SNR Signal-Rausch Rechner

Was ist das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)?

Das Signal-Rausch-Verhältnis, englisch Signal-to-Noise Ratio (SNR), ist ein fundamentales Maß in der Nachrichtentechnik, Audiotechnik und Bildverarbeitung. Es setzt die Leistung des gewünschten Nutzsignals ins Verhältnis zur Leistung des störenden Hintergrundrauschens.

Ein hoher SNR-Wert bedeutet, dass sich das Nutzsignal (z. B. Musik, Datenströme, Sprache) deutlich vom Rauschen abhebt und sauber empfangen oder verarbeitet werden kann. Ist das SNR hingegen zu niedrig, geht das eigentliche Signal im Rauschen unter, was zu Übertragungsfehlern, Rauschen im Lautsprecher oder pixeligen Bildern führt.

Visualisierung eines verrauschten Signals

Die Skizze verdeutlicht ein typisches Analog- oder Funksignal. Das SNR beschreibt den mathematischen Abstand zwischen dem Scheitelwert des sauberen Signals und dem unruhigen Rauschteppich am Boden:

Mathematische Formeln

Je nachdem, ob das Signal über energetische Leistungen (Watt) oder rein mechanische Spannungen/Amplituden (Volt) definiert wird, unterscheidet sich der logarithmische Multiplikator (10er- vs. 20er-Regel):

• Berechnung über Leistung (Power):
  SNR [dB] = 10 × log₁₀(P_Signal / P_Noise)
• Berechnung über Spannung (Voltage / Amplitude):
  SNR [dB] = 20 × log₁₀(V_Signal / V_Noise)
• Linearer Faktor (S/N): Das schlichte, unlogarithmierte Verhältnis der Rohwerte:
  Linearer Faktor = Wert_Signal / Wert_Rauschen

Praktische Richtwerte für SNR-Pegel

SNR-Wert (dB)	Signalzustand	Typisches Anwendungsbeispiel
> 40 dB	Exzellent	High-End Studio-Audio, unkomprimierte Musik-Master.
25 bis 40 dB	Sehr gut	Stabile, schnelle WLAN-Verbindung (5 GHz, nah am Router).
15 bis 25 dB	Akzeptabel	Klassischer UKW-Radioempfang, verständliche Mobilfunkgespräche.
10 bis 15 dB	Schwach / Grenzwertig	WLAN-Verbindung bricht häufig ab, Datenrate sinkt drastisch.
< 0 dB	Signal geht im Rauschen unter	Das Rauschen ist lauter als das Signal. Empfang nur noch mit extrem aufwändigen digitalen Algorithmen möglich (z.B. Tiefraum-Satellitenfunk).

Unterschied zu verwandten Begriffen

In der Nachrichtentechnik trifft man oft auch auf die Begriffe CNR (Carrier-to-Noise Ratio) und SINAD. Während SNR das Verhältnis nach der Demodulation beschreibt, misst CNR die Qualität des modulierten Hochfrequenz-Trägersignals direkt in der Luft. SINAD berücksichtigt neben dem Rauschen zusätzlich noch die harmonischen Verzerrungen des Empfängers.