A maioria das pessoas entende a importância das especificações de potência do amplificador. Na maioria dos casos, mais potência é bom, ou seja, até atingir os limites térmicos ou de suspensão dos alto-falantes que você está usando. Uma especificação que também é muito importante em um amplificador de eletrônica móvel, processador ou unidade de fonte é a relação sinal-ruído. Neste artigo, vamos explicar o que são os números da razão S/N e por que eles são importantes.
Todo o barulho, o tempo todo!
Acontece que quando você passa um sinal através de qualquer dispositivo - como um pedaço de fio, resistor, capacitor, indutor , transistor ou qualquer outra coisa que você possa imaginar - um pouquinho de ruído é adicionado ao sinal. Existem muitos tipos diferentes de ruído. O movimento aleatório dos elétrons saltando ao passar por um dispositivo causa ruído térmico. Temperaturas mais altas resultam em mais ruído. Outro ruído comum é o Shot Noise. A diferença nos tempos de chegada dos elétrons à medida que atravessam uma barreira ou lacuna entre dois materiais causa o ruído de disparo. Dispositivos como transistores e diodos, que possuem diferentes camadas de materiais em seu interior, são fontes comuns de Shot Noise. Existem muitos outros tipos de ruído.
Como você pode imaginar, a quantidade de ruído gerada por qualquer um desses dispositivos é minúscula. Quando você adiciona um pouco de ruído de vários componentes, amplifica o sinal resultante, a quantidade de ruído na saída de um circuito aumenta drasticamente.
O ruído acontece em unidades de fonte, processadores de sinal e amplificadores. Depois de adicionar ruído à cadeia de sinal, é essencialmente impossível removê-lo.
O som do ruído
Uma maneira fácil de ouvir o som do ruído é conectar um conjunto de fones de ouvido ao seu laptop e aumentar o volume bastante alto. Você ouvirá um silvo através dos fones de ouvido. Isso é barulho. (Observação:tenha cuidado, queremos você como um entusiasta de áudio para toda a vida. Tire esses fones de ouvido antes que seu computador reproduza um som e você corre o risco de danificar sua audição.)
Como medimos o ruído
There are a few ways to quantify the noise an electronic component creates. One method is to simply state the noise on the output of the device in absolute terms. The measurement could be in volts or watts, and quantifies the amplitude of the noise signal. You won’t see this used to describe audio components, however.
The most common method of quantifying the noise that a product adds to the signal is to compare the noise level to that of the audio signal coming out of the device. Because the difference in these levels can be quite large, we state the ratio of the signal level to the noise level using the decibel (dB) scale. The decibel scale is logarithmic. As such, a difference of 6 dB represents a doubling of the amplitude ratio, 20 dB is ten times the amplitude, 40 dB is 100 times, 60 dB is 1000 times and 80 dB is 10,000 times and so on.
Let us look at a moderate quality amplifier – nothing awesome, nothing disastrous. We see that this fictional amplifier has a S/N Ratio of -82.3 dB when referenced to 1 watt of power output into a 4-ohm load. O que isso significa? Well, first, we know that to produce 1 watt of power into a 4-ohm speaker, we need 2 volts RMS of signal coming out of the amp. Our noise level is 82.3 dB quieter than 2 volts. Using an online calculator, that means that the noise produced by this amp is 0.00006918309709189363 times smaller than 2 volts, so it’s about 0.000138 volts. A little more math and that works out to 4.785 nanowatts.
Não. That isn’t very much noise. And in most cases, you probably can’t hear it.
What if we work hard and find a below-average amplifier? Something with a S/N spec down around 70 dB? If we apply that math to our 2 volts of rated output, we get a noise level of 99.99 nanowatts. Yep, that’s a LOT more watts as compared to the previous example.
Clarifying the Mysterious Signal-To-Noise Ratio
If you look at an amp spec from more than about 10 years ago, or you see a number that is abnormally high, they may be rating the noise level using the maximum output capability of the amplifier as the comparing factor. If we measure an amplifier’s noise output level at 1 watt to be 85 dB, then you increase the amplifier’s output to 10 watts, assuming it doesn’t make any additional noise, the S/N ratio will be -95 dB. If the amp can produce 100 watts with no more noise, the ratio is now -105 dB. There are hundreds of amps that can produce 1000 watts – so that noise ratio measurement would now be -115 dB. When it comes to printing numbers on a gift box, in a brochure or publishing them on a website, being able to say that the S/N Ratio is -115 dB sure looks more appealing than -85 dB.
The CEA-2006 specification established a standard set of guidelines for S/N Ratio noise measurement. The specification dictates that we measure the S/N Ratio compared to 1 watt of output into a 4-ohm load. A new specification is in the works that will help quantify the adjustment of the sensitivity setting on the amplifier during the measurement process. As it sits, the lower the setting of the amp, the better the S/N ratio measurement will be. Want to confirm this? Next time you are installing an amp, turn the system on with no signal connected to the amp and listen to the speakers. Then turn the amp gain up all the way. You will hear the noise level increase. Please turn the gain back down and shut the system off before proceeding.
Why is the Lack of Noise Important?
How can we quantify the desire not to add noise to our signal? Here is a simple analogy. If you purchased a TV in recent years, you may have heard the expression ‘blacker blacks.’ ‘Blacker blacks’ refers to how dark the screen gets when there is no signal. Blacker is better. When you think about your audio system, a ‘more negative’ S/N ratio means that the noise is quieter than the audio signal. We don’t want to listen to noise. -90 dB is better than -80 dB. Go it? Claro?
There are so many criteria to balance when choosing any car audio product. Power levels, efficiencies, distortion characteristics, features and functions all play an important role. Understanding the meaning of the S/N ratio measurement is very important. We don’t want ANY distortion or noise added to our music, but the laws of physics deny us that luxury. Do your best to choose products that, through careful design and choice of internal components, minimize these negative effects. Your local mobile electronics specialist can help steer you towards some amazing equipment. Drop in and check out what’s new.
