S/N 比とは何か、なぜ重要なのか?

ほとんどの人は、アンプの電力仕様の重要性を理解しています。ほとんどの場合、使用しているスピーカーの熱またはサスペンションの限界に達するまで、より多くの電力を使用することは良いことです。モバイル エレクトロニクスのアンプ、プロセッサ、またはソース ユニットで非常に重要な仕様の 1 つに、信号対雑音比があります。この記事では、S/N 比の数値とは何か、なぜ重要なのかを説明します。

いつもうるさい！

ワイヤー、抵抗器、コンデンサー、インダクターなどのデバイスを介して信号を渡すと、たまたま発生します。 、トランジスタ、または考えられるその他のあらゆるもの - ごくわずかなノイズが信号に追加されます。ノイズにはさまざまな種類があります。電子がデバイスを通過する際に跳ね返るランダムな動きにより、熱ノイズが発生します。温度が高いほど、ノイズが多くなります。もう 1 つの一般的なノイズはショット ノイズです。電子が 2 つの材料間のバリアまたはギャップを横切るときの電子の到着時間の差は、ショット ノイズの原因となります。内部に異なる層の材料を持つトランジスタやダイオードなどのデバイスは、ショット ノイズの一般的な発生源です。ノイズにはさらに多くの種類があります。

ご想像のとおり、これらのデバイスのいずれかによって生成されるノイズの量はごくわずかです。多数のコンポーネントからのわずかなノイズを加算して、結果の信号を増幅すると、回路の出力のノイズ量が劇的に増加します。

ノイズはソースユニット、シグナルプロセッサ、アンプで発生します。シグナル チェーンにノイズを追加すると、それを除去することは基本的に不可能です。

騒音の音

ノイズがどのように聞こえるかを聞く簡単な方法は、ヘッドフォンをラップトップ コンピュータに接続し、音量を上げることです。かなり高い。ヘッドフォンからシューという音が聞こえます。それはノイズです。 (注:注意してください。私たちは、あなたが一生オーディオ愛好家であることを望んでいます。コンピュータが音を再生する前にヘッドフォンを外してください。聴覚に損傷を与える危険があります。)

騒音の測定方法

電子部品が生み出すノイズを定量化する方法はいくつかあります。 1 つの方法は、デバイスの出力のノイズを単純に絶対値で表すことです。測定はボルトまたはワットで行うことができ、ノイズ信号の振幅を定量化します。ただし、これがオーディオ コンポーネントの説明に使用されることはありません。

製品が信号に加えるノイズを定量化する最も一般的な方法は、デバイスから出力されるオーディオ信号のノイズ レベルと比較することです。これらのレベルの差は非常に大きくなる可能性があるため、デシベル (dB) スケールを使用して信号レベルとノイズ レベルの比率を示します。デシベル スケールは対数です。そのため、6 dB の差は振幅比の 2 倍を表し、20 dB は振幅の 10 倍、40 dB は 100 倍、60 dB は 1000 倍、80 dB は 10,000 倍などです。

中程度の品質のアンプを見てみましょう。素晴らしいものも、悲惨なものもありません。この架空のアンプの S/N 比は、4 オーム負荷への 1 ワットの電力出力を基準にした場合、-82.3 dB であることがわかります。どういう意味ですか？まず、4 Ω スピーカーに 1 ワットの電力を生成するには、アンプから出力される信号の 2 ボルト RMS が必要であることを知っています。当社の騒音レベルは、2 ボルトよりも 82.3 dB 静かです。オンライン計算機を使用すると、このアンプによって生成されるノイズは 2 ボルトの 0.00006918309709189363 倍小さいため、約 0.000138 ボルトになります。もう少し計算すると、4.785 ナノワットになります。

いいえ。それはあまりノイズではありません。ほとんどの場合、おそらく聞こえません。

頑張って平均以下のアンプを見つけたらどうしますか? S/N スペックが 70 dB 程度下がったものはありますか?この計算を 2 ボルトの定格出力に適用すると、99.99 ナノワットのノイズ レベルが得られます。はい、前の例に比べてワット数が大幅に増えています。

謎の信号対雑音比の解明

約10年以上前のアンプのスペックを見たり、数値が異常に高い場合は、アンプの最大出力能力を比較要因としてノイズレベルを評価している可能性があります。アンプのノイズ出力レベルを 1 ワットで 85 dB と測定した場合、アンプの出力を 10 ワットに上げます。追加のノイズが発生しないと仮定すると、S/N 比は -95 dB になります。アンプがノイズなしで 100 ワットを生成できる場合、比率は -105 dB になります。 1000 ワットを生成できるアンプは数百あるため、ノイズ比の測定値は -115 dB になります。ギフト用の箱やパンフレットに数字を印刷したり、ウェブサイトに掲載したりする場合、S/N 比が -115 dB であると言えることは、-85 dB よりも魅力的に見えます。

CEA-2006 仕様は、S/N 比ノイズ測定の一連の標準ガイドラインを確立しました。仕様では、S/N 比を 4 Ω 負荷への 1 ワットの出力と比較して測定することが規定されています。測定プロセス中のアンプの感度設定の調整を定量化するのに役立つ新しい仕様が進行中です。現状では、アンプの設定が低いほど、S/N 比の測定値が良くなります。これを確認したいですか？次にアンプを取り付けるときは、アンプに信号が接続されていない状態でシステムの電源を入れ、スピーカーを聴いてください。次に、アンプのゲインを最大まで上げます。騒音レベルが上がるのが聞こえます。先に進む前に、ゲインを下げてシステムをシャットダウンしてください。

騒音がないことはなぜ重要なのですか?

信号にノイズを加えたくないという欲求をどのように定量化できますか?ここに簡単な類推があります。最近テレビを購入した方なら、「黒く黒い」という表現を聞いたことがあるかもしれません。「黒く黒い」とは、信号がないときに画面がどれだけ暗くなるかを指します。黒い方が良いです。オーディオ システムについて考えるとき、「より負の」S/N 比は、ノイズがオーディオ信号よりも小さいことを意味します。私たちはノイズを聞きたくありません。 -90 dB は -80 dB よりも優れています。行きますか？クリアしますか?

カーオーディオ製品を選択する際には、バランスをとる基準が非常に多くあります。電力レベル、効率、歪み特性、特徴、および機能のすべてが重要な役割を果たします。 S/N 比測定の意味を理解することは非常に重要です。私たちは音楽に歪みやノイズを加えたくありませんが、物理法則はその贅沢を否定しています。慎重な設計と内部コンポーネントの選択により、これらの悪影響を最小限に抑える製品を選択するよう最善を尽くしてください。お住まいの地域のモバイル エレクトロニクス スペシャリストが、すばらしい機器をご案内します。立ち寄って最新情報をチェックしてください。