Физический энциклопедический словарь - шум

Ш. играет существ. роль и во мн. областях науки и техники: оптике, радиотехнике, радиолокации, радиоастрономии, теории информации, вычислит. технике, медицине и др. Радиоэлектронные Ш.— случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникающие в результате неравномерной эмиссии эл-нов в электровакуумных приборах (напр., дробовой шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей тока в ПП приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум, см. Флуктуации электрические), теплового излучения Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса). Ш. ограничивает чувствительность радиоприёмной аппаратуры.

Ш., независимо от физ. природы, отличается от периодич. колебаний случайным изменением мгновенных значений величин, характеризующих данный процесс.

Часто Ш. представляет собой смесь случайных и периодич. колебаний. Для описания Ш. и их источников применяют разл. матем. модели в соответствии с их временной, спектр. и пространств. структурой. Для количеств. оценки Ш. пользуются усреднёнными параметрами, определяемыми на основании статистич. законов, учитывающих структуру Ш. в источнике и св-ва среды, в к-рой он распространяется. Ш. подразделяются на статистически стационарные и нестационарные. Стационарный Ш. характеризуется постоянством ср. параметров: интенсивности (мощности), распределения интенсивности по спектру (спектр. плотность), автокорреляционной функции (среднее по времени от произведения мгновенных значений двух Ш., сдвинутых друг относительно друга на время задержки). Практически наблюдаемый Ш., возникающий в результате действия мн. отд. независимых источников (напр., Ш. толпы людей, моря, производств. станков, Ш. на выходе радиоприёмника и др.), явл. квазистационарным. Ш. с медленно меняющимися параметрами или длящийся короткие промежутки времени (меньше, чем время усреднения в измерит. устройствах) явл. нестационарным. К таким Ш. относят, напр., уличный шум проходящего транспорта, отд. стуки в производств. условиях, модулированный Ш. в радиоустройствах.

Исследование акустич. Ш. преследует разнообразные цели: изучение источников Ш. для уменьшения их вредного воздействия на человека и на разл. системы; изыскание способов и средств наилучшего (оптимального) обнаружения, приёма и измерения параметров слабых сигналов в присутствии Ш.; повышение точности измерений в аналоговых и цифровых устройствах обработки информации и др. Для измерения хар-к Ш. применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др.

В ряде случаев Ш. используются как источник информации. Напр., в военно-мор. технике по Ш., создаваемому на ходу подводными лодками и надводными кораблями, их обнаруживают и пеленгуют; в радиоастрономии по Ш. в определ. диапазонах частот исследуют радиоизлучение звёзд и др. косм. образований. Шумоподобные сигналы применяются в радиои акустич. технике для разл. измерений. В речи встречаются согласные, к-рые по своим свойствам явл. шумовыми.

Качеств. особенности ощущения при восприятии акустич. Ш. органами слуха и организмом в целом зависят от его интенсивности (см. Громкость звука) и спектр. состава. Для предотвращения вредного действия акустич. Ш. на организм человека предпринимают ряд организац., техн. и медицинских мер, устраняют или ослабляют причины, порождающие Ш. на месте его образования, предотвращают его распространение от источников Ш. и др. Кроме вредного воздействия Ш. на человека, известно благотворное, успокаивающее влияние на него акустич. Ш., напр. Ш. мор. прибоя, Ш. леса.

• Борьба с шумом, под ред. Е. Я. Юдина, М., 1964; Акустика океана, под ред. Л. М. Бреховских, М., 1974; Б е н д а т Дж., Основы теории случайных шумов и ее применения, пер. с англ., М., 1965; Шум и вибрация, под ред. Н. И. Карповой, Л., 1976; Ш и р м а н Я. Д., М а н ж о с В. Н., Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех, М., 1981.

С. Г. Гершман.