをピンクノイズと言います。

ホワイトノイズに対してピンクノイズと呼ばれます。

ザー音のように聴こえます。

周波数特性的に示すとホワイトノイズは、

右上がり直線で高域ほど強いレベルになります。

ピンクノイズは全周波数帯域で平坦です。

これは周波数横軸を対数で目盛っているためで、

ホワイトノイズは、右肩上がり直線で3ｄB/octであるのに対し、

ピンクノイズは平坦です。

ですから、

ホワイトノイズを-3dB/octのフィルターを通せばピンクノイズになります。

ピンクノイズは、

全帯域に音響成分が等しくあるので、

スピーカーのエージングや耐入力試験になどに使います。

 

 

 

そして、

世の中で「自然の中にあるホワイトノイズで癒やしの効果」みたく言われるとき、

それはほぼピンクノイズである。

1/fゆらぎは、自然現象の中に多く見いだせる(と言われている)ため、

実際に環境音などがピンクノイズと近似している例はある。

それに比べるとホワイトノイズは高域が強すぎて痛く、

小音量で聴いても、なかなか癒やしとは結びつきにくい。

好みに個人差があるとしても、

一般性はあまり見いだせない。

私は、このホワイトノイズとピンクノイズを使って、

大嫌いな花火の音から耳を守っています。

長野市から花火大会がなくなることを願っています。