ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE

“BOLIVIA”INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ELECTROACÚSTICATRABAJO DE INVESTIGACIÓN

TEMA:

RUIDO BLANCODOCENTE:

ING. JAIME MIGUEL FLORES MUJICA

INTEGRANTES:

MANCILLA RIVAS JAEL MÓNICA CI: 6148335 L.P.

CURSO:6º SEMESTRE

GESTIÓN:

RUIDO BLANCO1. INTRODUCCIÓN

El ruido blanco o sonido blanco es una señal aleatoria (proceso estocástico) que se caracteriza por

el hecho de que sus valores de señal en dos tiempos diferentes no guardan correlación estadística.

Como consecuencia de ello, su densidad espectral de potencia (PSD, siglas en inglés de power

spectral density) es una constante, es decir, su gráfica es plana.1 Esto significa que la señal contiene

todas lasfrecuencias y todas ellas muestran la misma potencia. Igual fenómeno ocurre con la luz

blanca, de allí la denominación.

Si la PSD no es plana, entonces se dice que el ruido está "coloreado" (correlacionado). Según la

forma que tenga la gráfica de la PSD del ruido, se definen diferentes colores.

2. DEFINICIÓN MATEMÁTICA

Densidad espectral de potencia del ruido blanco. La PSD de cualquier proceso estocástico blanco es

una constante. Eje de las ordenadas (y): densidad espectral de potencia (PSD) (W/Hz/muestra); eje

de las abscisas (x): frecuencia discreta normalizada (f = ω/2π).

El ruido blanco es un caso particular de proceso estocástico WSS en el cual las variables

aleatorias que lo forman no están correlacionadas. Es decir, si se tiene un proceso estocástico   

WSS (lo supondremos de tiempo discreto y real, de manera equivalente para procesos de tiempo

continuo), debe ocurrir entonces que:

Si, en lugar de tener la distribución de probabilidad del proceso, lo que tenemos es una

realización temporal del mismo en forma de vector columna   (lo más usual), entonces las

ecuaciones anteriores se expresarán normalmente en forma matricial

Como el proceso no está correlacionado, su función de autocorrelación es

una delta y su densidad espectral de potencia (PSD, Power Spectral

Density)   es una constante

Como la PSD es constante, la señal no está limitada en banda y su potencia es -

teóricamente- infinita. En la práctica, se considera que una señal es blanca si su

PSD es constante en la banda de frecuencia de interés en la aplicación. Por

ejemplo, si se trata de una aplicación de audio, el ruido será blanco si su

espectro es plano entre 20 Hz y 20 KHz, que es la banda de frecuencia que

resulta audible para el oído humano.

En cualquier proceso estocástico existen siempre dos componentes:

una componente innovadora, que no se puede predecir mediante predicción

lineal y que representa la entropía, la incertidumbre, el caos, lo que no se

puede predecir de ninguna manera;

una componente redundante que es posible predecir y, por tanto, eliminar

(en esto se basan las técnicas de compresión sin pérdidas de la señal como,

por ejemplo, ADPCM o, más específicamente para señales de voz, la

norma G.721).

La PSD es la transformada de Fourier de la función de autocorrelación y, como

ésta es una transformación matemática unívoca, se ve que la función de

autocorrelación y la PSD contienen básicamente la misma información acerca

de una señal. Son dos formas distintas de ver lo mismo: el grado de entropía de

una señal. La entropía de una señal en este caso puede verse como una medida

de lo plano que es su espectro. De una señal cuyo espectro no sea plano se dice

que está "coloreada" (autocorrelacionada o que tiene redundancia).

El ruido blanco es un proceso completamente innovador, caótico, no tiene

redundancia y, por tanto, no puede comprimirse.

3. APLICACIONES

Procesamiento de señal

En general, el ruido blanco tiene muchas aplicaciones en procesado de señales:

Sirve para determinar la función de transferencia de cualquier sistema lineal e invariante

con el tiempo (LTI, Linear Time Invariant). Por ejemplo, en acústica arquitectónica la

función de transferencia se usa para medir el aislamiento acústico y la reverberación de la

sala.

En síntesis de audio (música electrónica) se usa para sintetizar el sonido de instrumentos de

percusión, o los fonemas sordos: /s/, /t/, /f/, etc.

También se puede usar para mejorar las propiedades de convergencia de

ciertos algoritmos de filtrado adaptativo mediante la inyección de una pequeña señal de

ruido blanco en algún punto del sistema.

Generación de números aleatorios

El ruido blanco generado por ciertos procesos físicos naturales o artificiales se usa como base

para la generación de números aleatorios de calidad, puesto que es, como ya se ha dicho, una

fuente de entropía.

Uso en vehículos de emergencia

Algunos vehículos de emergencia lo usan debido a que es fácil distinguirlo del ruido de fondo y

no queda enmascarado por el eco, por lo que es más fácil su localización espacial.

Uso en los seres humanos

El ruido blanco puede usarse para desorientar a personas antes de un interrogatorio y como

técnica de privación sensorial.

Por otra parte, el ruido blanco de baja intensidad puede favorecer la relajación y

el sueño (véase insomnio). En tiendas especializadas pueden adquirirse discos compactos con

largas secuencias de ruido blanco, así como aparatos electromecánicos que hacen uso

del principio del ruido blanco para "enmascarar" los ruidos repentinos y molestos.

4. ANEXOS

5. BIBLIOGRAFÍA

http://www.duiops.net/hifi/enciclopedia/ruido-blanco.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_blanco