水中音響・ソナー技術入門

DECIBEL & SNR

デシベルとSNR

デシベルは量そのものではなく、基準や別の量との比を対数で表したものです。

INTERACTIVE DIAGRAM

図で動きをつかむ

値を変えて確認
10 dB1010 dB10020 dB100030 dB
ここを見る電力比10倍ごとに10 dB増えます。差ではなく比を表す目盛です。
LEVEL 1 まず直感で

身近なイメージ

とても広い範囲の倍率を、扱いやすい目盛りへ変換します。電力が10倍なら+10 dB、100倍なら+20 dBです。

LEVEL 2 数字で確かめる

具体例

信号電力が雑音電力の100倍なら、SNRは10log₁₀(100)=20 dBです。

LEVEL 3 式を日本語で読む
SNR[dB] = 10 log₁₀(Psignal / Pnoise)

信号電力と雑音電力の比を対数へ変換します。振幅比では、同条件なら20log₁₀を使います。

記号を一つずつ見る

Psignal目的信号の電力
Pnoise雑音の電力
10 log₁₀電力比をdBへ変換
LEVEL 4 大学レベルへ

もう一段深く

振幅を2乗すると電力に比例するため、20log₁₀(A₁/A₂)=10log₁₀(A₁²/A₂²) となります。基準値を明示しないdBは単なる比です。

LEVEL 5 ソナーにつなぐ

なぜこれを学ぶのか

SNRが大きいほど信号を見つけやすくなりますが、検出性能は帯域、積分時間、しきい値などにも依存します。

REFERENCES & NEXT READING

参考資料・さらに学ぶ

外部サイト

本文は一般公開された基礎資料をもとに再構成しています。リンク先の内容が、本サイトの模式図や合成音を直接保証するものではありません。

  1. NIST Digital Library of Mathematical FunctionsNIST

    特殊関数・複素関数を含む数学関数の標準的資料

  2. Logarithm, Exponential, PowersNIST DLMF

    対数と複素対数の定義

  3. Signals and Systems: Video LecturesMIT OpenCourseWare

    微分方程式、複素指数、フーリエ解析を含む講義動画

  4. Science of Sound TutorialDiscovery of Sound in the Sea

    高校生程度から学べる水中音響チュートリアル

参照先確認:2026年7月22日