Micron Document
<!DOCTYPE html>
<html class="client-nojs vector-feature-language-in-header-enabled vector-feature-language-in-main-page-header-disabled vector-feature-page-tools-pinned-disabled vector-feature-toc-pinned-clientpref-0 vector-toc-not-available vector-feature-main-menu-pinned-disabled vector-feature-limited-width-clientpref-1 vector-feature-limited-width-content-enabled vector-feature-custom-font-size-clientpref-1 vector-feature-appearance-pinned-clientpref-0 skin-theme-clientpref-day vector-sticky-header-enabled" lang="de" dir="ltr"><head>
<meta charset="UTF-8">
<title>1/f²-Rauschen</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<link rel="icon" type="image/png" href="../_res_/favicon.png">
<link rel="canonical" href="https://de.wikipedia.org/wiki/1%2Ff%C2%B2-Rauschen"> <link href="../_mw_/ext.cite.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.math.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.tmh.player.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.wikimediamessages.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/skins.vector.icons.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/skins.vector.search.codex.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/skins.vector.styles.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<meta name="ResourceLoaderDynamicStyles" content="">
<link href="../_mw_/ext.gadget.citeRef.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.defaultPlainlinks.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.dewikiCommonHide.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.dewikiCommonLayout.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.dewikiCommonStyle.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.dewikiDarkmode.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.dewikiResponsive.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link href="../_mw_/ext.gadget.specialSearch.css" rel="stylesheet" type="text/css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../_mw_/site.styles.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../_mw_/noscript.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../_res_/footer.css">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="../_res_/vector-2022.css">
</head>
<body class="skin--responsive skin-vector skin-vector-search-vue mediawiki ltr sitedir-ltr mw-hide-empty-elt ns-0 ns-subject page-1_f²-Rauschen rootpage-1_f²-Rauschen skin-vector-2022 action-view">
<div class="mw-page-container">
<div class="mw-page-container-inner">
<div class="mw-content-container">
<main id="content" class="mw-body">
<header class="mw-body-header vector-page-titlebar">
<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">1/f²-Rauschen</span></h1>
</header>
<a id="top"></a>
<div id="bodyContent" class="vector-body ve-init-mw-desktopArticleTarget-targetContainer" aria-labelledby="firstHeading" data-mw-ve-target-container="">
<div id="contentSub">
<div id="mw-content-subtitle"></div>
</div>
<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr">
<p><b>1/f²-Rauschen</b> (auch „Brownsches-“, „Brown-“ oder <b>rotes Rauschen</b> genannt) bezeichnet ein <a href="../Rauschen_(Physik)" title="Rauschen (Physik)">Rauschen</a>, bei dem sich die <a href="../Leistungsdichte" title="Leistungsdichte">Leistungsdichte</a> umgekehrt proportional zum <a href="../Quadrat_(Arithmetik)" class="mw-redirect" title="Quadrat (Arithmetik)">Quadrat</a> der Frequenz (~ 1/f²) verhält. Die <a href="../Rauschleistungsdichte" class="mw-redirect" title="Rauschleistungsdichte">Rauschleistungsdichte</a> sinkt also auf ein Viertel, also um 6&nbsp;<a href="../Dezibel" class="mw-redirect" title="Dezibel">dB</a>, wenn sich die Frequenz verdoppelt (<a href="../Oktave_(Hilfsma%C3%9Feinheit)" title="Oktave (Hilfsmaßeinheit)">Oktave</a>), entsprechend um 20&nbsp;dB pro Dekade.
Beim ähnlichen <a href="../1/f-Rauschen" title="1/f-Rauschen">1/f-Rauschen</a> dagegen, fällt die Rauschleistungsdichte um 3&nbsp;dB je Oktave, entsprechend 10&nbsp;dB pro Dekade.
</p><p>Die Bezeichnungen <i>Brown</i> und <i>Brownsches</i> für 1/f²-Rauschen beziehen sich auf den schottischen Botaniker und Namensgeber der <a href="../Brownsche_Molekularbewegung" class="mw-redirect" title="Brownsche Molekularbewegung">Brownschen Molekularbewegung</a>, <a href="../Robert_Brown_(Botaniker%2C_1773)" title="Robert Brown (Botaniker, 1773)">Robert Brown</a>, nicht auf die Farbe „braun“ (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="../Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">brown</span>). Die Brownsche Molekularbewegung entspricht zum Beispiel einem 1/f²-Rauschen. Trotzdem ist, da auch andere Arten von Rauschen mit Farben bezeichnet werden („<a href="../Wei%C3%9Fes_Rauschen_(Physik)" class="mw-redirect" title="Weißes Rauschen (Physik)">weißes Rauschen</a>“ oder 1/f-Rauschen als „<a href="../Rosa_Rauschen" class="mw-redirect" title="Rosa Rauschen">rosa Rauschen</a>“), auch die Bezeichnung <b>braunes Rauschen</b> verbreitet.
</p>


<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Leistungsdichtespektrum">Leistungsdichtespektrum</h2></div>

<p>Die Brownsche Molekularbewegung kann als <a href="../Stochastischer_Prozess" title="Stochastischer Prozess">stochastischer Prozess</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle W(t)}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle W(t)}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/e6bbc0342703bb50b33430da9dcd6c3445e05347.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:5.084ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle W(t)}" loading="lazy"></span> im Rahmen des <a href="../Wienerprozess" title="Wienerprozess">Wiener-Prozesses</a> als das Integral vom <a href="../Wei%C3%9Fes_Rauschen_(Physik)" class="mw-redirect" title="Weißes Rauschen (Physik)">weißen Rauschen</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {d} W(t)}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {d} W(t)}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/44d7a33aba076f64e3989a44f5827899a29a4e4d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:6.377ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {d} W(t)}" loading="lazy"></span> beschrieben werden:
</p>
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle W(t)=\int _{0}^{t}\mathrm {d} W(s)}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>=</mo>
<msubsup>
<mo>∫<!-- ∫ --></mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi>t</mi>
</mrow>
</msubsup>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>s</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle W(t)=\int _{0}^{t}\mathrm {d} W(s)}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/dbbba84d1946784313dd69e48eae9b5dbbbe3e56.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:18.487ex; height:6.176ex;" alt="{\displaystyle W(t)=\int _{0}^{t}\mathrm {d} W(s)}" loading="lazy"></span></dd></dl>
<p>Weißes Rauschen weist eine konstante Leistungsdichte auf:
</p>
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S_{0}=\left|{\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )\right|^{2}={\text{konstant}}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi class="MJX-tex-caligraphic" mathvariant="script">F</mi>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<mo>[</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mfrac>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
<mo>]</mo>
</mrow>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mrow>
<mo>|</mo>
</mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>2</mn>
</mrow>
</msup>
<mo>=</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mtext>konstant</mtext>
</mrow>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S_{0}=\left|{\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )\right|^{2}={\text{konstant}}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/acd4492dede2d6d2427ebdaaae4239a82974638f.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.671ex; width:35.511ex; height:6.843ex;" alt="{\displaystyle S_{0}=\left|{\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )\right|^{2}={\text{konstant}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>
<p>mit der <a href="../Fouriertransformation" class="mw-redirect" title="Fouriertransformation">Fouriertransformation</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\mathcal {F}}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi class="MJX-tex-caligraphic" mathvariant="script">F</mi>
</mrow>
</mrow>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\mathcal {F}}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/205d4b91000d9dcf1a5bbabdfa6a8395fa60b676.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.927ex; height:2.176ex;" alt="{\displaystyle {\mathcal {F}}}" loading="lazy"></span>. Eine Eigenschaft der Fouriertransformation ist, dass sich die auftretende Ableitung als Produkt ausdrücken lässt als:<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle {\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )=\mathrm {j} \omega {\mathcal {F}}[W(t)](\omega )}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi class="MJX-tex-caligraphic" mathvariant="script">F</mi>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<mo>[</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mfrac>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mrow>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
</mrow>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
<mo>]</mo>
</mrow>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>=</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">j</mi>
</mrow>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi class="MJX-tex-caligraphic" mathvariant="script">F</mi>
</mrow>
</mrow>
<mo stretchy="false">[</mo>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo stretchy="false">]</mo>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )=\mathrm {j} \omega {\mathcal {F}}[W(t)](\omega )}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/a832ec1e80cf00d3019e9e043b1391b2bd3e0c08.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.505ex; width:32.439ex; height:6.343ex;" alt="{\displaystyle {\mathcal {F}}\left[{\frac {\mathrm {d} W(t)}{\mathrm {d} t}}\right](\omega )=\mathrm {j} \omega {\mathcal {F}}[W(t)](\omega )}" loading="lazy"></span></dd></dl>
<p>mit <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \mathrm {j} }">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">j</mi>
</mrow>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {j} }</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/97685153a7b89e72bba63e2903f6d5a7663fe734.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; margin-left: -0.127ex; width:0.838ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {j} }" loading="lazy"></span> als die <a href="../Imagin%C3%A4re_Einheit" class="mw-redirect" title="Imaginäre Einheit">imaginäre Einheit</a> und der <a href="../Kreisfrequenz" title="Kreisfrequenz">Kreisfrequenz</a> <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \omega }">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>ω<!-- ω --></mi>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \omega }</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/48eff443f9de7a985bb94ca3bde20813ea737be8.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.446ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle \omega }" loading="lazy"></span>.
</p><p>Daraus ergibt sich der Betrag des Leistungsdichtespektrums für 1/f²-Rauschen aus dem konstanten Betragsleistungsdichtespektrum <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S_{0}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S_{0}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ebe0ac45a38c4437bd2689a14ec434cd499e7e49.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.479ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle S_{0}}" loading="lazy"></span> für weißes Rauschen zu:
</p>
<dl><dd><span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle S(\omega )=\left|{\mathcal {F}}[W(t)](\omega )\right|^{2}={\frac {S_{0}}{\omega ^{2}}}}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>S</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>=</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi class="MJX-tex-caligraphic" mathvariant="script">F</mi>
</mrow>
</mrow>
<mo stretchy="false">[</mo>
<mi>W</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>t</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo stretchy="false">]</mo>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
</mrow>
<mo>|</mo>
</mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>2</mn>
</mrow>
</msup>
<mo>=</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mfrac>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<msup>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>2</mn>
</mrow>
</msup>
</mfrac>
</mrow>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle S(\omega )=\left|{\mathcal {F}}[W(t)](\omega )\right|^{2}={\frac {S_{0}}{\omega ^{2}}}}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/01fa7f9e43d13b92e3963ab57c2c070d243f4b0d.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.171ex; width:28.195ex; height:5.676ex;" alt="{\displaystyle S(\omega )=\left|{\mathcal {F}}[W(t)](\omega )\right|^{2}={\frac {S_{0}}{\omega ^{2}}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>
<p>Anschaulich kann 1/f²-Rauschen durch Filterung von weißem Rauschen mit einem <a href="../Tiefpassfilter" class="mw-redirect" title="Tiefpassfilter">Tiefpassfilter</a> erster Ordnung mit einer <a href="../Grenzfrequenz" title="Grenzfrequenz">Grenzfrequenz</a> von 0&nbsp;Hz erzeugt werden.
</p><p>Die Leistung von idealem 1/f²-Rauschen bei niedrigen Frequenzen bis <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \omega _{0}>0}">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<msub>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>&gt;</mo>
<mn>0</mn>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \omega _{0}&gt;0}</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b1760f9faf283234d7341a658b0431cde4510c66.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:6.761ex; height:2.509ex;" alt="{\displaystyle \omega _{0}>0}" loading="lazy"></span> ist <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle P(\omega _{0})=\textstyle \int _{0}^{\omega _{0}}S(\omega )\,\mathrm {d\omega } =[-S_{0}/\omega ]_{0}^{\omega _{0}}=\infty }">
<semantics>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0">
<mi>P</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<msub>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>=</mo>
<mstyle displaystyle="false" scriptlevel="0">
<msubsup>
<mo>∫<!-- ∫ --></mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<msub>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</msubsup>
<mi>S</mi>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mspace width="thinmathspace"></mspace>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mi mathvariant="normal">d</mi>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mo stretchy="false">[</mo>
<mo>−<!-- − --></mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mo>/</mo>
</mrow>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<msubsup>
<mo stretchy="false">]</mo>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<msub>
<mi>ω<!-- ω --></mi>
<mrow class="MJX-TeXAtom-ORD">
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
</mrow>
</msubsup>
<mo>=</mo>
<mi mathvariant="normal">∞<!-- ∞ --></mi>
</mstyle>
</mstyle>
</mrow>
<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle P(\omega _{0})=\textstyle \int _{0}^{\omega _{0}}S(\omega )\,\mathrm {d\omega } =[-S_{0}/\omega ]_{0}^{\omega _{0}}=\infty }</annotation>
</semantics>
</math></span><img src="../_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/165aa937d2b205dccab4bcc7369cab27a3e1adb5.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.005ex; width:39.817ex; height:3.176ex;" alt="{\displaystyle P(\omega _{0})=\textstyle \int _{0}^{\omega _{0}}S(\omega )\,\mathrm {d\omega } =[-S_{0}/\omega ]_{0}^{\omega _{0}}=\infty }" loading="lazy"></span>, also unendlich groß. Zur Realisierung von 1/f²-Rauschen muss daher ein niederfrequenter Anteil künstlich abgeschnitten werden, beispielsweise durch eine <a href="../Hochpass" title="Hochpass">Hochpassfilterung</a>.
</p><p><i>1/f²-Rauschen</i> kann auch hörbar gemacht werden, allerdings ist der Frequenzanteil durch den starken Abfall des Leistungsdichtespektrums von 20&nbsp;dB pro Dekade auf niederfrequente Signalanteile beschränkt, so dass primär für den Menschen nicht oder nur schwer wahrnehmbarer <a href="../Infraschall" title="Infraschall">Infraschall</a> auftritt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Visualisierung">Visualisierung</h2></div>
<p><i>1/f²-Rauschen</i> kann visualisiert werden, indem eine <a href="../Diskrete_Mathematik" title="Diskrete Mathematik">diskrete</a> <a href="../Zweidimensional" class="mw-redirect" title="Zweidimensional">zweidimensionale</a> <a href="../Komplexe_Zahl" title="Komplexe Zahl">komplexe</a> Funktion mit bi<a href="../Hyperbel_(Mathematik)" title="Hyperbel (Mathematik)">hyperbolisch</a> abfallender <a href="../Amplitude" title="Amplitude">Amplitude</a> und <a href="../Zufall" title="Zufall">zufälliger</a> <a href="../Phase_(Schwingung)" class="mw-redirect" title="Phase (Schwingung)">Phase</a> invers <a href="../Fourier-Transformation" title="Fourier-Transformation">fourier-transformiert</a> wird. Der Betrag der komplexwertigen Fourier-Rücktransformierten kann sowohl einfarbig (Graustufen) als auch getrennt für die drei Farbkanäle als <a href="../RGB-Signal" title="RGB-Signal">RGB-Signal</a> ausgegeben werden.
</p><p><i>1/f²-Rauschen</i> kann theoretisch hörbar gemacht werden, indem eine <a href="../Diskrete_Mathematik" title="Diskrete Mathematik">diskrete</a> <a href="../Eindimensional" class="mw-redirect" title="Eindimensional">eindimensionale</a> <a href="../Komplexe_Zahl" title="Komplexe Zahl">komplexe</a> Funktion mit einer mit bi<a href="../Hyperbel_(Mathematik)" title="Hyperbel (Mathematik)">hyperbolisch</a> abfallenden <a href="../Amplitude" title="Amplitude">Amplitude</a> und <a href="../Zufall" title="Zufall">zufälliger</a> <a href="../Phase_(Schwingung)" class="mw-redirect" title="Phase (Schwingung)">Phase</a> invers <a href="../Fourier-Transformation" title="Fourier-Transformation">fourier-transformiert</a> wird. Allerdings ist der Frequenzanteil auf sehr niederfrequente Signale beschränkt, so dass der <a href="../Infraschall" title="Infraschall">Infraschall</a> für den Menschen nicht hörbar ist.
</p>
<table class="wikitable">
<tbody><tr>
<th>
</th>
<th><b>1/f²-Rauschen</b>
</th></tr>
<tr>
<td><b>Zweidimensionale,<br>farbige Rauschsignale</b>
</td>
<td><span typeof="mw:File"></span>
</td></tr>
<tr>
<td><b>Zweidimensionale,<br>graustufige Rauschsignale</b>
</td>
<td><span typeof="mw:File"></span>
</td></tr></tbody></table>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Farbanalogie_des_Namens">Farbanalogie des Namens</h2></div>
<p>Der Begriff <b>Rotes Rauschen</b> wurde mit einer vergleichbaren Farbanalogie wie die Begriffe <a href="../Wei%C3%9Fes_Rauschen_(Physik)" class="mw-redirect" title="Weißes Rauschen (Physik)">Weißes Rauschen</a> und <a href="../Rosa_Rauschen" class="mw-redirect" title="Rosa Rauschen">Rosa Rauschen</a> gebildet. Da im Leistungsdichtespektrum von Rotem Rauschen die niedrigeren Frequenzen noch stärker dominieren als beim Rosa Rauschen, entspricht der daraus – im übertragenen Sinne – entstehende Farbeindruck etwas, das röter ist als rosa.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Gesundheitliche_Wirkung">Gesundheitliche Wirkung</h2></div>
<p>Positive Wirkungen von akustischem Weißem Rauschen in Zusammenhang mit <a href="../Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit%C3%A4tsst%C3%B6rung" title="Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung">ADHS</a> wurden 2007 und solche von Rotem Rauschen 2020 in Zusammenhang mit Produktivität am Arbeitsplatz publiziert,<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> dies wurde seit 2022 auf sozialen Medien <a href="../Internetph%C3%A4nomen" title="Internetphänomen">viral</a> verbreitet.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Rudolf Müller: <cite style="font-style:italic">Rauschen</cite>. 1. Auflage. Springer, 1979, ISBN 3-540-09379-6.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:1%2Ff%C2%B2-Rauschen&amp;rft.au=Rudolf+M%C3%BCller&amp;rft.btitle=Rauschen&amp;rft.date=1979&amp;rft.edition=1.&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=3540093796&amp;rft.pub=Springer" style="display:none">&nbsp;</span></li>
<li><a href="../Michael_Dickreiter" title="Michael Dickreiter">Michael Dickreiter</a>, Volker Dittel, Wolfgang Hoeg, Martin Wöhr: <cite style="font-style:italic">Handbuch der Tonstudiotechnik, 2 Bände</cite>. Hrsg.: ARD.ZDF medienakademie. 7. Auflage. Saur, München 2008, ISBN 978-3-598-11765-7.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:1%2Ff%C2%B2-Rauschen&amp;rft.au=Michael+Dickreiter%2C+Volker+Dittel%2C+Wolfgang+Hoeg%2C+...&amp;rft.btitle=Handbuch+der+Tonstudiotechnik%2C+2+B%C3%A4nde&amp;rft.date=2008&amp;rft.edition=7.&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=9783598117657&amp;rft.place=M%C3%BCnchen&amp;rft.pub=Saur" style="display:none">&nbsp;</span></li>
<li>Thomas Görne: <cite style="font-style:italic">Tontechnik</cite>. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München 2006, ISBN 3-446-40198-9.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:1%2Ff%C2%B2-Rauschen&amp;rft.au=Thomas+G%C3%B6rne&amp;rft.btitle=Tontechnik&amp;rft.date=2006&amp;rft.genre=book&amp;rft.isbn=3446401989&amp;rft.place=M%C3%BCnchen&amp;rft.pub=Fachbuchverlag+Leipzig+im+Carl+Hanser+Verlag" style="display:none">&nbsp;</span></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Brown_noise?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: 1/f²-Rauschen</a></span></b>&nbsp;– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">J. A. Barnes, D.W. Allan: <cite style="font-style:italic">A statistical model of flicker noise</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Proceedings of the IEEE</cite>. <span style="white-space:nowrap">Band<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>54</span>, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>2</span>, 1966, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em">&nbsp;</span>176–178</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&amp;rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&amp;rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:1%2Ff%C2%B2-Rauschen&amp;rft.atitle=A+statistical+model+of+flicker+noise&amp;rft.au=J.+A.+Barnes%2C+D.W.+Allan&amp;rft.date=1966&amp;rft.genre=journal&amp;rft.issue=2&amp;rft.jtitle=Proceedings+of+the+IEEE&amp;rft.pages=176-178&amp;rft.volume=54" style="display:none">&nbsp;</span> und den darin aufgeführten Referenzen</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">Lu Shih-Yi, Huang Yuan-Hao, Lin Kuei-Yi: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7986458/">Spectral Content (colour) of Noise Exposure Affects Work Efficiency.</a> In: <i>Noise Health.</i> 22 (104), Jan–Mar 2020, S. 19–27.</span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://orf.at/stories/3289199/">Rotes Rauschen gegen den Alltagsstress.</a> Auf: <i>orf.at</i>, 26. Oktober 2022, abgerufen am 26. Oktober 2022.</span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
Dieser Artikel wurde von <a class="external text" title="Zuletzt bearbeitet am 2025-02-27" href="https://de.wikipedia.org/wiki/?title=1%2Ff%C2%B2-Rauschen&amp;oldid=253737809">Wikipedia</a> herausgegeben. Der Text ist unter <a class="external text" href="https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/deed.de">Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0</a> verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.
</div>
</div><!--/htdig_noindex--></div>
</div>
</main>
</div>
</div>
</div>
<script src="../_webp_/webpHandler.js"></script>

</body></html>