ホワイトノイズ

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このサウンドについて

これは 純粋なホワイトノイズ — オーディオエンジニアリングにおける最も基本的なノイズ信号です。最低音域から最高音域まで全周波数が同時に存在し、それぞれが同じエネルギーを持っています。その結果、広く安定した「シャー」という音となり、睡眠、集中、オーディオテストに最も広く使用されるサウンドの一つです。

ホワイトノイズの名前は、すべての可視光波長を同等の強度で含む白色光からのアナロジーです。オーディオ領域では、ホワイトノイズは1Hzあたり均等なパワーで全可聴周波数を含み、完璧なリファレンス信号であると同時に最も効果的なマスキング音の一つです。

コードでホワイトノイズを作る仕組み

Tone.jsによるホワイトノイズの生成は、オーディオ合成で最もシンプルな処理の一つです。

信号チェーン: White Noise Generator → Gain Control → Output

ホワイトノイズジェネレータは各オーディオサンプルに対して一様分布するランダム値を出力します。ゲインノードで出力を快適な聴取レベルに調整します。内部では、サンプルレートに応じて毎秒数万個の独立したランダム値が生成され、統計的にフラットな周波数分布を生み出します。

ホワイトノイズの科学

均一エネルギー、フラットスペクトラム

ホワイトノイズは フラットなパワースペクトル密度 (PSD) によって定義されます。すべての周波数帯が1Hzあたり同じパワーを含みます。スペクトラムアナライザにホワイトノイズ信号を通すと、全周波数にわたってフラットな水平線が表示されます。

数学的には、パワースペクトル密度は一定: S(f) = N₀ (すべての周波数fに対して、N₀は定数)。この性質がホワイトノイズをオーディオエンジニアリング、音響研究、信号処理において不可欠なものにしています。

なぜ「明るく」聞こえるのか

1Hzあたりのエネルギーが均等であるにもかかわらず、ホワイトノイズは予想以上に明るく、シュッと聞こえます。これは各オクターブが下のオクターブの2倍のHz数を含むためです。10kHz〜20kHzのオクターブには10,000個の周波数が含まれますが、100Hz〜200Hzのオクターブには100個しか含まれません。ホワイトノイズは1Hzあたりのエネルギーが均等なため、高いオクターブほど合計エネルギーが比例的に大きくなり、高域寄りに聞こえます。

マスキング効果

ホワイトノイズは可聴スペクトラム全体をカバーするため、他の音を効果的にマスキングします。脳が密なランダム周波数の壁を受け取ると、環境から個別の音を拾い出すことが難しくなります。これがオフィス、寝室、セラピーの場で使用されるホワイトノイズマシンの原理です。

主な用途

• 睡眠補助 — 交通、隣人、生活音など環境からの妨害をマスキングし、途切れない睡眠を助ける
• 集中 & 作業 — 気を散らす音の目立ちを減らす一貫した聴覚的背景を提供
• 耳鳴り緩和 — 聴覚専門医がホワイトノイズで知覚されるリンギングを部分的にマスキングし耳鳴り管理を推奨することが多い
• オーディオテスト — スピーカー、マイク、ルームアコースティクス、周波数特性のテスト用リファレンス信号
• サウンドデザイン — フィルタリングにより風、雨、海などのアンビエントテクスチャを作る原材料
• 赤ちゃんの睡眠 — 子宮内の広帯域音響環境を模倣し、乳児の寝つきを助ける

技術仕様

よくある質問

プロジェクトでこのホワイトノイズを使える?

使えます。この音はブラウザ上で動作するコードによって生成されています。ダウンロードしたWAVファイルは帰属表示不要で、個人・商用問わず自由に利用可能です。

ホワイトノイズがピンクノイズやブラウンノイズよりシュッと聞こえるのはなぜ?

ホワイトノイズは1Hzあたりのエネルギーが均等ですが、高いオクターブほど含まれるHz数が指数関数的に増えます。そのためオクターブ単位で測定すると高域ほど合計エネルギーが増加し、特徴的な明るくシュッとした音質になります。ピンクノイズは高域のエネルギーを減衰させることでこれを補正します。

ホワイトノイズをシームレスにループするには?

ホワイトノイズは純粋にランダムなため、どの2つのセグメントもつなぎ目なく接合できます。オーディオプレーヤーやゲームエンジンでファイルをループ設定するだけで、クロスフェードは不要です。

合成ホワイトノイズと録音されたホワイトノイズは同じ?

実用上は同じです。適切に実装されたデジタルホワイトノイズジェネレータは、録音されたアナログホワイトノイズと統計的に区別できない信号を生成します。ランダム性がわずかに異なります(疑似乱数 vs 真の乱数)が、すべての実用的なオーディオ用途で結果は同等です。