S/N比（Signal-to-Noise Ratio）とは

～信号の明瞭さ・測定精度を決定づける重要指標～

■ 定義

**S/N比（Signal-to-Noise Ratio）とは、有効な信号成分（Signal）と、妨害となる雑音成分（Noise）との比率を示す指標です。
単位にはデシベル（dB）**が用いられ、数値が大きいほど「信号がノイズに埋もれず、明瞭である」ことを意味します。

$S/N（dB)=10log⁡10(信号電力ノイズ電力)\mathrm{S/N}（\mathrm{dB}) = 10 \log_{10} \left( \frac{\text{信号電力}}{\text{ノイズ電力}} \right)$

■ S/N比の目安（一般的な解釈）

S/N比（dB）	品質の目安	備考
10～20 dB	ノイズがやや目立つ	測定誤差や見落としのリスクあり
30～40 dB	実用レベル	標準的なオーディオ・信号測定用途
50～60 dB	高品質測定レベル	精密計測、RF信号処理など
70 dB以上	非常に高い	高性能ADC、広帯域通信機器向け

■ 測定機器におけるS/N比の意味

測定器	S/N比の意義
✅ オシロスコープ	微小波形の視認性向上、高分解能表示に直結
✅ スペクトラムアナライザ	微弱信号の検出限界に関与（DANLとの関係）
✅ LCRメーター／CV測定器	高感度測定時のデータ信頼性確保
✅ ADC搭載システム	S/N比が量子化ビット数（ENOB）に影響

■ 関連する技術用語

用語	説明
ノイズフロア（Noise Floor）	測定系の最低ノイズレベル。これ以下の信号は検出不可
ENOB（有効ビット数）	S/N比を基に換算されるA/D変換の実効分解能
DANL（表示平均ノイズレベル）	スペアナでのS/N比評価に使われるノイズ基準値
ダイナミックレンジ	最大信号と最小有効信号（ノイズフロア）の比率

■ S/N比を改善する方法

方法	解説
✅ 平均化処理（Averaging）	ランダムノイズを抑制し信号成分を強調
✅ 帯域制限（BW Limit）	不要な広帯域ノイズの影響を低減
✅ シールド・グラウンド強化	EMI対策によるノイズ混入防止
✅ 増幅器の適切配置	S/Nを劣化させない前段増幅設計

■ まとめ

項目	内容
定義	信号の強さとノイズの強さの比率（dBで表記）
目的	測定の精度・視認性・通信品質の指標
重要性	精密測定、微小信号観測、高速通信の信頼性に直結
関連機器	オシロスコープ、スペアナ、LCRメーター、ADC搭載製品など
改善策	ノイズ源対策、平均化処理、回路設計の最適化

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