信噪比越高就一定越好吗？

“信噪比越高就一定越好吗？”——当客户把 SNR 奉为挑选探测器的一票否决指标时，我们或许都该停下来想一想：在日常工程里，信噪比究竟“决定”了什么？它真的是无限高才香，还是其实够用就好？

信噪比（Signal-to-Noise Ratio，简称 SNR）是信号传输和测量过程中的一个重要指标，用于衡量有用信号与背景噪声之间的强度比值。这一概念最早起源于通信领域，用以描述信号在传输过程中所受噪声干扰的程度。随着技术发展，其应用已扩展至音频处理、视频处理、图像分析、科学实验等诸多领域，成为评价信号质量与系统性能的核心参数。信噪比的核心在于用信号与噪声的量化比值来评估信号在噪声环境下的质量，通常以分贝（dB）表示；数值越高，信号相对噪声越强，信号质量越优。

我们举一个可视化的信噪比案例，可以直观地观察到信噪比对信号采集的影响！

通过图像我们可以看到，信噪比越高，观察到的图像会越清晰，呈现的细节就会越多，所以信噪比一般来说是越大越好。

然而，任何技术参数都存在最优值，信噪比亦然，并不是越大越好。我们以光电倍增管的信噪比为例，来分析一下！

此时光电倍增管的信噪比，可以用以下的公式表示：

光电倍增管的暗电流比较低，我们可以忽略，此时信噪比可以用以下的公式表示：

光电倍增管的信号可以用下式表达：

光电倍增管的噪声可以用下式表达：

根据以上的公式，我们可以得到光电倍增管的信噪比公式：

由上式我们可以看出，SNR和阴极电流的平方根成正比，与带宽B的平方根成反比，其中δ是光电倍增管的二次电子发射系数，一般为6，我们带入公式可以得到新的信噪比公式为：

在不考虑光电倍增管的噪声和系统的噪声下，光电倍增管的信噪比和阴极电流、带宽有关，所以如果需要好的信噪比，我们需要提高光电倍增管的阴极电流输出，也就是选择高量子效率的光电倍增管，同时在满足系统带宽的要求下，选择更低的带宽。

光电倍增管的阴极电流和波长、阴极材料、光的损耗和传输损耗都有直接的关系，理想的情况是，根据我们测试光波长，选择一款量子效率最好的探测器，同时将探测的光信号，能够更多地导入探测器中，减少损失，这样的话，输出的阴极电流信号就会越强，这对我们的选型和光路设计都提出了高的要求。

在许多高速测量场景中，信噪比和带宽二者不可兼得：若一味追求高信噪比，带宽会被迫降低，从而影响高速测量；若一味扩大带宽，信噪比又会明显劣化。因此，信噪比这一参数并非越大越好，而应当在当前系统条件下，综合考虑带宽与噪声，设计符合需求的整体指标，最终寻得一个合适的信噪比值。