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漫谈人耳的可闻频率范围
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AUDIO SOLUTION

         大家知道,声音是由振动产生的。所谓的声音频率,就是发声源的振动频率。频率的单位是赫兹(HER,以证实电磁波存在的德国物理学家赫兹的名字命名),也就是1秒内振动的次数。大自然及人类可能制造出的声音,从1赫兹,到几十万赫兹,范围跨度极大,但并不是所有的声波振动,都是人耳能听到的人耳的可闻音域范围,是20赫兹到2000020赫兹以下的声波,称为“次声波”,能量很强烈时,身体可以感觉到(比如地震的时候),但耳朵是听不到的能量极强的次声波甚至可以杀人。高于2000赫0的称为“超声波”,人耳也听不到,但很多动物,如狗,蝙蝠,可以听到。人耳对高频的感知力会随年龄增长而衰减所以幼年时几乎人人能听到2万赫兹的声音,但中年以后,很多人就只能听到15000赫兹甚至更低了,听不见极高频了。国外甚至有学生发明了一种以极高频讯号为铃声的手机,因为这种手机响铃时,只有年轻的学生能听到年龄大的老师,已经听不到了。



         在人耳可闻的这个20-2000的音域范围内,大致来说,200赫兹以下,就是我们般所说的“低频”。而再细分的话,50赫兹以下是我们一般称为“极低频”的频段。这个极低频,对于喇叭系统而言,是非常昂贵的因为小喇叭一般都无法播出这么低的低频只有大喇叭,而且是优质的,昂贵的大喇叭,才能较好地重播出50赫兹以下的音乐信号。


         对于耳机而言,播出50赫兹以下的极低频,不费吹灰之力,你看看任何耳塞或耳机的频响指标,都会延伸到50赫兹以下。然而,BUT,我要转折一下,耳机播出来的极低频,是不够真实的。关键原因,是因为50赫兹以下的极低频,其实人是靠耳朵和身体共同感知的。也就是所谓“打心口”的低音,那就是极低频了。耳机只能把信号作用于人的耳膜,无法对人身体产生任何效果,所以耳机里听到的极低频是不完整的,不够真实的。任何耳机都是如此,哪怕是大奥。自然乐器中主要频率成分在200赫兹以下低频段的,有低音鼓、大鼓低音吉他、低音提琴(D0UBLE-BASS)电贝司等。另外,大提琴、男声、钢琴、古他等的声音也有延伸到低频段的成分。举个例子,人说话的“鼻音”就在低频段内。加重低频段,会造成鼻音过于浓重,从200600赫.的中间频段,就是俗称的“中频”。(中频和高频的分界,没有一个业界统一公认的数值)



         中频段是自然音乐能量最集中,最重要的频段,也是人耳听觉最灵敏的频段。可以说,高低频再好,如果中频出问题,就统报销,毫无挽救余地。而中频如果好,高低频哪怕一塌糊涂,也往往可听。大体地说,如果说,低频影喲的是声音的丰满度、混厚度、力度,那中频影响的就是声音的明亮度、清晰度和透明度。由于中频跨度很大般又被分为中频下段、中频上段。当然这个分界又是没有一个定规的。我个人觉得,100以下可以归入中频下段,而400蓝以上可以称之为中频上段了大多数自然乐器的基音,是落在中频段,人声能量最集中的地方,是500-1000赫弦.很多自然乐器的泛音,也主要蓓在中频段,比如吉他泛音就主要落在2000赫弦。中提琴、大提琴也是如此,我们平时所说的“齿音”,是在中频上段(或可称“高频下段”),大约6000800赫兹,能量最集中。很多流行歌曲的录音,是经过激励器处理的,如果处理时把6000能量加强过头就很容易出现齿音过重。影响距离感的最敏感的频段是400250赫蓝,这个频段能量强会显得音像距离听者近,而弱的话,会显得声音较远。最影响声音明亮度的,是2000-3000赫兹。这个频段能量弱,会显得声音暗淡,矇胧,发虚。能量强,则会显得声音过于明亮和温暖,甚至发楞。这个频段发挥正常的话,声音才会呈现出健康的明亮感。600赫兹以上,一直延伸到大约2万赫兹,就是我们所谓的“高频”,几乎没有什么乐器的基音落在高频段简单地说,高频段都是各个乐器的泛音。然而,绝对不要小看了泛音。各种自然乐器的声音,听上去是否真实,能否把各种乐器一一区分开,很大程度上靠的就是高频泛音,因为各种不同乐器的泛音频率成分的比例是绝不相同的,电子合成器之所以能模拟出各种乐器的声音,就是靠模拟其高频泛音列。特别出彩的要算是所谓“极高频”,也就是12000200赫兹的讯号。我们听到的三角铁、铃、镲的高颏泛音,就是典型的极高频.此外,长笛、短笛、铜管乐器的高频泛音,甚至小提琴的高频泛音,也可以到达1万赫兹左右。所以高频延伸若不好,播不好1万赫兹以上的信号,对这些乐器的质感和真实音色是损害很大的。

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