لقد تحدثنا حتى الآن عن علامات النظام المعرفي، وهي التوقيعات التي يمكن ملاحظتها إذا تم تقديم الظاهرة قيد الدراسة بشكل منفصل، كمجموعة من العناصر النموذجية. إذا كانت بعض المعلمات الفردية لهذه العناصر تتوافق مع إحصائيات القوة، وخاصة قانون زيف، فيمكننا أن نفترض أن النظام المعرفي لهذه الظاهرة هو قوة تنظيمية مهمة، على الأقل في بعض جوانبه. في أمثلةنا، كانت هذه المجموعات مدن روسيا مع سكانها، كلمات اللغة الروسية مع ترددها، بحيرات روسيا مع منطقتها.

ومع ذلك، ليس من الممكن دائمًا تقديم الظاهرة قيد الدراسة بشكل منفصل، باعتبارها بنية متعددة تتكون من عناصر فردية. في بعض الأحيان يكون هيكل الظاهرة قيد الدراسة غير واضح المعالم، بحيث لا يتم تمثيله كمجموعة؛ في حالات أخرى، لا يمكننا ببساطة الحصول على ملخص إحصائي للمعلمات الفردية لعناصر الظاهرة. وفي مثل هذه الحالة يجب أن نعتمد على الخصائص الشاملة الملحوظة للظاهرة، والتي يلعب من بينها دور خاص. ضوضاء.

نحن نسمي الضوضاء أي تغيير غير منتظم في أحد المعلمات المتكاملة للظاهرة المرصودة. على سبيل المثال، بالنسبة للنار المشتعلة، فإن هذه المعلمات المتغيرة بشكل غير منتظم هي شدة الصوت وشدة الإشعاع (ربما هناك عوامل أخرى) - بينما لا نميز أي جزء من النار يصدر صوتًا أو إشعاعًا، فإننا نعتبره ككل . ولكن يمكنك إعطاء العديد من الأمثلة على الضوضاء ذات الطبيعة المختلفة كما تريد: شدة تدفق السيارات على الطريق السريع، وأسعار الأسهم، ومستويات المياه الجوفية، والنشاط الكهربائي للخلايا، والقوة الحالية في الموصل، والنشاط التكتوني، وما إلى ذلك. في كل من هذه الأمثلة، نتعامل مع كمية قابلة للقياس تخضع للتقلب.

في كثير من الحالات، تكون التقلبات دورية، على سبيل المثال، تتغير مسافة الشمس من الأرض بشكل دوري، ويتغير مستوى المد والجزر بشكل دوري، وموضع البندول، وما إلى ذلك. ومع ذلك، عادة ما تظهر الديناميكيات الدورية بشكل كبير أنظمة بسيطةيحكمها النظام المادي. سنركز على الأنظمة والظواهر المعقدة التي تكون فيها تقلبات المعلمات عادة غير منتظمة وغير دورية. اسمحوا لي أن أذكركم أنه في الأنظمة المعقدة تنشأ ظروف "الاحتباس الحراري" لعمل النظام المعرفي.

لذا، فإن الضوضاء هي تغيير غير دوري وغير منتظم في معلمة ظاهرة من أي نوع. وفي الوقت نفسه، فإن ضجيج المعلمات المتكاملة (الضجيج الذي تنتجه الظاهرة كتكامل) له أهمية خاصة بالنسبة لنا، لأنه يسمح لنا بسماع "جوهر الظاهرة"، حتى لو لم يكن قابلاً للاستماع إليه. التحليل الهيكلي العادي. على وجه الخصوص، تتيح معلمات الضوضاء تحديد الترتيب الذي يتحكم في الظاهرة - الجسدية أو المعرفية.

الطريقة الكلاسيكية والمتطورة لتحليل الضوضاء هي التحليل الطيفي. وببساطة، تعتمد هذه الطريقة على تحويل فورييه، الذي يمثل كمية تتغير خلال فترة زمنية محددة شارع)كمجموع التوافقيات للترددات المتعددة:

لنفترض، على سبيل المثال، أننا نفحص إشارة ضوضاء مدتها ثانية واحدة. ويمكن تمثيلها كمجموع إشارات دورية (توافقية) بترددات 1، 2، 3، 4، 5 ... هرتز. كل حد من شروط هذا المجموع له شكل موجة جيب التمام وهو مكون تردد للإشارة الأصلية. علاوة على ذلك، اعتمادًا على الإشارة، ستكون مساهمة المكونات المختلفة مختلفة، وهو ما ينعكس في معاملات مختلفة أ1, أ2, أ3,...

بعد إنشاء مخطط نرسم عليه تردد المكونات على طول المحور السيني (يتزامن هذا الرقم مع عدد المرات التي تناسب فيها موجة جيب التمام المقابلة في الفاصل الزمني الأولي الذي يستمر ثانية واحدة)، وعلى طول المحور ص، المعامل المقابل أ، التربيع، نحصل على طيف الطاقة التردديإشارة الضوضاء الأصلية، والتي تعكس بوضوح مساهمة كل توافقي في قوة الإشارة الإجمالية.

إذا كنت لا تفهم جيدًا ما نتحدث عنه هنا، أنصحك أولاً بقراءة مقدمة بسيطة جدًا لنظرية العمليات الدورية وتحويلات فورييه. لقد تمت كتابته بطريقة يمكن حتى للأشخاص العاملين في العلوم الإنسانية أن يفهموها. إن الحصول على فهم بديهي لطيف الطاقة للتقلبات والضوضاء سيكون مفيدًا للغاية عندما تقرأ المقدمات لاحقًا.

دعونا ننتبه إلى العلاقة بين مكونات التردد لمتسلسلة فورييه والمتسلسلة التوافقية. إذا كانت مدة الإشارة الأصلية هي ثانية واحدة، فإن التردد التوافقي الأول له تردد قدره 1 هرتز. ومدة 1 ثانية. التوافقي الثاني له ضعف تردد الأول 2 هرتز. والفترة 1/2 ثانية. (أي أنه يحدث اهتزازتين كاملتين خلال ثانية واحدة). التوافقي الثالث تردده 3 هرتز. والفترة 1/3 ثانية. إلخ. تتوافق سلسلة الفترات التوافقية تمامًا مع السلسلة التوافقية التي تهمنا:

تعد التغيرات غير المنتظمة في معلمات الظواهر المختلفة شائعة للغاية وقد تمت دراستها لفترة طويلة، بما في ذلك استخدام التحليل الطيفي. اتضح أنه من وجهة نظر الطيف، هناك ثلاثة أنواع من الضوضاء هي الأكثر انتشارًا. وتبين أيضًا أن أطياف هذه الضوضاء تتوافق مع وظائف الطاقة. يتم إعطاء هذه الضوضاء رموز الألوان: الضوضاء البيضاء, الضوضاء البني و الضوضاء وردي . التالي سنتحدث عن كل واحد منهم.

الضوضاء البيضاء

الضوضاء البيضاء هي ضوضاء تتمتع مكونات ترددها بنفس القدرة تقريبًا عبر جميع نطاقات التردد. بفضل هذه الخاصية، حصلت على تعيينها: يُعتقد أن ضوء الشمس الأبيض عبارة عن مزيج موحد من التذبذبات الكهرومغناطيسية ذات الترددات المختلفة. عن طريق القياس، بدأ تسمية الضوضاء البيضاء بأي إشارة لها طيف مسطح مميز. على سبيل المثال، إليك عينة نموذجية من الضوضاء البيضاء وطيف الطاقة المقابل لها:

وكما نرى فإن الطيف لا يُظهر أي انحرافات منتظمة عن الخط الأفقي المسطح. ومتوسط ​​الأطياف عدد كبيرعينات الضوضاء البيضاء أو المتوسط ​​​​على الترددات المجاورة، فسنحصل على خط أفقي مسطح.

في الطبيعة، غالبًا ما يتم ملاحظة هذا النوع من الضوضاء فيما يتعلق بالتقلبات الحرارية، على سبيل المثال، الضوضاء الحرارية في أشباه الموصلات لها هذا الطيف - إذا قمنا بتشغيل بعض مكبرات الصوت الإلكترونية بأقصى حجم، فسنسمع هسهسة ناعمة - وهذا أبيض حراري ضوضاء.

تعتبر الضوضاء البيضاء أمرًا رائعًا نظرًا لوجود طريقة رقمية بسيطة جدًا لتوليدها. لنأخذ بعض النطاق الرقمي ونختار أرقامًا منه بشكل عشوائي تمامًا. من خلال دمج النتائج في صف واحد، نحصل على سلسلة من الأرقام ذات طيف الضوضاء البيضاء. وهذا يؤدي إلى تفسير طبيعي للضوضاء البيضاء كنتيجة لعمليات عشوائية تمامًا. على سبيل المثال، يمكن أن يفسر هذا الضوضاء الحرارية في أشباه الموصلات.

الضوضاء البني

طيف الضوضاء البني يتوافق مع وظيفة الطاقةمع مؤشر -2. وقد حصلت هذه الضجة على اسمها من لقب براون، وهو اسم مكتشف الحركة "البراونية". وبالنظر إلى حبوب اللقاح النباتية في الماء تحت المجهر، اكتشف أن الجزيئات تتحرك بشكل عشوائي بدلا من البقاء بلا حراك. وقد تم تفسير ذلك من خلال التأثيرات العشوائية لجزيئات الماء التي تضرب جزيئات حبوب اللقاح. ونتيجة لذلك، انجرفت الجسيمات ببطء بشكل فوضوي وتجولت. فكرة المشي العشوائي موضحة بشكل جيد مظهرإشارة البني:

ومع ذلك، من خلال بناء نفس الطيف في إحداثيات لوغاريتمية مزدوجة، نوضح تمامًا توافق الطيف مع دالة القدرة:

على الرغم من الانحرافات العرضية، من الواضح أن الطيف يقع على خط مستقيم يتوافق مع الأس -2. ومن خلال حساب المتوسط ​​على العديد من عينات الضوضاء أو تجانس النقاط المجاورة، نحصل على خط مستقيم تقريبًا.

يتم إنتاج الضوضاء البنية عدديًا بنفس بساطة الضوضاء البيضاء، وهي توضح العلاقة العميقة بين الاثنين. للحصول على ضوضاء بنية، في كل خطوة، لا يجب عليك فقط أخذ أرقام عشوائية كقيمة الإشارة التالية، ولكن إضافة قيمة عشوائية إلى قيمة الإشارة السابقة. على سبيل المثال، إذا كانت قيمة الإشارة في الخطوة السابقة 100، وحصلنا على رقم عشوائي -7، فإن قيمة الإشارة التالية ستكون 93.

وبعبارة أخرى، في الضوضاء البيضاء يكون المتغير العشوائي كل قيمة التاليةإشارة، وباللون البني المتغير العشوائي هو تغيير الإشارة(ولهذا السبب يقولون أن الضوضاء البيضاء هي مشتق تفاضلي من الضوضاء البنية).

يوضح المظهر المتجول المميز للضوضاء البنية اختلافها المهم عن الضوضاء البيضاء: تمثل الضوضاء البيضاء تقلبات تقع في نطاق معين، لا تتجاوزه عمليًا. على العكس من ذلك، فإن الضوضاء البنية، إذا أعطيت وقتًا كافيًا، ستضمن ترك أي نطاق من القيم، حتى لو كان كبيرًا جدًا:

في هذا الصدد، من المعتاد أن نقول أن الضوضاء البيضاء موجودة ثابت، والبني - غير ثابتة. (لاحظ كيف يشبه هذا مفهوم سلسلة الأعداد المتقاربة والمتباعدة).

تنتشر الضوضاء البنية في ظواهر ذات طبيعة مختلفة. ويحدث عندما تكون هناك زيادة عشوائية في أي معلمات. على سبيل المثال، في الحركة البراونية للجسيمات الدقيقة، فإن مثل هذا المعلم هو إحداثيات الجسيمات. يتوافق الطيف البني جيدًا مع الحركة الطبيعية لأسعار الأسهم، والتي تتكون أيضًا من زيادات في قيمة الأسهم تكون قريبة من العشوائية. بشكل عام، عندما تكون لدينا قيمة لا تميل لسبب ما إلى التغيير على الفور، ولكن فقط بزيادات صغيرة نسبيًا، فإننا نواجه تقلبات لها طيف ضوضاء بني. وبطبيعة الحال، فإن الواقع المادي، الذي يوجد فيه العديد من هذه الكميات بالقصور الذاتي (إحداثيات الأجسام، ونبضاتها، وما إلى ذلك)، يقدم العديد من الأمثلة على الضوضاء البنية.

إذا كانت الضوضاء البيضاء تبدو مشابهة لضوضاء الرمال المتساقطة أو الضوضاء في مكبر الصوت الإلكتروني، فإن الضوضاء البنية، بسبب التفوق الهائل للترددات المنخفضة، تشبه الضوضاء في ورشة عمل مصنع بناء الآلات المملوءة مع طنين الوحدات الضخمة بصوت عالٍ و "ثقيل".

الضوضاء وردي

الضوضاء الوردية أو الضوضاء الوميضة هي الضوضاء التي يتوافق طيف قدرتها مع دالة قدرة ذات أس -1. رسميًا، وفقًا للأس الوسيط (للبني هو -2، للأبيض هو 0)، فإن الضوضاء الوردية تقع تمامًا في منتصف المسافة بين الضوضاء البنية والبيضاء. ويتضح ذلك أيضًا من خلال المظهر النموذجي للضوضاء الوردية:

الضجيج ليس "مسطحًا" مثل اللون الأبيض، ولكنه أيضًا لا يتجول بقدر اللون البني.

حصلت الضوضاء الوردية على اسمها من تشبيهها بطيف الألوان للموجات الكهرومغناطيسية. يمتلك الضوء الأبيض طيفًا مسطحًا منتظمًا، وإذا قمت بزيادة قوة المكونات ذات التردد المنخفض - وهي المسؤولة عن المنطقة الحمراء من طيف الألوان - فإن ذلك يعني الضوء الابيضسوف يتحول إلى المحمر والوردي. وهذا ما يجعل طيف الضوضاء الوردية مختلفًا: فالترددات المنخفضة تكون أقوى فيه. (لكن يجب أن نتذكر أننا إذا نظرنا إلى الطيف ليس من خلال اللوغاريتمات، ولكن من خلال الإحداثيات العادية، فسنرى في الواقع أن مكونات التردد الأدنى هي أقوى بعدة مرات من المكونات الأخرى. وبالقياس، فإن هذا يتوافق مع الموقف عندما يكون اللون الأحمر الإشعاع أقوى بعدة مرات من الآخرين، مما يقاطعهم، لذا يجب تسمية الضوضاء الوردية بشكل أكثر دقة أحمر).

لوحظت الضوضاء الوردية في مجموعة متنوعة من الظواهر. وقد لوحظ ذلك لأول مرة في فيزياء أشباه الموصلات، في تقلبات التيار عبر أشباه الموصلات، عندما تم اكتشاف أنه بالإضافة إلى الضوضاء الحرارية العادية، فإنها تحتوي على ضوضاء لها طيف قانون الطاقة مع أس يبلغ حوالي -1. يصبح ملحوظا بشكل خاص عند الترددات المنخفضة، حيث تتمتع هذه الضوضاء بأقصى قدر من القوة. في الفيزياء، يُطلق على هذا الضجيج اسم "ضجيج الوميض"، ولا يزال أصله لغزًا. لها خصائص غريبة حقا. على سبيل المثال، اتضح أنه حتى في أشباه الموصلات معزولة تماما عن العالم الخارجي، بسبب التغيرات في درجات الحرارة، وما إلى ذلك، تحدث تقلبات التيار البطيئة لأسابيع وحتى أشهر، ولها طيف وردي. من وجهة نظر الفيزياء الحالية، لا يمكن تفسير ذلك بشكل مرضي، حيث يُعتقد أنه لا يمكن أن تحدث أي عمليات عكسية في مثل هذا النطاق الزمني في أشباه الموصلات. أصبحت المشكلة أكثر خطورة عندما تم اكتشاف أن ضوضاء الوميض موجودة ليس فقط في أشباه الموصلات، ولكن في أي وسائط موصلة تقريبًا. وقد وضع هذا حدًا للتفسيرات (ومع ذلك، المعقدة جدًا) التي كانت مبنية عليها خصائص فريدة من نوعهاأشباه الموصلات، مثل وجود مستويات اتصال بين مناطق ذات موصلية مختلفة، وما إلى ذلك.

تتفاقم مشكلة ضوضاء الوميض بسبب حقيقة أنه حتى الآن لا يوجد نموذج عددي بسيط وشفاف بدرجة كافية يمكنه توليد ضوضاء وردية. وإذا لم نفهم من حيث المبدأ كيف يمكن إنشاء الضوضاء الوردية، فمن الصعب علينا شرح كيفية ظهورها في الظواهر الطبيعية.

ومع ذلك، فإن لغز الضوضاء الوميضة سيظل موضوعًا متخصصًا للغاية إذا لم يتم العثور على ضوضاء بهذا الطيف في العديد من الظواهر الأخرى ذات الطبيعة المختلفة تمامًا. لن نقوم بإدراجها هنا - لقد تم بالفعل كتابة الكثير حول موضوع الضوضاء الوردية - لكننا سنقدم فقط بعض الأمثلة المهمة بالنسبة لنا. أولا، أصوات الكلام البشري، وكذلك معظم الأعمال الموسيقية من مختلف الأساليب والأمم، لها طيف وردي. ثانيًا، التقلبات في الإمكانات الكهربائية للخلايا العصبية الفردية في الدماغ لها طيف وردي، وبشكل عام، فإن مخططات كهربية الدماغ للأشخاص الأصحاء لها هذا الطيف.

بالنسبة للأذن، فإن الضوضاء الوردية ليست "مسطحة" و"مملة" مثل الضوضاء البيضاء، ولكنها أيضًا ليست "ثقيلة" بشكل محبط مثل الضوضاء البنية. وأقرب شيء يشبهه على الأرجح هو صوت الشلال عندما نقترب منه.

يُشار إلى الضوضاء الوردية أحيانًا باسم " 1/و الضوضاء" لأن معادلة طيف القدرة للضوضاء الوردية تتوافق مع دالة القدرة:

أين ث (و)- قوة التوافقي ذو التردد F, ث(1)هي قوة التوافقي الأول، و F- تكرار. وبطبيعة الحال، يمكننا قياساً على الضوضاء البنية أن نطلق عليها "ضوضاء 1/f²"، لأن معادلة طيفها هي:

ما هي الضوضاء؟

• لقد قام العلماء بفصل بعض الأصوات العشوائية بشكل مشروط عن جميع الأصوات، والتي تسمى الضوضاء.
• الضوضاء هي اهتزازات فوضوية للأصوات.
• في الحياة اليومية، كثيرًا ما نواجه الضوضاء: نسمع صوت البحر، ضجيج الحشود، صوت الريح، صوت الماء، ضجيج سيارة عابرة...

ما نوع الضوضاء الموجودة؟

• هناك عدد كبير من تصنيفات الضوضاء.
• على وجه الخصوص، يمكن أن تكون الضوضاء متقطعة (على سبيل المثال، حافلة تمر على طول الطريق) وثابتة (على سبيل المثال، الضوضاء الصادرة عن حشد من الناس). يتم تقسيم هذه الضوضاء "الثابتة" بشكل تقليدي حسب الطاقة والتردد والطيف واللون وغيرها من المعلمات.
• من المثير للاهتمام بشكل خاص تقسيم الضوضاء حسب اللون (يتم التقسيم عن طريق القياس مع مجموعة ألوان الضوء المرئي): يتم فصل الضوضاء البيضاء والملونة (الوردي والبني والأزرق والأرجواني والرمادي والبرتقالي والأحمر والأخضر والضوضاء السوداء).

ما هي الضوضاء البيضاء؟

• الضوضاء البيضاء هي إشارات فوضوية وغير منتظمة. يتضمن تكوين الضوضاء البيضاء أصواتًا متفاوتة التردد والشدة والحجم، ولكن كل هذه الأصوات تمتزج معًا ولا يميز الناس بينها، بل يسمعون صوتًا رتيبًا.
• معظم مثال ساطعالضوضاء البيضاء هي الصوت الصادر من قناة راديو أو تلفزيون غير مشغول بموجة الراديو. في الطبيعة وفي الحياة اليومية، هذه هي أصوات الشلال القريب، والرياح، والجدول، والمحيط، وأوراق الشجر، والمروحة، والمكنسة الكهربائية، وما إلى ذلك.

ما هي الضوضاء الوردية؟

• من بين جميع الضوضاء الملونة المدرجة، تعتبر الضوضاء الوردية ذات أهمية خاصة بالنسبة لنا. إنه مختلف عن المواضيع البيضاء، والتي تظهر عند الترددات المنخفضة (وبالتالي "أكثر ليونة" قليلاً من الضوضاء البيضاء) و"تتحلل" قليلًا مع كل أوكتاف ("وميض" أو "نبض").
• المثال الأكثر وضوحا على الضوضاء الوردية في الحياة اليومية هو صوت طائرة هليكوبتر. في الطبيعة، هذا هو صوت شلال بعيد (حيث يتم تخفيف الترددات العالية في الهواء).

ماذا يسمع الطفل في الرحم؟

• إن تجويف الرحم في الواقع أكثر ضجيجاً مما يعتقده الناس. يكون الطفل محاطًا في المقام الأول بالأصوات الصادرة من الأمعاء (بسبب التمعج، وتكوين الغازات، وحركة الأمعاء)، والأصوات معدل ضربات القلبوضجيج تحرك الدم عبر الأوعية وأصوات تمدد الرئتين وكلام الأم والضوضاء الصادرة عن البيئة.
• من المفترض أن الضوضاء الوردية هي ما يسمعه الطفل في الرحم، لأن مثل هذه الضوضاء "النبضية" أو "الوميضة" تنتج نفخة قلبية (بسبب إيقاع القلب).

كيف يمكن للضوضاء الوردية والبيضاء أن تساعد الطفل؟

• الضجيج يهم الآباء والأطباء لأنه يعتقد أن الضجيج الوردي هو ما يسمعه الطفل في الرحم، لأن هذا الضجيج "النابض" أو "الوميض" ينتج نفخة في القلب (بسبب إيقاع القلب).
• في بعض الأحيان تحاول الأمهات بشكل لا إرادي إعادة إنتاج الضوضاء الوردية من خلال تهدئة طفلهن بأصوات "شششش". وبالتالي، فإنهم يحاولون دون وعي تقليد البيئة السليمة في الرحم (بالمناسبة، مثل محاولة قماط الطفل أو هزه أثناء حمله بين ذراعيه).

كيف تؤثر الضوضاء على نوم الطفل؟

• أثبتت عدد من الدراسات أن استخدام الضوضاء الوردية أثناء النوم يحسن عمق النوم وجودته https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27354974، وعند إجراء دراسات تخطيط كهربية الدماغ أثناء النوم، بعض الدراسات https: //www .ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22726808 لاحظ أن موجات الدماغ تقلل من شدتها وتتزامن تدريجياً مع إشارات الضوضاء الوردية.
• إن استخدام الضوضاء عند النوم وأثناء نوم الطفل يجعل النوم أعمق ويسرع النوم (في إحدى الدراسات https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1792397/ تبين أن ينام الأطفال على الضوضاء البيضاء أسرع بثلاث مرات، في متوسط ​​خمس دقائق، بينما بدون الضوضاء البيضاء، تمكن 25٪ فقط من الأطفال من النوم في نفس الفترة الزمنية.
• إن استخدام الضوضاء البيضاء والوردية يهدئ الأطفال البكاء والمضطربين، ويساعدهم على الاسترخاء والتمسك بالثدي في لحظات الإثارة المفرطة.
• إن استخدام الضوضاء وقت النوم وأثناء نوم الطفل يمكن أن يساعد الأم على التغلب على الصعوبات المرتبطة بالأصوات المتقطعة والمتقطعة. غفوة قصيرةوكذلك مع فترات طويلة من النوم. تساعد الضوضاء دماغ الطفل على "الاسترخاء" والنوم بسلام عندما يكون الطفل شديد الإثارة ويجد صعوبة في التهدئة من تلقاء نفسه. يُعتقد أنه من الأسهل على الأم أن تغفو بعد يوم شاق مع تشغيل ضوضاء بيضاء أو وردية.

يمكن أن يكون استخدام الضوضاء أثناء نوم الطفل ذا أهمية خاصة:

1. في مكان جديد أو في رحلة، عندما يصعب على الطفل النوم في بيئة غير مألوفة والضوضاء سوف تهدئه
2. إذا كان من الصعب على الطفل أن يهدأ ويغمر نفسه في جو ملائم للنوم: المنزل صاخب، أو يوجد أكثر من طفل، أو يكون الأطفال في حالة فرط النشاط قبل النوم، أو يذهب الأطفال إلى الفراش في أوقات مختلفة
3. إذا ظهرت أصوات جديدة غير عادية بالنسبة للطفل (على سبيل المثال، بدأ الجيران في أعمال التجديد، أو سمع ضجيج حاد من النافذة في الصيف، أو صراخ الأطفال الذين يلعبون، أو إنذار السيارة، وما إلى ذلك).
4. إذا كان نوم الطفل مضطرباً، متقطعاً، "خشناً"، قصيراً
5. إذا استيقظ الطفل في نهاية دورة النوم، بعد 20-25 دقيقة من النوم.

كيفية استخدام الضوضاء بشكل صحيح؟

1. لتحسين النوم، يمكن تشغيل الضوضاء مباشرة قبل أن ينام الطفل، مما يخلق طقوس نوم ويشكل عادة معينة للنوم عند الطفل بسبب الصوت النمطي الذي يتكرر منذ فترة ما قبل الولادة.

• أثناء النوم، يمكن ترك الضوضاء البيضاء، وهو أمر مهم بشكل خاص في نهاية دورة النوم، بعد حوالي 30 دقيقة من النوم وخاصة عند الأطفال الذين يعانون من نوم متقطع وقصير.
• لا تترك الضوضاء طوال نومك ليلاً. عادةً ما يتم إيقاف الضوضاء البيضاء في الأجهزة الخاصة بعد 20-25 دقيقة.
• لا تضع مصدر الضوضاء البيضاء أو الوردية على مسافة أقرب من متر واحد من الطفل

1. لتهدئة الطفل. إذا كان الطفل يبكي، فمن المنطقي تشغيل الضوضاء البيضاء بصوت أعلى قليلاً من البكاء حتى يسمع الطفل هذا الصوت ويركز عليه. وبمجرد أن يهدأ الطفل وتقل شدة بكائه، يجب تقليل حجم الضوضاء.

ما هو مستوى الضوضاء المقبول؟

عند استخدام الضوضاء للنوم، من المهم للغاية عدم إيذاء الطفل والحفاظ على الحجم المطلوب.

يجب أن يكون الصوت كافيًا لامتصاص الضوضاء الأخرى، ولكن ليس عاليًا بما يكفي لإتلاف أداة السمع.

من الأفضل تشغيل الضوضاء البيضاء أو الوردية بحجم لا يزيد عن 50 ديسيبل (وهذا أعلى قليلاً من الكلام المكتوم لشخصين بالغين (30 ديسيبل)، وأكثر هدوءًا قليلاً من المحادثة العادية بين شخصين بالغين (60 ديسيبل)، أو مثل جهاز ترطيب يعمل بكامل طاقته). يجب أن يكون صوت الضوضاء مريحًا لسمعك.

قواعد مهمة:

من المهم أن تتذكر أن الضوضاء يمكن أن تكون عالية جدًا، وقد يؤثر ذلك سلبًا على النوم وعلى نمو المستقبلات السمعية لدى الطفل.

بالإضافة إلى ذلك، يظل السؤال مفتوحا حول ما إذا كان هناك إدمان للنوم مع الضوضاء وما إذا كان الطفل سيتمكن مع مرور الوقت من النوم دون ضوضاء، ومع ذلك، يدعي علماء النوم أن الضوضاء لها كثافة نوم منخفضة. ومع ذلك، لا ينصح بترك الضوضاء ليلاً حتى يتعلم الطفل النوم دون ضجيج أيضًا.

لا تضع اللعبة مباشرة في سرير الطفل.

أين يمكنني الحصول على الضوضاء الوردية؟

1. يمكنك تشغيل صوت المكنسة الكهربائية ومجفف الشعر وسكب الماء وما إلى ذلك (لكن الضوضاء ستكون بيضاء)
2. هناك تطبيقات لـ Iphone (على سبيل المثال، "Bayu-Bai") حيث يمكنك اختيار خيار الضوضاء.
3. يمكنك شراء لعبة تصدر ضوضاء وردية. ستحافظ اللعبة أيضًا على رائحة المنزل وتوفر الأحاسيس اللمسية، وهو أمر مهم جدًا في تكوين طقوس النوم.

عند اختيار لعبة أو جهاز يصدر ضوضاء، ضع في اعتبارك ما يلي:

• أنه يفضل اختيار لعبة تصدر ضوضاء وردية بدلاً من الضوضاء البيضاء (التي تكون أكثر ليونة وأقرب إلى الصوت). الضوضاء داخل الرحممعدل ضربات القلب)
• من الأفضل أن تكون قادرًا على اختيار عدة أصوات واختيار الصوت الأنسب لطفلك.
• أن يكون حجم اللعبة قابلاً للتعديل
• أن تحتوي اللعبة على مؤقت ستضبطه الأم بعد 5-10 دقائق من انتهاء دورة النوم الواحدة (عادةً 25-30 دقيقة)
• يجب ألا تحتوي اللعبة على أشرطة طويلة أو خيوط أو أجزاء بارزة أو أي مكونات أخرى قد يعضها الطفل أو يتشابك فيها.

مرشحة العلوم والأم، طبيبة الأطفال وحديثي الولادة، ليفادنايا آنا فيكتوروفنا

الموجات الصوتية لها طبائع مختلفة، ونتيجة اهتزازاتها الفوضوية هي الضوضاء.

نحن نواجه دائما الضوضاء في الحياة اليوميةسواء كان ذلك أصوات السيارات أو المطر أو مترو الأنفاق أو البحر أو الرياح. هناك العديد من أنواع الضوضاء المختلفة. حتى أنها تتميز بالألوان.

ضوضاء أبيض- هذا هو "الضوضاء اليومية". هذا يتضمن:

• صوت البحر؛
• صوت المطر.
• حفيف الليل
• نفخة النهر.
• ضجيج الطريق السريع
• قعقعة القطارات.

وهو ليس أمراً سلبياً بالنسبة للإنسان، لكن التأثير المستمر للأصوات ذات الترددات المختلفة يمكن أن يسبب زيادة أو نقصان في الضغط وألم في الرأس. بالنسبة لبعض الأشخاص، تعتبر الضوضاء البيضاء شرطًا أساسيًا نوما هنيئا. معظم الناس غير قادرين على تجربة أحلامهم في الليل إذا لم يكن هناك "ششش" معروف في الخلفية. لماذا يكون لاستبدال الأصوات اليومية هذا التأثير الجذاب على الناس؟ هل يأتي الضجيج بألوان أخرى؟

قد تبدو فكرة استبدال ضجيج بآخر سخيفة للوهلة الأولى. هل هناك أي نقطة في هذا؟ "لا أستطيع النوم بسبب الأصوات المزعجة، اسمح لي بتشغيل بعض الضوضاء الدخيلة." رائع. ومع ذلك، فإن معظم الناس يؤكدون أنهم غير مستعدين للنوم بشكل كامل دون الضوضاء الموصوفة. وبعض الشركات على استعداد لتعرض عليك شراء جهاز يعيد إنشاء أصوات مناسبة للنوم العميق. ماذا يحدث لجسمنا في هذه اللحظات؟

الإجابة المختصرة هي أن الضوضاء البيضاء مريحة لبعض الأفراد.

والآن إجابة مفصلة. الضوضاء البيضاء هي صوت ثابت. يتكون من عناصر متعددة الأطياف. يتم وضعها بالتساوي عبر طيف الترددات المعنية.

هل هناك شيء واضح؟ دعونا نتخيل حفل موسيقي مع عدد كبيرالموسيقيين. أي واحد منهم يلعب المذكرة. تستنسخ هذه المجموعة في نفس الوقت العديد من الأصوات التي يمكن لآذاننا الوصول إليها. وهذا يمثل الضوضاء البيضاء.

يحدث أن تستيقظ من الضوضاء، فهذا ليس خطأه. لقد استيقظت من عدم تناسق وتعديل نغمة الصوت التي تظهر. تحجب الضوضاء البيضاء التغيرات الحادة المماثلة، كما لو كانت تحميك من الأصوات المفاجئة أو غير السارة.

يوضح المؤلف سيث هورويتز: "الفكرة الأساسية هي أن سمعنا يكون نشطًا دائمًا، حتى أثناء نومنا". ولهذا السبب يختار الكثير من الناس الاستماع إلى الضوضاء البيضاء الناتجة عن أي آلية، بدلاً من الاستماع إلى شخير أزواجهم الشديد ثم المتناقص.

يبدو أن هذا صحيح حقًا. إذا فجأة أصبحت لا تحب الضوضاء البيضاء على وجه التحديد، فحاول الاستماع إلى أصوات النغمات الأخرى.

في مجالات التطبيق، تُعرف الضوضاء ذات اللون الوردي باسم ضوضاء الوميض. يعد صوت طائرة هليكوبتر تحلق بجانبها مثالًا رئيسيًا على هذا النوع من الضوضاء. لديه رائع تأثير علاجيللاكتئاب والعصاب. وقد وجدت الدراسات الحديثة أنه إذا كانت الأفلام مبنية على أنماط الضوضاء الوردية، فإنها تكون أكثر جاذبية لرواد السينما لأنها تتوافق مع نمط انتباه الناس المنقسم.

وجد تحليل أجراه البروفيسور جوي تشانغ من جامعة بكين أن الضوضاء، التي يطلق عليها بشكل أكثر جاذبية "الضوضاء الوردية"، يمكن أن تساعدك على النوم بشكل أسرع بكثير.

الضوضاء الوردية هي نوع من الصوت تكون فيه جميع الأوكتافات متساوية في القوة، أو ترددات متسقة تمامًا. تخيل صوت سقوط المطر على الأسفلت أو حفيف الريح لأوراق الأشجار.

أصوات الألوان الأخرى

• الضوضاء البنية تشبه صوت الشلال. وتشتهر بحقيقة أنه عندما يتعلق الأمر بالرنين مع الأعضاء البشرية، فإن الضوضاء البنية تخلق اضطرابًا في عمل الجهاز الهضمي. عندما يكون الضجيج شديدا، فإنه يمكن أن يسبب ضررا للناس.
• ضوضاء من اللون الأزرقوبحسب الحواس الصوتية فهي أكثر حدة من الضوضاء البيضاء. هذا النوعتتشكل بسبب التغيرات في الضوضاء الوردية.
• لا يوجد ضوضاء زرقاء في العالم فحسب، بل أيضًا أرجواني. ينشأ بفضل التحليل الطيفيالضوضاء البني والأبيض.
• تفرد الضوضاء رماديهو أنه يحتوي على نطاق التردد بأكمله على حجم مماثل للأذن البشرية. يحدث طيف الضوضاء الرمادية عندما يتم الجمع بين الضوضاء البنية والبيضاء. يعتبره الإنسان مثل الأبيض.
• برتقالي أو ضجيج لون برتقاليلديه عرض صعب للغاية مع نقطة علميةرؤية. ولكن من السهل صنعها - قم بتسليم الأطفال أنابيب السوبرانو البلاستيكية واتركهم يصدرون أصواتًا.
• الضوضاء الحمراء هي سمة من سمات الموارد المائية. نسمع هذا النوع من الصوت من الأجسام البعيدة الموجودة في المحيط من الشاطئ.
• ضوضاء بيئة طبيعيةهو الضوضاء الخضراء.
• الضجيج الأسود هو ما نفتقده أحيانًا في صخب المدينة: الضجيج الأسود هو الصمت.

مما لا شك فيه، ليس الجميع سعداء بهذا النوع من الضوضاء. الناس الفرديةعلى العكس من ذلك، يصبحون أكثر عرضة للأصوات الخلفية. ربما ينظر البعض منا إلى الضوضاء التي لا نهاية لها على أنها تيار هادئ، والبعض الآخر ينتزع منه ملاحظات فردية حادة.

يعتمد تأثير الأصوات على الإنسان على:

• مستويات الضجيج؛
• خصائصه ونطاقه.
• فترة التعرض
• الظواهر الرنانة.
• الحالة الصحية
• الخصائص الشخصية للناس وقدرة الجسم على التكيف.

يتجلى التأثير السلبي للضوضاء في التأثير على الموقف العاطفي، والتحفيز، والمبادرة، ويحدث ذلك، ولكن عادة لا يتم التعبير عنه بأي شكل من الأشكال في تدهور العمل، ولكنه مع ذلك يسبب إزعاجًا للناس.

قد تكون أصوات الهسهسة والتذبذب والأصوات الصرير مزعجة؛ فهي تقلل من القدرة على تنفيذ الحركات المنسقة بسرعة ودقة.

تسبب الضوضاء القوية مشاكل في التعرف على الألوان، والقدرة على تحديد الوقت والمسافة، وتقلل من جودة الرؤية، وتغير الإدراك البصري.

في الفترة من 18 إلى 45 عامًا، نحن قادرون على تحمل الضوضاء القوية بمشاكل أقل من الأشخاص الأصغر سنًا أو على العكس من ذلك، كبار السن. النساء كثيرات أفضل من الرجالتحمل الضوضاء. اذا كنت تمتلك ضغط دم مرتفع، فإنك ستتحمل ضجيجًا قويًا أصعب من الأشخاص الذين يعد هذا أمرًا طبيعيًا بالنسبة لهم. ومن ناحية أخرى، في أماكن المعيشة العادية، لا يرى الناس الضوضاء العادية. لا يمكن للإنسان أن يوجد بدون أصوات.

إذا كان الأمر هادئا للغاية وهادئا حول شخص ما، فهذا له تأثير سلبي على الخلفية العاطفية، لأن هذا النوع من الصمت غير عادي لأي واحد منا.

2017،. كل الحقوق محفوظة.

لقد حدد العلماء الأفلام التي تجذب انتباه المشاهدين أكثر من غيرها. اتضح أن الأفلام الأكثر روعة تعتمد على ما يسمى بالضوضاء الوردية. وقد تم قبول عمل الباحثين للنشر في مجلة العلوم النفسية. نيوساينتست تكتب باختصار عن هذا الموضوع.

اتخذ العلماء دراسة أجريت في التسعينيات من القرن الماضي نقطة انطلاق لعملهم. قام مجموعة من المتخصصين بمراقبة المتفرجين وهم يشاهدون أحد الأفلام. وتبين أن الفترات الزمنية التي شغل فيها الفيلم انتباههم كانت موزعة بطريقة مميزة للغاية. وقد طبق الباحثون عملية رياضية تعرف بتحويل فورييه للتوزيع لإنتاج ضوضاء وردية. ويشير هذا المصطلح إلى الضوضاء التي تتناسب كثافتها الطيفية عكسيا مع ترددها. يمكنك الاستماع إلى الضوضاء الوردية.

قرر مؤلفو الدراسة الجديدة التحقق مما إذا كان توزيع مدة الشظايا من قطعة إلى أخرى له خصائص الضوضاء الوردية. قام العلماء بتحليل 150 من أفلام هوليوود الأعلى ربحًا التي تم إنتاجها بين عامي 1935 و2005. اتضح أنه عند تحرير الأفلام السنوات الأخيرةتُستخدم أنماط الضوضاء الوردية بشكل أكثر شيوعًا.

وفقا للباحثين، فإن الأفلام التي تعتمد على أنماط الضوضاء الوردية تحظى بشعبية كبيرة لأنها تتوافق مع أنماط انتباه الناس. يعتقد المؤلفون أن منتجي الأفلام يستخدمون الضوضاء الوردية عن غير قصد - فهم ببساطة يكررون مبادئ إنشاء أفلام شعبية وجدوا فيها تقنية ناجحة.

_________________________________________________________________

ورقة المعلومات

مجرد الاحتراف

ألوان الضوضاء

ألوان الضوضاء هي نظام من المصطلحات التي تخصص ألوانًا معينة لأنواع معينة من إشارات الضوضاء بناءً على التشابه بين طيف الإشارة ذات الطبيعة التعسفية (بتعبير أدق، كثافتها الطيفية أو، من الناحية الرياضية، معلمات التوزيع لعملية عشوائية) ) وأطياف الألوان المختلفة للضوء المرئي.

ويستخدم هذا التجريد على نطاق واسع في فروع التكنولوجيا التي تتعامل مع الضوضاء (الصوتيات، والإلكترونيات، والفيزياء، وما إلى ذلك).

الضوضاء البيضاء هي إشارة ذات كثافة طيفية موحدة في جميع الترددات والتشتت يساوي ما لا نهاية. هي عملية عشوائية ثابتة.

بمعنى آخر، تتمتع هذه الإشارة بنفس القوة في أي نطاق تردد. على سبيل المثال، يتمتع نطاق الإشارة 20 هرتز بين 40 و60 هرتز بنفس قوة النطاق بين 4000 و4020 هرتز. الضوضاء البيضاء ذات التردد غير المحدود ممكنة فقط من الناحية النظرية، لأن قوتها في هذه الحالة لا نهائية. ومن الناحية العملية، لا يمكن للإشارة أن تكون سوى ضوضاء بيضاء ضمن نطاق تردد محدود.

الضوضاء وردي

يتم الحصول على الكثافة الطيفية للضوضاء الوردية بواسطة ~1/f (الكثافة تتناسب عكسيًا مع التردد). بشكل موحد في أي تردد. على سبيل المثال، قوة الإشارة في نطاق التردد بين 40 و60 هرتز تساوي القوة في النطاق بين 4000 و6000 هرتز. وتضعف الكثافة الطيفية لهذه الإشارة، مقارنة بالضوضاء البيضاء، بمقدار 3 ديسيبل لكل أوكتاف.

مثال على الضوضاء الوردية هو صوت طائرة هليكوبتر تحلق بجانبها. تم العثور على الضوضاء الوردية، على سبيل المثال، في إيقاعات القلب، في الرسوم البيانية للنشاط الكهربائي للدماغ، في الإشعاع الكهرومغناطيسي للأجسام الكونية.
في بعض الأحيان تكون الضوضاء الوردية هي أي ضوضاء تتناقص كثافتها الطيفية مع زيادة التردد.

الضوضاء الزرقاء (السماوية).

الضوضاء الزرقاء- نوع من الإشارة تزيد كثافته الطيفية بمقدار 3 ديسيبل لكل أوكتاف. أي أن كثافتها الطيفية تتناسب مع التردد، وكما هو الحال مع الضوضاء البيضاء، يجب أن تكون محدودة التردد عمليًا. بالنسبة للأذن، يُنظر إلى الضوضاء الزرقاء على أنها أكثر حدة من الضوضاء البيضاء. يتم الحصول على الضوضاء الزرقاء عن طريق التمييز بين الضوضاء الوردية؛ أطيافها تشبه المرآة.

الضوضاء البراونية (الحمراء).

وتتناسب الكثافة الطيفية للضوضاء الحمراء مع 1/f²، حيث f هو التردد. وهذا يعني أنه عند الترددات المنخفضة، تحتوي الضوضاء على طاقة أكبر، حتى أكثر من الضوضاء الوردية. تنخفض طاقة الضوضاء بمقدار 6 ديسيبل لكل أوكتاف. تُسمع الضوضاء الحمراء الصوتية على أنها مكتومة مقارنة بالضوضاء البيضاء أو الوردية. طيف الضوضاء الحمراء (على مقياس لوغاريتمي) هو المرآة المقابلة لطيف الضوضاء البنفسجي.
بالنسبة للأذن، يُنظر إلى الضوضاء البراونية على أنها "أكثر دفئًا" من الضوضاء البيضاء.

الضوضاء الأرجواني

هذا نوع من الإشارة تزيد كثافته الطيفية بمقدار 6 ديسيبل لكل أوكتاف. أي أن كثافتها الطيفية تتناسب مع مربع التردد، وعلى غرار الضوضاء البيضاء، يجب أن تكون عضوية في التردد. يتم الحصول على الضوضاء البنفسجية عن طريق التمييز بين الضوضاء البيضاء. طيف الضوضاء البنفسجي هو المرآة المقابلة لطيف اللون الأحمر.

الضوضاء الرمادية

يشير مصطلح الضوضاء الرمادية إلى إشارة ضوضاء لها نفس جهارة الصوت للأذن البشرية عبر نطاق التردد بأكمله. يتم الحصول على طيف الضوضاء الرمادية عن طريق إضافة أطياف البراونية و الضوضاء الأرجواني. ومع ذلك، يُظهر طيف الضوضاء الرمادية "انخفاضًا" كبيرًا في الترددات المتوسطة الأذن البشريةيتصور الضوضاء الرمادية بنفس طريقة الضوضاء البيضاء.

هناك ألوان أخرى "أقل رسمية":

الضوضاء البرتقالية هي ضوضاء ذات كثافة طيفية محدودة. يحتوي طيف هذه الضوضاء على خطوط ذات طاقة صفرية منتشرة في جميع أنحاء الطيف. تقع هذه الخطوط على ترددات النوتات الموسيقية.

يمكن أن تكون الضوضاء الحمراء مرادفة للضوضاء البراونية أو الوردية، أو تسمية للضوضاء الطبيعية المميزة للمسطحات المائية الكبيرة - البحار والمحيطات التي تمتص الترددات العالية. يُسمع ضجيج أحمر من الشاطئ من الأجسام البعيدة الموجودة في المحيط.

الضوضاء الخضراء هي ضجيج البيئة الطبيعية. تشبه الضوضاء الوردية مع منطقة تردد معززة تبلغ حوالي 500 هرتز.

الضوضاء السوداء
مصطلح "الضوضاء السوداء" له عدة تعريفات:

-الصمت
الضوضاء ذات الطيف 1/f، حيث > 2. تستخدم لمحاكاة العمليات الطبيعية المختلفة. ويعتبر من سمات “الكوارث الطبيعية والكوارث التي من صنع الإنسان مثل الفيضانات والانهيارات الأرضية وغيرها”.

-الضوضاء البيضاء بالموجات فوق الصوتية(بتردد أكثر من 20 كيلو هرتز)، على غرار ما يسمى. "الضوء الأسود" (ذو ترددات عالية جدًا بحيث لا يمكن إدراكها، ولكنها قادرة على التأثير على المراقب أو الأجهزة). الضوضاء التي تكون طاقة طيفها صفرًا في الغالب باستثناء بضع قمم.