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  • 1 # y萍562

     信噪比,英文名稱叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),又稱為訊噪比。是指一個電子裝置或者電子系統中訊號與噪聲的比例。這裡面的訊號指的是來自裝置外部需要透過這臺裝置進行處理的電子訊號,噪聲是指經過該裝置後產生的原訊號中並不存在的無規則的額外訊號(或資訊),並且該種訊號並不隨原訊號的變化而變化。

      同樣是“原訊號不存在”還有一種東西叫“失真”,失真和噪聲實際上有一定關係,二者的不同是失真是有規律的,而噪聲則是無規律的。

      信噪比的計量單位是dB,其計算方法是10lg(Ps/Pn),其中Ps和Pn分別代表訊號和噪聲的有效功率,也可以換算成電壓幅值的比率關係:20Lg(Vs/Vn),Vs和Vn分別代表訊號和噪聲電壓的“有效值”。在音訊放大器中,我們希望的是該放大器除了放大訊號外,不應該新增任何其它額外的東西。因此,信噪比應該越高越好。

      狹義來講是指放大器的輸出訊號的功率與同時輸出的噪聲功率的比,常常用分貝數表示,裝置的信噪比越高表明它產生的噪聲越少。一般來說,信噪比越大,說明混在訊號裡的噪聲越小,聲音回放的音質量越高,否則相反。信噪比一般不應該低於70dB,高保真音箱的信噪比應達到110dB以上

      透過計算公式我們發現,信噪比不是一個固定的數值,它應該隨著輸入訊號的變化而變化,如果噪聲固定的話,顯然輸入訊號的幅度越高信噪比就越高。顯然,這種變化著的引數是不能用來作為一個衡量標準的,要想讓它成為一種衡量標準,就必須使它成為一個定值。於是,作為器材裝置的一個引數,信噪比被定義為了“在裝置最大不失真輸出功率下訊號與噪聲的比率”,這樣,所有裝置的信噪比指標的測量方式就被統一起來,大家可以在同一種測量條件下進行比較了。信噪比通常不是直接進行測量的,而是透過測量噪聲訊號的幅度換算出來的,通常的方法是:給放大器一個標準訊號,通常是0.775Vrms或2Vp-p@500Hz,調整放大器的放大倍數使其達到最大不失真輸出功率或幅度(失真的範圍由廠家決定,通常是10%,也有1%),記下此時放大器的輸出幅Vs,然後撤除輸入訊號,測量此時出現在輸出端的噪聲電壓,記為Vn,再根據SNR=20lG(Vs/Vn)就可以計算出信噪比了。Ps和Pn分別是訊號和噪聲的有效功率,根據SNR=10lg(Ps/Pn)也可以計算出信噪比。

      這樣的測量方式完全可以體現裝置的效能了。但是,實踐中發現,這種測量方式很多時候會出現誤差,某些信噪比測量指標高的放大器,實際聽起來噪聲比指標低的放大器還要大。經過研究發現,這不是測量方法本身的錯誤,比如說同樣多的噪聲,如果都是集中在幾百Hz,和集中在20000Hz以上是完全不同的效果,後者我們可能根本就察覺不到。因此就引入了一個“權”的概念。這是一個統計學上的概念,它的核心思想是,在進行統計的時候,應該將有效的、有用的資料進行保留,而無效和無用的資料應該儘量排除,使得統計結果接近最準確,每個統計資料都由一個“權”,“權”越高越有用,“權”越低就越無用,毫無用處的資料的“權”為0。於是,經過一系列測試和研究,科學家們找到了信噪比計算方法後,信噪比指標就和人耳感受的結果更為接近了。噪聲中對人耳影響最大的頻段“權”最高,而人耳根本聽不到的頻段的“權”為0。

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