音频质量评价指标

signal-to-noise_ratio

信噪比,SNR或S/N,又称为讯噪比。是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号,噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。

同样是“原信号不存在”还有一种东西叫“失真”,失真和噪声实际上有一定关系,二者的不同是失真是有规律的,而噪声则是无规律的。
【计算】信噪比的计量单位是dB,其计算方法是10lg(PS/PN),其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率,也可以换算成电压幅值的比率关系:20Lg(VS/VN),Vs和Vn分别代表信号和噪声电压的“有效值”。在音频放大器中,希望的是该放大器除了放大信号外,不应该添加任何其它额外的东西。因此,信噪比应该越高越好。

【狭义】指放大器的输出信号的功率与同时输出的噪声功率的比,常常用分贝数表示,设备的信噪比越高表明它产生的噪声越少。一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质量越高,否则相反。信噪比一般不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。

【载噪比】载噪比中的已调信号的功率包括了传输信号的功率和调制载波的功率,而信噪比中仅包括传输信号的功率。因此对同一个传输系统而言,载噪比要比信噪比大,两者之间相差一个载波功率。当然载波功率与传输信号功率相比通常都是很小的,因而载噪比与信噪比在数值上十分接近。

在调制传输系统中,一般采用载噪比指标;而在基带传输系统中,一般采用信噪比指标。

【db,dbm,dbw关系】
db是纯数值,作比较用的,
如果是电压之类的,换算时就用20log,而功率则用10log,DB在缺省情况下总是定义功率单位,以 10log 为计。
dbW和dbm是功率绝对值,0dBw = 10log1W = 10log1000mw = 30dBm;但是,用一个dBm减另外一个dBm时,得到的结果是dB。如:30dBm - 0dBm = 30dB。

【与动态范围】

音响系统的动态范围是指音响系统(或系统中的某一设备)重放时最大不失真电平和系统噪声电平之差。所有电子设备都具有受电源功率以及设备底噪影响的动态范围。音响系统中过强的窄频底噪分量将会限制系统的动态表现。

音响系统(或设备)的动态范围不依赖于正在播放的声音信号。它只是最大不失真输出电平和底噪中最高分量(通常为“A”加权)之间的差异。 信噪比需要一个信号,因此必须在实际使用系统或设备的情况下进行测量。

signal-to-distortion_ratio

信号失真度,同SNR?

At a specified point in a system, such as a point in a circuit or a link in an automatic data processing, communications, computer, information, or control system, the ratio of (a) the root-mean-square power of the theoretically desired signal to (b) the difference between the measured root-mean-square power of the actual signal and the root-mean-square power of the theoretically desired signal. Note: The signal-to-distortion ratio is usually expressed in dB.

scale-invariant_source-to-noise_ratio

简称SI-SNR,计算方法:

常用于盲源分离问题中,作为source-to-noise_ratio(SDR)的更好替代品,分离系统的性能评测指标。

signal-to-noise-and-distortion_ratio

Signal-to-noise and distortion ratio is a measure of the quality of a signal from a communications device, often defined as:  

SIND is usually expressed in dB and is quoted alongside the receiver RF sensitivity, to give a quantitative evaluation of the receiver sensitivity. Note that with this definition, unlike SNR, a SIND reading can never be less than 1 i.e. it is always positive when quoted in dB. 

When calculating the distortion, it is common to exclude the DC components. 

Due to widespread use, SINAD has collected several different definitions. 

 

一些名词

音频的比特率(bit rate)是指每秒钟音频数据的位数(bit)。它表示音频文件的压缩程度和质量。比特率越高,音频文件的质量通常越好,但文件大小也会相应增加。比特率通常以 kbps(千位每秒,kilobits per second)为单位。

音频比特率的计算公式如下:比特率(kbps) = 采样率(kHz) x 位深度(bit) x 声道数
其中,采样率表示每秒钟对音频信号进行采样的次数,位深度表示每个采样点的位数,声道数表示音频信号中的声道数量(例如,单声道为1,立体声为2)。

比特率512kbps和352kbps的区别:
质量:512kbps的比特率较高,音频质量通常更好。这意味着在音频播放时,较高比特率的音频文件会有更好的保真度和更少的压缩失真。
文件大小:512kbps的比特率较高,因此相同长度的音频文件的大小也会更大。这可能会影响存储空间和传输速度。

需要注意的是,比特率并非音质的唯一决定因素。音频编码格式和压缩算法也会影响音频质量。此外,人耳对音频质量的敏感度有限,因此在某些情况下,较低比特率的音频文件可能在听觉上与较高比特率的音频文件相差无几。

在电信和电脑运算领域,比特率(Bit rate,变量R)是单位时间内传输送或处理的比特的数量。比特率经常在电信领域用作连接速度、传输速度、信息传输速率和数字带宽容量的同义词。
在数字多媒体领域,比特率是单位时间播放连续的媒体如压缩后的音频或视频的比特数量。在这个意义上讲,它相当于术语数字带宽消耗量,或吞吐量。

参考

PESQ:评价语音的 quality,质量

STOI:评价语音的intelligibility,可理解程度

dB与信噪比(SNR)

posted @ 2018-12-13 16:32  Skye_Zhao  阅读(12068)  评论(0编辑  收藏  举报