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[分享讨论] 科普:什么是信噪比?信噪比有哪些影响及如何改善信噪比

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发表于 2021年11月04日 17:10 57382 3 来源:影院音频> 分享讨论 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |

天马星空了 帖主

2021-11-4 17:10

当购买一台HiFi功放、一台HiFi前级、一台CD播放器、一台转盘、一台数字音频播放器或一台耳机放大器时,许多参数可以指导我们做出选择:放大功率和连接、支持的光盘类型和集成的DAC或驱动类型。
虽然信噪比经常被忽视,但它却是衡量HiFi音响质量的重要指标。
什么是信噪比?
任何电子音响设备(功放、前级、CD机、转盘等)都会产生或多或少的干扰信号和背景噪音,影响声音信号。产生这些噪声的正是它的元件(电容、晶体管、电阻等)。
信噪比(SNR)用分贝(dB)表示,表示测量的设备电路/元件产生的背景噪声(没有信号通过时的嘶嘶声)与信号在其标称电平(在模拟设备上定义为+4 dBu,相当于放大器VU表的 "0 "电平,例如)之间的电平差。
信噪比 1.JPEG
放大器的Vu表NAD M10上的0 dB电平对应于标称信号电平。
一个设备的信噪比越高,其背景噪声越低,换句话说,其运行越 "安静"。更安静的运行使更多细微的声音更易被听清。
一般认为,唱机转盘的信噪比为60分贝或以上,功放或CD播放器为90分贝或以上,前置放大器为100分贝或以上。
引起噪音的不同来源是什么?
什么是分量噪声或内部背景噪声?

不用做过多的技术解释,也应该知道电子系统中存在不同类型的噪声,这些噪声与电子器件的物理特性以及制造质量有关。在各种高保真器材的技术规格中提到的信噪比,就是用这种噪声水平来表示的。
基本噪声是与元件的内在物理特性有关的噪声,这些特性会产生电流和电压的统计波动。这些波动和它们引起的噪声是随机发生的,无法避免。两种主要的基本噪声是约翰逊-奈奎斯特噪声(热阻噪声又称约翰逊噪声)和射出噪声,又称量子噪声。约翰逊噪声是由物质中电子的无序运动产生的,这种运动随着温度的升高而加剧。因此,通过铝制散热器(翅片式)等方式冷却某些敏感元件是必要的。
信噪比 2.JPEG
对热敏感度最高的元件一般采用被动式铝散热器冷却,铝散热器可能有翅片,这样可以增加表面积,促进热交换(图:马兰士30型功放内部)。
所谓的 "技术 "噪声是由于元器件的技术不完善造成的。主要影响低频的技术噪声主要有两种:突发噪声和闪烁噪声。技术噪声与元器件的制造质量有直接关系。这也是我们区分经过优化的低噪声发烧元件和 "标准 "元件的方法。
最后,齐纳噪声和Avalanche噪声是基本噪声和技术噪声的结合。它们源于不可避免的统计波动,但它们的大小与相关元件的技术有关。因此,优化的元件可以显著降低这些噪声,但不能完全消除它们。
关于外部噪声除了功放、CD播放机或任何其他高保真或家庭影院组件的内部组件可能产生的背景噪音外,还有外部来源产生的噪音的风险。我们一般所说的电磁干扰(EMI)或射频干扰(RFI)。
信噪比 3.JPEG
在厨房里,许多家用电器都可能成为家庭电网的噪音和干扰源:冰箱、冰柜、洗碗机、烤箱、烤面包机......。
这些扰动可能是由于开启照明或电器设备、电源不良或不绝缘或强大的电流在敏感元件附近循环而产生的。在家用电器电路中,当开启照明或电器(冰箱和冰柜电机、洗衣机电阻、电烤箱、电暖器、楼宇电梯等)时,电流的突然流动会引起电磁波,并在音响设备的电路中引起电流和电压。也会在电网络中产生波动,在高保真设备的电源中传播,影响音响电路。
听音乐时噪音有什么影响?
电子元件产生的噪音会以或多或少的嗡嗡声的形式出现。信噪比越低,这种嗡嗡声就越严重,也越明显,特别是在较安静的段落或静音时。这就是为什么我们有时会谈论放大器的静音质量。这也是谈论信噪比的另一种方式。如果一台功放在运行时,在没有信号通过的情况下,不会通过扬声器或耳机产生能听到的嘶嘶声,那么它的信噪比是令人满意的。需要注意的是,高灵敏度的落地式音箱、书架式音箱和高灵敏度高保真耳机的嗡嗡声会比低灵敏度的音箱或耳机更易听清。诚然,信噪比低的设备所产生的嗡嗡声在音量开大时可以被音乐所覆盖。但其影响远非可以忽略不计。首先,因为它让低音量下的聆听变得不那么愉快:背景中类似于白噪音的嗡嗡声是永远无法忽略的。其次,因为它掩盖了最安静的信号,因此会损失某些信息。相反,信噪比高的电子元件可以揭示更多的录音微妙细节,从而丰富听觉体验。
如何提高系统的信噪比?
优化系统信噪比的第一步是选择电子器件,其设计要优化,以减少噪声源(元器件的数值、数量和质量、电路设计、抗干扰屏蔽、敏感元器件的隔离......)。还可以注意系统各元件的供电,防止它们受到家用电路的电污染。要做到这一点,你可以在电板上专门为音视频系统铺设一条线路,将一根或多根大截面的电线拉到听音室。也可以使用墙上的插座、多插座(无论是否过滤)和纯铜触点、大线径、有效屏蔽的高质量电力电缆。也可以采用电源调节器(市电滤波装置),消除干扰,保护设备免受电压尖峰的影响。
信噪比 4.JPEG
Taga Harmony PF-1000 v2电源调节器具有滤波系统,为您的家庭影院或高保真音响装置提供稳定无干扰的电源。
设备之间的模拟线路布线,尤其是RCA接线,也必须使用立体声RCA线,通过有效的屏蔽保护信号免受外界干扰。所有这些预防措施和安排都可以大大降低噪音,无论是内部还是外部的噪音。
那房间里的背景噪音呢?您是否住在一个嘈杂的社区或靠近繁忙的道路?您的厨房是否恰好挨着客厅,导致冰箱噪音干扰音乐?还有您的空调噪音大吗?在这种情况下,您的听音室的背景噪音无疑比您的电子产品产生的噪音更有问题,导致您的音频系统的信噪比非常不利。
如何解决这个问题呢?
通过系统地降低噪音来减少甚至消除它们。有几种解决方案,首先将您的音频系统安装在家中最安静的房间,并且远离任何噪音源。你也可以着手进行房间的隔音,例如投资双层玻璃和隔热甚至垫门。在墙面上铺上隔热材料或厚重的软垫织物也能起到一定的作用。
如果无法移动产生噪音和掩盖音乐最安静声音的设备(冰箱、冰柜、VMC、空调等),那么可以考虑在听歌期间或看电影时关闭它们。在嘈杂的环境中,用耳机听歌也是一个非常好的解决方法,尤其是用封闭式高保真耳机。
总而言之选择一台高保真功放、一台高保真前置放大器、一台CD播放器、一台转盘、一台数字音频播放器、一台耳机放大器或其他任何具有高信噪比的电子产品,是在享受音乐时没有嗡嗡声或背景噪音的保证,并能听到众多安静的声音(即所谓的微信息)。这样一来,声音就会更丰富、更精确、更细致。
然而,即使是这样的电子产品,也必须注意其他噪声源,如噪音和电磁干扰。这些都可以通过使用屏蔽的RCA线和电源线、过滤的电源线和/或电源调节器来解决甚至消除。
至于听音室的背景噪音,可能比较难消除,特别是当你住在一个嘈杂的地区。这时可能需要进行一些家庭装修工程来改善(隔音窗、隔音材料)。可以暂时拔掉噪音大的设备,以免影响听音。
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zhan49 2

2021-11-4 23:12

最爱看科普文章。
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爱德华刘德华 3

2023-4-2 15:07

我用的就是NAD M10 V2,信噪比只有85db,小音量下能听得见滋滋声
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DGUO 4

2023-6-26 12:04

爱德华刘德华 发表于 2023-4-2 15:07
我用的就是NAD M10 V2,信噪比只有85db,小音量下能听得见滋滋声

我是路遥RA-1592MKII,说明书上信噪比是102db。今早发现没有接任何前级线,要贴着高音喇叭能听到滋滋声,音量0的时候没有,1-95都是固定大小的滋声。以为功放有问题,咨询了销售、群上烧友们,说是正常的。
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