معنی وزن دهی برای سطح سنج های نویز
نسبت نویز سیگنال (SNR)
این به نسبت قدرت سیگنال مفید به قدرت نویز بی فایده اشاره دارد. معمولا با بتا اندازه گیری می شود. از آنجایی که توان تابعی از جریان و ولتاژ است، نسبت سیگنال به نویز را نیز می توان با استفاده از مقادیر 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، برای افزایش نسبت سیگنال به نویز، 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.
اگر یک آمپلی فایر نسبت سیگنال به نویز بالایی داشته باشد، به معنای نمای شمالی آرام است. با توجه به سطح نویز کم، بسیاری از جزئیات صدای ضعیف پوشانده شده توسط نویز ظاهر می شوند، صدای شناور را افزایش می دهند، حس هوا را افزایش می دهند و محدوده دینامیکی را گسترش می دهند. هیچ داده تمایز دقیقی برای تعیین 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. اگر زیر آستانه باشد، ممکن است در موقعیتهای خاص گوش دادن با صدای بالا، نویز واضحی را در شکافهای موسیقی بشنوید. علاوه بر نسبت سیگنال به نویز، از مفهوم سطح نویز نیز می توان برای اندازه گیری سطح نویز یک تقویت کننده 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، سطح نویز و نسبت سیگنال به نویز عبارتند از: اولی یک عدد مطلق و دومی یک عدد نسبی است.
بعد از اطلاعات برگه مشخصات در دفترچه راهنمای محصول، اغلب یک کلمه A وجود دارد که به معنای وزن A است، یعنی A-weighting. وزن دهی به تغییر یک مقدار معین بر اساس قوانین خاص اشاره دارد. با توجه به حساسیت گوش انسان به اشیاء فرکانس متوسط، اگر نسبت سیگنال به نویز در باند فرکانس متوسط تقویت کننده به اندازه کافی بزرگ باشد، حتی اگر نسبت سیگنال به نویز کمی کمتر از نسبت سیگنال به نویز در باند فرکانس پایین باشد. و 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 A ارزش آن بدون در نظر گرفتن وزن نسبتاً زیاد است.
علاوه بر این، به منظور شبیه سازی حساسیت های مختلف ادراک شنوایی انسان در فرکانس های مختلف، شبکه ای در سطح سنج صدا تعبیه شده است که می تواند ویژگی های شنوایی گوش انسان را شبیه سازی کرده و سیگنال های 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 سطح فشار صوت با 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.
به طور کلی سه نوع شبکه وزن دار وجود دارد: A، B، و C. سطح صدای A-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت پایین زیر 55dB در گوش انسان را شبیه سازی می کند، سطح صدای B-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت متوسط را شبیه سازی می کند. 55 دسی بل تا 85 دسی بل، و سطح صدای C-weighted ویژگی های فرکانس نویز با شدت بالا را شبیه سازی می کند. تفاوت اصلی بین این سه، درجه تضعیف مولفههای فرکانس پایین نویز است که A بیشترین تضعیف و پس از آن B و C کمترین را دارند. به دلیل منحنی مشخصه نزدیک به ویژگی های شنوایی گوش انسان، سطح صدای A-weighted در حال حاضر پرکاربردترین نوع اندازه گیری نویز در جهان است که B و C به تدریج متوقف می شوند.
