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匿名使用者 發問時間: 消費電子產品其他:電子產品 · 2 0 年前

何謂信噪比?

最近想買MP3 PLAYER,看到有個不太懂的名詞。想請教各位大大,何謂信噪比呢?

2 個解答

評分
  • 瑀*
    Lv 5
    2 0 年前
    最佳解答

    FAQ-名詞解釋 ★簡單明瞭風格★

    Q:信噪比S/N

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    A:信噪比又稱為訊噪比,英文叫Signal to Noise Ratio,是信號中有用成分與雜音成分的強弱對比,用分貝(dB)表示。信噪比越高表明它產生的雜音越少,也表示音頻產品越好。無論對於任何音頻產品,信噪比都是一個重要的參數,它指音源產生最大不失真聲音信號強度與同時發出的噪音強度之間的比率,以S/N表示。

  • 綠兒
    Lv 6
    2 0 年前

    信噪比(SNR)在數值上是指信號電壓對於雜訊電壓的比值,其物理意義是基於每個圖元所獲得的確定信號與不確定信號的相對大小;在要求精確圖像的應用場合,高的信噪比就顯得尤其重要。

    信噪比隨溫度升高而急劇降低

    一般來說,CCD的主要噪音源有以下三種:第一,光子射入器件轉換成光電荷所產生的雜訊;第二,光電荷轉移時,電荷量波動產生的雜訊;第三,光電荷讀出時的雜訊。熱力學規律指出:溫度越高,電子的平均動能越大,光電荷的轉換、轉移和輸出過程中的不確定性越高,也即意味著CCD的雜訊越強。另外,愛因斯坦的光電理論闡述了光電子的發生與入射光子有關,而與溫度無關,也即意味著CCD的信號強度並不隨溫度的提高而增強。因此,CCD的信噪比隨溫度的升高而急劇降低。圖1顯示了不同溫度下CCD的成像品質。其中,上面的圖像是理想CCD的成像,下面的圖像自左至右表明隨著溫度的降低,信噪比逐漸提高的不同圖像品質。

    ( 圖1)不同溫度下CCD的成像品質

    散熱裝置可防止CCD老化

    有趣的是,CCD的信噪比不僅與溫度有關,而且與CCD器件的老化程度有關。以一個預期壽命為5年的CCD為例,圖2顯示出不同老化程度的CCD在不同溫度下的信噪比。通過對比可以看出,新的CCD器件有著較高的信噪比。高溫是加速電子器件老化的常見因素,這不能不說是溫度對CCD成像品質的另一種長遠的影響。

    (圖2)有無裝設散熱裝置的信噪比差異質

    為了降低環境溫度對CCD信噪比的影響,給CCD提供散熱裝置是有效的措施。圖2中線A表示CCD具有散熱裝置,線B則表示依賴晶片自身散熱。可以看出,同樣的CCD,有散熱裝置的信噪比是沒有散熱裝置的大約兩倍。

    暗電流對CCD成像品質非常不利

    暗電流(Dark Current)起因於熱激發產生的電子-空穴對。在現實世界裏,所有的圖像感測器都受暗電流的影響,原因是我們無法創造出一個溫度是開氏絕對零度的環境。對於半導體器件來說,只要其溫度不是開氏絕對零度,那?,器件內部的電子-空穴對永遠處於產生、遷移和湮滅的動態平衡中。溫度越高,電子-空穴對產生和遷移的速率就越快,也即暗電流越大。暗電流的大小與溫度的極密切的關係在圖3中的曲線中可以看到。應當指出,溫度的變化和暗電流的大小是非線性的,例如,溫度每降低 6℃,暗電流約減少一半。暗電流計量單位是電子/圖元/秒。在通常溫度下,暗電流的數值是250-1000左右,每秒一個圖元產生1000個電子電量並不算大,但要知道,對一個512X512的CCD而言,其圖元的個數約為262,000,每秒要讀出的圖元約為6,553,600,所以說「暗流湧動」並不誇張。

    (圖3)熱電流的大小與溫度的關係極為密切

    在生產製造CCD的過程中,目前普遍採用的技術是「光刻掩膜+離子滲透」。這個過程無法保證CCD的每個圖元中的每個晶格有完全相同的穩定性,換句話說,每個圖元在同樣條件下產生電子-空穴對的能力不同。這種CCD本身的缺陷是暗電流產生的重要原因,而且這種器件本身的缺陷還使得暗電流的產生也不均勻,在CCD處於非光照環境下也會產生固定的圖形。這種在不同溫度下的表現可參看圖4,其中,圖4a的溫度較低,圖4b的溫度較高。暗電流對CCD的成像品質非常不利,它同時限制了器件的靈敏度和動態範圍。

    散熱裝置可改善CCD成像品質

    盡可能地降低CCD的溫度對於提高CCD的多項技術指標很有好處。尤其是在炎熱的夏季,如何給CCD「納涼」成為許多工程應用場合一個令人關注的問題。在攝像機的全天候護罩內加入風扇是成熟的解決措施,但並不能直接降低CCD的溫度。值得注意的是,日本HARADA(原田)公司今年推出了幾款攝像機,在機芯上直接加入散熱器,在改善CCD成像品質方面做出了有益的嘗試。

    http://www.ekuga.com/sg/f/f.htm

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