Warna-warna noise (bising)

Bising, atau lebih familiarnya noise atau derau, memiliki banyak warna. Ya warna. Ada bising putih, bising pink, bising coklat, tiga itu yang paling terkenal. Warna bising lainnya adalah, bising merah, bising biru dan bising abu-abu. Tentunya kita jarang mendengar warna bising tersebut bukan? Pasti. Kita lebih familiar dengan white noise, pink noise, brown(ian) noise, red noise, blue noise dan grey noise. Maka, akan lebih mudah mendefinisikan dengan istilah aslinya dalam bahasa inggris daripada menterjemahkannya dalam bahasa Indonesia.

Berikut adalah pengertian warna-warna noise dan contoh suara dari warna noise tersebut.

1. White noise
Suatu noise (bising) dikatakan white noise jika power spectrumnya independen/konstan terhadap frekuensinya. Analoginya, cahaya putih mengandung semua frekuensi secara flat/merata (secara riil tidak flat sempurna, tapi secara matematik flat). Jika total power dari suatu noise dapat dihitung dengan persamaan, $$\bar{P} =\int_{f_i}^{f_u}df~N_0(f), $$ Jadi pada kasus white noise, maka power sinyalnya menjadi: $$ \bar{P}=N_0(f_u - f_i)=N_0 (BW),  $$ dimana BW adalah lebar pita noise pada spectrum yang konstan.




Plot power spectrum white noise (sumber:[3])

Untuk mendengarkan (dan mendownload) white noise, klik gambar di bawah ini (jika memakai headset, kecilkan volumenya dulu).

2. Pink noise
Warna pink adalah warna cerah, mendekati putih daripada warna gelap atau saturated color, namun dengan sedikit aksen merah frekuensi rendah. Senada dengan warna tersebut, pink noise memiliki power yang menurun (mendekati, a~1) proporsional dari frekuensi rendah ke tinggi (seperti gambar di bawah). Secara matematik, power spectrumnya dirumuskan, $$N_0(f) = P_0/f, $$

Untuk mendengarkan pink noise, klik gambar di bawah ini.

3. Red noise/Brow(nian) noise
Berbeda dengan pink noise, red noise layaknya cahaya merah yang lebih pekat unsur brightnessnya ketimbang unsur putihnya. Sehingga, spektrumnya pun terlihat lebih curam turunnya daripada pink noise ($1/f^2$). Red noise disebut juga brown noise bukan karena fenoemenanya seperti warna coklat, Namun karena nama Robert Brown, penemu Brownian motion, dimana noise yang dihasilkan oleh gerak tersebut sama dengan red noise/brown noise.

Untuk mendengarkan red/brown noise, klik gambar di bawah ini.

4. Blue noise
Blue noise merupakan kebalikan dari red noise, yakni powernya meninggi pada frekuensi yang lebih tinggi. Seperti halnya warna biru yang juga memiliki power lebih tinggi pada frekuensi lebih tinggi. Plot spektrum blue noise dapat dilihat pada gambar di bawah.

Untuk mendengarkan blue noise, klik gambar di bawah ini.

5. Grey noise
Grey noise mirip dengan white noise, atau dapat dikatakan grey noise adalah white noise secara psikologis, yakni semua frekuensi memiliki equal perceived power pada level yang sama. Power rendah ada pada bagian tengah frekuensi, sedangkan pada frekuensi rendah dan tinggi powernya lebih tinggi. Gambar di bawah adalah spectreum dari grey noise.

Untuk mendengarkan grey noise, klik gambar di bawah ini.

Referensi:

1. https://www.johndcook.com/blog/2015/12/07/colors-of-noise/
2. Hartmann, William M. Signals, sound, and sensation. Springer Science & Business Media, 2004.
3. https://www.tmsoft.com/white-noise-player/