ホワイトノイズとは？ わかりやすく解説

この項目では、電気工学および音響学におけるノイズの分類について説明しています。イングランドの電子音楽バンドについては「ホワイト・ノイズ (バンド)」を、映画については「ホワイト・ノイズ (映画)」を、藤原伊織の小説については「てのひらの闇」を、Official髭男dismの楽曲については「ホワイトノイズ (Official髭男dismの曲)」をご覧ください。

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。 出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。（このテンプレートの使い方） 出典検索?: "ホワイトノイズ" – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL (2017年12月)

この記事は英語版の対応するページを翻訳することにより充実させることができます。（2024年5月） 翻訳前に重要な指示を読むには右にある[表示]をクリックしてください。 英語版記事を日本語へ機械翻訳したバージョン（Google翻訳）。 万が一翻訳の手がかりとして機械翻訳を用いた場合、翻訳者は必ず翻訳元原文を参照して機械翻訳の誤りを訂正し、正確な翻訳にしなければなりません。これが成されていない場合、記事は削除の方針G-3に基づき、削除される可能性があります。 信頼性が低いまたは低品質な文章を翻訳しないでください。もし可能ならば、文章を他言語版記事に示された文献で正しいかどうかを確認してください。 履歴継承を行うため、要約欄に翻訳元となった記事のページ名・版について記述する必要があります。記述方法については、Wikipedia:翻訳のガイドライン#要約欄への記入を参照ください。 翻訳後、{{翻訳告知|en|White noise|…}}をノートに追加することもできます。 Wikipedia:翻訳のガイドラインに、より詳細な翻訳の手順・指針についての説明があります。

ホワイトノイズ（英: white noise）とは、ノイズの分類で、パワースペクトルにおいて広い範囲^{[注釈 1]}で同程度の強度となっているノイズを指す。「ホワイト」とは、可視領域の広い範囲の周波数成分をまんべんなく含んだ光が白色であることから来ている形容である^{[注釈 2]}。音のノイズ（雑音）については、白色雑音（はくしょくざつおん）とも呼ばれる^{[注釈 3]}。派生語のようなものにピンクノイズがあり、周波数成分が右下がりの光がピンク色であることによる。音のノイズの例で擬音語により表現すると、「ザー」という音に聞こえる雑音がピンクノイズで、「シャー」と聞こえる音がホワイトノイズである。

ホワイトノイズの音

---

この音声や映像がうまく視聴できない場合は、Help:音声・動画の再生をご覧ください。

ホワイトノイズは全ての周波数で同じ強度となるノイズである。これはWiener-Khintchineの定理から、自己相関関数がデルタ関数となることと同じである。統計学の言葉で言うと、定常独立であることを意味していて、簡単にいえば非常に不規則なノイズということである。

なお厳密には自己相関関数にデルタ関数といった無限を含むものは実在し得ないので、理想的なホワイトノイズは実在しない。しかし、実用上には有限値の十分理想ホワイトノイズに近いものをホワイトノイズとして扱う。また、近年のオーディオ機器のそれなど、パルス符号変調（PCM）が途中に入っている場合は、0付近〜ナイキスト周波数まで同じ強度となる。

ホワイトノイズならばガウスノイズ（正規分布のノイズ）であるとしばしば誤解されるが、白色という概念とガウス性という概念は異なるものである。しかし、系のモデルで白色とガウス性の2つを同時に仮定することは多い。ホワイトガウスノイズ（白色ガウス雑音）は実世界のノイズとしてよい近似であるからである（中心極限定理）。これらのモデルは加法性ホワイトガウスノイズ (AWGN、additive white Gaussian noise) と呼ばれる。

以下の2つの条件を満たすようなw(t) をホワイトノイズと定義する。

• ${\displaystyle \mu =E[w(t)]=0}$