1/f ノイズの由来について

1/f ノイズの由来について

CO さんの書込 (2007/05/29(Tue) 21:01)

CO と申します. 学部の基礎物理は一通り学びました.

いまアナログ回路を勉強しています. LSI のアナログ回路のノイズ源の一つとして,フリッカノイズというのが出てきました. 強度が 1/f に比例する,主に低周波側で支配的なノイズです.

なぜこのフリッカノイズは周波数に反比例するのでしょうか. もし簡単なモデルで説明できるようでしたら,是非教えていただきたく思います.

Wikipedia など見てみましたが,なぜ 1/f なのかに踏み込んだ説明は見つかりませんでした. 解説が載っている文献などの紹介だけでも構いません. よろしくお願いいたします.

Re: 1/f ノイズの由来について

toorisugari no Hiro さんのレス (2007/05/29(Tue) 21:51)

ぐぐってみて

というのが出てきました.それらしいものがあればいいのですが.

Re: 1/f ノイズの由来について

CO さんのレス (2007/05/30(Wed) 07:30)

toorisugari no Hiro さん,どうもありがとうございます. 1/f 関連論文へのリファレンスですね,地道に探してみます. しかし,こんなに論文が出ているとは・・.

Re: 1/f ノイズの由来について

zoro さんのレス (2007/05/31(Thu) 11:31)

COさん,初めまして.

論議と関係ない話で恐縮ですが....

この数式掲示板をメインテナンスされているの方はのHNとバティングしているようです.

ですから,テョット捻って,CO2さんとか,異なるHNをご検討下さると幸いです.

あっ,もしご本人さんでしたら,ご免なさい.

Re: 1/f ノイズの由来について

zoro さんのレス (2007/05/31(Thu) 21:47)

あ,失礼しました.

では,いつの日にか,1/fノイズの物理的講釈をシテいただきたいものです.ご健闘を!

Re: 1/f ノイズの由来について

クロメル さんのレス (2007/06/01(Fri) 20:58)

そういえば,1/fゆらぎを去年の冬に実験で学んだのですが,そのときにまだ詳しい原理は解明されていないといわれていましたよ.

探しても見つからないのは当たり前かもしれないなと思いました. 探すなら,これからでる論文に期待する他ないのではないですか?

Re: 1/f ノイズの由来について

zoro さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:10)

>そういえば,1/fゆらぎを去年の冬に実験で学んだのですが,そのときにまだ詳しい原理は解明されていないといわれていましたよ.

「1/fゆらぎ」と「1/fノイズ」とは問題としては別物のような気もしますが....

Re: 1/f ノイズの由来について

クロメル さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:14)

実験のテキストを読んでみましたが,雑音を扱う分野では,ゆらぎともノイズともいうようです.電圧のゆらぎは電気的ノイズですね.

Re: 1/f ノイズの由来について

zoro さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:23)

>雑音を扱う分野では,ゆらぎともノイズともいうようです.電圧のゆらぎは電気的ノイズですね.

なるほどそうですね.すると低周波側での主たる原因は何由来か知りたい所です.高周波数側は,量子化ノイズと書いてあったように思いますが.

Re: 1/f ノイズの由来について

クロメル さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:41)

未解明ということを支持するソースがないかなと思って探してみたのですが, ウィキペディアにありました.参考にどうぞ.

ってCOさんは,ウィキをもう見てるんでしたね.

Re: 1/f ノイズの由来について

zoro さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:53)

>未解明ということを支持するソースがないかなと思って探してみたのですが, >ウィキペディアにありました.参考にどうぞ.

生物に於ける周期現象が「揺らぐ」のは,日常現象として体感出来るので;リズム音痴とか運動音痴とか;違和感がありません.

いっぽうエレクトロニクスでの素子だと,とても違和感があるのは,どうしてなんでしょうね,悩ましい所です.

Re: 1/f ノイズの由来について

小林@那須 さんのレス (2007/06/01(Fri) 22:53)

1/f を不思議がる風潮があるのですが,white noise を積分回路に通せば 1/f になるので不思議がるものとも思えないのですが,専門家の方の意見を もらえますでしょうか.

積分回路というと人為的な気にもなりますが,速度に対して位置は積分回路 を通したことになります.Brown 運動を考えたとき,速度の random noise が花粉に加わっていると想定すると,花粉の位置は 1/f noise になります. 蝋燭の炎が 1/f との話もありますが,風の速度変化が white noise だとす れは当然の話になります.

この意味で私は 1/f を有難がる理由はないと思っています.専門の方は ど のように考えるのでしょうか.

Re: 1/f ノイズの由来について

MXK さんのレス (2007/06/02(Sat) 12:50)

ホワイトノイズを積分回路に通せば, パワースペクトルは 1/f ではなく 1/f^2 に なります.

応答関数が G(f) のシステムの入力と出力のパワースペクトルの関係は

S_{\rm out}(f)=|G(f)|^2 S_{\rm in}(f)

で与えられます.

小林@那須さんは,相変わらず,根本のところを見事に外しておられますね.

(別スレッドの単位系の話も新バージョンを含め,基礎のところで完全に外れていますので, 議論にもなりません.)

Re: 1/f ノイズの由来について

小林@那須 さんのレス (2007/06/02(Sat) 21:52)

>ホワイトノイズを積分回路に通せば, パワースペクトルは 1/f ではなく 1/f^2 になります.

MXK さん御返事ありがとうございます.

>小林@那須さんは,相変わらず,根本のところを見事に外しておられますね.

私は自分でも外していそうだとと思っていました.ですから「積分機を通した だけだ」と主張をしたのではなく,「積分機を通せば・・」と質問をしました. でも MXK さんには,私が主張をしていると曲解されているようです.MXK さん は国語の勉強を小学校からし直すことを勧めます.

>応答関数が のシステム・・・で与えられます

MXK さんは相変わらず教科書の丸写しが好きですね.自分の頭で考え・敷衍 し,自分の言葉にすることはできないようです.

「パワースペクトルであるにもかかわらず 1/f になる.1/f^2 ではない.よ くある周波数応答で表せば 1/√(ω) になる.すなわち単純な線形モデルで は white noise から 1/f ノイズに変形するものを作れないことになる.だ から不思議なノイズだとなる.たぶん Brown 運動はランダムではあっても 1/f ノイズでない.」

ぐらいのことを書けば他の読者にも役立つ返答になるのに.MXK さんは,そ んなことには頭を回そうとする気がなさそうです.

これ以上の争いを無関係のスレッドで続けるべきではありません.この先は 「解りにくい MKSA 単位系となった経緯(2)」で続けます.いくら MXK さん でも,それぐらいの常識はありますよね.