Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu hoặc SNR trong âm thanh: Nó dùng để làm gì?

Khi chọn bất kỳ sản phẩm âm thanh phát ra âm thanh (ví dụ: thẻ âm thanh được tích hợp vào bo mạch chủ), một trong những thông số mà nhà sản xuất luôn chỉ định (hoặc ít nhất phải làm như vậy) là tỷ lệ tín hiệu trên tín hiệu. tiếng ồn , đôi khi được gọi đơn giản SNR gọi tắt. Tuy nhiên, nó được thể hiện ở một giá trị mà nếu không có tham chiếu chúng ta không thể biết nó tốt hay xấu, vì vậy trong bài viết này chúng tôi sẽ cho bạn biết tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trong thiết bị âm thanh là gì, những gì được đo lường và để làm gì.

Trên thực tế, khi chúng ta nói về các sản phẩm âm thanh, có rất nhiều thông số mà các nhà sản xuất thông báo cho chúng ta, nhưng trừ khi bạn hiểu rõ về từng thứ trong số chúng là gì, chúng sẽ chẳng có ích lợi gì ngoại trừ việc mua giá trị của sản phẩm này với giá trị của sản phẩm khác , và thậm chí như vậy Có thể bạn không biết liệu SNR cao hơn có tốt hơn cho một sản phẩm nhất định hoặc có thể sản phẩm có tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp hơn là thích hợp nhất, vì vậy hãy đi vào vấn đề để có thể xác định nó đúng cách.

Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm

Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu hoặc SNR là gì?

Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu, S / R hoặc SNR (Signal to Noise Ratio) được định nghĩa là tỷ số giữa công suất đầu ra của tín hiệu được truyền và công suất của tiếng ồn làm hỏng tín hiệu đó (do đó chúng tôi chỉ nói về các thiết bị phát ra âm thanh và không bao giờ của các thiết bị nhận nó). Biên độ này được đo, giống như hầu hết mọi thứ liên quan đến âm thanh, bằng decibel.

Thông thường, nhiều nhà sản xuất sử dụng thuật ngữ phạm vi hoạt động như một từ đồng nghĩa với SNR, nhưng bạn phải cẩn thận vì một số sử dụng nó như một chiến lược tiếp thị để làm cho nó có vẻ là SNR trong thực tế, phạm vi động phục vụ cho biết khoảng cách giữa mức đỉnh đầu ra và tiếng ồn xung quanh. Do đó, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu được chỉ ra bằng decibel xuất hiện trong các thông số kỹ thuật của thiết bị, do đó, nó không có ý nghĩa gì nếu nó không đi kèm với các điểm tham chiếu được sử dụng, cũng như trọng số.

Để chỉ ra chính xác dải động, phép đo decibel phải đi kèm với đường cong trọng số và mức tham chiếu được sử dụng để đo nó. Ví dụ: hãy tưởng tượng một thiết bị có các đặc điểm sau: 60 dB, CIR 468-3 (tham chiếu 1 KHz, 320 nWb / m -1 ). Trong trường hợp này:

  • CIR 468-3 là đường cong trọng số.
  • 1 KHz là tần số được sử dụng làm tham chiếu.
  • 320 nWb/m -1 là mức từ mà mức chuẩn đã được ghi lại.

Rõ ràng, nếu bạn muốn mua thiết bị về đáp ứng tần số của nó, họ phải đo tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu bằng cách sử dụng cùng một đường cong trọng số và mức tham chiếu, điều may mắn là phổ biến nhất trong ngành, vì vậy mức SNR là thường là so sánh.

Yếu tố tiếng ồn

Khi nói về tiếng ồn trong thiết bị âm thanh, chúng tôi không đề cập đến tiếng ồn nền , vì điều này rõ ràng có thể thay đổi tùy thuộc vào hoàn cảnh, vị trí hoặc nếu có một người đàn ông bấm còi xe của anh ta ở đèn giao thông gần cửa sổ của bạn. Không, tiếng ồn khi chúng ta nói về âm thanh đề cập đến độ lớn của tiếng ồn do chính thiết bị điện tử tạo ra, chẳng hạn như tiếng ồn mà một khuếch đại đưa vào tín hiệu.

Amplificador de una tarjeta de sonido integrationda

Độ lớn của tiếng ồn này có thể được biểu thị bằng cái gọi là hệ số tiếng ồn (F), là kết quả của việc chia tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu ở đầu vào (S / R) cho tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu ở đầu ra (S / R), khi giá trị tín hiệu và nhiễu được biểu thị bằng các giá trị đơn giản. Do đó, công thức sẽ được biểu thị như sau:

Công thức yếu tố ruido

Tuy nhiên, và chúng tôi rất tiếc, các giá trị của tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu được biểu thị bằng decibel và do đó chúng tôi nói về công thức logarit. Vì hệ số tiếng ồn cũng phải được biểu thị bằng decibel là cường độ âm thanh, nên công thức sẽ như sau:

Yếu tố ruido logaritmico và decibelios

Yếu tố tiếng ồn là một cường độ rất quan trọng trong hệ thống truyền âm thanh vì trong khi tiếng ồn bên ngoài không bao giờ có thể được loại bỏ hoàn toàn, việc giảm tiếng ồn do chính thiết bị âm thanh tạo ra phụ thuộc vào việc chăm sóc thiết kế của chúng, vì vậy nói cách khác, hệ số tiếng ồn càng thấp , nhà sản xuất càng nâng niu thiết kế, mang đến chất lượng tốt hơn.

SNR cao hơn hay thấp hơn là tốt hơn?

Tóm lại ở trên để rõ ràng hơn, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu là yếu tố phân tách công suất phát ra của một thiết bị với tiếng ồn ảnh hưởng đến nó, và do đó sự khác biệt này càng lớn thì càng tốt. Do đó, khi chọn card âm thanh, bộ khuếch đại hoặc thiết bị phát ra âm thanh khác, khi bạn xem thông số kỹ thuật của nó, bạn nên biết rằng thiết bị có SNR cao nhất sẽ cung cấp công suất tín hiệu cao hơn, sẽ ít có xu hướng bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn của chính tín hiệu.

Bây giờ, giá trị nào của SNR chúng ta có thể coi là tốt? Nó phụ thuộc vào danh mục sản phẩm, nhưng khi chúng ta nói về card âm thanh được tích hợp trong bo mạch chủ PC thông thường, SNR 90 dB đã là khá ổn. Tất nhiên, trong các giải pháp chuyên dụng, chúng tôi sẽ phải tìm kiếm các giá trị cao hơn, nếu có thể chúng vượt quá 100 dB.

Một số nhà sản xuất cũng đề cập đến yếu tố tiếng ồn trong các đặc tính kỹ thuật của thiết bị của họ, và về vấn đề này những gì bạn nên tìm kiếm chính xác là ngược lại, một giá trị càng nhỏ càng tốt. Thật không may, hầu hết các nhà sản xuất điện tử tiêu dùng không thể hiện giá trị này, như chúng tôi đã giải thích trước đây là khá quan trọng và người ta chỉ thấy nó được định nghĩa trong các sản phẩm được thiết kế cho âm thanh chuyên nghiệp.

Chính xác, đây là thông số mà hầu hết các nhà sản xuất đều biết họ không công bố, nhưng họ “giấu nhẹm sự xấu hổ” để nói nếu sản phẩm của họ không tốt. Vì lý do này, việc chỉ các nhà sản xuất sản phẩm âm thanh chuyên nghiệp công bố giá trị này là điều bình thường, vì nếu sản phẩm của họ thực sự tốt và chất lượng thì họ sẽ không có gì phải che giấu. Trong mọi trường hợp, bạn cũng đừng lo lắng vì không có sản phẩm âm thanh nào mà bạn để mắt tới lại không xác định yếu tố này, vì đối với người dùng bình thường, điều đó cũng sẽ không tạo ra sự khác biệt.