信噪比

🏠 首页 《无线电》杂志 1991年 🔗 第5期 🔗 第40页 分类:答读者问 🔗 徐达林 🔗

收音机收听广播或录音机放音时,扬声器里除了广播声和音乐声外,总还有各种杂声。这些杂声有的是雷电、各种电机、电器产生的干扰,有的是电声设备本身的元件、器件产生的。所有这些杂声我们都称之为噪声。噪声越小,广播和音乐听起来就越清晰。为了衡量电声设备的质量,常用“信噪比”这个技术指标。所谓信噪比就是指有用信号功率S和噪声功率N的比值,记作S/N。

由于噪声总是混在有用信号中难以分开和完全消除的,当放大器把有用信号放大时,噪声信号也被一起放大,所以单用有用信号功率值或噪声信号功率值都不能确切地反映出电声设备的质量。例如有一台收音机甲,它的有用信号输出功率是500毫瓦,噪声功率是5毫瓦,两者相差一百倍,收听广播很清晰。另一台收音机乙,有用信号输出功率1000毫瓦,噪声功率达500毫瓦,和有用信号相差无几,结果有用信号被淹没在噪声中,什么也听不清。虽然后者的输出功率比前者大,但因为信噪比低于前者,所以质量大大不如前者。可见衡量它们收放音的效果,用信噪比是非常说明问题的。信噪比S/N愈大,说明收听效果好、清晰。

人的耳朵有一种奇特的性能,它对声音的响度的感觉是与输出音频功率的对数成正比的。为了适应这个特点,信噪比的大小也是用有用信号功率(或电压)和噪声功率(或电压)比值的对数来表示的。这样计算出来的单位称为“贝尔”。实用中因为贝尔这个单位太大,所以用它的十分之一做计算单位,称为分贝。于是有

信噪比=10log\(\frac{信号功率(毫瓦)}{噪声功率(毫瓦)}\)(分贝)

或信噪比=20log\(\frac{信号电压(伏)}{噪声电压(伏)}\)(分贝)

例如上例中收音机甲的信噪比是20分贝,收音机乙的信噪比只有3分贝。所以甲的性能比乙好。(徐达林)