Doteraz sme hovorili o znakoch kognitívneho poriadku, podpisoch, ktoré možno pozorovať, ak je študovaný jav prezentovaný diskrétne, ako súbor prvkov inštancie. Ak niektoré jednotlivé parametre týchto prvkov zodpovedajú mocenskej štatistike a najmä Zipfovmu zákonu, môžeme predpokladať, že pre tento jav je kognitívny poriadok významnou objednávacou silou, aspoň v niektorých jeho aspektoch. V našich príkladoch boli takýmito súbormi mestá Ruska s ich obyvateľstvom, slová ruského jazyka s ich frekvenciou, jazerá Ruska s ich rozlohou.

Nie vždy je však možné prezentovať skúmaný jav diskrétne, ako viacnásobnú štruktúru pozostávajúcu z jednotlivých prvkov. Niekedy je štruktúra skúmaného javu zle rozpoznateľná, takže nie je reprezentovaná ako súbor, v iných prípadoch jednoducho nemôžeme získať štatistický súhrn jednotlivých parametrov prvkov javu. V takejto situácii sa musíme spoliehať na holistické pozorovateľné charakteristiky javu, medzi ktorými zohráva osobitnú úlohu zvuky.

Šumom nazývame každú nepravidelnú zmenu jedného z integrálnych parametrov pozorovaného javu. Napríklad pre horiaci oheň sú takými nepravidelne sa meniacimi parametrami intenzita zvuku a intenzita žiarenia (pravdepodobne sú aj iné) - kým nerozlišujeme, ktorá časť ohňa vydáva zvuk alebo žiarenie, berieme to ako celok. . Môžete však uviesť toľko príkladov hluku rôznej povahy, koľko chcete: intenzitu prúdu áut na diaľnici, ceny akcií, hladinu podzemnej vody, elektrickú aktivitu buniek, silu prúdu vo vodiči, tektonickú aktivitu atď. V každom z týchto príkladov máme do činenia s merateľnou veličinou, ktorá podlieha fluktuácii.

V mnohých prípadoch sú výkyvy periodické, napríklad vzdialenosť Slnka od Zeme sa periodicky mení, hladina prílivu a odlivu sa periodicky mení, poloha kyvadla atď. Periodická dynamika sa však zvyčajne objavuje vo veľmi jednoduché systémy riadené fyzickým poriadkom. Zameriame sa na zložité systémy a javy, v ktorých sú výkyvy parametrov spravidla nepravidelné, neperiodické. Dovoľte mi pripomenúť, že práve v zložitých systémoch vznikajú „skleníkové“ podmienky pre pôsobenie kognitívneho poriadku.

Hluk je teda neperiodická, nepravidelná zmena parametra javu akéhokoľvek druhu. Zároveň je pre nás mimoriadne zaujímavý šum integrálnych parametrov (šum, ktorý je produkovaný javom ako integrita), pretože nám umožňuje počuť „podstatu javu“, aj keď nie je prístupný. normálna štrukturálna analýza. Najmä parametre hluku umožňujú určiť, ktoré poradie riadi daný jav - fyzický alebo kognitívny.

Klasickou a dobre vyvinutou metódou analýzy šumu je spektrálna analýza. Zjednodušene povedané, táto metóda je založená na Fourierovej transformácii, ktorá predstavuje veličinu meniacu sa počas zvoleného časového obdobia S(t) ako súčet harmonických viacnásobnej frekvencie:

Skúmame napríklad šumový signál s trvaním 1 sekundy. Môže byť reprezentovaný ako súčet periodických (harmonických) signálov s frekvenciami 1, 2, 3, 4, 5 ... hertzov. Každý z členov tohto súčtu má tvar kosínusovej vlny a je frekvenčnou zložkou pôvodného signálu. Navyše v závislosti od signálu bude príspevok rôznych komponentov rôzny, čo sa odráža v rôznych koeficientoch A1, A2, A3,...

Po vytvorení diagramu, na ktorom vynesieme frekvenciu komponentov pozdĺž osi X (toto číslo sa zhoduje s počtom, koľkokrát sa zodpovedajúca kosínusová vlna zmestí do počiatočného intervalu trvajúceho 1 sekundu) a pozdĺž osi Y zodpovedajúci koeficient A, na druhú, dostaneme frekvenčné výkonové spektrum pôvodný šumový signál, ktorý jasne odráža príspevok každej harmonickej k výkonu celkového signálu.

Ak veľmi dobre nerozumiete, o čom sa tu bavíme, odporúčam vám najskôr prečítať veľmi jednoduchý úvod do teórie periodických procesov a Fourierových transformácií. Je písaná tak, že jej rozumejú aj humanitní vední pracovníci. Intuitívne pochopenie energetického spektra kolísania a šumu vám veľmi pomôže, keď si neskôr prečítate Prológy.

Venujme pozornosť súvislosti medzi frekvenčnými zložkami Fourierovho radu a harmonického radu. Ak je trvanie pôvodného signálu 1 sekunda, potom má prvá harmonická frekvenciu 1 Hz. a trvanie 1 sek. Druhá harmonická má dvojnásobnú frekvenciu ako prvé 2 Hz. a perióda 1/2 sek. (to znamená, že v priebehu 1 sekundy vykoná dve úplné oscilácie). Tretia harmonická má frekvenciu 3 Hz. a perióda 1/3 sek. atď. Séria harmonických periód presne zodpovedá harmonickej sérii, ktorá je pre nás dôležitá:

Nepravidelné zmeny parametrov rôznych javov sú mimoriadne bežné a už dlho sa skúmajú, a to aj pomocou spektrálnej analýzy. Ukázalo sa, že zo spektrálneho hľadiska sú najrozšírenejšie tri druhy hluku. Ukázalo sa tiež, že spektrá týchto šumov zodpovedajú výkonovým funkciám. Tieto zvuky majú farebné kódy: biely šum, hnedý šum A ružový šum . Ďalej budeme hovoriť o každom z nich.

biely šum

Biely šum je šum, ktorého frekvenčné zložky majú približne rovnaký výkon vo všetkých frekvenčných rozsahoch. Vďaka tejto vlastnosti dostal svoje označenie: verí sa, že biele slnečné svetlo je rovnomernou zmesou elektromagnetických kmitov rôznych frekvencií. Analogicky sa biely šum začal nazývať akýkoľvek signál, ktorý má charakteristické ploché spektrum. Tu je napríklad typická vzorka bieleho šumu a jeho zodpovedajúce výkonové spektrum:

Ako vidíme, spektrum nevykazuje žiadne systematické odchýlky od vodorovnej rovnej čiary. A spriemerovanie spektier veľké číslo vzorky bieleho šumu alebo spriemerovanie cez susedné frekvencie by sme dostali plochú horizontálnu čiaru.

V prírode je tento typ hluku najčastejšie pozorovaný v súvislosti s tepelnými výkyvmi, napríklad tepelný šum v polovodičoch má toto spektrum - ak zapneme nejaký elektrónkový zosilňovač na plnú hlasitosť, budeme počuť jemné syčanie - to je tepelná biela hluk.

Biely šum je pozoruhodný, pretože existuje veľmi jednoduchý numerický spôsob jeho generovania. Zoberme si nejaký číselný rozsah a vyberme z neho čísla úplne náhodne. Spojením výsledkov v jednom riadku dostaneme postupnosť čísel, ktorá má spektrum bieleho šumu. To vedie k prirodzenému vysvetleniu bieleho šumu ako výsledku úplne náhodných procesov. To môže napríklad vysvetliť tepelný šum v polovodičoch.

Hnedý šum

Spektrum hnedého šumu zodpovedá výkonová funkcia s indikátorom -2. Tento hluk dostal svoje meno od priezviska Brown, čo bolo meno objaviteľa „Brownovho“ hnutia. Pri pohľade na peľ rastlín vo vode pod mikroskopom zistil, že častice sa pohybovali skôr chaoticky, než aby zostali nehybné. To bolo vysvetlené náhodnými dopadmi molekúl vody narážajúcich na peľové častice. V dôsledku toho sa častice pomaly chaoticky unášali a blúdili. Myšlienku náhodnej prechádzky dobre ilustruje vzhľad hnedý signál:

Konštrukciou rovnakého spektra v dvojitých logaritmických súradniciach však úplne objasníme zhodu spektra s mocninou:

Napriek občasným odchýlkam spektrum evidentne sedí na priamke zodpovedajúcej exponentu -2. Spriemerovaním mnohých vzoriek šumu alebo vyhladením susedných bodov dostaneme takmer priamku.

Hnedý šum vzniká numericky rovnako jednoducho ako biely šum – a demonštruje hlbokú príbuznosť medzi nimi. Ak chcete získať hnedý šum, v každom kroku by ste nemali brať náhodné čísla ako ďalšiu hodnotu signálu, ale pridať náhodnú hodnotu k predchádzajúcej hodnote signálu. Napríklad, ak v predchádzajúcom kroku mal signál hodnotu 100 a dostali sme náhodné číslo -7, potom bude nasledujúca hodnota signálu 93.

Inými slovami, v bielom šume je náhodná premenná každá ďalšia hodnota signál a v hnedej farbe je náhodná premenná zmena signálu(preto sa hovorí, že biely šum je diferenciálnym derivátom hnedého šumu).

Charakteristický bludný vzhľad hnedého šumu demonštruje jeho dôležitý rozdiel od bieleho šumu: biely šum predstavuje výkyvy, ktoré ležia v určitom pásme, za ktoré prakticky neprechádzajú. Naopak, hnedý šum, ak je mu poskytnutý dostatok času, zaručene opustí akékoľvek, dokonca aj veľmi veľké pásmo hodnôt:

V tejto súvislosti je zvykom povedať, že biely šum je stacionárne a hnedá - nestacionárne. (Všimnite si, ako sa to podobá konceptu konvergentných a divergentných číselných radov).

Hnedý šum je rozšírený pri javoch rôzneho charakteru. Vyskytuje sa všade tam, kde dôjde k náhodnému zvýšeniu akýchkoľvek parametrov. Napríklad pri Brownovom pohybe mikročastíc je takýmto parametrom súradnica častíc. Hnedé spektrum dobre zodpovedá bežnému pohybu kotácií akcií, ktorý tiež pozostáva z nárastu hodnoty akcií, ktorý je takmer náhodný. Vo všeobecnosti tam, kde máme hodnotu, ktorá z nejakého dôvodu nemá tendenciu meniť sa okamžite, ale len v relatívne malých prírastkoch, stretávame sa s výkyvmi, ktoré majú spektrum hnedého šumu. Prirodzene, fyzikálna realita, v ktorej existuje veľa takýchto zotrvačných veličín (súradnice telies, ich impulzy atď.), poskytuje veľa príkladov hnedého šumu.

Ak biely šum znie podobne ako hluk padajúceho piesku alebo hluk v elektrónovom zosilňovači, potom je hnedý šum vďaka obrovskej prevahe nízkych frekvencií podobný hluku v dielni strojárskeho závodu, ktorý je naplnený s hlasným a „ťažkým“ hukotom obrovských jednotiek.

Ružový šum

Ružový šum alebo blikajúci šum je šum, ktorého výkonové spektrum zodpovedá výkonovej funkcii s exponentom -1. Formálne je ružový šum podľa stredného exponentu (pre hnedý je -2, pre biely 0) presne v polovici medzi hnedým a bielym šumom. Ilustruje to aj typický vzhľad ružového šumu:

Hluk nie je taký „plochý“ ako biely, ale tiež sa nepotuluje toľko ako hnedý.

Ružový šum dostal svoje meno podľa analógie s farebným spektrom elektromagnetických vĺn. Biele svetlo má rovnomerné ploché spektrum a ak zvýšite výkon nízkofrekvenčných zložiek – a tie sú zodpovedné za červenú oblasť farebného spektra – potom biele svetlo zmení sa na červenkastý, ružový. V tom je spektrum ružového šumu odlišné: nízke frekvencie sú v ňom silnejšie. (treba však pamätať na to, že ak sa na spektrum pozrieme nie v logaritmických, ale v bežných súradniciach, uvidíme, že v skutočnosti sú zložky s najnižšou frekvenciou mnohonásobne silnejšie ako ostatné. Analogicky to zodpovedá situácii, keď červená žiarenie je mnohonásobne silnejšie ako iné a prerušuje ich, preto by sa mal presnejšie nazývať ružový šum červená).

Ružový šum sa pozoruje pri rôznych javoch. Prvýkrát si to všimli vo fyzike polovodičov, pri kolísaní prúdu cez polovodiče, keď sa zistilo, že okrem bežného tepelného šumu obsahujú šum, ktorý má mocninové spektrum s exponentom asi -1. Stáva sa to najmä pri nízkych frekvenciách, kde má tento hluk maximálny výkon. Vo fyzike sa tento hluk nazýva „blikavý hluk“, blikajúci šum a jeho pôvod stále zostáva záhadou. Má skutočne zvláštne vlastnosti. Napríklad sa ukázalo, že aj v polovodičoch úplne izolovaný od vonkajší svet v dôsledku zmien teploty atď. dochádza k pomalým výkyvom prúdu trvajúcim týždne a dokonca mesiace, ktoré majú ružové spektrum. Z hľadiska súčasnej fyziky to nie je možné uspokojivo vysvetliť, pretože sa predpokladá, že v polovodičoch nemôžu nastať žiadne reverzibilné procesy v takom časovom rozsahu. Problém sa stal ešte vážnejším, keď sa zistilo, že blikajúci šum je prítomný nielen v polovodičoch, ale takmer vo všetkých vodivých médiách. Tým sa skončili vysvetlenia (avšak dosť zložité), na ktorých sa zakladalo jedinečné vlastnosti polovodičov, ako je prítomnosť kontaktných rovín medzi oblasťami s rôznou vodivosťou atď.

Problém blikajúceho šumu zhoršuje skutočnosť, že doteraz neexistoval dostatočne jednoduchý a prehľadný numerický model, ktorý by dokázal generovať ružový šum. A ak v princípe nechápeme, ako môže vzniknúť ružový šum, potom je pre nás ťažké vysvetliť, ako vzniká v prírodných javoch.

Záhada blikajúceho šumu by však zostala vysoko špecializovanou témou, ak by sa šum s takýmto spektrom nenašiel v mnohých iných javoch veľmi odlišného charakteru. Nebudeme ich tu uvádzať - o téme ružového šumu sa už napísalo veľa - ale uvedieme len pár príkladov, ktoré sú pre nás dôležité. Po prvé, zvuky ľudskej reči, ako aj väčšina hudobných diel rôznych štýlov a národov, majú ružové spektrum. Po druhé, kolísanie elektrických potenciálov jednotlivých neurónov v mozgu má ružové spektrum a vo všeobecnosti majú elektroencefalogramy mozgu zdravých ľudí toto spektrum.

Pre ucho nie je ružový šum taký „plochý“ a „nudný“ ako biely šum, ale tiež nie taký depresívne „ťažký“ ako hnedý šum. Najbližšie to asi pripomína zvuk vodopádu, keď sme blízko neho.

Ružový šum sa niekedy označuje ako „ 1/f hluk" pretože rovnica výkonového spektra pre ružový šum zodpovedá výkonovej funkcii:

Kde W(f)- mocnosť harmonickej s frekvenciou f, W(1) je sila prvej harmonickej, a f- frekvencia. Prirodzene, môžeme analogicky označiť hnedý šum ako „hluk 1/f²“, pretože rovnica jeho spektra je:

čo je hluk?

• Vedci podmienečne oddelili od všetkých zvukov určité náhodné zvuky, ktoré sa nazývajú hluk.
• Hluky sú chaotické vibrácie zvukov.
• V každodennom živote sa veľmi často stretávame s hlukom: počujeme šum mora, hluk davu, zvuk vetra, zvuk vody, hluk prechádzajúceho auta...

Aké sú tam zvuky?

• Existuje obrovské množstvo klasifikácií hluku.
• Hluk môže byť najmä prerušovaný (napríklad autobus prechádzajúci po ceste) a stály (napríklad hluk vychádzajúci z davu ľudí). Takéto „konštantné“ zvuky sa bežne delia podľa výkonu, frekvencie, spektra, farby a ďalších parametrov.
• Zvlášť zaujímavé je rozdelenie šumu podľa farby (rozdelenie sa vykonáva analogicky s rozsahom farieb viditeľného svetla): biely a farebný šum sú oddelené (ružový, hnedý, modrý, fialový, šedý, oranžový, červený, zelený a čierny šum).

Čo je biely šum?

• Biely šum sú chaotické a nesystematické signály. Tvorba bieleho šumu zahŕňa zvuky rôznej frekvencie, intenzity a hlasitosti, ale všetky tieto zvuky sú zmiešané dohromady a ľudia medzi nimi nerozlišujú, ale počujú monotónny zvuk.
• Väčšina žiarivý príklad Biely šum je zvuk z rozhlasového alebo televízneho kanála, ktorý nie je obsadený rádiovými vlnami. V prírode a v každodennom živote sú to zvuky neďalekého vodopádu, vetra, potoka, oceánu, lístia, ventilátora, vysávača atď.

Čo je ružový šum?

• Spomedzi všetkých uvedených farebných zvukov nás zaujíma najmä ružový šum. Je odlišný od biele motívy, ktorý sa objavuje na nižších frekvenciách (preto trochu „jemnejšie“ ako biely šum) a každú oktávu trochu „chradne“ („bliká“ alebo „pulzuje“).
• Najvýraznejším príkladom ružového šumu v každodennom živote je zvuk vrtuľníka. V prírode ide o zvuk vzdialeného vodopádu (pretože vysoké frekvencie sú vo vzduchu tlmené).

Čo počuje dieťa v maternici?

• Dutina maternice je v skutočnosti oveľa hlučnejšia, ako si ľudia myslia. Dieťa obklopujú predovšetkým zvuky z čriev (v dôsledku peristaltiky, tvorby plynov, črevnej motility), zvuky tep srdca, hluk krvi pohybujúcej sa cez cievy, zvuky rozpínajúcich sa pľúc, reč matky a hluk z okolia.
• Ružový šum je pravdepodobne to, čo dieťa počuje v maternici, pretože takýto „pulzujúci“ alebo „blikavý“ zvuk spôsobuje srdcový šelest (v dôsledku srdcového rytmu).

Ako môže ružový a biely šum pomôcť dieťaťu?

• Hluk je zaujímavý pre rodičov a lekárov, pretože sa verí, že ružový šum je to, čo dieťa počuje v maternici, pretože tento „pulzujúci“ alebo „blikavý“ zvuk spôsobuje srdcový šelest (v dôsledku srdcového rytmu).
• Niekedy sa matky nedobrovoľne pokúšajú reprodukovať ružový šum tým, že upokojujú svoje dieťa zvukmi „shhhhh“. Nevedome sa tak snažia napodobniť zvukové prostredie v maternici (mimochodom, rovnako ako keď sa pokúšajú zavinúť bábätko alebo ho hojdať pri nosení na rukách).

Ako hluk ovplyvňuje spánok dieťaťa?

• Množstvo štúdií dokázalo, že používanie ružového šumu počas spánku zlepšuje hĺbku a kvalitu spánku https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27354974 a pri vykonávaní elektroencefalografických štúdií počas spánku niektoré štúdie https: //www .ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22726808 si všimnite, že mozgové vlny znižujú svoju intenzitu a postupne sa synchronizujú so signálmi ružového šumu.
• Používanie hluku pri zaspávaní a počas spánku dieťaťa robí spánok hlbším a urýchľuje zaspávanie (v jednej zo štúdií https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1792397/ bolo preukázané, že deti zaspávali pri bielom šume trikrát rýchlejšie, v priemere za päť minút, zatiaľ čo bez bieleho šumu dokázalo zaspať za rovnaký čas len 25 % detí.
• Použitie bieleho a ružového šumu upokojuje plačúce a rozrušené deti, pomáha im uvoľniť sa a prisať sa k prsníku vo chvíľach nadmerného vzrušenia.
• Používanie hluku v čase zaspávania a počas spánku dieťaťa môže matke pomôcť vyrovnať sa s ťažkosťami spojenými s prerušovaným a krátky spánok, ako aj pri dlhom zaspávaní. Hluk pomáha detskému mozgu „uvoľniť sa“ a pokojne zaspať, keď je dieťa príliš vzrušené a je pre neho ťažké sa samo upokojiť. Verí sa, že pre mamu je ľahšie zaspať po náročnom dni s bežiacim bielym alebo ružovým šumom.

Použitie hluku počas spánku dieťaťa môže byť obzvlášť dôležité:

1. na novom mieste alebo na výlete, keď je pre dieťa ťažké zaspať v neznámom prostredí a hluk ho upokojí
2. ak je pre dieťa ťažké upokojiť sa a ponoriť sa do priaznivej atmosféry na spánok: dom je hlučný, je tam viac ako jedno dieťa, deti sú pred spaním príliš vzrušené alebo deti chodia spať v rôznych časoch
3. ak sa objavia nové zvuky, ktoré sú pre dieťa nezvyčajné (napríklad susedia začali s rekonštrukciou, alebo sa v lete ozýva ostrý hluk z okna, krik hrajúcich sa detí, autoalarm a pod.
4. ak je spánok dieťaťa nepokojný, prerušovaný, „trhaný“, krátky
5. ak sa dieťa prebudí na konci spánkového cyklu, 20-25 minút po zaspaní.

Ako správne používať hluk?

1. Na zlepšenie zaspávania je možné zapnúť hluk bezprostredne pred zaspaním dieťaťa, čím sa vytvorí spánkový rituál a vytvorí sa u dieťaťa určitý zvyk zaspávať vďaka stereotypnému zvuku, ktorý sa opakuje už od prenatálneho obdobia.

• Počas spánku môže byť ponechaný zapnutý biely šum, obzvlášť dôležitý na konci spánkového cyklu, asi 30 minút po zaspaní a najmä u detí, ktoré majú prerušovaný a krátky spánok.
• Nenechávajte hluk zapnutý počas celého nočného spánku. Biely šum v špeciálnych zariadeniach sa zvyčajne vypne po 20-25 minútach.
• Neumiestňujte zdroj bieleho alebo ružového šumu bližšie ako 1 meter od dieťaťa

1. Na upokojenie dieťaťa. Ak dieťa plače, potom má zmysel zapnúť biely šum o niečo hlasnejšie ako plač, aby dieťa počulo tento zvuk a sústredilo sa naň. Hneď ako sa dieťa upokojí a intenzita jeho plaču sa zníži, treba znížiť hlasitosť hluku.

Aká je prijateľná hladina hluku?

Pri používaní hluku na zaspávanie je mimoriadne dôležité neublížiť dieťaťu a zachovať potrebnú hlasitosť.

Zvuk by mal byť dostatočný na to, aby absorboval iný hluk, ale nie dostatočne hlasný na to, aby poškodil načúvací prístroj.

Je lepšie zapnúť biely alebo ružový šum pri hlasitosti maximálne 50 dB (je to o niečo hlasnejšie ako tlmený prejav dvoch dospelých (30 dB) a o niečo tichšie ako bežný rozhovor dvoch dospelých (60 dB), alebo ako zvlhčovač bežiaci na plný výkon). Zvuk hluku by mal byť pohodlný pre váš sluch.

Dôležité pravidlá:

Je dôležité si uvedomiť, že hluk môže byť príliš hlasný, čo môže nepriaznivo ovplyvniť spánok aj vývoj sluchových receptorov dieťaťa.

Okrem toho zostáva otvorená otázka, či sa objaví závislosť na zaspávaní s hlukom a či po čase bude dieťa schopné zaspať bez hluku, somnológovia však tvrdia, že hluk má nízku intenzitu spánku. Neodporúča sa však nechávať v noci zapnutý hluk, aby sa aj dieťa naučilo spať bez hluku.

Neumiestňujte hračku priamo do postieľky dieťaťa.

Kde môžem získať ružový šum?

1. Môžete si zapnúť zvuk vysávača, fénu, nalievania vody a pod. (zvuk však bude biely)
2. Existujú aplikácie pre Iphone (napríklad "Bayu-Bai"), kde si môžete vybrať možnosť šumu.
3. Môžete si kúpiť hračku, ktorá vydáva ružový zvuk. Hračka tiež zachová vôňu domu a poskytne hmatové vnemy, ktoré sú tak dôležité pri vytváraní spánkových rituálov.

Pri výbere hračky alebo zariadenia, ktoré vydáva hluk, zvážte:

• Že je vhodnejšie vybrať si hračku, ktorá vytvára ružový šum namiesto bieleho šumu (ktorý je mäkší a bližšie k nemu vnútromaternicový šum tep srdca)
• Je lepšie mať možnosť vybrať niekoľko zvukov a vybrať ten najvhodnejší pre vaše dieťa.
• Že hlasitosť hračky by mala byť nastaviteľná
• Že hračka by mala mať časovač, ktorý mama nastaví o 5-10 minút neskôr po skončení jedného spánkového cyklu (zvyčajne 25-30 minút)
• Hračka by nemala obsahovať dlhé stuhy, šnúrky, vyčnievajúce časti alebo iné súčasti, ktoré by si dieťa mohlo odhryznúť alebo sa do nich zamotať.

Kandidátka vied a matka, pediatrička a neonatologička, Levadnaya Anna Viktorovna

Zvukové vlny majú rôznu povahu a výsledkom ich chaotických vibrácií je hluk.

Vždy sa stretávame s hlukom Každodenný život, či už sú to zvuky áut, dažďa, metra, mora, vetra. Existuje mnoho rôznych typov hluku. Dokonca sú odlíšené aj farebne.

Hluk biely– toto je „denný hluk“. Toto zahŕňa:

• zvuk mora;
• zvuk dažďa;
• nočné šelesty;
• šumenie rieky;
• hluk z diaľnice;
• dunenie vlakov.

Pre človeka to nie je negatívne, ale neustále ovplyvňovanie zvukov rôznych frekvencií môže spôsobiť zvýšenie alebo zníženie tlaku a bolesti hlavy. Pre niektorých ľudí je biely šum nevyhnutnou podmienkou dobrý spánok. Väčšina ľudí nedokáže zažiť svoje sny v noci, ak v pozadí nie je známe „pšššt“. Prečo má nahrádzanie každodenných zvukov na ľudí taký podmanivý účinok? Má hluk aj iné farby?

Myšlienka nahradenia jedného hluku iným sa môže zdať na prvý pohľad smiešna. Má to zmysel? "Nemôžem spať kvôli rušivým zvukom, dovoľte mi zapnúť nejaký cudzí hluk." Podivuhodný. A napriek tomu väčšina ľudí ubezpečuje, že nie sú pripravení úplne zaspať bez opísaného hluku. A niektoré spoločnosti sú pripravené ponúknuť vám kúpu zariadenia, ktoré obnovuje prispôsobené zvuky pre zdravý spánok. Čo sa v týchto chvíľach deje s naším telom?

Krátka odpoveď je, že biely šum je pre niektorých jedincov pohodlný.

A teraz podrobná odpoveď. Biely šum je nehybný zvuk. Pozostáva z multispektrálnych prvkov. Sú rovnomerne umiestnené v celom spektre príslušných frekvencií.

Je niečo jasné? Predstavme si koncert s Vysoké číslo hudobníci. Ktorýkoľvek z nich hrá na notu. Takáto zostava súčasne reprodukuje množstvo zvukov, ktoré sú prístupné našim ušiam. Predstavuje biely šum.

Stáva sa, že sa zobudíte z hluku, nie je to jeho chyba. Zobudí vás nekonzistentnosť a modifikácia zvukového tónu, ktorý sa objaví. Biely šum blokuje podobné prudké zmeny, akoby vás chránil pred náhlymi alebo nepríjemnými zvukmi.

„Najzákladnejšou myšlienkou je, že náš sluch je vždy aktívny, aj keď spíme,“ vysvetľuje autor Seth Horowitz. To je dôvod, prečo mnohí ľudia radšej počúvajú biely šum vytvorený akýmkoľvek mechanizmom, než intenzívne a potom klesajúce chrápanie svojho manžela.

Zdá sa, že je to naozaj pravda. Ak sa vám zrazu nepáči biely šum, skúste počúvať zvuky iných tónov.

V oblastiach použitia je ružovo sfarbený šum známy ako blikajúci šum. Zvuk letiaceho vrtuľníka je ukážkovým príkladom tohto typu hluku. Má úžasné terapeutický účinok na depresiu a neurózu. Nedávne štúdie zistili, že ak sú filmy postavené na vzoroch ružového šumu, potom sú pre divákov atraktívnejšie, pretože zodpovedajú vzoru rozdelenej pozornosti ľudí.

Analýza vykonaná profesorom Jue Zhangom z Pekingskej univerzity zistila, že hluk, ktorý sa najatraktívnejšie nazýva „ružový šum“, vám môže pomôcť zaspať oveľa rýchlejšie.

Ružový šum je typ zvuku, v ktorom majú všetky oktávy rovnakú silu alebo úplne konzistentné frekvencie. Predstavte si zvuk dažďa dopadajúceho na asfalt alebo vietor šuchotajúci listami stromov.

Zvuky iných farieb

• Hnedý šum je podobný zvuku vodopádu. Je známy tým, že keď príde do rezonancie s ľudskými orgánmi, hnedý hluk naruší fungovanie gastrointestinálneho traktu. Keď je hluk intenzívny, môže ľuďom ublížiť.
• Hluk modrej farby podľa zvukových vnemov je ostrejší ako biely šum. Tento typ vzniká v dôsledku zmien ružového šumu.
• Na svete nie je len modrý šum, ale aj Fialová. Vzniká vďaka spektrálna analýza hnedý a biely šum.
• Jedinečnosť hluku sivá je, že v celom frekvenčnom rozsahu obsahuje rovnakú hlasitosť ako ľudské uši. Spektrum šedého šumu vzniká pri kombinácii hnedého a bieleho šumu. Človek ho vníma podobne ako bieleho.
• Oranžová alebo šum oranžová farba má veľmi náročnú prezentáciu vedecký bod vízie. Ale je to dosť jednoduché na výrobu - podajte deťom plastové sopránové fajky a nechajte ich hrkať.
• Červený šum je charakteristický pre vodné zdroje. Tento druh zvuku počujeme zo vzdialených objektov, ktoré sú v oceáne z pobrežia.
• Hluk prírodné prostredie je zelený šum.
• Čierny hluk je to, čo nám niekedy v ruchu mesta chýba: čierny hluk je ticho.

Nepochybne nie každý je nadšený týmto typom hluku. Jednotliví ľudia, naopak, stanú sa citlivejšími na zvuky v pozadí. Pravdepodobne niektorí z nás vnímajú nekonečný hluk ako upokojujúci prúd, zatiaľ čo iní z neho vytrhávajú ostré jednotlivé tóny.

Vplyv zvukov na ľudí závisí od:

• hladiny hluku;
• jeho vlastnosti a rozsah;
• doba expozície;
• rezonančné javy.
• zdravotný stav;
• osobné vlastnosti ľudí a prispôsobivosť tela.

Negatívny vplyv hluku sa prejavuje v vplyve na emocionálny postoj, motiváciu, iniciatívu, stáva sa, ale zvyčajne sa nijako neprejavuje zhoršením práce, no napriek tomu spôsobuje ľuďom nepríjemnosti.

Syčanie, kmitanie, klepanie a pískanie môžu byť nepríjemné; znižujú schopnosť rýchlo a presne vykonávať koordinované pohyby.

Silný šum spôsobuje problémy s rozpoznávaním farieb, schopnosťou určiť čas a vzdialenosť, znižuje kvalitu videnia a mení zrakové vnímanie.

V období od 18-45 sme schopní znášať silné zvuky s menšími problémami ako mladší alebo naopak starší ľudia. Ženy sú veľa lepšie ako muži tolerovať hluk. Ak máte vysoký krvný tlak, potom budete silný hluk znášať ťažšie ako ľudia, pre ktorých je to normálne. Na druhej strane v bežnom obytnom priestore ľudia nevnímajú bežné zvuky. Človek nemôže existovať bez zvukov.

Ak je okolo človeka príliš ticho a pokoj, potom to má negatívny vplyv na emocionálne pozadie, pretože takéto ticho je pre každého z nás nezvyčajné.

2017, . Všetky práva vyhradené.

Vedci zistili, ktoré filmy priťahujú pozornosť divákov viac ako iné. Ukázalo sa, že najfascinujúcejšie filmy sú založené na takzvanom ružovom šume. Práca výskumníkov bola prijatá na publikovanie v časopise Psychological Science. Stručne o tom píše New Scientist.

Vedci si za východisko svojej práce zobrali štúdiu vykonanú v 90. rokoch minulého storočia. Skupina špecialistov pozorovala divákov sledujúcich film. Ukázalo sa, že časové úseky, počas ktorých ich pozornosť zaujímal film, boli rozdelené veľmi charakteristickým spôsobom. Vedci použili matematickú operáciu známu ako Fourierova transformácia na distribúciu na vytvorenie ružového šumu. Tento termín sa vzťahuje na hluk, ktorého spektrálna hustota je nepriamo úmerná jeho frekvencii. Môžete počúvať ružový šum.

Autori novej štúdie sa rozhodli skontrolovať, či rozdelenie trvania fragmentov z jedného rezu do druhého má vlastnosti ružového šumu. Vedci analyzovali 150 najlepšie zarábajúcich hollywoodskych filmov vyrobených v rokoch 1935 až 2005. Ukázalo sa, že pri úprave filmov v posledných rokochčastejšie sa používajú vzory ružového šumu.

Podľa výskumníkov sú filmy založené na vzoroch ružového šumu obľúbené, pretože zodpovedajú vzorcom pozornosti ľudí. Autori sa domnievajú, že filmoví producenti používajú ružový šum neúmyselne – jednoducho opakujú princípy konštrukcie populárnych filmov, v ktorých našli úspešnú techniku.

_________________________________________________________________

Informačný hárok

LEN PROFESIONALITA

Farby hluku

Šumové farby sú systémom pojmov, ktoré priraďujú určité farby určitým typom šumových signálov na základe analógie medzi spektrom signálu ľubovoľnej povahy (presnejšie jeho spektrálnou hustotou alebo, matematicky povedané, distribučnými parametrami náhodného procesu). ) a spektrá rôznych farieb viditeľného svetla.

Táto abstrakcia je široko používaná v odvetviach techniky, ktoré sa zaoberajú hlukom (akustika, elektronika, fyzika atď.).

Biely šum je signál s rovnomernou spektrálnou hustotou na všetkých frekvenciách a rozptylom rovným nekonečnu. Je to stacionárny náhodný proces.

Inými slovami, takýto signál má rovnaký výkon v akomkoľvek frekvenčnom pásme. Napríklad 20 hertzové pásmo signálu medzi 40 a 60 hertzmi má rovnakú silu ako pásmo medzi 4000 a 4020 hertzmi. Neobmedzená frekvencia bieleho šumu je možná len teoreticky, pretože v tomto prípade je jeho sila nekonečná. V praxi môže byť signálom iba biely šum v rámci obmedzeného frekvenčného pásma.

Ružový šum

Spektrálna hustota ružového šumu je daná ~1/f (hustota je nepriamo úmerná frekvencii). Rovnomerne pri akejkoľvek frekvencii. Napríklad výkon signálu vo frekvenčnom pásme medzi 40 a 60 hertzmi sa rovná výkonu v pásme medzi 4000 a 6000 hertzmi. Spektrálna hustota takéhoto signálu v porovnaní s bielym šumom utlmí o 3 decibely na oktávu.

Príkladom ružového šumu je zvuk letiaceho vrtuľníka. Ružový šum sa nachádza napríklad v srdcových rytmoch, v grafoch elektrickej aktivity mozgu, v elektromagnetickom žiarení kozmických telies.
Niekedy je ružový šum akýkoľvek šum, ktorého spektrálna hustota klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou.

Modrý (azúrový) šum

Modrý šum- druh signálu, ktorého spektrálna hustota sa zvyšuje o 3 dB na oktávu. To znamená, že jeho spektrálna hustota je úmerná frekvencii a podobne ako v prípade bieleho šumu musí byť v praxi frekvenčne obmedzená. Pre ucho je modrý šum vnímaný ako ostrejší ako biely šum. Modrý šum sa získa diferenciáciou ružového šumu; ich spektrá sú zrkadlové.

Brownov (červený) šum

Spektrálna hustota červeného šumu je úmerná 1/f², kde f je frekvencia. To znamená, že pri nízkych frekvenciách má hluk viac energie, dokonca viac ako ružový šum. Energia hluku klesá o 6 decibelov na oktávu. Akustický červený šum je počuť ako tlmený v porovnaní s bielym alebo ružovým šumom. Spektrum červeného šumu (na logaritmickej stupnici) je zrkadlovým opakom spektra fialového šumu.
Pre ucho je Brownov šum vnímaný ako „teplejší“ ako biely šum.

Fialový šum

Ide o typ signálu, ktorého spektrálna hustota sa zvyšuje o 6 dB na oktávu. To znamená, že jeho spektrálna hustota je úmerná druhej mocnine frekvencie a podobne ako v prípade bieleho šumu by mala byť v praxi organická vo frekvencii. Fialový šum sa získa diferenciáciou bieleho šumu. Spektrum fialového šumu je zrkadlovým opakom spektra červenej.

Šedý šum

Pojem sivý šum označuje šumový signál, ktorý má pre ľudské ucho rovnakú hlasitosť v celom frekvenčnom rozsahu. Spektrum šedého šumu sa získa pridaním spektier Brownovho a fialový šum. Spektrum šedého šumu však vykazuje veľký „pokles“ pri stredných frekvenciách ľudské ucho vníma šedý šum rovnako ako biely šum.

Existujú aj iné, „menej oficiálne“ farby:

Oranžový šum je šum s konečnou spektrálnou hustotou. Spektrum takéhoto šumu má pruhy nulovej energie rozptýlené po celom spektre. Tieto pruhy sú umiestnené na frekvenciách hudobných nôt.

Červený šum môže byť buď synonymom pre hnedý alebo ružový šum, alebo označením pre prirodzený šum charakteristický pre veľké vodné plochy – moria a oceány, ktoré pohlcujú vysoké frekvencie. Červený šum je počuť z brehu zo vzdialených objektov nachádzajúcich sa v oceáne.

Zelený šum je hluk z prírodného prostredia. Podobne ako ružový šum so zvýšenou frekvenčnou oblasťou okolo 500 Hz.

Čierny šum
Pojem „čierny šum“ má niekoľko definícií:

-Ticho
Šum so spektrom 1/f, kde > 2. Používa sa na simuláciu rôznych prírodných procesov. Považuje sa za charakteristiku „prírodných katastrof a katastrof spôsobených človekom, ako sú záplavy, zosuvy pôdy atď.

-Ultrazvukový biely šum(s frekvenciou viac ako 20 kHz), podobne ako pri tzv. „čierne svetlo“ (s príliš vysokými frekvenciami na to, aby ich bolo možné vnímať, ale schopné ovplyvniť pozorovateľa alebo prístroje). Šum, ktorého spektrum má prevažne nulovú energiu až na niekoľko vrcholov.