Hey，各位音頻發(fā)燒友們當(dāng)我們沉醉于視聽(tīng)世界里震撼的音效時(shí)又是否深入了解過(guò)噪聲是什么

今天，讓我們一起揭開(kāi)噪聲的神秘面紗，探尋音頻世界的無(wú)窮魅力！

在音頻世界里，噪聲的簡(jiǎn)單定義就是：“在處理過(guò)程中設(shè)備自行產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)”，這些信號(hào)與輸入信號(hào)無(wú)關(guān)。

在音頻芯片中，有哪些關(guān)于“噪聲”的參數(shù)與指標(biāo)？

01

信噪比（SNR）

信噪比是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，它反映了有用信號(hào)與背景噪聲之間的強(qiáng)度關(guān)系。

對(duì)于音頻設(shè)備來(lái)說(shuō)，信噪比是一個(gè)比較重要的參數(shù)，它指音源產(chǎn)生最大不失真聲音信號(hào)強(qiáng)度與同一時(shí)刻背景噪音強(qiáng)度之間的比率，即信號(hào)噪聲比，簡(jiǎn)稱信噪比（SIGNAL-NOISE RATIO），通常以S/N或者SNR表示，單位為分貝（dB）。

信噪比越高表示底噪控制得越好，現(xiàn)在的音頻設(shè)備一般都能達(dá)到60dB以上。

因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)應(yīng)用中，信噪比越大，就越能提供更清晰的信號(hào)、更低的失真、更高的帶寬效率和更好的通信可靠性。例如，在無(wú)線通信、音頻設(shè)備如麥克風(fēng)中，高信噪比意味著設(shè)備能更好地區(qū)分信號(hào)和噪聲，捕獲更清晰、真實(shí)的音頻。具體到某些設(shè)備如無(wú)線領(lǐng)夾麥克風(fēng)，信噪比超過(guò)70dB被認(rèn)為是表現(xiàn)良好，而80dB以上則是優(yōu)秀。

而信噪比低時(shí)，小信號(hào)輸入時(shí)噪音嚴(yán)重，整個(gè)音域的聲音明顯感覺(jué)是混濁不清，所以信噪比低于80dB的有源音箱不建議購(gòu)買，而低音炮70dB的低音炮同樣原因不建議購(gòu)買。

為提高SNR，人們會(huì)采用提高信號(hào)發(fā)射功率、優(yōu)化接收端處理算法、使用噪聲抑制技術(shù)等手段，同時(shí)需考慮功耗、成本、復(fù)雜度等限制。

然而，信噪比過(guò)高可能對(duì)信號(hào)產(chǎn)生不利影響。因此，有必要依據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景選擇適當(dāng)?shù)男旁氡取?/u>

02

總諧波失真加噪聲（THD+N）

THD+N是英文Total Harmonic Distortion +Noise 的縮寫，譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是輸出模擬信號(hào)的音頻設(shè)備的一個(gè)主要性能指標(biāo)。

理想的音頻功率放大器，若不考慮該功率放大器的增益大小，輸入一定頻率的正弦波信號(hào)，其輸出也應(yīng)該是沒(méi)有失真（波形沒(méi)有變形）、沒(méi)有噪聲的正弦波信號(hào)。但真實(shí)的音頻功率放大器的輸出音頻信號(hào)總會(huì)有一點(diǎn)失真，并且疊加了噪聲（在正弦波上疊加了高頻雜波）。這種失真是較小的，從波形圖中也難看出來(lái)，只有用失真儀才能測(cè)出。波形的失真是由于在正弦波上加了多種高次諧波造成的（如3次諧波、5次諧波等）所以稱為總諧波失真。理想的音頻功率放大器沒(méi)有諧波失真及噪聲，所以THD+N=0。實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內(nèi)或外部造成的噪聲，它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在0.000n%-10%之間(n=1～9)。從輸出信號(hào)的頻譜上分析，除了基波及各次諧波外，還有噪聲的影響，音頻設(shè)備噪聲是隨機(jī)噪聲，通常用寬帶白噪聲表示。如圖所示：包含寬帶白噪聲的輸出信號(hào)頻譜

實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內(nèi)或外部造成的噪聲，它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在0.000n%-10%之間(n=1～9)。既然THD+N是表示失真+噪聲，因此THD+N自然是越小越好。但這個(gè)指標(biāo)是在一定條件下測(cè)試的。同一個(gè)音頻功率放大器，若改變其條件，其THD+N的值會(huì)有很大的變動(dòng)。要降低音頻設(shè)備的THD+N值，可以考慮以下幾種方法：①改進(jìn)設(shè)計(jì)和材料選擇②減少驅(qū)動(dòng)功率③使用數(shù)字信號(hào)處理器DSP ④使用外部音頻解碼器或DAC數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 ⑤優(yōu)化信號(hào)路徑