SN比は測定する帯域で変わる

ノイズは測定系の帯域の√に比例する

SN比の測定にフィルターをかけることはオーディオに詳しい方ならご存知かと思いますが、実は測定器の帯域幅も大いに関係します。一般にアンプのノイズのスペクトルはハムを除けば(半導体アンプではハムが無いのが当たり前なので)、ノイズ電圧として測定されるのはホワイトノイズ成分です。すなわちすべての周波数で一定の振幅のノイズがランダムに発生していると考えて良いのです。測定系の帯域が広ければ広いほどノイズ成分は大きく測定されます。

抵抗の熱雑音

例えば抵抗から発生する熱雑音(ホワイトノイズ)は以下の式で表されます。

Vn=√(4kTBR)

ホワイトノイズは(4KTBR)のルートに比例します。Kはボルツマン定数、Tは絶対温度、Rは抵抗値、Bが測定系の帯域幅です。アンプで使用している抵抗の値が100倍になればノイズは10倍に、測定している電圧計の帯域が100倍になればノイズは10倍になります。

 

アンプのノイズ測定時の帯域

半導体プリアンプなどでは出力で観測されるノイズはほぼホワイトノイズ成分ですので、同様にノイズの測定値は測定系の帯域幅Bのルート√Bに比例します。

SN比の測定条件で帯域幅、あるいは使用したフィルターについて

1. 記載なし、

2. Unweighted、

3. 20-20kHz、

4. A 

などの表現がありますが、1と2に関しはノイズレベルが果たして大きいのか、小さいのかわかりません。 

Aフィルターは聴感補正するフィルターですが、同時に有効な帯域も制限されます。オーディオアンプは耳で聞く装置なのでAフィルターを使用してノイズを表現する場合が日本では多く、妥当な測定方法と思います。

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