Що таке відношення сигнал/шум і чому воно має значення?
Можливо, ви зіткнулися зі специфікацією продукту або навіть прочитали дискусію про співвідношення сигнал/шум. Ця специфікація, яку часто називають скорочено SNR або S/N, може здатися загадковою для середнього споживача. Проте, хоча математика, що стоїть за співвідношенням сигнал/шум, є технічною, концепція не є такою, і значення сигнал/шум може вплинути на загальну якість звуку системи.
Пояснення співвідношення сигнал/шум
Співвідношення сигнал/шум порівнює рівень потужності сигналу з рівнем потужності шуму. Найчастіше це виражається як вимірювання децибел (дБ). Більші цифри зазвичай означають кращу специфікацію, оскільки корисної інформації (сигналу) більше, ніж небажаних даних (шум).
Наприклад, коли аудіокомпонент містить відношення сигнал/шум 100 дБ, це означає, що рівень аудіосигналу на 100 дБ вищий за рівень шуму. Тому специфікація відношення сигнал/шум 100 дБ значно краща, ніж 70 дБ або менше.
Для ілюстрації скажімо, що ви розмовляєте з другом на кухні, у якого також дуже гучно працює холодильник. Скажімо також, що холодильник створює 50 дБ гулу — вважайте це шумом — оскільки він зберігає вміст охолодженим. Якщо друг, з яким ви розмовляєте, шепоче на рівні 30 дБ — вважайте це сигналом — ви не зможете почути жодного слова, тому що гул холодильника переважає мовлення вашого друга.
Ви можете попросити свого друга говорити голосніше, але навіть при 60 дБ вам все одно доведеться попросити його повторити речі. Розмова на рівні 90 дБ може здатися більше схожою на крик, але принаймні слова будуть почуті та зрозумілі. Це ідея співвідношення сигнал/шум.
Чому відношення сигнал/шум важливе
Ви можете знайти специфікації співвідношення сигнал/шум у багатьох продуктах, які займаються аудіо, включаючи динаміки, телефони (бездротові чи інші), навушники, мікрофони, підсилювачі, приймачі, вертушки, радіоприймачі, CD/DVD/медіа-плеєри, Звукові карти ПК, смартфони, планшети тощо. Однак не всі виробники інформують про це значення.
Фактичний шум часто характеризується як біле чи електронне шипіння, статичне чи низький чи вібраційний гул. Збільште гучність своїх динаміків до кінця, поки нічого не відтворюється; якщо ви почуєте шипіння, це шум, який часто називають «шумовим рівнем». Так само, як і холодильник в описаному раніше сценарії, цей рівень шуму завжди є.
Поки вхідний сигнал є сильним і значно перевищує рівень шуму, аудіо буде підтримувати більш високу якість, яке є найкращим співвідношенням сигнал/шум для чистого та точного звуку.
А як щодо обсягу?
Якщо сигнал виявляється слабким, ви можете подумати, що вам потрібно збільшити гучність, щоб збільшити вихід. На жаль, збільшення і зменшення гучності впливає як на рівень шуму, так і на сигнал. Музика може стати голоснішою, але й основний шум також буде. Щоб досягти бажаного ефекту, вам доведеться підвищити лише силу сигналу джерела. Деякі пристрої мають апаратні або програмні елементи, призначені для покращення співвідношення сигнал/шум.
На жаль, всі компоненти, навіть кабелі, додають аудіосигналу певний рівень шуму. Найкращі компоненти розроблені таким чином, щоб мінімальний рівень шуму був якомога нижчим, щоб максимізувати співвідношення. Аналогові пристрої, такі як підсилювачі та вертушки, як правило, мають нижче співвідношення сигнал/шум, ніж цифрові пристрої.
Інші міркування
Безумовно, варто уникати продуктів з дуже поганим співвідношенням сигнал/шум. Однак відношення сигнал/шум не слід використовувати як єдину специфікацію для вимірювання якості звуку компонентів. АЧХ і гармонійне спотворення, наприклад, також слід враховувати.