Barbarus hic ergo sum, quia non intellegor ulli
September 20, 2007
ノイズ

通信におけるS/N
電気通信分野では処理対象の情報を信号 (Signal) と呼び、雑音(Noise) との量との比率 (S/N) によって通信の品質を表現する。これを信号対雑音比といい、対数表現の dB(デシベル)で表す。S/N、SNR:Signal to Noise Ratio、SN比(エ スエヌひ)と略すことが多い。なお、「S/N比」と書くとS/Nという表記そのものが比を表しているため比が重なることになるので好ましいとは言えない が、実際は「S/N比」と書かれている場合も少なくない。また、Desired Signal to Undesired Signal Ratio、D/U ratioとも呼ばれる。
「信号」を搬送波とした場合は、搬送波対雑音比 (Carrier to Noise ratio) あるいは C/N (シーエヌ、CN比、CNR とも)と呼び、デジタル信号伝送では主にこちらが用いられる。
S/Nは以下の定義式で定義される。
Pは「電力」、Aは振幅の実効値を示す。
多くの信号は非常に広帯域を持つので、通常SNRは対数(常用対数)で表現される。振幅比率の場合は対数の20倍、電力比率の場合は対数の10倍となる。
S/Nが大きいほど通信品質が良好であることを示す。但し、実際の通信では無信号時には雑音のみ (N) であるが信号を受信した際には信号と雑音が重畳されている(すなわち S+N )であるため、測定値は (S+N)/N をもって表現することが多く、このため厳密には両者は区別される。例えば S/Nが 0dB(すなわち信号とノイズの電力が等しい)場合でも (S+N)/N は 6dB になるため、通信方式によっては情報伝達が可能である。
[編集] その他ノイズに関すること
ノイズと見なされるものは「雑音」とは限らない。例えば音楽の演奏中の会話は、それをしている者にとっては必要な情報であるが、音楽を鑑賞する立場からはノイズである。
最近はノイズキャンセリング・ヘッドフォンというものが商品化され、外部のノイズを遮断する事ができる。一般的な仕組みは、ヘッドフォンに内蔵され ているマイクから外部の音を拾い、逆位相の音を出して打ち消すようになっている。工事現場や踏切などの近くでは特に有用とされている。同様の原理を用いた ものに消音スピーカーがあり、室内の静粛性が重視される高級乗用車に採用事例がある。

![\mathrm{SNR [dB]} = 10 \log_{10} \left ( {P_\mathrm{signal} \over P_\mathrm{noise}} \right ) = 20 \log_{10} \left ( {A_\mathrm{signal} \over A_\mathrm{noise}} \right )](http://upload.wikimedia.org/math/5/5/f/55f136d202871586550f2945a33d0b72.png)