訊雜比（signal-to-noise ratio, SNR）

在安靜的圖書館裡，耳語很容易聽見；在搖滾演唱會上卻不可能。重要的不是耳語絕對有多大聲，而是它與背景喧鬧相比如何。訊雜比，SNR，量度的正是這件事：你想要的訊號，與隨之而來、不想要的雜訊相比有多大。要判斷一次量測、一段錄音或一條連結究竟好不好，它是最有用的單一數字。

SNR 是功率之比，或等價地是電壓平方之比，而且幾乎總以分貝表示：對電壓 SNR(dB) = 20 times log10(Vsignal / Vnoise)，對功率則為 10 times log10(Psignal / Pnoise)。例如：1 V 的訊號疊在 1 mV 的雜訊上，電壓比為 1000，所以 SNR = 20 times log10(1000) = 60 dB。每 20 dB 是電壓的 10 倍，6 dB 是 2 倍。好的音響系統可達 90 到 110 dB；勉強的低於 40 dB，聽起來明顯有嘶聲。

SNR 之所以重要，是因為它決定你究竟能分辨出什麼。訊號鏈中每一級都加入自己的雜訊，而第一級通常主導總量，這正是低雜訊前級最為要緊的原因。提升 SNR 的途徑有：抬高訊號（在前端多放大、用輸出更大的感測器）、降低雜訊（更窄的頻寬、更低的源阻抗、更冷的元件），或取平均，因為對 N 次獨立讀數取平均能讓 SNR 改善 sqrt(N) 倍。誠實的極限是：你絕無法單靠放大就救回已埋在雜訊基底之下的訊號，因為增益會把訊號與雜訊一起抬高。