信噪比:信噪比，英文名稱叫做SNR或S/N（SIGNAL-NOISE R -百科知識中文網

概念簡介

信噪比是音箱回放的正常聲音信號與無信號時噪聲信號(功率)的比值。用dB表示。例如，某音箱的信噪比為80dB，即輸出信號功率比噪音功率大80dB。信噪比數值越高，噪音越小。

“噪聲”的簡單定義就是：“在處理過程中設備自行產生的信號”，這些信號與輸入信號無關。對於MP3播放器來說，信噪比都是一個比較重要的參數，它指音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出噪音強度之間的比率稱為信號噪聲比，簡稱信噪比（Signal/Noise），通常以S/N表示，單位為分貝（dB）。對於播放器來說，該值當然越大越好。

它也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，也可看成是最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率，通常以S/N表示。一般用分貝（dB）為單位，信噪比越高表示音頻產品越好，常見產品都選擇60dB以上。

國際電工委員會對信噪比的最低要求是前置放大器大於等於63dB，後級放大器大於等於86dB，合併式放大器大於等於63dB。合併式放大器信噪比的最佳值應大於90dB，CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達110dB以上。信噪比低時，小信號輸入時噪音嚴重，整個音域的聲音明顯感覺是混濁不清，所以信噪比低於80dB的音箱不建議購買，而低音炮70dB的低音炮同樣原因不建議購買。

影響意義

收音機聽廣播或錄音機放音樂時，揚聲器里除了廣播聲和音樂聲外，總還含有各種雜聲。這些雜聲有的是雷電、電機、電器設備等產生的干擾；有的是電身設備本身的元件、器件產生的。所有這些雜聲都稱之為噪聲。噪聲越小，廣播和音樂聽起來就越清晰。為了衡量電聲設備的質量，常用“信噪比”這個技術指標。所謂信噪比就是指有用信號功率S和噪聲功率N的比值，記作S/N。

由於噪聲總是混在有用信號中難以分開和完全消除的，當放大器把有用信號放大時，噪聲信號也被一起放大，所以單用有用信號功率值或噪聲信號功率值都不能確切地反映出電聲設備的質量。例如：有一台收音機甲，它的有用信號輸出功率是500毫瓦，噪聲功率是5毫瓦，兩者相差一百倍，收聽廣播很清晰。另一台收音機乙，有用它的有用信號輸出功率是1000毫瓦，噪聲功率是500毫瓦，和有用信號相差無幾，結果有用信號被淹沒在噪聲中，什麼也聽不清。雖然後者的輸出功率比前者大，但因為“信噪比”底於前者，所以質量大不如前者。可見衡量它們收放音的效果，用信噪比是非常說明問題的。信噪比S/N愈大，說明收聽效果好、清晰。

人的耳朵有一種奇特的特性，它對聲音的響度的感覺是與輸出音頻功率的對數成正比的。為了適應這個特點，信噪比的大小也是用有用信號功率（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”。如果收音機甲的信噪比是20分貝，收音機乙信噪比只有3分貝。所以甲的性能比乙好。

測量計算

通過計算公式發現，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，如果噪聲固定的話，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噪聲的比率”，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，而是通過測量噪聲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噪聲電壓，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，實際聽起來噪聲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，同樣多的噪聲，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、有用的數據進行保留，而無效和無用的數據應該儘量排除，使得統計結果接近最準確，每個統計數據都由一個“權”，“權”越高越有用，“權”越低就越無用，毫無用處的數據的“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。噪聲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。

噪聲關係

噪聲的種類、來源及電磁兼容

在一個音響系統中，由於信號是串聯的，因此一件設備的噪聲會進入下面的設備中被放大，所以系統最後的噪聲是系統中所有設備噪聲的累加。但是，當了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。這就要從噪聲的來源和種類說起了。

把噪聲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噪聲的反應，內部噪聲主要是由於電路設計、製造工藝等因素，由設備自身產生的，而外部噪聲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，外部噪聲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？。這就是沒有搞清楚信噪比指標含義所造成的誤解。

外部噪聲通常被稱為“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－電池兼容性。

電磁兼容性有兩個層次的含義，一是設備在運行時不會對其它設備產生干擾，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，一個電磁兼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“電磁兼容”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，內部信號線採用禁止線等等，實踐證明，這些措施對於抑制干擾有很大的作用。

噪聲的來源很複雜，可以把它們大致歸結為三種，一種是元器件產生的固有噪聲，電路中幾乎所有的元器件在工作時都會產生一定的噪聲，電晶體、電阻、電容，這種噪聲是連續的，基本上是固定不變的，並且頻譜分布很廣泛，這種噪聲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，這種噪聲幾乎可以不用實驗，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噪聲都很小，在設計電路時選擇優質元器件就可以把這種噪聲壓制到非常小的水平，小到我們根本不會聽見。

第二種噪聲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，從而產生噪聲。安裝工藝失誤就稍微複雜一些，比如接外掛程式接觸不良，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，產生噪聲。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，都會產生一定的噪聲。這些噪聲可以說都是人為造成的，對於經驗豐富的電子設計師來說，這些噪聲都是可以避免或者大大減輕的。

第三種噪聲則是非常廣泛的，也是經常被提起的干擾噪聲。這種噪聲來源很複雜，主要包括幾個方面：

空間輻射干擾噪聲：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噪聲。

線路串擾噪聲：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。

傳輸噪聲：這種噪聲是信號在傳輸過程中由於傳輸介質的問題產生的，比如接外掛程式的接觸不良、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，信號線的外禁止層實際上也參與的信號的傳輸，通常禁止層與音響器材的“地”連線，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”相連線。在正常情況下，住宅供電的大地是非常理想的，它使得所有連線線路的“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”連線，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，一般知道，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，也包含了一定的噪聲。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。

圖像信噪比

圖象的信噪比應該等於信號與噪聲的功率譜之比，但通常功率譜難以計算，有一種方法可以近似估計圖象信噪比，即信號與噪聲的方差之比。首先計算圖象所有象素的局部方差，將局部方差的最大值認為是信號方差，最小值是噪聲方差，求出它們的比值，再轉成dB數，最後用經驗公式修正。

如果是灰度圖像的話，SNR=（潔淨圖片中的像素點的灰度值之和）/abs（噪聲圖片的灰度值之和-潔淨圖片中的灰度值之和）為該圖像的信噪比。

在MR圖像信噪比中，平均次數增加，可以增加信噪比，但也增回掃描時間；層厚增加，可以增加信噪比，但降低了垂直分辨力；FOV增加，可以增加信噪比，但降低了空間分辨力；相位編碼增加，雖降低信噪比，但增加空間分辨力，掃描時間，偽影出現的機率；頻率編碼增加，降低信噪比，減少磁化偽影，增加空間分辨力；還有部分採集，並行採集技術的套用等等都會有影響的TR越短，信號越差，信噪比就差，但可以減少掃描時間；頻寬變窄，信噪比增加。

音頻信噪比

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”。對於攜帶型DVD來說，信噪比至少應該在70dB（分貝）以上，才可以考慮。

音頻信噪比又指音響系統對音源的重放聲與整個系統產生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機械噪聲等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統噪聲輸出功率的對數比值分貝(dB)來表示。信噪比越高表示音頻產品越好，設備的信噪比越高表明它產生的雜音越少。例如CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達l10dB以上。

網頁信噪比

網頁信噪比查詢信噪比(Signal/Noise)，原是電聲學領域中的一個概念，指聲音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出噪音強度之間的比率。在網頁最佳化中同樣存在這樣的原理，搜尋引擎抓取頁面，主要抓取除去html標籤後的文本內容，這部分內容可以認為是不失真聲音信號，而同時產生的那部分html標籤內容，可以被認為是噪音。因此，網頁信噪音比，可以這樣理解：指網頁中的文本內容部分與生成這些文本而產生的html標籤內容的比率。聲學中，信噪比越高，說明聲音信號越清晰，同理，網頁信噪比越高，說明頁面中純文本內容相對越多，搜尋引擎抓取頁面也越容易。提示：減少網頁中的圖片、 flash，將html修飾轉化為css樣式表，封裝css、js等，能大幅度提高網頁信噪比，一般來說網頁信噪音比小於30%為比較合理。

從盧亮在他的搜尋引擎研究中提出了“網頁信噪比”理論以後，網頁信噪比已經深入人心。最近看到在很多網頁中提到的網頁信噪比，其中含義是：指網頁中的文本內容部分與生成這些文本而產生的html標籤內容的比率。我認為這是個狹義的理解，因為搜尋引擎在抓取的過程中，會考慮到各種因素，比如：網頁的實際大小，對於這個問題需要特彆強調:雖然在很多的SEO著作中也提到，將flash，css封裝等方法，但在網頁的實際抓取過程中，並不為此為重要的依據，因為在各種鏈出中，還是會區分這樣的指向，如果用這樣的說法就不難解釋有些網頁以純文本方式體現的網頁和關鍵字詞密度以及大小一樣的網頁在搜尋引擎返回的結果高的原因。並且也能合理結實在一些搜尋結果中，關聯一個網站的第一頁是網站的某個以文字出現的頁面，而第二頁才是該站的首頁。

而另一個現象是，如果在頁面中出現的文字和連結沒有與實際內容有很大的聯繫，那么也會減低整體的網頁信噪比，這個是在實際過程能體會到的，最真實的例子是:在一次新聞搜尋中，順邁科技的一條新聞和sohu的新聞相衝突，發布時差在5分鐘左右，在第二天的搜尋結果中，該網頁竟然排在了sohu那條新聞的前面，順邁科技的pr=3，sohu網站為7，新的頁面都不該有pr那么，從框架上分析以後，整體是沒有大的區別，那么唯一的區別是sohu新聞頁面有些文字廣告和一個flash廣告，由此證明在頁面中內容的關聯率和排它率在整個網頁信噪比中有非常重要意義。

所以廣義的網頁信噪比的概念應當為：網頁中的文本以及各種因素（包括圖片，flash，css等連結）和網頁html標籤內容的比率。因當將網頁信噪比做一個重要的參數指標來策劃網站，因為任何因素都有可能導致SEO工作的失敗，為了規避這樣的風險，因當正確策劃整個網站的內容和框架，大量減少圖片以及flash的使用以及由此的封裝，最佳化html代碼。