Что такое snr в наушниках
Что такое snr в наушниках
Отношение сигнал/шум (ОСШ, англ. SNR, Signal-to-Noise Ratio ) — безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума. Обычно выражается в децибелах. Чем больше это отношение, тем менее заметен шум.
где P — средняя мощность, а A — среднеквадратичное значение амплитуды. Оба сигнала измеряются в полосе пропускания системы.
На практике отношение сигнал/шум определяют путем измерения напряжения шума и сигнала на выходе усилителя или другого звуковоспроизводящего устройства среднеквадратичным милливольтметром либо анализатором спектра. Современные усилители и другая высококачественная аудио-аппаратура имеет показатель сигнал/шум около 100—120 дБ.
См. также
Смотреть что такое «SNR» в других словарях:
SNR 1.9+0.3 — SNR G1.9+0.3 SNR G1.9+0.3 Données d observation Époque J2000.0 Ascension droite 17h 48.7m Déclinaison 27° 10′ Coordonnées galactiques ℓ=01,87, b=+0,34 Constellation … Wikipédia en Français
SNR G1.9+0.3 — Données d observation Époque J2000.0 Ascension droite 17h 48.7m Déclinaison 27° 10′ Coordonnées galactiques ℓ=01,87, b=+0,34 … Wikipédia en Français
SNR G1.9+0.3 — ist der jüngste bekannte Supernovaüberrest in der Milchstraße.[1] Der Überrest wurde durch Kombinieren der Daten aus dem Chandra Röntgenteleskop der NASA und dem Very Large Array Radioteleskop entdeckt. Man geht davon aus, dass der Stern vor etwa … Deutsch Wikipedia
Snr. — Snr. Snr. written abbreviation for Senior, used after a man s name to show he is the older of two men with the same name and from the same family: • James Taylor, Snr. compare Jnr, Jr … Financial and business terms
Snr — UK US adjective (also Sr) ► WRITTEN ABBREVIATION for Senior: written after a man s name to refer to the older of two men in the same family who have the same name: »Richards Snr has an advisory role, while his son has become a director … Financial and business terms
SNR — (Signal to Noise Ratio) n. difference in decibels between a signal emitted from a device and the noise emitted from the same device … English contemporary dictionary
SNR-2 — Der SNR 2 (für Schneller Natriumgekühlter Reaktor) war ein geplanter Brutreaktor am Standort Kalkar, der mit einer geplanten Bruttoleistung von 2.000 MWel der größte Kernreaktor der Welt werden sollte. Anfang der 80er Jahre wurden die Pläne… … Deutsch Wikipedia
snr — abbreviation senior * * * Snr abbreviation senior Thesaurus: titleshyponym from an upper class familysynonym * * * abbr Brit senior Dave Smith Snr * * * Snr 7 … Useful english dictionary
SNR — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Sigles d’une seule lettre Sigles de deux lettres > Sigles de trois lettres Sigles de quatre lettres … Wikipédia en Français
Быть может когда-нибудь все в Украине будет производиться и строиться с помощью 3D-принтеров «без шума и пыли». Но сегодня, как и 100-150 лет назад дома и цеха, машины, корабли и даже обычный квартирный ремонт производятся с грохотом, визгом, гудением и жужжанием. А значит – от всего этого нужна эффективная защита для ушей…
Наш слух на производстве, стрельбище и даже во время домашнего ремонта защищает изобретение сделанное 136 лет назад, правда для спасения не от шума, а от холода – речь идет о защитных наушниках из которых потом и «выросли» противошумные наушники (а чуть позже и беруши) – индивидуальное средство защиты, поглощающие опасные для органов слуха шумы и звуки.
Выбор противошумных наушников осуществляется по некоторым критериям, даже по такому – насколько они совместимы со строительной каской (а часто одна модель не совместима с другой). Но к основным критериям следует отнести:
Требуемая функциональность
В зависимости от типа выполняемых работ, их особенностей, уровня безопасности и т.д. противошумные наушники бывают:
Способность к шумоподавлению
Шум измеряется в децибелах (дБ) и поэтому на противошумных наушниках всегда указывается число в дБ с маркировкой SNR (европейская характеристика уровня шумоподавления) и/или NRR (американская). Существует несколько формул расчета этих показателей для разных групп, но, если говорить в общем, это цифра, которую нужно прибавить к показателю в 75 дБ – рекомендуемому допустимому уровню шума в уже надетых наушниках. Например, если шлифовальная по металлу машина создает шумность в 110 дБ, то показатель SNR на наушниках должен быть: 110 – 75 +35. То есть, на маркировке должен быть указан именно этот показатель.
Что еще нужно знать? – параметров еще достаточно, но необходимо помнить и не только о пиковых уровнях шума, но и о длительности его воздействия. Например, 2-3 минуты при уровне шума в 100 дБ будут опаснее для человека чем полный 8-часовой рабочий день при допустимых 75 дБ.
Не надо забывать и о том, что игнорирование противошумных наушников даже при краткосрочной работе при повышенной шумности может привести не только к падению слуха, но и крайне отрицательно влияет на сердце, сосуды и нервную систему, а также провоцируя гипертонию.
Отношение сигнал / шум или SNR в аудио: для чего это нужно?
Что такое отношение сигнал / шум или SNR?
Отношение сигнал / шум, S / R или SNR (отношение сигнал / шум) определяется как отношение между выходной мощностью передаваемого сигнала и мощностью шума, который его искажает (поэтому мы говорим только об устройствах, которые излучают звук и никогда устройств, которые его улавливают). Этот запас измеряется, как и почти все, что связано со звуком, в децибелах.
Часто многие производители используют термин динамический диапазон как синоним SNR, но вы должны быть осторожны, потому что некоторые используют его как маркетинговую стратегию, чтобы создать впечатление, что это SNR, когда на самом деле динамический диапазон служит для обозначения расстояния между уровнем выходного пика и фоновым шумом. То, что отношение сигнал / шум, указанное в децибелах, фигурирует в технических характеристиках устройства, следовательно, это ничего не означает, если оно не сопровождается используемыми контрольными точками, а также весами.
Очевидно, что если вы хотите купить оборудование с точки зрения его частотной характеристики, они должны измерить отношение сигнал / шум, используя ту же кривую взвешивания и эталонный уровень, что, к счастью, является наиболее распространенным в отрасли, поэтому уровни SNR равны обычно сравнительный.
Фактор шума
Эта величина шума может быть выражена так называемым коэффициентом шума (F), который является результатом деления отношения сигнал / шум на входе (S / R) на отношение сигнал / шум на выходе. (S / R) соль, когда значения сигнала и шума выражаются в простых значениях. Таким образом, формула будет выражена следующим образом:
Однако, к большому сожалению, значения отношения сигнал / шум выражаются в децибелах, и поэтому мы говорим о логарифмической формуле. Поскольку коэффициент шума также должен быть выражен в децибелах как величина звука, то формула будет следующей:
Что лучше: более высокое или низкое SNR?
Итак, какое значение SNR мы можем считать хорошим? Это зависит от категории продукта, но когда мы говорим о звуковой карте, встроенной, например, в обычную материнскую плату ПК, SNR 90 дБ уже вполне приличный. Конечно, в специализированных решениях нам придется искать более высокие значения, если возможно, они превышают 100 дБ.
Некоторые производители также упоминают коэффициент шума в технических характеристиках своего оборудования, и в этом отношении вам следует обратить внимание на прямо противоположное: чем меньше, тем лучше. К сожалению, большинство производителей бытовой электроники не выражают это значение, которое, как мы объясняли ранее, очень важно, и его часто можно увидеть только в продуктах, разработанных для профессионального звука.
Точнее, это параметр, который, хотя большинство производителей знают, что они его не публикуют, «скрывая свой позор», так сказать, если их продукт не хорош. По этой причине это нормально, что только производители профессиональных аудиопродуктов публикуют это значение, поскольку, если их продукт действительно хороший и качественный, им нечего скрывать. В любом случае, не беспокойтесь, потому что ни один из аудиопродуктов, которые вы наблюдаете, не указывает этот фактор, поскольку для обычного пользователя он также не будет иметь значения.
Развитие и стандарты наушников для стрельбы
Порох, как и многие другие прекрасные вещи, был изобретён в Китае. И это, конечно, многое объясняет. Приложи к его изобретению руку японцы, всё было бы иначе — каждое зёрнышко пороха вручную бы полировалось рисовой бумагой, а сгорал бы он, оставляя после себя нежный запах сакуры. И делал бы это, разумеется, бесшумно.
Есть, однако, версия, что средневековые китайцы сделали задел на будущее, чтобы спустя тысячелетие продавать дешёвые активные наушники на АлиЭкспресс.
Как бы оно ни было, но сегодня мы немного поговорим о том, как защитить свой слух во время стрельб, как подобрать надёжные наушники, а также о некоторых других неочевидных вещах.
Немного истории
Идея защиты от громких звуков, мягко говоря, не нова. Гомер, например, рассказывает о том, как Одиссей залепил пчелиным воском уши своих спутников, чтобы уберечь их от пения сирен, и это, пожалуй, первый упомянутый случай изысканий такого рода — примерно 850 год до н. э.
Несколько позже появились защитные средства советского учёного И. В. Петрянова-Соколова, По легенде, учёному пожаловался на постоянный шум двигателей пилот бомбардировщика, проводивший в воздухе много времени. Учёный, в свою очередь, соорудил из им же изобретённого фильтровального материала ФП (фильтр Петрянова) пару вкладышей и опробовал их в цеху — результатом остался доволен.
Изобретение И. В. Петрянова-Соколова («беруши» — от «береги уши»)
Ещё позже появятся защитные средства из силикона, полиуретана и поливинил-хлорида. Они использовались там, где нужно было понизить уровень шума, — на производстве, на стройках, водителями крупной техники…
Но всё это были пассивные средства защиты. Они резали весь диапазон частот, до которых могли дотянуться. Если цель именно такова (например, поспать в самолёте или просто посидеть в тишине в шумном месте), то беруши разного вида — отличный и недорогой выбор.
А вот задачка с фильтрацией только ненужных звуков (таких, как выстрелы, например), куда сложнее.
Немного теории
Звук — это волна, как гласит курс школьной физики (той самой, которая никогда в жизни не пригодится, как и математика и русский язык). Природа волны такова, что для того, чтобы её погасить (в нашем случае — убрать ненужный шум), используется метод интерференции.
Так, в 1933 году доктор философии и медицины Пол Люг подал заявку на патент на использование смещённых по фазе волн для подавления синусоидальных тонов в каналах и инвертирования полярности. Процесс включал в себя смещение фаз с источником звуковых колебаний (то есть вибрации частиц воздуха, параллельных направлению волны) таким образом, что их наложение осуществляется механическим образом.
График интерференции, когда при наложении двух волн одной частоты, но разных фаз (смещение по фазе равно π) они гасятся.
Патентом был выдан в 1936 году. Теоретически он был функциональным, однако оборудование для обнаружения, обработки и генерации звука отсутствовало. Банально не хватало технологий.
На данный момент наушники с активным шумоподавлением предлагают регулировку уровня громкости, микрофоны и динамики для того, чтобы можно было слышать окружение, а зачастую и возможность подключить рацию, телефон или mp3-плеер.
Практически все защитные наушники, которые можно найти в магазинах, соответствуют одному из двух стандартов: европейскому SNR (Single Number Rating, одиночный параметр поглощения) или американскому NRR (Noise Reduction Rating, рейтинг шумоподавления). Оба стандарта описывают характеристики поглощения звука, но делают это по-разному. Таким образом, одни и те же наушники могут иметь в коэффициенте разные значения.
Маркировка средств активной защиты органов слуха в соответствии с принятыми стандартами.
В общем виде формула расчёта для стандарта SNR выглядит следующим образом:
Уровень шума в наушниках = 82 (дБ) + коэфф. стандарта наушников (дБ)
То есть максимально допустимый уровень шума при использовании наушников, соответствующим 33 дБ, равен 115 дБ.
82 дБ приняты как максимальный уровень шума, условно безопасного.
Значения стандарта SNR, отмеченные как H, M и L, указывают поглощение шума в разных диапазонах:
H (высокий): между 2000 и 8000 Hz
М (средний): между 1000 и 2000 Hz
L (низкий): между 63 и 1000 Hz
Более того, британцы в лице своего Управления по охране труда (HSE) рекомендуют снижать указанный коэффициент на 4 дБ.
Что касается NRR, то Департамент труда США и 3М (торговая марка Peltor) предлагают для расчёта такую формулу:
У Администрации безопасности и гигиены США и 3М более жёсткий стандарт:
Таким образом, коэффициент NRR, равный 33, превращается в численном представлении в
Реальные цыфирки, с которыми мы и имеем дело, в таком случае выглядят так:
Видите, как всё просто?
Логарифмическая шкала децибел. 95 дБ воспринимаются как вдвое более громкий шум, чем 85 дБ.
Стандартов, разумеется, больше (есть российский, канадский, австралийский и так далее), но наиболее распространена техника, соответствующая SNR либо NRR, — по понятным причинам.
Немного практики.
Как все мы понимаем, теория от практики не отличается только в теории, а вот на практике… Синусоиды звуковых волн из графика выше, как правило, не строго симметричны. Благодаря этому, во-первых, мы слышим приглушённый звук выстрела в наушниках (что, в целом, разумно и правильно), а во-вторых, в выкрученных на полную мощность наушниках фонит сама система шумоподавления (что разумно, хотя и раздражает).
Так ли это критично? Да нет, пожалуй. Попробуйте пройтись по травке с наушниками на полной громкости. Бррр…То, что шумоподавление гасит излишне громкие и неприятные звуки, не значит, что куда более тихие звуки, которые без наушников и не замечаешь, не смогут свести с ума, если выкрутить громкость на максимум. Просто не делайте так, и всё будет ОК.
Наушники бывают двух типов: внутриканальные (активные беруши) и закрытого типа (полноценные наушники с чашечками).
Активные беруши Pro Ears Stealth 28
Они отличаются весом, удобством ношения и применения.
В первую очередь, наушники должны сидеть удобно и плотно прилегать, иначе они просто не смогут выполнять свои функции. Таким образом, наушники с оголовьем должны быть регулируемыми и с мягкими амбушюрами.
Амбушюры, кстати, стоит подбирать из материалов, не похожих на резину, чтобы не скапливался пот и не было дискомфорта при ношении.
Учитывайте при подборе вес наушников — вам же их потом носить по нескольку часов.
Для стрелковых наушников важен профиль — огромные «лопухи» не очень удобны при стрельбе из ружья или карабина, но дают большую защиту, особенно в закрытых тирах.
Некоторые производители предлагают наушники с раздельной регулировкой громкости для каждого уха, это может быть удобно при ассиметрии слуха.
Для кого-то необходима возможность использования наушников вместе с тактическим шлемом, и это тоже следует учитывать при выборе.
Точно не будет лишней влаго- и ударозащищённость, например, по стандарту IP67. Неприятно попасть под дождь, а уж как неприятно после дождя остаться с нерабочими наушниками…
Как правило, у всех современных активных наушников есть функция автоотключения после четырёх часов работы. Это сохраняет запас батарейки, но временами может создавать неудобства. Наушники подешевле нужно заново включать, наушники подороже подают звуковой сигнал, после чего достаточно коснуться кнопки управления, чтобы продолжить работу.
Батарейка, к слову, может быть одна или две, они могут использоваться отдельно для каждого уха либо совместно. Отсек для батареек может быть более или менее удобным для установки, но, согласитесь, с заявленным сроком службы порядка нескольких сотен часов это вряд ли является определяющим фактором при выборе.
Цвет наушников — дело вкуса, учитывайте только, что огненно-оранжевые наушники на спецоперации не слишком к месту.
И да, бережное отношение к вашим наушникам, чистка и хранение их в сухом месте после стрельб продлят срок их службы на долгие годы. В конце концов, никто не хранит водозащищённые часы в трёхлитровой банке с водой.
Подводя итоги.
Завершая наш разговор, хотелось бы обратить ваше внимание на тот странный и необъяснимый факт, что дешевле качественных наушников для стрельбы могут быть разве что дискомфорт при стрельбе, а то и повреждения органов слуха.
В это невозможно поверить, но почему-то так оно и есть.
Отношение сигнал шум и разница между SNR и EbNo
Отношение сигнал шум бывает разный, по мощности SNR (signal to noise ratio) который мы рассмотрели вот в этой статье “Отношение сигнал/шум Гаусс” это отношение средней мощности сигнала к средней мощности шума.
В цифровых система связи в основном применяют другое отношение сигнал/шум – отношение сигнал/шум на бит Eb/No, где Eb это отношение энергии бита к спектральной плотности мощности шума No. Под энергией бита Eb подразумевается энергия сигнала за длительность бита. SNR=Ps/PN
Между SNR и Eb/No существует связь. По своей сути Eb/No представляет собой SNR, нормированное на ширину полосы W и битовую скорость R. Чтобы преобразовать одно выражение в другое необходимо среднюю мощность сигнала PS выразить через энергию бита Eb и битовую скорость R. Мощность – это энергия, деленная на время. В данном случае PS это энергия бита Eb, деленная на длительность бита Tb.
Если расписать среднюю мощность сигнала. Мощность – это энергия, деленная на время. В качестве энергии возьмем энергию бита Eb, деленная на длительность бита Tb. Мощность – это энергия, деленная на время. В данном случае Ps это энергия бита Eb, деленная на длительность бита Tb. Ps=Eb/Tb
Длительность бита Tb и битовая скорость R взаимно обратны, и Tb можно заменить на 1/R. Тогда это выражение можно переписать в следующем виде: Ps=Eb/R
Распишем среднюю мощность шума PN. Средняя мощность белого гауссовского шума бесконечна! А чтобы она стала конечной необходимо ограничить полосу шума. Поэтому под средней мощностью шума PN в данном случае подразумевается та мощность шума, которая попадает в полосу фильтра приемника (фильтра основной селекции).
Отношение сигнал/шум по мощности SNR можно переписать в следующем виде: SNR=Eb·R/N0·W
И битовая скорость R, и полоса пропускания фильтра W имеют размерность Гц. Таким образом, отношение сигнал/шум на бит Eb/No – это SNR, нормированное по битовой скорости R и полосе пропускания фильтра W.
Сравнение SNR и Eb/No
На рисунке ниже представлена зависимость вероятности битовой ошибки от отношения сигнал/шум: на левом графике от SNR, на правом от Eb/No.
Для начала рассмотрим левый график. На графиках представлены зависимости для трех разных битовых скоростей. Средняя мощность сигнала во всех случаях одинаковая.
Пусть начальная битовая скорость равна R бит/с (красная кривая). Если битовую скорость увеличить в 2 раза (2R бит/с), то кривая сместится правее (синяя кривая). Это объясняется тем, что энергия бита Eb уменьшается в 2 раза, так как равенство Ps=Eb·R сохраняется, следовательно, если битовая скорость увеличивается 2 раза, то энергия бита уменьшается в 2 раза. А энергия бита в свою очередь напрямую определяет вероятность битовой ошибки.
Если битовую скорость R уменьшить в 2 раза, не изменяя среднюю мощность сигнала, то энергия бита Eb увеличиться в 2 раза (желтая кривая). Это приводит к смещению кривой влево, и следовательно, увеличению помехоустойчивости. Чем ниже скорость передачи данных, тем лучше помехоустойчивость.
Рассмотри теперь правый график. На графике представлены все три случая: три разных битовых скорости, но мы видим только одну кривую. Дело в том, что при переходе от SNR к Eb/No мы отвязались от битовой скорости. По этой причине, вне зависимости от битовой скорости, зависимость вероятности битовой ошибки от Eb/No будет представляться одной кривой. Данная кривая определяется только модуляцией и приемником ( оптимальный приемник или нет; когерентный прием или нет и т.д.).
Отношение сигнал/шум для цифровых систем
Отношение Eb/No можно рассматривать как величину, позволяющую сравнивать различные модуляции, помехоустойчивое кодирование, приемники и т.д. в отрыве от конкретных скоростей передачи.
Вывод выражения для Eb/No был сделан исходя из того, что приемный фильтр является прямоугольным с полосой W. Данное условие не выполняется никогда, т.к. фильтр с прямоугольной АЧХ физически нереализуем. Для того чтобы обойти данную проблему, необходимо использовать эквивалентную шумовую полосу.
Эквивалентная шумовая полоса – это полоса идеализированного прямоугольного фильтра, в который попадает такая же мощность шума, как и в реальный фильтр с непрямоугольной характеристикой.
Для того чтобы получить значение W для реального фильтра необходимо вычислить площадь под кривой АЧХ, а затем взять (мысленно) фильтр с прямоугольной АЧХ, коэффициент передачи в полосе пропускная которого равен 1, а площадь под кривой, такая же, как и в реальном фильтре. В этом случая в фильтр с прямоугольной АЧХ будет попадать такая же мощность шума. Ширина такого эквивалентного фильтра с прямоугольной АЧХ и есть эквивалентная шумовая полоса W.
Мощность шума, попавшего в реальный фильтр, равна мощности шума эквивалентного прямоугольного фильтра. N = Nэкв.
Переходи в раздел Радиосвязь и читай полезные статьи.