مقدمه ای بر وزن سنج های نویز

مقدمه ای بر وزن سنج های نویز

این به نسبت قدرت سیگنال مفید به قدرت نویز بی فایده اشاره دارد. معمولاً از آنجایی که توان تابعی از جریان و ولتاژ است، نسبت سیگنال به نویز را نیز می توان با استفاده از ولتاژ محاسبه کرد که نسبت سطح سیگنال به سطح نویز است. با این حال، فرمول محاسبه کمی متفاوت است. محاسبه نسبت سیگنال به نویز بر اساس نسبت توان: S/N=10 log محاسبه نسبت سیگنال به نویز بر اساس ولتاژ: ورود S/N=10 به دلیل رابطه لگاریتمی بین سیگنال به -نسبت نویز و توان یا ولتاژ، لازم است نسبت مقدار خروجی به مقدار نویز به میزان قابل توجهی افزایش یابد. به عنوان مثال، زمانی که نسبت سیگنال به نویز 100 دسی بل باشد، ولتاژ خروجی 10000 برابر ولتاژ نویز است. برای مدارهای الکترونیکی، این کار آسانی نیست. پروب سنسور رطوبت، سنسور لوله گرمایش الکتریکی فولاد ضد زنگ PT100، بخاری آلومینیومی ریخته گری، شیر برقی سیال کویل حرارتی

اگر یک تقویت کننده نسبت سیگنال به نویز بالایی داشته باشد، به این معنی است که پس زمینه ساکت است. با توجه به سطح نویز کم، بسیاری از جزئیات صدای ضعیف پوشانده شده توسط نویز ظاهر می شوند و در نتیجه صدای شناور افزایش می یابد، حس هوا افزایش می یابد و دامنه دینامیکی افزایش می یابد. هیچ داده تمایز دقیقی برای اندازه گیری خوب یا بد بودن نسبت سیگنال به نویز یک تقویت کننده وجود ندارد. به طور کلی، بهتر است حدود 85 دسی بل یا بالاتر باشد. کمتر از این مقدار، ممکن است در موقعیت های خاص گوش دادن با صدای بلند، نویز واضحی را در شکاف های موسیقی بشنوید. علاوه بر نسبت سیگنال به نویز، از مفهوم سطح نویز نیز می توان برای اندازه گیری سطح نویز تقویت کننده ها استفاده کرد. این در واقع یک مقدار نسبت سیگنال به نویز است که با استفاده از ولتاژ محاسبه می شود، اما مخرج یک عدد ثابت است: 0.775V، و شمارشگر ولتاژ نویز است. بنابراین، تفاوت بین سطح نویز و نسبت سیگنال به نویز این است: اولی یک عدد مطلق است، در حالی که دومی یک عدد نسبی است.

پس از داده‌های برگه مشخصات در بسیاری از کتابچه‌های راهنمای محصول، اغلب یک کلمه A به معنای وزن A وجود دارد که به تغییر مقدار مشخصی بر اساس قوانین خاص اشاره دارد. از آنجایی که گوش انسان به شدت به فرکانس میانی حساس است، اگر نسبت سیگنال به نویز در باند فرکانس میانی یک تقویت‌کننده به اندازه کافی بزرگ باشد، حتی اگر نسبت سیگنال به نویز در فرکانس پایین کمی کمتر باشد. باندهای فرکانس بالا، تشخیص آن برای گوش انسان آسان نیست. مشاهده می شود که اگر از روش وزن دهی برای اندازه گیری نسبت سیگنال به نویز استفاده شود قطعا مقدار آن بیشتر از عدم استفاده از روش وزن دهی خواهد بود. از نظر وزن دهی A، مقدار آن بیشتر از وزن بدون وزن خواهد بود.

علاوه بر این، به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف ادراک شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، شبکه ای در سطح سنج صدا وجود دارد که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کند و سیگنال الکتریکی را برای تقریبی حس شنوایی تصحیح کند. این شبکه را شبکه وزن دار می نامند. سطح فشار صوت اندازه‌گیری شده از طریق یک شبکه وزن‌دار دیگر یک کمیت فیزیکی عینی (به نام سطح فشار صوت خطی) نیست، بلکه یک سطح فشار صوت است که توسط ادراک شنوایی تصحیح می‌شود و سطح صدای وزنی یا سطح نویز نامیده می‌شود.