Calculadora de relação sinal-ruído

Calcule o SNR em decibéis e como razão de potências a partir de medições de sinal e ruído.

Relação sinal-ruído
Escolha se os valores representam potência ou amplitude e informe medidas positivas.

Sobre a relação sinal-ruído

A relação sinal-ruído, abreviada SNR, compara a intensidade da informação útil com o ruído de fundo indesejado. Um SNR maior indica que o sinal desejado predomina; um valor menor indica ruído mais evidente. Engenheiros usam SNR para descrever gravações de áudio, enlaces de rádio, sensores, imagens, canais de comunicação, sistemas de medição e conversores de dados. Como os níveis úteis variam em faixas enormes, o SNR costuma ser expresso em decibéis e também como uma razão simples. Para medidas de potência, a razão linear é a potência do sinal dividida pela potência do ruído. O valor em decibéis é dez vezes o logaritmo de base dez dessa razão. Para grandezas de amplitude, como tensão, corrente ou pressão sonora medidas sob a mesma impedância, a equação usa vinte vezes o logaritmo da amplitude do sinal dividida pela amplitude do ruído. Elevar a razão de amplitudes ao quadrado dá a razão de potências equivalente; por isso, os dois caminhos produzem os mesmos decibéis com medições consistentes. Selecione sempre o tipo de entrada correspondente aos valores. Watts e densidade espectral de potência são grandezas de potência. Volts só podem ser tratados como amplitude quando sinal e ruído se referem à mesma impedância e a larguras de banda compatíveis. Misturar valores de pico, RMS e médios pode invalidar a comparação. O ruído também deve ser medido em uma largura de banda definida, pois a potência do ruído de banda larga geralmente aumenta quando a banda de medição se amplia. Assim, a filtragem pode alterar o SNR mesmo sem mudança na fonte. Um SNR de zero decibéis significa potências iguais de sinal e ruído. Decibéis positivos indicam maior potência do sinal; negativos indicam maior potência do ruído. Um aumento de 10 dB corresponde a dez vezes a razão de potências, e um aumento de 20 dB corresponde a cem vezes. A aceitabilidade do valor depende da aplicação. A fala pode continuar inteligível em condições inadequadas para instrumentação de precisão ou áudio de alta resolução. Esta calculadora pressupõe níveis escalares positivos e informa os decibéis e a razão de potências equivalente. Ela não estima ruído a partir de uma série temporal, não separa distorção de ruído aleatório e não considera curvas de ponderação. Em laboratório, documente tipo de detector, método de média, impedância, ponderação em frequência e largura de banda junto com o resultado. Em sistemas digitais, diferencie também SNR da relação sinal-ruído e distorção, que inclui distorção harmônica. Com medições consistentes, a calculadora oferece uma comparação de qualidade rápida e transparente.

Exemplos de SNR

Entradas de potência e amplitude usam multiplicadores logarítmicos diferentes, mas podem descrever o mesmo resultado.

Sinal e ruídoSNRSignificado
Potência: sinal 100 W, ruído 1 W20 dB, 100:1A potência do sinal é cem vezes a do ruído
Amplitude: sinal 10 V, ruído 1 V20 dB, 100:1Pressupõe impedâncias iguais
Potência: sinal 2 mW, ruído 4 mW-3.0103 dB, 0.5:1A potência do ruído supera a do sinal

Como calcular o SNR

  1. Escolha Potência para medidas de potência ou Amplitude para níveis de tensão, corrente ou pressão.
  2. Informe o valor do sinal útil em uma unidade consistente.
  3. Informe o ruído usando a mesma unidade e base de medição.
  4. Selecione Calcular SNR e confira os decibéis e a razão de potências equivalente.

Perguntas frequentes

O que significa um SNR mais alto?

Significa que o sinal útil é mais forte em relação ao ruído de fundo. Em geral, indica uma medição ou um canal de comunicação mais limpo.

Por que há modos separados de potência e amplitude?

Razões de potência usam dez vezes o logaritmo, enquanto razões de amplitude usam vinte vezes. A relação de amplitude pressupõe impedâncias iguais para sinal e ruído.

O SNR pode ser negativo?

Sim. Um SNR negativo em decibéis indica que a potência do ruído supera a do sinal, embora alguns sistemas ainda possam recuperar informações por processamento.

20 dB equivalem a uma razão de 20?

Não. Vinte decibéis representam uma razão de potências de 100 para 1, ou de amplitudes de 10 para 1 sob a mesma impedância.

A largura de banda da medição importa?

Sim. A potência de ruído integrada costuma crescer com a largura de banda. Dois valores de SNR devem usar bandas e filtragens comparáveis para uma comparação significativa.