Ruído rosa

 Nota: Se procura o álbum da banda brasileira Pato Fu, veja Ruído Rosa (álbum).

Ruído Rosa ou Ruído de 1/f é um sinal ou um processo onde o espectro de frequências como a densidade espectral de potência é inversamente proporcional à frequência do sinal. O termo originou-se pelas características desse ruído serem intermediárias entre o ruído branco (1/f⁰) e o ruído vermelho (1/f²), mais conhecido como ruído browniano.

Espectro do Ruído Rosa em escala logarítmica

Na literatura científica o termo ruído de 1/f (1/f noise em inglês) é algumas vezes referenciado para descrever um conjunto de sinais cujo espectro de potência do sinal é dado pela fórmula,

$S(f)\propto 1/f^{\alpha }$

onde $f$ é a frequência com 0 < α < 2, onde α usualmente aproxima-se de 1. O ruído do tipo "1/f" ocorre amplamente na natureza e é considerado de interesse em várias aplicações. Por sua característica de representar um ruído natural é frequentemente utilizado na acústica como simulador de programação sonora.

Descrição

O ruído rosa caracteriza-se por manter a potência (energia) igual entre todas as oitavas sonoras (e também em qualquer outra escala logarítmica). Em termos de uma banda de frequência constante, o ruído rosa decai numa razão de 3 dB por oitava. Em altas frequências o ruído rosa nunca se torna dominante tal qual o ruído branco que possui energia constante em função da frequência (o ruído branco é rico na programação de altas frequências).

Ruído rosa (esquerda) e ruído branco (direita) num espectro FFT

O sistema auditivo humano percebe as frequências conforme a escala de Bark e tem alta sensibilidade nas frequência de 2-4-kHz. A perceção da diferença entre o ruído rosa e o ruído branco é facilmente perceptível aos ouvidos humanos mesmo considerando que as maiores diferenças encontram-se nos extremos do espectro de frequências.

Aplicações

Equalizadores gráficos também dividem os sinais em bandas logarítmicas de frequências e sinalizam a potência em oitavas; engenheiros de áudio utilizam o ruído rosa para calibrar os sistemas de áudio ponderado a acústica do ambiente afim de obter uma resposta plana do conjunto sonoro.

Do ponto de vista teórico, a produção de um verdadeiro sinal de ruído rosa é impossível pois a energia desse sinal seria infinita, assim como para o ruído branco. Esses sinais são aproximados dentro da banda de frequências desejadas.

Ver também

• Ruído branco
• Ruído
• Ruído vermelho (também chamado de ruído marrom, ou ruído browniano)
• Processamento de sinais

Referências

• Dutta, P. and Horn, P. M. (1981). «Low-frequency fluctuations in solids: $1/f$ noise». Reviews of Modern Physics. 53: 497–516. doi:10.1103/RevModPhys.53.497  !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)
• Field, D. J. (1987). «Relations Between the Statistics of Natural Images and the Response Profiles of Cortical Cells» (PDF). Journal of the Optical Society of America A. 4: 2379–2394 
• Gisiger, T. (2001). «Scale invariance in biology: coincidence or footprint of a universal mechanism?». Biological Reviews. 76: 161–209 
• Johnson, J. B. (1925). «The Schottky effect in low frequency circuits». Physical Review. 26: 71–85. doi:10.1103/PhysRev.26.71 
• Press, W. H. (1978). «Flicker noises in astronomy and elsewhere» (PDF). Comments on Astrophysics. 7: 103–119 
• Schottky, W. (1918). «Über spontane Stromschwankungen in verschiedenen Elektrizitätsleitern». Annalen der Physik. 362: 541–567 
• Schottky, W. (1922). «Zur Berechnung und Beurteilung des Schroteffektes». Annalen der Physik. 373: 157–176 
• Keshner, M. S. (1982). «$1/f$ noise». Proceedings of the IEEE. 70 (3): 212–218 
• Mandelbrot, B. B. and Van Ness, J. W. (1968). «Fractional Brownian motions, fractional noises and applications». SIAM Review. 10 (4): 422–437  !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)
• Press, W. H. (1978). «Flicker noises in astronomy and elsewhere» (PDF). Comments on Astrophysics. 7 (4): 103–119 

Ligações externas

• «Ruído Rosa - disponível no formato ".wav"» 
• «A collection of various test tones playable online (White/Pink/Brown Noises)» 
• «Pink noise in wave(.wav) format (1 minute)» 
• «DSP Generation of Pink (1/f) Noise — Discussion of various algorithms, with code samples» 
• «Noise — an open-source program that creates pink noise on the Macintosh» 
• The ALSA utility speaker-test under Linux defaults to producing pink noise
• «Pink Noise and Sine Wave Generator utility that outputs Window's PCM audio files (*.wav) that play in your audio player»