Мера, сравнивающая уровень полезного сигнала с уровнем фонового шума, улучшаемая данным методом.Отношение сигнал/шум (ОСШ) — фундаментальная мера в любой системе, которая передаёт, обнаруживает или обрабатывает информацию. Оно сравнивает мощность полезного сигнала с мощностью фонового шума, обычно выражается в децибелах. Более высокое ОСШ означает, что сигнал чище и его легче отличить от шума, тогда как низкое ОСШ означает, что сигнал погребён под шумом и его трудно извлечь. Это понятие является центральным в таких разных областях, как аудиотехника, радиоастрономия, медицинская визуализация и физика частиц.
Концепция возникла в ранней радиоинженерии в 1910–1920-х годах, когда инженеры, такие как Ральф Хартли из Bell Labs, формализовали идею сигнала и шума в каналах связи.
Отношение вычисляется как мощность сигнала, делённая на мощность шума. На практике улучшение ОСШ включает либо усиление сигнала, либо уменьшение шума, либо и то и другое. Методы включают усреднение сигнала (повторение измерений для подавления случайного шума), фильтрацию (удаление частотных полос, где доминирует шум) и использование более чувствительных детекторов. В контексте перечисленных статей улучшение ОСШ достигается за счёт продуманного дизайна — например, оптимизации сцинтилляционных материалов для испускания большего количества света на событие или использования алгоритмов обратной связи в слуховых аппаратах для подавления акустической обратной связи при сохранении желаемого звука.
ОСШ используется для оценки и улучшения всего — от слуховых аппаратов и систем распознавания речи до радиотелескопов и детекторов частиц, направляя выбор конструкции для достижения максимальной чувствительности.
В некоторых экспериментах увеличение времени измерения в четыре раза лишь удваивает ОСШ, потому что шум усредняется как квадратный корень из числа отсчётов.
