信号の大きさによる影響エネルギー比型SN比とは（その5）

更新日 2022-09-22

投稿日 2017-05-24

4. エネルギー比型SN比...

4. エネルギー比型SN比の検証

4.1. 従来のSN比の課題(1)　～信号の大きさによる影響～

　エネルギー比型SN比は、式の形から分かりますように分母と分子の単位は同じ[y²]のため、全体として無次元であり、信号の大きさによる影響を受けません。このことを実際の評価データで確認しました。異なる2種類のLED光源の機能の安定性を比較したデータ⁷⁾を図4.1.1、図4.1.2に示します。定格が異なるため入力信号である電流の範囲が異なります（A社製は20mA、B社製は150mA定格）。LED光源を実製品に組み込むときは、光源を複数組み合わせて、所望の明るさを得るため、異なる定格の光源が比較対象として選ばれうるのです。

SN比

　　　　　　　　　　　　　　　図4.1.1　LED光源の電流-輝度値評価データ　　　　　　　　　　　　　　　　　　 SN比

図4.1.2　LED光源の電流-輝度値評価データグラフ

　以上のデータでA社、B社のLEDの機能の安定性を、従来のSN比とエネルギー比型SN比で比較した場合の結果を図4.1.3にまとめました。

SN比

図4.1.3　ゼロ点比例式のSN比における従来SN比とエネルギー比型SN比の比較

　エネルギー比型SN比では図4.1.2の傾きの変動から判断できる機能の安定性（A社が悪く、B社が良い）と一致している。いっぽう、従来のSN比ではその関係が逆転している。いうまでもなく、これは従来のSN比が入力信号データ（ここでは電流）の大きさの影響を受けているためである。A社、B社のそれぞれのケースで信号の2乗平均を比較すると、

SN比

　となり、両者には64.8倍の違いがある。つまりdb単位では、10log(64.8)＝18.1(db)だけ、信号が小さい方（A社）のSN比が大きくなるということである。従来は、このように信号水準がそろわないケースでは上記のような点に留意してSN比を比較する必要があったが、エネルギー比型SN比ではその手間は無用である。信号水準範囲が異なる場合でも、対象間をより公平に比較することができる。

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