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Ruido térmico
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El ruido térmico (ruido de Johnson-Nyquist, ruido de Nyquist o ruido blanco) se refiere a una señal electrónica en un sistema de audio que es generada por la agitación térmica de los electrones libres en un conductor. Una resistencia genera ruido incluso sin que se le aplique voltaje. El movimiento aleatorio de los electrones constituye una corriente aleatoria en el conductor, llevando a la apariencia de ruido aleatorio de voltaje en las terminales.
Historia
Este tipo de ruido fue identificado e inicialmente cuantificado por John B. Johnson en Bell Labs en 1926 .[Johnson] Johnson compartió sus observaciones con Harry Nyquist, de igual forma afiliado con Bell Labs, quien satisfactoriamente identificó una explicación de los resultados .[Nyquist]
Ruido de voltaje y potencia
La fórmula para el ruido RMS del voltaje es: V_{n} = \sqrt{4k_BT \Delta fR} de los cuáles: Constante de Boltzmann: kB = 1.3806504*10-23 Temperatura absoluta en Kelvin: T=273.15 + ϑ in °C Ancho de banda considerada: Δ f = f2 − f1 = fmax − fmin in Hz; 20 kHz − 20 Hz = 19980 Hz Resistencia del elemento dedl circuito R (R no se refiere a la constante universal del gas)
NoiseVoltage-Thermalnoise El nivel del ruido Lu tiene el voltaje de referencia V0 = 0.7746 V = 774 596.67 µV ≡ 0 dBu. El nivel del ruido LV tiene el voltaje de referencia V0 = 1 V = 1 000 000 µV ≡ 0 dBV.
NoiseVoltage-Thermalnoise2 No te olvides de el signo negativo al poner los niveles de ruido de voltaje.
Los ingenieros de acústica necesitan la intensidad del sonido ("intensidad acústica") – pero ingenieros de audio y sound designers no utilizan esta unidad.
Quien está involucrado en ingeniería de audio se encarga de la cantidad del campo sonoro, esto es la presión sonora o los niveles de presión sonora (SPL) como un efecto en los tímpanos de nuestros oídos y en los diafragmas de los micrófonos, y el voltaje de audio correspondiente y su nivel de voltaje.
Nota: la potencia sonora radiada (intensidad sonora) sirve como la causa mientras que la presión sonora es el efecto resultante. El interés particular de un ingeniero de audio es el efecto.
Ruido blanco
El ruido térmico es frecuentemente caracterizado como ruido blanco Gaussiano debido a que es una combinación de un número muy grande de eventos aleatorios (movimiento aleatorio de electrones). El término se refiere a la distribución pareja de potencial a lo largo del espectro de frecuencia, el cual se asume que es uniforme de 0 Hz hasta 1013 Hz.[Crecraft] La energía del ruido térmico incrementa con la temperatura y el ruido de voltaje varía con el tiempo con distribución de probabilidad gaussiana y un valor promedio de cero. Densidad de espectro del potencial y la distribución de probabilidad gaussiana del ruido térmico.
