Co oznacza zakres Hz-KHz dla głośników i słuchawek?

Jeśli spojrzałeś na wysokiej klasy słuchawki lub głośniki, prawdopodobnie zauważyłeś numery na arkuszu specyfikacji, które brzmią jak "20Hz-20KHz". Co oznaczają te cyfry?

W przypadku każdego urządzenia, które używa standardowego przetwornika głośnika, wartość Hz-KHz jest zakresem słyszalnych wibracji dźwiękowych, które głośnik może wytworzyć. Zwykle określa się go mianem "odpowiedzi częstotliwościowej" i wyraża się w hercach, z kilohercem będącym tysiącem herców. Tak więc typowa charakterystyka częstotliwościowa dla słuchawek, od dwudziestu do dwudziestu tysięcy herców, jest rzeczywiście pełna. Droższe modele mogą pójść jeszcze wyżej i niżej; Sony 700 USD na powyższym obrazie ma zasięg 4 Hz - 100 kHz.

Aby zrozumieć, jak to wszystko działa, musisz trochę wiedzieć o fizyce dźwięku. Dźwięk podróżuje falami. Odległość między grzbietami (najwyższymi punktami) jednej fali i następną nazywana jest długością fali. Fale o wyższych częstotliwościach zbliżają się do siebie, a więc mają krótsze fale. Fale o niższych częstotliwościach są bardziej oddalone od siebie, a więc mają dłuższe fale. Hertz to jednostki używane do pomiaru częstotliwości. Jeden herc jest zdefiniowany jako jeden cykl na sekundę. Tak więc, częstotliwość mierzona przy częstotliwości 20 Hz porusza się z 20 cyklami (lub falami) na sekundę.

Większość głośników i słuchawek przekształca sygnały elektryczne w dźwięk za pomocą pola magnetycznego, aby bardzo szybko przesuwać elastyczną membranę do przodu i do tyłu. Te wibracje wytwarzają fale dźwiękowe docierające do naszych uszu. Jak szybko te wibracje zdarzają się, wpływają na długość fali dźwiękowej, a nasze uszy słyszą te różne częstotliwości jako dźwięki w różnych zakresach.

Drgania wytwarzające dźwięk o częstotliwości 20 Hz są bardzo niskie - basowe dudnienie - i mają długą falę. Wibruje kierowcę dwadzieścia razy na sekundę. Większość muzyki i dźwięku gra w zakresie od około 80 herców do 15,0000 herców. Przy 15 000 Hz skośny dźwięk jest wysoki z powodu jego wyjątkowo krótkiej długości fali, podobnie jak alarm wykrywacza dymu.

Mamy również różne style głośników - wooferów, średnich i głośników wysokotonowych - które specjalizują się w odtwarzaniu dźwięku w określonych długościach fal..

Możesz łatwo ustawić głośniki lub słuchawki na próbę. Powyższe wideo przechodzi przez spektrum dźwięku od 20Hz aż do 20KHz. Zwróć uwagę, że na dole i na górze zakresu głośniki mogą nie odtwarzać dźwięku, zwłaszcza jeśli mają mniejsze głośniki, na przykład głośnik podstawowy na telefonie komórkowym. Możesz przetestować go za pomocą różnych słuchawek i głośników, aby zobaczyć, które z nich odtwarzają najszerszy zakres dźwięku.

Im lepszy zasięg dla głośników lub słuchawek, tym szersze spektrum słyszalnego dźwięku, który mogą odtworzyć. Niektóre z nich mogą być wyższe i niższe niż standardowe 20Hz-20KHz, np. 16Hz-22KHz. Ale czy to ważne?

Dopóki twój słuch nie jest wyjątkowo dobry, niezupełnie. Zasięg ludzkiego słuchu wynosi około 20 Hz-20 kHz. Ale to idealny zakres, obejmujący prawie całą populację. Większość niemowląt będzie w stanie usłyszeć ten pełny zakres, a kilka osób może usłyszeć częstotliwości nieco wyższe lub niższe. Ale podobnie jak wzrok, zdolność słyszenia pogarsza się wraz z wiekiem, szczególnie w przypadku dźwięków o wysokiej częstotliwości. Jeśli masz więcej niż 25 lat, prawdopodobnie nie słychać więcej niż 18 000 Hz, jeśli Twój słuch został uszkodzony przez ekspozycję na wyjątkowo głośne dźwięki.

Możesz więc testować swoje głośniki przez cały dzień, ale nie będziesz w stanie odróżnić zestawu z zakresem 20 Hz-20 kHz i takim, który ma zasięg 16 Hz-22 kHz, jeśli twoje uszy są fizycznie niezdolne do słyszenia najwyższych i najniższych częstotliwości częstotliwości. To wciąż interesująca statystyka, a zestaw słuchawek lub głośników o wyższym zakresie częstotliwości będzie generalnie lepszej jakości niż zestaw o niższym zasięgu, wykonany z lepszych komponentów i inżynierii oraz zapewniający dokładniejsze, bogate dźwięki dla muzyki i filmów. Pomyśl o tym, gdy myślisz o mocy silnika samochodu: ważna specyfikacja i coś, co ludzie zazwyczaj lubią wiedzieć, nawet jeśli nie są prawdopodobne, aby kiedykolwiek użyli wszystkich 300 koni mechanicznych na autostradzie.

Zauważ, że zakres ten dotyczy tonu lub wysokości dźwięku, który słyszysz - nie głośności dźwięku, który jest wyrażony w decybelach (dB). Innym sposobem wyrażania zdolności do wyrażania objętości jest w watach elektrycznych na kierowcę lub całkowita moc watów dla wszystkich kierowców łącznie. To nie jest zbyt precyzyjne, jeśli chodzi o dźwięk, ale jest to przyzwoity skrót wiedzy o tym, jak potężne są głośniki.

Image credit: Sony, Sennheiser, Amazon