Rapporto Segnale/Rumore

Definizione

Il Rumore, ascrivibile alle Fluttuazioni presenti nei Sistemi Elettrici, viene solitamente classificato come: Causali o Lineare poiché proviene da un’ampia varietà di Fonti Naturale e Artificiali.
Sebbene un Rumore di Fondo sarà sempre presente, un eccessivo Valore sarà considerato Indesiderabile in quanto tenderebbe a degradare o ad oscurare il Segnale Monitorato.

Il Livello del Segnale non sempre rimane costante durante la propagazione del Segnale Video lungo la Catena di Trasmissione di conseguenza una Misura Assoluta del Rumore non sarebbe particolarmente rilevante poiché per ogni Valore di Rumore avrà effetti molto diversi in relazione ai Differenti Livelli nei Segnali.

Siccome il Valore del Rumore, relativo al Livello del Segnale, tende solitamente, rispetto al Valore Assoluto, a causare problemi, questo viene tipicamente indicato, con Valore espresso in dB, come Rapporto fra Segnale e Rumore.

Effetti sull’Immagine

Nelle Immagini affette da Rumore possono spesso presentarsi, oltre a Sgranature o Effetto Neve, anche evidenti sfarfalli di Colore.
Segnali estremamente Rumorosi sono estremamente critici poiché possono creare problemi di Sincronizzazione nelle Apparecchiature attraversate di conseguenza le Immagini possono soffrire di Sfocature e in generale Scarsa Risoluzione.

Segnali di Test

Il Metodo Tangential può venire utilizzato con qualsiasi Segnale Video che disponga di una Porzione con un Livello di Luminanza Costante in un Intervallo di Tempo di pochi Microsecondi ed Assenza di Sovrapposizione di Crominanza; la Misura sarà effettuabile anche su una Singola Linea nell’Intervallo di Tempo Verticale ma, al fine di garantire una migliore Accuratezza, si consiglia di prendere a riferimento l’Intero Segnale.

Con il Tektronix VM700A, Selezionando l’Opzione Noise Spectrum, sarà possibile Misurare il Rumore applicando un Livello di Linea con Riferimento Costante; a tale scopo viene solitamente utilizzata una Linea nell’Intervallo Verticale mentre, Selezionando l’Opzione Chrominance AMPM, per la Misura del Rumore sarà richiesto un Segnale di Test Red Field come Illustrato in Fig.98.

Metodi di Misura

Metodo Tangential

La Misurazione del Rumore con il Metodo Tangential sarà effettuabile con Tektronix 1781R e Tektronix 1481 con Opzione Avanzata Installata.
Il Metodo garantisce un Accuratezza dell’ordine di circa 1 o 2 dB con Livelli di Rumore Inferiori a 60dB.
Eventuali Filtri Esterni, per separare le Componenti del Rumore alle Diverse Frequenze, saranno Inseribili utilizzando i Connettori AUX OUT/ AUX IN presenti sugli Strumenti.

Per Configurare il Monitor Waveform per la Misura del Rumore, Attivare il Filtro FLAT (se disponibile altrimenti utilizzare l’Opzione AUX con Filtro Esterno) quindi, oltre ad Impostare DC Restorer su OFF o FAST, Selezionate NOISE nel Menù MEASURE del Tektronix 1781R.
Qualora venga utilizzato il Tektronix 1481, sarà necessario utilizzare la Modalità WAVEFORM COMPARATION per dividere il Livello della Luminanza in 2 Parti: Half & Overlay (Sovrapposizione); Funzione non necessaria con Tektronix 1781R dove 2 Waveform Complete saranno visualizzate sul Display.

Le Misurazioni saranno eseguite Regolando la Separazione fra le 2 Tracce finché l’Area Scura, compresa fra di loro, Non Scompaia; quando non si evidenziano percepibili Flessioni di Luminosità fra le 2 Tracce, il Livello di Offset Calibrato in dB corrisponderà al Valore del Rumore.
Nel Tektronix 1781R, con Controllo del Offset, sarà possibile Misurare in Modo Diretto il Valore del Rumore in dB mentre nel Tektronix 1481, le Funzioni di Offset, sarà realizzate attraverso 2 Controlli dB NOISE sul Lato Destro dello Strumento, la cui regolazione consente la Misura del Rumore in dB.

Misura Automatica sul Tektronix VM700A

Nel Tektronix VM700A, selezionare Noise Spectrum nel Menù MEASURE per Misurare il Rapporto segnale Rumore come Illustrato in Fig.100, dove viene il Valore Misurato.

In questa Modalità Operativa sono disponibili Diversi Filtri: Lowpass, Highpass e Weighting (Ponderato); tipicamente richiesti negli Standard di Misura PAL, dove la Combinazione fra i Differenti Filtri sarà necessaria per Procedere a 3 o 4 Misurazioni al fine di Valutare il Rumore.

Il Rapporto fra Segnale e Rumore nell’Intero Spettro, espresso in rms, viene sempre visualizzato nell’Angolo in Alto a Destra nel Display; un Singolo Cursore viene solitamente utilizzato per selezionare una Determinata Frequenza e Procedere alla Misura del Rumore fra Picco e Picco mentre la Combinazione fra 2 Cursori viene utilizzata per Definire un Intervallo Rispetto di Frequenze per la Misurazione del S/N.

Nel Tektronix VM700A, la Selezione della Chrominance AMPM in Modalità MEASURE, richiede, per le Operazioni di Misura, l’applicazione di un Segnale Test Red Field; in questo modo sarà possibile valutare gli Effetti del Rumore su Porzioni Specifiche nel Segnale di Crominanza poiché il Segnale di Crominanza manifesta una sensibilità ad entrambe le Componenti del Rumore: Livello (AM) & Fase (PM), sarà necessario Separare le 2 Componenti, attraverso l’Applicazione di Specifici Filtri, prima di procedere alle Operazioni di Misura su entrambe.

Nel Tektronix VM700A le Misurazioni relative alla Valutazione del Rumore sono disponibili anche in Modalità AUTO.

Note

24. Linee Non Utilizzate

Le Linee Non Utilizzate, presenti nell’Intervallo Verticale, vengono solitamente utilizzate per valutare il Rumore introdotto nella Catena di Trasmissione; comunemente viene Re-Inserita una Linea (Virtualmente senza Rumore) all’Estremità di una Parte della Catena di Trasmissione al fine di valutarne le Prestazioni di conseguenza qualsiasi Rumore Misurato sarà ascrivibile alla sola Parte della Catena di Trasmissione Interessata nella Valutazione.