有“颜色”的噪声

    光是一种电磁波，人眼可见光的波长在380~780纳米之间，可以刺激人眼产生电信号，并最终由大脑“翻译”成颜色。频率低的光波被“翻译”成暖色调，频率高的光是冷色调的。而所谓白色，其实是各种不同频率的光混合而成的颜色。科学家们用相同的方法定义了噪声的“颜色”。

    “白噪声”与白光相似，是一种不同频率的声音均匀混合而成的噪声。我们在听收音机或看电视时，如果听到一片沙沙声或看到满屏“雪花”，这种声音就是白噪声，这是因为此时收音机或电视机无法接收到固定电台的频率，而是接收到了许多来自多个电台或其他干扰的无线信号，这些不同频率的信号叠加在一起，就成了白噪声。

    粉红色是一种由红色和白色混合而成的颜色，为了让白噪声更柔和，科学家们也“混搭”出了粉噪声。声音有着不同的频率，而人耳对高频信号比对低频信号更敏感，也就是说，对于同样能量的高频信号和低频信号，人们会感觉高频信号的声音听起来更大。所以，人们在听到白噪声时，往往会觉得尖锐刺耳，正是因为对白噪声中的高频信号更敏感的原因。为了解决这个问题，专家对白噪声做了以下处理：增强低频信号声强，减弱高频信号强度，这样就诞生了“温柔”的粉噪声。

    而如果我们进一步强化这个处理措施，即把低频信号增强得比粉噪声更强，更加弱化高频信号，就会得到更“红”的噪声——褐噪声。在英文中，褐色（brown）作为人名是布朗的意思，因此褐噪声也被称为布朗噪声。因为褐噪声的频率信号跟液体中的颗粒很类似，没有固定的模式，而是随机变化的，这种运动方式被称为布朗运动。褐噪声的低频相对于其他颜色的噪声更大，因此也更柔和。

    蓝色是一种高频的冷色调，而“蓝噪声”也是高频信号占主导的噪声，人们把白噪声的低频部分加以抑制，高频部分增强，这样处理后就得到了蓝噪声。相似地，如果这种操作进一步强化，蓝噪声就会变成紫噪声。

    除了以上“各色”噪声，还有红噪声、橙噪声、灰噪声和黑噪声等，噪声无处不在。

    （大科技微信公众号 11.3）