信噪比和靈敏度的關係分析

2020-12-05 電子發燒友

信噪比和靈敏度的關係分析

發表於 2017-12-15 16:34:31

　　信噪比，英文名稱叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOISE RATIO），又稱為訊噪比。是指一個電子設備或者電子系統中信號與噪聲的比例。這裡面的信號指的是來自設備外部需要通過這臺設備進行處理的電子信號，噪聲是指經過該設備後產生的原信號中並不存在的無規則的額外信號（或信息），並且該種信號並不隨原信號的變化而變化。

　　同樣是「原信號不存在」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，這個以後再講。

　　信噪比的計量單位是dB，其計算方法是10lg（PS/PN），其中Ps和Pn分別代表信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分別代表信號和噪聲電壓的「有效值」。在音頻放大器中，我們希望的是該放大器除了放大信號外，不應該添加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信號的功率與同時輸出的噪聲功率的比，常常用分貝數表示，設備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，說明混在信號裡的噪聲越小，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。

　　靈敏度（Sensitivity）是指某方法對單位濃度或單位量待測物質變化所致的響應量變化程度，它可以用儀器的響應量或其他指示量與對應的待測物質的濃度或量之比來描述。靈敏度指示器的相對於被測量變化的位移率，靈敏度是衡量物理儀器的一個標誌，特別是電學儀器注重儀器靈敏度的提高。通過靈敏度的研究可加深對儀表的構造和原理的理解。

　　信噪比和靈敏度的關係

　　為什麼會有噪聲呢？

　　我們都知道我們生活在一個複雜的電磁場的環境下。音源，功放等不僅受到外界電磁幹擾，在其內部，也有電磁幹擾。這些幹擾會對信號造成非常顯著的影響。

　　如何去除這些幹擾呢？

　　一種是模擬方式，最常見的就是阻容電路，也就是電路中並聯一個電阻和電容（見圖）。一種是數字方式，就是通過各種算法實現對噪聲的去除。

　　現在多數音源都採用模擬數字結合的方式進行濾波。

　　

　　信噪比和靈敏度是什麼意思

　　音頻信噪比是指音響設備播放時，正常聲音信號強度與噪聲信號強度的比值。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）和噪聲功率（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」。對於可攜式DVD來說，信噪比至少應該在70dB（分貝）以上，才可以考慮。 這樣應該沒錯 對放大器來說，靈敏度一般指達到額定輸出功率或電壓時輸入端所加信號的電壓大小，因此也稱為輸入靈敏度；對音箱來說，靈敏度是指給音箱施加1W的輸入功率，在喇叭正前方1米遠處能產生多少分貝的聲壓值。

　　● 靈敏度

　　該指標表示當給音箱輸入1W、1000Hz的聲音信號時，在離音箱喇叭平面垂直中軸前方1米處所測得的聲壓級別大小。通常輸入信號越低，音箱的反應靈敏度就越高。一般來說，音箱的靈敏程度每相差3dB，其輸出的聲壓就會相差一倍左右；根據規定，將87dB大小的靈敏程度定為中檔級別，低於84dB大小的稱為低靈敏度，而高於90dB大小的則稱為高靈敏度。通常情況下，音箱的靈敏程度的提高常常是通過犧牲失真度為代價的，所以對音箱靈敏程度的要求也不應該太高。

　　

　　一般音箱的參數表上都會有靈敏度和信噪比參數

　　● 信噪比

　　信噪比表示音箱在正常情況下，回放出來的聲音信號和噪聲信號的比值。它直接影響著音箱的聲音播出質量，通常信噪比越低，輸入信號比較小時，音箱中就越容易出現比較嚴重的噪音，而且在整個音域的聲音明顯變得渾濁不清，不知發的是什麼音。為了保證聲音效果，建議80dB以上大小信噪比的音箱才能納入購買範圍。

　　

　　即使是藍牙音響這些值也會標出

　　● 可擴展性

　　可擴展性指標表示音箱是否支持多聲道音頻信號的同時輸入、是否有接無源環繞音箱的輸出接口、是否支持USB輸入或其它的數字輸入形式。一般來說，可擴展性高的音箱，其日後的適應能力就強，而且與其它多媒體設備之間的連接兼容性方面也會越好，所以建議大家最好選擇可擴展性強的音箱，以保證自己的音箱在幾年之內不會被淘汰。

　　

　　音箱接口的擴展性也是相當值得注意的

　　寫在最後：

　　以上這些參數中可以說有一些是大家都經常會注意到的，但對於失真程度、性噪比這些可能只有一些老燒友們才能夠完全理解和關注，而一般人則可能忽略這些。雖然作為正常的音箱消費者我們無意義去完全剖析這些參數的原理意義，但以最基本的方式能夠知道這些參數怎樣是達標的還是很有必要。我們希望在這篇文章讀完後能夠為大家帶來一定的幫助，這樣的普及性知識我們也會在今後持續為大家更新，有興趣的朋友請繼續關注本頻道。

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