Støy

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk

Støy er signal som ofte, men ikkje alltid, vert oppfatta som uønskt. Støy kan vera akustisk, elektromagnetisk, mekanisk, osb. Støy er ofte aperiodisk, men treng ikkje å vera det. Til dømes inneheld støy frå roterande maskinar, som til dømes motorar, kraftige periodiske støykomponentar.

Eigenskapar[endre | endre wikiteksten]

Innan vitskapleg og ingeniørfag har ein ofte bruk for å skildra eigenskapane til ulike typar tilfeldig støy.

Tilfeldig støy[endre | endre wikiteksten]

Tilfeldig støy er signal, eller sekvensar (siskrete signal) som ikkje kan verta predikert. Av di ein ikkje kan prediktera støyen vert han ofte referert til som «informasjon», «inovasjon», osb. Sidan støyen ikkje kan verta predikert kan han berre skildrast statistisk.

Sprektrale eigenskapar[endre | endre wikiteksten]

Ein viktig eigenskap er effektspektret til støyen. Om effektspektret er flatt (effekten varierer ikkje med frekvensen) nyttar ein ofte omgrepet «kvit støy». Dette omgrepet er henta frå optikk, der kvitt ljos har eit flatt effektspektrum. Når effektspektret ikkje er flatt nyttar ein ofte omgrepet «farga støy». Generelt kan ein uttrykka den spektrale tettleiken som

P(f) \propto 1/f^\alpha,

der ƒ er frekvensen og 0 < α < 2 er ein konstant som bestemmer korleis effekten varierer med frekvensen. Om ein set α = 0 vert effekten uavhengig av frekvensen og ein får kvit støy. Om ein set α = 2 vil effekten avta med 6 dB/oktav (20 dB/dekade), noko ein kallar «raud støy», og om ein set α = 1 vil effekten avta med 3 dB/oktav (10 dB/dekade), som ein kallar «rosa støy». Farga støy har større effekt i lågfrekvens- enn i høgfrekvensområdet og vert ofte nytta som eksitasjonssignal ved målingar.

Amplitudefordeling[endre | endre wikiteksten]

Amplituden til tilfeldig støy kan berre skildrast statistisk. Om alle verdiar i eit gitt interval er like sannsynlege seier ein at støyen har «jamn», amplitudefordeling. Støy frå fenomen i naturen har så godt som alltid tilnærma gaussisk amplitudefordeling, noko som kan forklarast ut frå at dei er sett saman frå fleire uavhengige støykjelder; det fyljer difor frå sentralgrenseteoremet at amplitudefordelinga vert gaussisk.

Akustisk støy[endre | endre wikiteksten]

Akustisk støy er grovt sett uønskt lyd. Typiske døme er støy frå køyretøy, fabrikkar, fly, osb., men høglydte samtalar, musikk frå naboar, og liknande kan og klassifiserast som akustisk støy. Om støyen er kraftig nok kan hørselen ta skade [1].

Elektromagnetisk støy[endre | endre wikiteksten]

Så lange temperaturen er over det absolutte nullpunktet inneheld alltid analoge signal i elektroniske krinsar elektromagnetisk termisk støy. I krinsar som handsamar svake signal, som til dømes mikrofonforsterkarar, fyrste trinnet i radiomottakarar og liknande er elektromagnetisk støy ofte eit problem [2].

I komunikasjonssystem fører støy til redusert informasjonsrate (for ei gitt sendeeffekt) [3]. Når kortvarige støyskurer forstyrrar kommunikasjon, eller anna utstyr, vert det ofte kalla interferens.

Ettersom lys er elektromagnetiske felt [4] er òg visuell støy ei form for elektromagnetisk støy. Visuell støy ser ein til dømes på stillbilete og video-/fjernsynsbilete.

Mekanisk støy[endre | endre wikiteksten]

Mekanisk støy er uønskt vibrasjon, som til dømes risting ved køyring på ujamn vegbane, vibrasjon frå maskinar, og liknande.

Nyttig støy[endre | endre wikiteksten]

Det finst fleire døme på at støy kan vera nyttig. I samband med adaptive filter vert tilfeldig kvit støy ofte nytta som eksitasjonsignal [5]. I samband med digital audio vert lågnivåstøy, kalla «dither» nytta for å linearisera kvantiseringsprosessar i AD- og DA-omformarar og aritmetiske operasjonar [6]. «Dither» vert òg nytta innan biletehandsaming [7].

Kjelder[endre | endre wikiteksten]

  1. Howard, D.M. og Angus, J., Acoustics and psychoacoustics, 3. utg., Focal Press, 2006.
  2. Davis, E.R., Electronics noise and signal recovery, Academic Press, 1993.
  3. Schwartz, M., Information transmission, modulation, and noise, McGraw-Hill, 1981.
  4. Sears, F.W., Zemansky, M.W. og Young, H.D., University physics, 5. utg., Addison-Wesley Publ. Comp., 1978.
  5. Haykin, S., Adaptive filter theory , Prentice Hall, 2001.
  6. Vanderkooy, J. og Lipshitz, S., Dither in digital audio, J. Audio Eng. Soc., Vol. 35, No. 12, Des. 1987, ss. 966-975.
  7. Schuchman, L., Dither signals and their effect on quantization noise, IEEE Trans. on Communication Thechology, Des. 1964, ss. 162-165.

Sjå òg[endre | endre wikiteksten]