رنگ های مختلف صدا

وایت نویز (نویز سفید) تنها رنگ صوتی نیست – رنگ های صورتی، آبی، خاکستری و قهوه ای هم به شکل های مختلفی روی شنونده تاثیر می گذارند.

بیشتر آهنگسازها با وایت نویز آشنا هستند، صدایی ساکن شبیه صدای کولر که با محو کردن نویزهای پس زمینه ما را به خواب می برد.
البته به لحاظ فنی صدای کولر اتاق شما به هیچ وجه یک وایت نویز نیست. بسیاری از صداهایی که افراد فکر می کنند وایت نویز هستند، در حقیقت پینک نویز (نویز صورتی)، نویز قهوه ای، سبز یا آبی هستند. در مهندسی صدا رنگین کمانی از نویزهای رنگی وجود دارد که هر کدام مشخصه ی خاص خودشان را دارند؛ این نویزها در ساخت موسیقی، کمک کردن به ریلکسیشن و تعریف ریتم های طبیعی مانند تپش قلب انسان کاربرد دارند. اگر بدانید باید دنبال چه بگردید، می توانید متوجه رنگ نویزهایی شوید که فضای صوتی اطراف ما را شکل می دهند.
اگر شما یک موج صوتی را تجزیه کنید، می توانید آن را به دو مشخصه ی اصلی تفکیک کنید: یکی فرکانس که بیان می کند یک موج صوتی چقدر سریع در هر ثانیه ارتعاش دارد (یک هرتز یعنی یکبار ارتعاش در یک ثانیه) و دیگری amplitude یا اندازه و بلندی صدای موج. انواع نویزها، مانند رنگ هایی که نور تولید می کند نام گذاری شده اند: مثلا وایت نویز یا نویز سفید تمام فرکانس هایی که توسط انسان شنیده می شوند را در بر می گیرد، مانند نور سفید که تمام فرکانس هایی که در محدوده ی بینایی انسان است را شامل می شود.
در امواج صوتی موزیکال، فرکانس ها در فواصلی قرار گرفته اند که گوش ما آن فواصل را خوشایند تشخیص می دهد؛ این فواصل یک ساختار هارمونیک را تولید می کنند که کیفیت تونال یا طنین منحصر به فرد یک صدا را می سازد (همین فواصل و همین طنین است که باعث می شود نت های مشابه روی سازهای مختلف صدای مختلفی داشته باشند). نویزهایی که ما هر روزه آن ها را می شنویم، پاشنه ی کفشی که به کف اتاق برخورد می کند، ماشینی که حرکت می کند، به هم خوردن کلیدها و… از امواج پراکنده تشکیل شده اند؛ انتشار رندومی از فرکانس و amplitude.
و در دسته بندی دیگری، نویزهای رنگی وجود دارد و برخلاف صدای ناپایدار درام یا یک فریاد، این صداها یک سیگنال متناوب هستند اما دقیقا برای گوش ما خوشایند نیستند. کلمه ی نویز در مهندسی صدا به اطلاعات ناخواسته ای اطلاق می شود که با سیگنال مطلوب تداخل دارند، مانند صدای خرخر رادیو.
وایت نویز خالص، شبیه صدای برفک تلویزیون است. وایت نویز ترکیبی از تمام فرکانس هایی است که انسان توانایی شنیدن آن ها را دارد (از ۲۰Hz تا ۲۰KHz)، این فرکانس ها به صورت رندوم فرستاده می شوند و تمام فرکانس ها قدرت برابری دارند مثل این که ۲۰۰۰۰ تُن مختلف همزمان اجرا شوند و با هم در یک ظرف صوتی غیر قابل پیش بینی و متغیر ترکیب شوند. صدای وایت نویز را می توانید در زیر بشنوید:

رنگ های دیگر شبیه وایت نویز هستند اما انرژی بیشتری در قسمت بالا یا پایین طیف فرکانسی دارند که همین باعث تغییر ملایم طبیعت سیگنال می شود. برای مثال، پینک نویز (نویز صورتی) مانند وایت نویزی است که بیس آن زیاد شده باشد.
پینک نویز نسبت به وایت نویز کمتر هارش است چون انسان به صورت خطی صداها را نمی شنود. ما صداها را به صورت اکتاو می شنویم و این یعنی ما همان قدر در فرکانس های بین ۳۰ تا ۶۰ هرتز فضای صوتی درک می کنیم که بین ۱۰ تا ۲۰ کیلوهرتز. ما همچنین نسبت به فرکانس های بالاتر حساس تر هستیم (یک تا چهار کیلو هرتز، که تقریبا در حدود فرکانس گریه ی یک بچه است بلندترین صدا به نظر می رسد)؛ پس وایت نویز، که همان شدت را در بالاترین تُن ها دارد برای گوش ما زیادی روشن است. انرژی پینک نویز، وقتی فرکانس دو برابر می شود، نصف خواهد شد پس تمام اکتاوها انرژی برابری خواهند داشت و صدای بالانس تری ایجاد خواهد شد.

در سال های اخیر، پینک نویز محبوبیت زیادی در طیف نویزها پیدا کرده و جایگاه وایت نویز را گرفته و در ژنراتورهایی که برای خواب یا تمرکز وجود دارند استفاده می شود. در سال ۲۰۱۳ تحقیقی انجام شد که نشان می دهد پینک نویز توانسته موجب شود افراد شرکت کننده در تحقیق، خواب عمیق تری داشته باشند. در سال های اخیر هم وبلاگ های سلامت زیادی به این موضوع اشاره کرده اند که پینک نویز کلید خواب بهتر در شب است. صدای پینک نویز را می توانید در زیر گوش کنید:

براون نویز (نویز قهوه ای) نسخه ی عمیق تر پینک نویز است و نسبت به آن بیس بیشتری دارد. براون نویز شبیه امواج اقیانوس یا بادهای سنگین است. صدای آن را می توانید در زیر بشنوید:

بلو نویز (نویز آبی) انرژی بیشتری در قسمت بالای طیف صوتی دارد. صدای آن شبیه اسپری است، pitch بالایی تولید می کند و اصلا بیس ندارد. بلو نویز دقیقا متضاد پینک نویز است: در بلو نویز، فرکانس و قدرت با یک نرخ مشابه زیاد می شوند، پس هر اکتاو به اندازه ی مجموع دو اکتاو پایین تر خود انرژی دارد.
به علت این که تشخیص فرکانس های بالای بلو نویز برای انسان سخت تر است، مهندسان صدا از آن برای پروسه ای در مسترینگ با نام dithering استفاده می کنند. Dithering یعنی اضافه کردن عمدی نویز به سیگنال (کل فایل موزیک) برای به حداقل رساندن دیستورشن هایی که در پروسه ی پروداکشن یک ترک ایجاد می شود.
گرِی نویز (نویز خاکستری) صدای مشابهی در تمام فرکانس ها دارد، مانند پینک نویز، و طوری کالیبره شده که به گوش انسان صدای بالانس تری داشته باشد. نمونه ی مشخصی از گری نویز نمی شود پیدا کرد چون هر انسانی منحنی شنوایی متفاوتی دارد. در پزشکی، از گری نویز برای درمان حساسیت بیش از حد شنوایی استفاده می شود. (پر شنوایی یا حساسیت بیش از حد شنوایی عارضه ایست که در آن فرد نسبت به صداهای طبیعی حساسیت زیادی پیدا می کند و در گوشش صدای زنگ می شنود.)

نویزهای وایت، پینک و بلو تنها رنگ های نویزی هستند که در استاندارد ارتباطات فدرال معانی رسمی دارند. نویزهای براون و گری هم در بعضی از صنعت ها برایشان تعریف مشخصی وجود دارد و دیگر رنگ های نویز فقط به صورت غیر رسمی معنی شده اند. مثلا گرین نویز (نویز سبز) به عنوان یک سیگنال با انرژی بیشتر در فرکانس های میانی در یک محدوده ی فرکانسی محدود حول و حوش ۵۰۰ هرتز تعریف شده است. گرین نویز صدای امبینت طبیعت را شبیه سازی می کند. اورنج نویز (نویز نارنجی) گاها به عنوان یک نویز ناهنجار تعریف می شود که صدایی مانند یک آنسامبل ناکوک دارد. وایلِت نویز (نویز بنفش) نسخه ی شدیدتری از بلو نویز است که انرژی بیشتر در بالاترین فرکانس های قابل شنیدن آن وجود دارد.
یک رنگ نویز دیگر هم وجود دارد که دارای معنی رسمی است: بلک نویز (نویز سیاه). بلک نویز یک چگالی طیفی است که در تمام فرکانس ها قدرتی برابر صفر دارد. اگر در وایت نویز تمام فرکانس ها با هم شنیده می شوند، بلک نویز صدای سکوت است.