噪声的分类
噪声的理论与计算方法
噪声的理论与计算方法噪声是指在信号中不希望出现的随机波动。
噪声不仅存在于各种电子设备中，也存在于自然界中的各种物理现象中。
在工程和科学研究中，噪声被广泛应用于信号分析、通信、图像处理等领域。
噪声的理论与计算方法对于噪声的性质和干扰机理的认识至关重要，能够帮助我们更好地了解和应对噪声带来的问题。
1.噪声的性质和分类：噪声通常被描述为一个随机过程，有以下几个重要的性质：（1）平稳性：噪声的统计特性在时间上保持不变，即在不同时刻的统计特性相同。
（2）高斯分布性：噪声的概率分布符合高斯分布，也被称为正态分布。
（3）谱密度：噪声的谱密度函数描述了噪声在不同频率上的能量分布特性。
根据噪声的性质和产生机制，可以将噪声分为以下几类：（1）热噪声：由于温度引起的原子和电子的热运动所产生的噪声，常见于电子器件中。
（2）量子噪声：由于量子效应引起的噪声，存在于光子学和量子力学相关的系统中。
（3）非线性噪声：由于系统中的非线性元件导致的干扰噪声，常见于通信和信号处理中。
2.噪声的计算方法：噪声的计算方法主要涉及噪声的数学建模和计算过程，通常可以采用以下方法：（1）统计分析：通过对噪声信号的采样和统计特性的分析，来推断噪声的分布函数和参数。
（2）随机过程建模：采用随机过程理论描述噪声，并通过对随机过程的数学模型进行求解和分析。
（3）功率谱密度估计：通过对信号的频谱进行分析，来推断噪声的频谱分布特性。
（4）采样定理：通过对信号的采样和重构，从时间域到频率域转换，并对噪声信号进行频率分析。
3.噪声的消除和抑制：噪声在很多应用中会对信号的质量造成严重影响，因此噪声的消除和抑制是一个重要的课题。
常用的噪声消除和抑制方法包括：（1）滤波器：采用低通、高通、带通或带阻滤波器对信号进行滤波，去除掉不需要的频率成分。
（2）自适应滤波：根据信号和噪声的特性，采用自适应算法对噪声进行建模和估计，并将估计的噪声成分从信号中减去。
（3）小波变换：通过小波变换将信号分解成频率-时间域的小波系数，通过调整小波系数的阈值来去除噪声。
噪声的分类
噪声数字信号处理的每个过程差不多都会有噪声出现，而最终得到的图像是噪声与信号的各种作用以后末级产生，噪声处理可以是最后统一处理也可是各个过程的分批处理，所以对噪声的产生以及分类的了解是很有必要的。
一、按产生的原因分类原因有两类，外部原因和内部原因，这种分类下每种原因多由若干类型的噪声组成，如外部噪声即指系统外部干扰以电磁波或经电源串进系统内部而引起的噪声。
如电气设备，天体放电现象等引起的噪声，而这种噪声可能就是高斯噪声、脉冲噪声等多个噪声合成累计的。
内部噪声有四个源头：a)由光和电的基本性质所引起的噪声。
如电流的产生是由电子或空穴粒子的集合，定向运动所形成。
因这些粒子运动的随机性而形成的散粒噪声；导体中自由电子的无规则热运动所形成的热噪声；根据光的粒子性，图像是由光量子所传输，而光量子密度随时间和空间变化所形成的光量子噪声等。
b)电器的机械运动产生的噪声。
如各种接头因抖动引起电流变化所产生的噪声；磁头、磁带等抖动或一起的抖动等。
c)器材材料本身引起的噪声。
如正片和负片的表面颗粒性和磁带磁盘表面缺陷所产生的噪声。
随着材料科学的发展，这些噪声有望不断减少，但在目前来讲，还是不可避免的。
d)系统内部设备电路所引起的噪声。
如电源引入的交流噪声；偏转系统和箝位电路所引起的噪声等。
这种分类方法有助于理解噪声产生的源头，有助于对噪声位置定位，对于降噪算法只能起到原理上的帮助。
二、从噪声频谱上区分从噪声的频谱上观察，可分为低频中的1/f噪声，这个噪声在各个系统中都存在的；中间均匀分布的平坦区域为白噪声，即这个区域各频率下的噪声赋值差不多，或说各频率的权值差不多；在频谱的高频部分，有时因滤波白噪声的幅值迅速下降；此外还可能有50HZ的工频干扰；外界其他扰动的周期干扰等等，这相当于从另外一个视角看系统，与上面的第一条组成了横看成岭侧成峰，有助于了解噪声的产生但对去噪没有直接帮助。
三、噪声与信号的关系上面两点是找到噪声了，这一条是说明噪声是如何干扰信号的，如果信号与噪声完全独立是不存在干扰一说的。
噪声及其分类
噪声及其分类1：什么是噪声？从物理角度讲：噪声就是波形不规则的声音；从环保角度讲：噪声就是妨碍人们工作，学习，休息，以及干扰人们所要听的声音的声音。
从信号角度讲：噪声就是对信号或系统起干扰作用的随机信号。
2：噪声的分类1）按噪声幅度随时间分布形状来定义如其幅度分布是按高斯分布的就称其为高斯噪声，而按雷利分布的就称其为雷利噪声。
2）按噪声频谱形状来命名的如频谱均匀分布的噪声称为白噪声；频谱与频率成反比的称为 1/f噪声；而与频率平方成正比的称为三角噪声等等。
5.另外按噪声和信号之间关系可分为加性噪声和乘性噪声：假定信号为 ,噪声为，如果混合迭加波形是形式，则称此类噪声为加性噪声；如果迭加波形为形式，则称其为乘性噪声。
前者如放大器噪声等。
每一个象素的噪声不管输入信号大小，噪声总是分别加到信号上。
后者如光量子噪声，胶片颗粒噪声等。
由于载送每一个象素信息的载体的变化而产生的噪声受信息本身调制。
在某些情况下，如信号变化很小，噪声也不大。
为了分析处理方便，常常将乘性噪声近似认为是加性噪声，而且总是假定信号和噪声是互相统计独立。
3：什么是白噪声？如果在某个频率范围内单位频带宽度噪声成分的强度与频率无关，也就是具有均匀而连续的频谱，则此噪声称为“白噪声”。
4：什么是色噪声？我们把除了白噪声之外的所有噪声都称为有色噪声5:色噪声中有几个典型：⑴粉红噪声。
粉红噪音是自然界最常见的噪音，简单说来，粉红噪音的频率分量功率主要分布在中低频段。
从波形角度看，粉红噪音是分形的，在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。
从功率（能量）的角度来看，粉红噪音的能量从低频向高频不断衰减，曲线为1/f，通常为每8度下降3分贝。
粉红噪声的能量分布在任一同比例带宽中是相等的！比如常见的三分之一倍程频带宽100Hz的范围89.2__112和1000Hz的892__1120是相等的。
在给定频率范围内(不包含直流成分)，随着频率的增加，其功率密度每倍频程下降3dB(密度与频率成反比)。
噪声分类标准四类
噪声分类标准四类
噪声可以按照其产生原因和特征进行分类，常见的噪声分类标准有以下四类：
1. 机械噪声：机械噪声主要产生于机械设备运行过程中，如发动机噪声、电机噪声、空调噪声等。
机械噪声的特点是频率较低、能量较高、持续时间较长。
2. 环境噪声：环境噪声是指自然界和人类活动所产生的噪声，如交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声等。
环境噪声的特点是频率较高、能量较低、持续时间较短。
3. 社会噪声：社会噪声是指人们在生活中产生的各种噪声，如人声噪声、音乐噪声、广告噪声等。
社会噪声的特点是频率较高、能量较低、持续时间不确定。
4. 电磁噪声：电磁噪声是指来自电子设备或无线通信系统等的噪声。
电磁噪声的特点是频率范围较宽、能量较低、对电子设备或通信系统的正常工作产生干扰。
工业的噪声
工业的噪声一切对人体有害、人体不需要、使人感到厌烦的声音都是噪声。
噪声损伤听力，使人耳聋，诱发各种疾病，降低劳动生产率，影响人们的正常工作和生活。
噪声的来源有工业噪声、交通噪声和生活噪声等。
工业噪声又称为生产性噪声，是涉及面最广泛、对工作人员影响最严重的噪声，目前已成为主要污染因素之。
一、工业噪音的分类1、机械性噪声：由于机械的撞击、摩擦、固体的振动和转动而产生的噪声，如纺织机、球磨机、电锯、机床、碎石机启动时所发出的声音。
2、空气动力性噪声：这是由于空气振动而产生的噪声，如通风机、空气压缩机、喷射器、汽笛、锅炉排气放空等产生的声音。
3、电磁性噪声：由于电机中交变力相互作用而产生的噪声。
如发电机、变压器等发出的声音。
工业噪声相当广泛，声级(A)大多数都在9 0dB以上，如果不采取隔声、消声技术措施将岗位噪声强度降到卫生标准9 0dB以下，应佩戴听力保护器保护听力，预防职业性耳聋的发生。
二、噪声对人的影响1、强度为130dB以下的噪声短时间作用主要是干扰人的工作、休息和言语通讯。
2、 130dB以上的噪声可引起耳痛和鼓膜伤害等;3、165dB以上的强烈噪声能使耳鼓膜穿孔外，还可导致机体的其他伤害。
4、长时间职业性暴露在85～90dB以上噪声中可使工人产生言语听力损伤。
此外，还可引起植物神经紊乱如睡眠不良，头痛耳鸣以及心血管功能障碍等。
5、当在110dB以上的噪声中即便不太长时间的暴露，对于某些人有时也会造成永久性的听力损伤。
我国1979年制定的工业噪声标准对于新建工厂规定为不超过85dB，对于老厂则规定为不超过90dB，与国际标准相比大致相近。
若作业场所噪声超过国家标准时，应佩戴耳塞、耳罩或防噪声帽，以保护听力不受噪声损伤。
什么是噪声？噪声是如何分类的？
什么是噪声？噪声是如何分类的？
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下面为大家介绍一些基本的声学常识：
1、什幺是噪声？从物理学来说：噪声就是波形不规则的声音；从环保角度或生理学来说：噪声就是妨碍人们工作，学习，休息，以及干扰人们所要听的声音的声音。
从通讯领域讲：噪声就是对信号或系统起干扰作用的随机信号。
2、噪声是如何分类的？
这里我们从环保角来进行噪音分类，可以划分为以下几个部分：一、社会噪音（超市、歌舞厅、菜市场等等娱乐场所、人群较多的地方）四、施工噪音（建筑施工工程所产生的噪音，噪声比较大，种类多）二、交通噪音（公。
煤化工技术专业《噪声的强度和分类》
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•〔3〕冲击噪声，如锻造、锤击等短促的连续冲击噪声， 以及铆接、清渣等的反复冲击噪声； •〔4〕间歇噪声，如飞机、交通、排气等产生的噪声。
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噪声根据其频谱特征可分为以下几种类型: 〔1〕低频噪声 频谱中最高声压级分布在350 H以下； 〔2〕中频噪声 频率中最高声压级分布在350～1000 H之间； 〔3〕高频噪声 频谱中最高声压级分布在1000 H以上。
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起的压力扰动，声压的单位是N·m－ 2。 声 压 级 ， 以 听 阈 声 压 为 基 准 声 压 ， 实测声压与基准声压之比平方的对 数，单位是B〔贝尔〕，通常以其值 的1／10即dB〔分贝〕作为度量单位。
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二、噪声的分类与频谱分析
1．噪声分类 〔1〕连续宽频带噪声，如一般机械车间频率范围很宽的噪声； 〔2〕连续窄频带噪声，如圆锯、刨床等声能集中在较窄频率范围的噪
职业性失聪。
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一、声音的物理量度
1．频率 频率是指物体或介质每秒〔单位时间〕发生振动的次数，单位是H
〔赫兹〕。 频率越高，声音的音调也越高。正常人耳可听到的声音的频率范围
在20～20000 H之间。高于20000 H的称为超声，低于20 H的称为次 声，超声和次声人耳都听不到。
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2．声压和声压级 声压是介质因声波在其中传播而引
噪声 指人们在生产和生活中 一切令人不快或不需要的 声音。
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噪声的危害： 噪声除去令人烦躁外，还会降低工作效率，特别是需要注意力高度
集中的工作，噪声的破坏作用会更大。 在工业中，噪声会阻碍通讯，干扰警报讯号的接收，进而会诱发各
类工业事故。 人长期暴露在声频范围广泛的噪声中，会损伤听觉神经，甚至造成
噪声的危害与防治
噪声控制 噪声标准是噪声控制和环境保护的 基本依据，噪声标准基本分成两类： 一类是为保护听力与健康而设立的 标难，通常称作卫生标准；一类是 为了不干扰工作和日常生活而设立 的标准，通常称作环境标准。
噪声控制的基本途径
噪声污染只有当声源、声音传播的途径和接 受者同时存在，才对听者形成干扰。人们将 噪声声源、传播途径和接受者称为噪声污染。
噪声的危害
噪声对人体健康产生损害，对安全生 产和工作效率产生影响是众所周知的。强 噪声可以危害人体健康，诱发多种疾病， 甚至破坏建筑物，而一般强度的噪声通常 干扰人们的正常工作、生活与休息。
一、噪声危害人体健康 1．噪声性耳聋 长期在强噪声环境中工作，听觉器官反复经受强烈 的噪声刺激作用，久而久之，使内耳发生器质性病 变，虽经休息，也不能解除听觉疲劳，使暂时性听 闻偏移变成永久性听闻偏移，就形成了噪声性耳聋。 因其与所从事的职业有关，又称作职业性耳聋或职 业性听力损失。 噪声性耳聋的特点是早期不易发现。在噪声性耳 聋的早期，并不影响人们的语言交谈，主观上没有 听力障碍的感觉，也就往往被人们忽略，以致逐渐 加重而不能复原，目前对这种噪声性耳聋尚无理想 的治疗方法，所以，应对噪声环境下的作业人员应 采取有效的听力保护措施。
工业噪声及控制
工业噪声主要为空气动力噪声、机械噪声和电磁 噪声。空气动力噪声主要由风机、鼓风机、空气压 缩机等产生的噪声；机械噪声主要由轧钢机、织布 机、机壳、轴承、齿轮等发生振动而产生的噪声； 电磁噪声主要由发电机、电动机、变压器等产生的 噪声 工业噪声控制，是指在经济合理的条件下，使操 作人员在其作业岗位能获得允许的噪声环境。所谓 允许的噪声环境，是指国家或地区根据噪声对人体 危害的各类效应与本国家或地区具你的经济、技术 条件，制定的噪声标准。能达到噪声标准所要求的 环境，就是允许的噪声环境。
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• 噪声(一）
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最早的噪声定义： 出自《说文》和《玉篇》，“扰也，群呼烦扰也” 物理学观点： 噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。 心理学观点： 凡是人们不需要的声音都称之为噪声。 医学观点： 医学上认为超过60分贝的声音是噪声。 环境工程中，噪声通常定义为“不需要的声音”，属于一种环境现象。 通讯领域方面 干扰信号传输的能量场，称为噪音。 这种能量场的产生源可以来自内部系统，也可以产生于外部环境。
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• 从总体讲噪声由物体振动产生。
乐音声波图
噪声声波图
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1分贝是人类耳朵刚刚能听到的声音 20分贝以下的声音，一般来说，我们认为它是安静的 20-40分贝大约是情侣耳边的喃喃细语 40-60分贝属于我们正常的交谈声音 60分贝以上就属于吵闹范围了，70分贝我们 就可以认为它是很吵的，而且开始损害听力神经， 85分贝以上就会使听力受损，呆在100-120分贝的空间内， 如无意外，一分钟人类就得暂时性失聪（致聋）。 其中汽车噪音介乎80-100分贝，
分贝
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噪音的产生
• 振动所产生
• 转动机械，冲击，共振，磨擦等等所产生
工厂噪音
• 流场所产生
• 流动所产生的气动噪音，乱流、喷射流、气蚀、气切、涡 流等现象。当空气中以高速流经导管或金属表面时，一般 空气在导管中流动碰到阻碍产生乱流或大而急速的压力改 变均会有噪音的产生。
环境噪声
一般环境噪音大多来自随机的噪音源，例如急驰而过的车 辆、飞机的鸣笛、人们的喧闹、以及周围各式各样的噪音 来源。
•燃烧产生
•在燃烧过程中可能发生爆炸、排气、以及燃烧时上升气流影 响周围空气的扰动，这些现象均会伴随噪音的产生。
其他噪声
在日常生活中，诸如室内各项家庭用具均会发生声音，如冷 气机、音响、电视、空调设备，均为噪音源，另外；如学 校、商场、公园、体育场等公共场所亦可视为噪音产生的场 所。
噪音分类
职业噪音 交通噪音
•职业噪音
在工作场所中的噪音是第二个主要的来源。职业噪音的 第一特点是都为宽带噪音，特别是办公室里的噪音，是由各 种不同频率的声音组合而成的。另一个特点是具有广泛性， 并且音量都很大。
• 建筑噪音
• 环保署在1986年成立时，建筑噪音是主要的问题。当时， 市区建筑地盘的打桩机每天12小时运作，每12位市民便有 1位受到打桩噪音滋扰。政府于1989年实施《噪音管制条 例》，其后逐渐加强管制建筑噪音。已建区的建筑工地每 日只可进行3至5小时打桩工程，而且必须采用低噪音打桩 设备，其他嘈吵建筑工序则受管制。然而，时至今日建筑 噪音的问题仍未彻底解决。
影响较大
建筑噪音
建筑噪声 噪音的
分类
其他
有影响
噪音的分类
• 噪声按声音的频率可分为：<400Hz的低频噪声 、400～ 1000Hz的中频噪声及<1000Hz的高频噪声。 • 噪音按时间变化的属性可分为：稳态噪音、非稳态噪音、 起伏噪音、间歇噪声以及脉冲噪音等
•交通噪声
交通运输工具行驶过程中产生的噪音属于交通噪音。具有两 个特点：1．存在十分广泛。汽车噪音是城市噪音的主要来 源；空中交通的迅速发展，提高了机场临近区域的噪音水 平；2．通常音量都很大。机场附近的噪音响度大约民航处负责管制。该处会监测噪音水平及规定航 空公司采纳较宁静的飞行常规，例如在飞机起飞时实施消减 噪音的步骤。香港国际机场于1998年迁往赤角后，市区的飞 机噪音滋扰已大幅减低。以往，启德机场附近尽是稠密的住 宅区，飞机升降的隆然巨响令38万居民苦不堪言。工商业场 所如食肆等的通风系统经常产生扰人声浪。