SNR là gì? Để có âm thanh tốt, thiết bị cần đạt chỉ số SNR là bao nhiêu?

SNR là thông số quan trọng thường được dùng để đánh giá chất lượng của các thiết bị âm thanh như amply, cục đẩy công suất,... Hãy cùng Dbacoustic tìm hiểu SNR là gì và Để có âm thanh tốt, thiết bị cần đạt chỉ số SNR là bao nhiêu? trong bài viết dưới đây!

1.Thông số SNR là gì?

SNR là viết tắt của “Signal-to-Noise Ratio”, nghĩa là tỷ lệ giữa cường độ tín hiệu và nhiễu. Đây là tỷ lệ giữa biên độ của tín hiệu mong muốn và biên độ của tín hiệu nhiễu tại một thời điểm nhất định.

Mọi thiết bị âm thanh điện tử như bộ khuếch đại, tiền khuếch đại, đầu đĩa CD,... đều có thể tạo ra tín hiệu giao thoa và tạp âm, ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh. Những tiếng ồn này xuất phát từ hoạt động của các linh kiện bên trong như tụ điện, bóng bán dẫn, điện trở,...

2. Ý nghĩa của SNR trong âm thanh

SNR là một thông số quan trọng xuất hiện trong hầu hết các thiết bị âm thanh, từ loa âm trần, loa treo tường cho đến hệ thống âm thanh trong hội trường. Một ví dụ phổ biến về SNR thấp là khi âm thanh phát ra từ loa trên xe tải trở nên ồn ào, không rõ ràng.

Chỉ số SNR ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng âm thanh đầu ra. Cụ thể, nếu mức độ tiếng ồn (noise) vượt quá tín hiệu (signal), âm thanh sẽ trở nên đục, nhiễu, khó nghe và gây cảm giác khó chịu cho người nghe

3. Công thức tính SNR

Công thức tính tỷ lệ SNR được xác định như sau:

Trong đó:

• Vs là điện áp tín hiệu
• Vn là điện áp của nhiễu do thiết bị phát ra

Có hai trường hợp phổ biến:

• Khi Vs = Vn x 100, thì SNR = 20 x log(100) = 40dB, nghĩa là mức điện áp của nhiễu tương đương 1% so với tín hiệu.
• Khi Vs = Vn x 1000, thì SNR = 20 x log(1000) = 60dB, nghĩa là mức điện áp của nhiễu chỉ chiếm 0,1% so với tín hiệu.

4. Để có âm thanh tốt, thiết bị cần đạt chỉ số SNR là bao nhiêu?

SNR càng cao, đặc biệt là khi được biểu thị bằng decibel (dB), sẽ đồng nghĩa với chất lượng âm thanh càng tốt. Thông số này là một thước đo quan trọng về khả năng phân biệt giữa tín hiệu âm thanh mong muốn và nhiễu, tạo nên một trải nghiệm nghe nhạc và lời nói trong, rõ hơn.

Khi chỉ số SNR vượt qua mức 40dB, được đánh giá là tuyệt vời, âm thanh trở nên đặc biệt sạch và không bị nhiễu. Ngược lại, nếu SNR giảm xuống dưới 15dB, có thể dẫn đến kết nối chậm và không đáng tin cậy, ảnh hưởng đến trải nghiệm nghe của người dùng. Tuy nhiên, giá trị SNR được coi là tốt hay kém còn phụ thuộc vào loại thiết bị âm thanh cụ thể mà bạn đang sử dụng.

 Dưới đây là mức giá trị mong muốn tương ứng với từng loại thiết bị âm thanh:

• Cục đẩy công suất: SNR tốt nhất > 100dB
• Amply: SNR tốt nhất > 99dB
• Bàn mixer: SNR tốt nhất > 98dB
• Micro: SNR tốt nhất > 100dB

5. Những yếu tố ảnh hưởng đến giá trị SNR

• Độ nhạy của thiết bị thu tín hiệu: Thiết bị thu tín hiệu có độ nhạy cao giúp tách tín hiệu âm thanh khỏi nhiễu, tạp âm tốt hơn, nhờ đó, làm tăng tỷ lệ SNR cao hơn.
• Độ lớn của tín hiệu: Nếu tín hiệu mạnh và lớn hơn sẽ tăng khả năng phát hiện tín hiệu và tách biệt khỏi yếu tố gây nhiễu hiệu quả tốt hơn, điều này cũng làm tăng tỷ lệ SNR cao hơn.
• Mức độ nhiễu trong môi trường: Tỷ lệ SNR cũng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố từ môi trường như gió, rung động, sóng điện từ, độ ẩm, sự thay đổi của nguồn cấp điện, lực hấp dẫn của mặt trăng,...

• Độ dài và chất lượng cáp tín hiệu: Cáp tín hiệu quá dài hoặc kém chất lượng cũng có thể làm tăng độ nhiễu, tạp âm, hú rít. Ngược lại, sử dụng cáp và dây điện chất lượng tốt và bền thì sẽ tạo ra âm thanh sạch, hay và rõ nét, không lẫn tạp âm.
• Độ phù hợp của thiết bị sử dụng: Chất lượng tín hiệu âm thanh đầu ra sẽ kém và chỉ số SNR giảm nếu dùng thiết bị âm thanh không phù hợp với mục đích sử dụng.
• Vị trí và môi trường sử dụng: Tỷ lệ SNR sẽ giảm trong môi trường ồn ào. Do đó, cần đặt thiết bị âm thanh ở vị trí tránh yếu tố gây ồn, nhiễu, trong môi trường ít tạp âm để đảm bảo tỷ lệ SNR cao.

6. Cách đo giá trị SNR

• Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị đo như máy đo âm thanh, máy phát tín hiệu, và loa đo.
• Bước 2: Thiết lập môi trường đo ở mức yên tĩnh, trong phòng kín và cách ly hoàn toàn với các nguồn tạo ra nhiễu và tạp âm bên ngoài.
• Bước 3: Kết nối các thiết bị với nhau, bao gồm việc kết nối loa đo với máy phát tín hiệu và máy đo âm thanh.
• Bước 4: Phát tín hiệu từ máy phát đến loa đo.
• Bước 5: Đo mức độ tín hiệu và nhiễu bằng máy đo âm thanh trong cùng thời điểm.
• Bước 6: Tính toán tỷ lệ SNR bằng cách chia mức tín hiệu cho mức nhiễu, sau đó nhân kết quả này với 10 để có kết quả SNR theo đơn vị dB.

7. Có thể tăng tỷ lệ S/N lên không?

Trên thực tế, bạn không thể tự tăng tỷ lệ S/N, nhưng có thể cải thiện thông số này bằng các cách sau:

Sử dụng thiết bị chất lượng cao

• Sử dụng dây loa và dây tín hiệu chất lượng tốt.
• Lựa chọn thiết bị âm thanh cao cấp để lọc nhiễu hiệu quả.

Điều chỉnh các thiết lập

• Tăng độ lớn của tín hiệu.
• Giảm yếu tố tạo nhiễu từ môi trường.
• Tăng độ nhạy của micro.

Giảm thiểu nhiễu

• Sử dụng thiết bị xử lý tín hiệu tích hợp công nghệ hoặc bộ lọc tạp âm, như bộ xử lý tín hiệu DSP.

Sử dụng thuật toán xử lý tín hiệu số

• Áp dụng đệm tín hiệu hoặc thuật toán phức tạp như FFT để loại bỏ nhiễu và tạp âm.

Cải thiện tỷ lệ SNR sẽ giúp bạn trải nghiệm âm thanh chất lượng cao và đưa ra quyết định thông minh khi chọn mua và sử dụng thiết bị âm thanh.