Qu’est-ce qu’un bruit rose ?
Le bruit rose (anglais : pink noise) est un bruit dont la densité de puissance est inversement proportionnelle à sa fréquence.
On l’appelle bruit rose parce que la lumière ayant la même composante de fréquence apparaît rose. Il se caractérise par un son “zing”, comme le bruit d’une forte pluie ou d’une chute d’eau. Le bruit rose a une énergie constante par bande d’octave et est utilisé, par exemple, comme source de signal pour diverses mesures acoustiques.
Un analogue du bruit rose est le bruit blanc, qui a une puissance constante quelle que soit la fréquence. On considère qu’il a un effet calmant car il est agréable à l’oreille. Le bruit rose est également appelé “fluctuation 1/f” parce que sa puissance est inversement proportionnelle à sa fréquence. Dans la nature, il est parfois comparé aux marées sur une plage de sable.
Utilisations du bruit rose
Le bruit rose est utilisé comme source de signal dans une large gamme de fréquences, pour tester les produits audio tels que les amplificateurs, les haut-parleurs et les casques, comme source de signal pour tester les équipements électroniques, et comme source sonore pour les tests d’audition humaine et la guérison.
Principe du bruit rose
Le bruit rose est également appelé bruit 1/f car sa puissance est inversement proportionnelle à la fréquence. Ici, f est la fréquence. La formule générale du bruit, au sens large, est S(f)∝1/f^α.
Notez que S(f) est la densité spectrale, f est la fréquence et α est 0 = < α < = 2. Pour un bruit rose, α est de l’ordre de 1. Dans ce cas, la densité spectrale est atténuée d’un facteur 10 en fréquence, α x 10 dB.
Les bruits avec α autour de 1 sont présents dans la nature, y compris le bruit des marées, et ont fait l’objet de nombreuses recherches. Par ailleurs, α = 0 est un bruit blanc et α = 2 est un bruit rouge.
Autres informations sur le bruit rose
1. Effets du bruit rose
Le bruit rose est souvent utilisé pour tester des produits audio et des équipements électroniques. Il est également utilisé comme source sonore. En raison de son contenu élevé en basses fréquences, le bruit rose a un effet apaisant lorsqu’il est entendu par l’oreille, en bloquant les sons extérieurs. Il s’agit également d’un son agréable, car il est proche des bruits naturels.
Il est donc utilisé dans certains cas comme son d’ambiance pour améliorer la concentration et la productivité. Le bruit rose a pour effet d’agir positivement sur le sommeil. On dit que le cerveau transforme les souvenirs à court terme en souvenirs à long terme pendant le sommeil.
Le sommeil lent, un état particulièrement profond de sommeil non paradoxal, est nécessaire à la mémoire à long terme. Des recherches ont montré que la stimulation acoustique par le bruit rose pendant le sommeil à ondes lentes améliore la mémoire.
2. Comment faire du bruit rose ?
Il existe plusieurs façons de produire du bruit rose, y compris des méthodes simples utilisant des générateurs de bruit, des circuits électroniques tels que des diodes, et l’utilisation de langages de programmation pour le générer.
Les générateurs de bruit comprennent ceux utilisés pour les tests d’interférence électromagnétique (EMI) et les tests de propriétés acoustiques, ainsi que ceux intégrés dans les générateurs de fonctions. Le bruit est généré en sélectionnant un bruit blanc, un bruit rose, etc. Les générateurs de bruit fournis avec les synthétiseurs peuvent également être utilisés.
En utilisant un circuit générateur de bruit avec une diode zener, un transistor ou un amplificateur opérationnel, vous créez d’abord un bruit blanc. La méthode utilise ensuite une atténuation de puissance inversement proportionnelle à la fréquence pour créer un bruit rose. L’atténuation de puissance nécessite une valeur de -3 dB/oct, ce qui implique l’utilisation d’un circuit appelé filtre lag-lead ou d’un circuit similaire.
Une autre méthode consiste à utiliser un langage de programmation tel que C, Java ou Python. Le bruit est généré dans le logiciel à l’aide de nombres aléatoires.
3. Représentation du bruit en couleur
Il est courant de représenter le bruit en termes de couleur. On parle alors de bruit coloré, qui comprend le blanc, le rose, le rouge ou le brun, le bleu, le violet ou le pourpre, et le gris. Le bruit est déterminé par ses composantes de fréquence, et le bruit est représenté par la couleur de la lumière ayant les mêmes composantes de fréquence.
Le bruit blanc contient toutes les fréquences de manière uniforme et est parfois perçu comme similaire au son du vent ou d’une rivière tranquille. Le bruit rouge est un bruit dont la densité de puissance diminue de 6 dB par octave de fréquence. Le bruit rose se situe entre le blanc et le rouge, avec une densité de puissance réduite de 3 dB par octave de fréquence. On l’entend comme le son de la pluie ou d’une chute d’eau.
Le bruit bleu est également un bruit dont la densité de puissance augmente de 3 dB par octave avec l’augmentation de la fréquence. Sa gamme de fréquences est limitée. Le bruit violet est un bruit dont la densité de puissance augmente de 6 dB par octave. Il a une plage de fréquences finie et est égal à une dérivée du bruit blanc.
Le bruit gris est un bruit dont la densité de puissance est proche de la courbe d’intensité sonore égale. La courbe d’égalité d’intensité sonore est une courbe d’égalité auditive avec une forte atténuation de la densité de puissance autour de 2 000 Hz et une atténuation plus faible à des fréquences plus basses et plus élevées.