ホワイトノイズ - 定義

ホワイトノイズ は、解析対象の周波数帯域全体にわたってスペクトルパワーが均一に分布することを特徴とするランダム信号の一種です。これは、その範囲内の各周波数が同量のエネルギーを寄与することを意味し、スペクトル的にはフラットなスペクトルに対応します。この特性により、ホワイトノイズは、すべての可視波長を等しい強度で含む「白色光」の音響版と見なされます。

音響学の分野（）において、ホワイトノイズ（）は、明確な音色や調和構造を持たない、均一なヒス音として知覚される。実際には、室内の音響特性や電気音響機器の周波数特性の試験、およびスペクトラムアナライザにおける基準信号として用いられる。電子工学や信号理論においては、ランダムノイズの記述やシステムパラメータの推定プロセスにおいて、モデル化の役割を果たす。

数学的な観点から見ると、ホワイトノイズは平均値がゼロで、サンプル間に相関がない確率過程であり、これは異なる時点での信号値が統計的に独立していることを意味する。デジタル応用において、ホワイトノイズの生成は、限られた帯域幅内で十分な分解能をもってその特性を再現する擬似乱数アルゴリズムに基づいている。

理想的なホワイトノイズには無限の帯域幅と電力が必要であるが、実際には、技術的または知覚的な要件に合わせて、特定の周波数範囲に限定されたバージョンが用いられる。音響工学では、ホワイトノイズのフィルタリングを用いて、可聴範囲においてより自然で主観的に均一な音に対応するスペクトルを持つ、ピンクノイズやブラウンノイズなどの他の種類のノイズを得ることも行われる。

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