白噪聲是指功率譜密度在整個頻域內(nèi)是常數(shù)的噪聲。所有頻率具有相同能量密度的隨機(jī)噪聲稱為白噪聲。只要一個噪聲發(fā)出的過程中所具有的頻譜寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它所作用系統(tǒng)的帶寬，并且在該帶寬中其頻譜密度基本上可以作為常數(shù)來考慮，就可以把它作為白噪聲處理。
白噪聲制造了一個遮蔽效應(yīng) (masking effect)，相當(dāng)于屏蔽了很多細(xì)小、沒有意識到但還是影響到人們?nèi)胨穆曇簟Ｒ驗椴粌H入睡前能聽到，入睡后聽力并沒有像視覺一樣休息，它會一直工作。
白噪聲被廣泛運(yùn)用于各種失眠人群的治療，此外，日常生活中，通過白噪聲掩蔽耳鳴聲，可以改善我們對耳鳴強(qiáng)度、煩惱程度、工作生活影響程度和一般感覺的評價，從而提高睡眠質(zhì)量。
相關(guān)定義
噪聲指的是在人耳可以聽到的聲波頻段內(nèi)，頻率、強(qiáng)弱變化無規(guī)律、雜亂無章的聲音。雖然頻率、強(qiáng)弱隨機(jī)變化，但仍然具有統(tǒng)計學(xué)上的特征屬性，可以用功率譜密度來加以區(qū)分，并通過跟光波類比，對不同的噪聲用顏色來命名。有隨頻率增加譜密度減小的紅噪聲、橙噪聲，也有隨頻率增加譜密度提高的藍(lán)噪聲、紫噪聲。
白噪聲是指對應(yīng)白光，功率譜密度均勻分布的噪聲。具體而言，白噪聲是一種包含人耳可聽到的聲音頻譜中所有頻率的噪聲，亦被稱為“寬帶噪聲”。白噪聲主要包含三類：無源器件，如電阻、饋線等類導(dǎo)體中電子布朗運(yùn)動引起的熱噪聲；有源器件，如真空電子管和半導(dǎo)體器件中由于電子發(fā)射的不均勻性引起的散粒噪聲；以及宇宙天體輻射波對接收機(jī)形成的宇宙噪聲。其中前兩類是主要的。
高斯白噪聲通常是指一個均值為零、功率譜密度為非零常數(shù)的平穩(wěn)隨機(jī)過程,其噪聲電壓幅值總體上符合高斯概率分布。
詞源
“白噪聲”一詞來源于物理學(xué)，由于白光的功率譜密度在全頻域上相同，因此用“白噪聲”形容無規(guī)律波動的隨機(jī)信號。白噪聲完全由不可測隨機(jī)擾動造成，已經(jīng)不具有任何有規(guī)律的變化信息。
白噪聲是利用顏色來描繪聲音的一種表述。白色光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、、紫等復(fù)色光按照一定比例混合而成，如果用濾色鏡來分析白色光，就會得到各種純色光。
而白噪聲與白色光一樣，也是由多種頻率的噪聲混合而成，其能量分布是連續(xù)且均勻的。只要一個噪聲發(fā)出的過程中所具有的頻譜寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它所作用系統(tǒng)的帶寬，并且在該帶寬中其頻譜密度基本上可以作為常數(shù)來考慮，就可以把它作為白噪聲處理。在實際的工程應(yīng)用中，科研人員經(jīng)常會將有限帶寬的平整訊號當(dāng)作白噪聲”前補(bǔ)充“理想的白噪聲具有無限帶寬，因而其能量是無限大，但這在現(xiàn)實世界是不可能存在的”。
用途
白噪聲被廣泛運(yùn)用于各種失眠人群的治療：它可以幫助新生兒入眠，為其提供心理上的安全感、舒適感，使新生兒情緒穩(wěn)定；可以作為促進(jìn)睡眠的非藥物替代品使用，提高人們的睡眠質(zhì)量及滿意度；可與音樂聯(lián)合治療，降低住院患者的焦慮情緒；可以通過減少病房環(huán)境噪聲引發(fā)的過度覺醒從而改善和維持住院患者的睡眠。此外，日常生活中，通過白噪聲掩蔽耳鳴聲，可以改善我們對耳鳴強(qiáng)度、煩惱程度、工作生活影響程度和一般感覺的評價，從而提高睡眠質(zhì)量。
優(yōu)勢
聽覺系統(tǒng)就像是一個無論醒來還是休息都隨時待機(jī)的警報系統(tǒng)，所以即使在睡覺時它也是工作的。這幫助我們避免自己在無意識的情況下還能發(fā)現(xiàn)危險，采取行動。在睡覺時將我們弄醒的那些噪音，實際上，并不是噪音本身把我們吵醒了，而是突然間的變化，是因為不一致性(inconsistency) 吸引到了我們的注意力。
而白噪聲制造了一個遮蔽效應(yīng) (masking effect)，相當(dāng)于屏蔽了很多細(xì)小、沒有意識到但還是影響到入睡的聲音變化：因為不僅入睡前能聽到，入睡后聽力并沒有像視覺一樣休息，它會一直工作。
危害
美國兒科學(xué)會在2014年的一項獨(dú)立研究中，對14臺專為嬰兒設(shè)計的白噪音機(jī)器進(jìn)行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們?nèi)汲^了兒童噪聲標(biāo)準(zhǔn)上限。研究人員說，使用白噪聲增加了聽力和語言問題的風(fēng)險，有可能阻礙語言能力發(fā)展。基于這項研究，兒科醫(yī)生建議，噪音機(jī)器應(yīng)該放置在距嬰兒床2米以外的位置。
區(qū)別
白噪聲與噪聲完全相反，噪聲嘈雜刺耳、令人厭煩，在噪聲環(huán)境中，人們無法集中精力工作、學(xué)習(xí)和休息。而白噪聲則是均勻分布的，比較“悅耳”，令人的神經(jīng)得以舒緩，在白噪聲環(huán)境中，人們往往能放松心情。
我們的聽覺系統(tǒng)像是一個隨時待機(jī)的警報系統(tǒng)，如果我們在睡覺時出現(xiàn)噪聲，外部環(huán)境的突然變化會吸引我們的注意力，從而驚醒。而白噪聲則會制造一種良好的屏蔽效果，為我們構(gòu)建一個“防護(hù)罩”，相對舒緩、有規(guī)律的白噪聲會使人感到平靜，從而忽略嘈雜的環(huán)境。
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參考資料 >
白噪聲.中國大百科全書.2024-02-20
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