訊噪比(Signal Noise Ratio) 是用來度量聲音訊號品質的數值
訊號噪音比是指有用訊號功率與無用的噪音功率之比，通常以分貝為單位。如果擁有較高的訊噪比意味著在許多被噪音掩蓋著的弱音細節會呈現出來，使聲音的層次感增加，衡量訊噪比好、壞並沒有絕對的判別數據。
設備的信噪比越高表明它產生的雜音越少。信噪比數值越高，噪音越小。
另一解釋：它是指在規定輸入電壓下的輸出信號電壓與輸入電壓切斷時，輸出所殘留之雜音電壓之比，以db為單位。信噪比越高，表明它產生的雜音越少，也表示聲音處理器材的能力越佳。一顆不錯的DAC的SNR大概都有120dB，通常信噪比越高 背景就越乾淨，也就是說比較不會聽到底噪，底噪是一種電流聲，會影響聽音樂。
音頻信噪比
音頻信噪比是指設備正常聲音信號強度與雜訊信號強度的比值。當信噪比低，小信號輸入時噪音嚴重，在整個音域的聲音明顯變得渾濁不清，不知發的是什麼音，嚴重影響音質。信噪比的大小是用有用信號功率（或電壓）和雜訊功率（或電壓）比值的對數來表示的。這樣計算出來的單位稱為“貝爾”。實用中因為貝爾這個單位太大，所以用它的十分之一做計算單位，稱為“分貝”。
信噪比的測量及計算：
通過計算公式我們發現A信噪比不是一個固定的數值，它應該隨著輸入信號的變化而變化，如果雜訊固定的話，顯然輸入信號的幅度越高信噪比就越高。顯然，這種變化著的參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，作為器材設備的一個參數，信噪比被定義為了 “在設備最大不失真輸出功率下信號與雜訊的比率”，這樣，所有設備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，而是通過測量雜訊信號的幅度換算出來的，通常的方法是：給放大器一個標準信號，通常是0.775Vrms或2Vp-p@1kHz, 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，然後撤除輸入信號，測量此時出現在輸出端的雜訊電壓，記為Vn，再根據10LOG(Vn/Vs)就可以計算出信噪比了。
這樣的測量方式完全可以體現設備的性能了。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，實際聽起來雜訊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，而是這種測量方法沒有考慮到人的耳朵對於不同頻率的聲音敏感性是不同的，同樣多的雜訊，如果都是集中在幾百到幾千Hz，和集中在20KHz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，科學家們找到了一條“通用等響度曲線”，這個曲線代表的是人耳對於不同頻率的聲音的靈敏度的差異，將這個曲線引入信噪比計算方法後，先兆比指標就和人耳感受的結果更為接近了。雜訊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。這種計算方式被稱為“A計權”，已經稱為音響行業中普遍採用的計算方式。
雜訊的種類、來源及電磁相容
在一個音響系統中，由於信號是串聯的，因此一件設備的雜訊會進入下面的設備中被放大，所以系統最後的雜訊是系統中所有設備雜訊的累加。但是，當我們瞭解了系統中每一件器材的信噪比指標後，是否就可以確定整個系統的信噪比指標了呢？不，遠遠不能。這就要從雜訊的來源和種類說起了。
我們把雜訊的來源分為內部和外部兩種，由於實驗室的測試條件通常都十分優越，所以在這種條件下測試的信噪比指標實際是設備內部雜訊的反應，內部雜訊主要是由於電路設計、製造工藝等因素，由設備自身產生的，而外部雜訊是由設備所在的電子環境和物理化學環境（自然環境）所造成的，外部雜訊是不可能反映在信噪比指標中的。這一點通常會被很多人所忽略，經常聽到有人說：這唱機的信噪比指標不是挺高的嗎？怎麼聽起來噪音這麼大，騙人的吧……。這就是沒有搞清楚信噪比指標含義所造成的誤解。
外部雜訊通常被稱為“干擾”，這種干擾可能是電磁干擾，也可能是機械振動干擾，也可能來自溫度變化的干擾……總之，都不是器材自身產生的。於是此時另一個不太起眼的指標凸現出了它的意義－電池相容性。
電磁相容性有兩個層次的含義，一是設備在運行時不會對其他設備產生干擾，二是耐受干擾的能力強，在一定的外界干擾下仍能正常工作。第一層意思容易理解，而第二層意思對於音響設備來說，還有更進一步的含義，那就是如何定義“正常工作狀態”。這個正常工作不應該僅僅是“出聲就好”，還應該是保證一定的性能指標，這其中就包括有信噪比。也就是所，一個電磁相容性能優良的設備器材，在一定的外界干擾條件下，其信噪比指標不應該有明顯的劣化。
實際上，很多音響產品在電路設計中都有“電磁相容”的影子，比如在電源輸入端設計濾波器、壓敏電阻，外殼採用金屬材料，內部信號線採用遮罩線等等，實踐證明，這些措施對於抑制干擾有很大的作用。
雜訊的來源很複雜，我們可以把它們大致歸結為三種，一種是元器件產生的固有雜訊，電路中幾乎所有的元器件在工作時都會產生一定的雜訊，電晶體、電阻、電容，這種雜訊是連續的，基本上是固定不變的，並且頻譜分佈很廣泛，這種雜訊除了改進元器件的材料和生產工藝外，幾乎沒有任何辦法消除，也就是說，這種雜訊幾乎可以不用實驗，在圖紙上進行計算就可以推算出來。好在現在很多優質元器件的固有雜訊都很小，在設計電路時選擇優質元器件就可以把這種雜訊壓制到非常小的水準，小到我們根本不會聽見。
第二種雜訊來源於電路本身的設計失誤或者安裝工藝上的缺陷，電路設計失誤往往會導致電路的輕微自激（一種自由振盪狀態），這種自激一般在我們可以聽到的聲音範圍之外，但是在某些特定條件下它們會對聲音的中高頻產生斷續的影響，從而產生雜訊。安裝工藝失誤就稍微複雜一些，比如接插件接觸不良，接觸表面形成二極體效應或者接觸電阻隨溫度、振動等影響發生變化而導致信號傳輸特性變化，產生雜訊。還有元器件排布上的失誤，將高熱的元器件排布在對溫度敏感的元器件旁邊，或者將一些有輕微振動的元器件放在對振動敏感的元器件旁邊，或者沒有足夠的避震措施……等等這些，都會產生一定的雜訊。這些雜訊可以說都是人為造成的，對於經驗豐富的電子設計師來說，這些雜訊都是可以避免或者大大減輕的。
第三種雜訊則是非常廣泛的，也是經常被提起的干擾雜訊。這種雜訊來源很複雜，主要包括幾個方面：
空間輻射干擾雜訊：任何導體通過交變電流的時候都會引起周圍電場強度的變化，這種變化就是電場輻射，同樣，像變壓器這樣的磁體也會引起周圍磁場強度的交替變化。我們知道，交變電場和磁場中的閉合導體會產生和電場磁場變化頻率相同的交變電流，也叫感應電流。音響設備中所有的元器件、導線、電路板上的銅箔都是電導體，因此不可避免地會產生感應電流。這種感應電流疊加在信號中就會產生雜訊。
線路串擾雜訊：某些電氣設備會產生干擾信號，這些干擾信號通過電源、信號線等線路直接竄入音響設備中。
傳輸雜訊：這種雜訊是信號在傳輸過程中由於傳輸介質的問題產生的，比如接插件的接觸不良、信號線材質不佳、地電流串擾等等。其中，地電流串擾是經常容易被忽視的問題。由於民用音響器材大多採用非平衡傳輸方式，信號線的外遮罩層實際上也參與的信號的傳輸，通常遮罩層與音響器材的“地”連接，大多數音響器材的地是和設備的外殼相連的，並且和住宅供電線路提供的“大地”相連接。在正常情況下，住宅供電的大地是非常理想的，它使得所有連接線路的“地”都是平等的。但是，一旦這個接地出現故障，甚至某些不負責任的電力公司將這個地與市電的“零線”連接，就會出現問題了。此時消耗功率大的器材的“地”電壓比別的器材要 “高一點”，比且這個高低的差別還會隨著消耗功率的大小發生變化，我們知道，一般的音頻信號線中傳輸的信號是很微弱的，這變化則足以使得信號線中傳輸的信號產生很大的變化。這變化除了產生失真外，也包含了一定的雜訊。並且，由於接地不良，空間輻射對於信號傳輸的影響也會加劇。
Reference: http://mypaper.pchome.com.tw/ blueeyes_cherry/post/ 1320593472
留言列表
