Rumore
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In generale il rumore è un segnale di disturbo rispetto all'informazione trasmessa in un sistema.
Questo vale in acustica dove, come i suoni, il rumore è costituito da onde di pressione sonora, ma vale anche in elettronica, dove per rumore si intende l'insieme di segnali in tensione o corrente elettrica indesiderati che si sovrappongono al segnale utile. Si parla di rumore anche in informatica e teoria dell'informazione per indicare qualunque tipo di informazione di disturbo.
La pressione sonora del rumore è misurata in decibel, ma per quantificare l'effetto dannoso del rumore sul segnale utile si usa esprimerlo in termini di rapporto segnale/rumore, ovvero un valore adimensionale ottenuto come rapporto tra l'intensità del segnale e del rumore, entrambi espressi in decibel.
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[modifica] Acustica
Il rumore è prodotto da innumerevoli fonti naturali ed artificiali. Anche in condizioni di apparente silenzio l'aria è attraversata da onde sonore che non vengono percepite perché troppo deboli oppure al di fuori della gamma udibile. Onde sonore di frequenza inferiore ai 20Hz (infrasuoni) e superiori a 20KHz (ultrasuoni) non sono percepite dall'orecchio umano. Generalmente i rumori sono suoni caratterizzati da un andamento di pressione non periodico e armonicamente molto complesso, ma a volte la percezione di suono oppure di rumore è soggettiva.
[modifica] Elettronica
In elettronica si distingue tra rumore e disturbo, per rumore solitamente si intende segnali di origine interna, mentre i disturbi sono segnali che provengono dall'esterno. Il rumore consiste di "fluttuazioni" dovute a proprietà fondamentali della materia e in quanto tali di origine interna e non eliminabili. Queste fluttuazioni che si osservano a livello macroscopico derivano da fluttuazioni a livello microscopico. Si manifestano nella forma di segnali casuali il cui andamento nel tempo non è descrivibile analiticamente, ma solo in termini statistici. La sorgente di rumore più comune negli apparati e dispositivi elettronici è il rumore termico, esso è infatti intrinseco di ogni elemento dissipativo (es. resistori)che si trovi ad una temperatura diversa dallo zero assoluto. Scoperto da Jonhson e teorizzato analiticamente da Nyquist, questo rumore è conseguenza dell'agitazione termica dei portatori di carica in un conduttore. Il loro movimento caotico è tale da creare ai capi di un resistore una differenza di potenziale che mediamente vale 0 Volt (si dice che il valore medio del processo rumore bianco è nullo), ma che se misurata con uno strumento che non carichi il resistore è altamente variabile e descrivibile solo in termini statistici: il valore quadratico medio (quadrato del valore efficace) dipende dalla temperatura ed è pari a
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Altri rumori elettronici (oltre al rumore termico):
- rumore shot
- rumore 1/f
Tra i disturbi:
- Segnali armonici prodotti da rapide variazioni di corrente in sistemi oscillanti
- Disturbi elettrici di provenienza esterna (vedi EMC)
[modifica] Grafica
Il rumore, in grafica, è introdotto nei dati dal sensore di acquisizione delle immagini. E' una variazione della risposta (output del sensore) che interferisce con l'abilità dell'occhio umano ad estrarre informazioni da un’immagine. Il rumore degrada l’immagine in una varietà di forme; modellare il rumore è il primo passo per la sua eliminazione; è un problema complesso.
