Vad betyder Hz-KHz-intervallet för högtalare och hörlurar?

Om du har tittat på high-end hörlurar eller högtalare har du antagligen märkt nummer på specifikationen som läser något som "20Hz-20KHz." Vad betyder dessa nummer?

För varje enhet som använder en standardhögtalare, är Hz-KHz-värdet det intervall av ljudljud vibrationer som högtalaren kan producera. Det är allmänt märkt som "frekvensrespons" och uttryckt i Hertz, med kilohertz som tusen Hertz. Så det typiska frekvenssvaret för hörlurar, tjugo hertz till tjugo tusen hertz, är ganska fullt. Dyraare modeller kan gå ännu högre och lägre; $ 700 Sony set i bilden ovan har ett intervall på 4Hz-100KHz.

För att förstå hur allt detta fungerar, behöver du veta lite om ljudets fysik. Ljud reser i vågor. Avståndet mellan kammarna (översta punkter) av en våg och nästa kallas våglängden. Vågor med högre frekvenser kommer närmare varandra, och så har kortare våglängder. Vågor med lägre frekvenser kommer längre ifrån varandra, och så har de längre våglängder. Hertz är enheter som används för att mäta frekvensen. En hertz definieras som en cykel per sekund. Så, en frekvens uppmätt vid 20 Hz reser sig vid 20 cykler (eller vågor) per sekund.

De flesta högtalare och hörlurar konverterar elektriska signaler till ljud genom att använda ett magnetfält för att flytta ett flexibelt membran fram och tillbaka mycket snabbt. Dessa vibrationer skapar ljudvågorna som reser till våra öron. Hur snabbt dessa vibrationer händer påverkar ljudvågornas våglängd och våra öron hör de olika frekvenserna som ljud i olika områden.

De vibrationer som skapar ett ljud på 20 hertz är mycket låga basrumper - och har en lång våglängd. Det vibrerar föraren 20 gånger per sekund. De flesta musik och ljud spelar inom intervallet ca 80 hertz till 15,0000 hertz. Vid 15 000 hertz är tonhöjden en hög whine på grund av dess extremt korta våglängd, som ett rökdetektorlarm.

Vi har också olika stilar av högtalare-woofers, mellanklass och tweeters-som är specialiserade för att spela ljud vid specifika våglängder.

Du kan enkelt sätta högtalarna eller hörlurarna på provet. Videon ovan går genom ljudets spektrum från 20 Hz hela vägen upp till 20 kHz. Observera att längst ner och upp i intervallet kan dina högtalare inte kunna reproducera ljudet, speciellt om de har mindre drivrutiner, som den som finns på din mobiltelefons primära kroppshögtalare. Du kan testa det med olika hörlurar och högtalare för att se vilka som kan reproducera det bredaste ljudområdet.

Ju bättre utbudet för dina högtalare eller hörlurar desto bredare är ljudet av ljud som de kan reproducera. Vissa kan gå högre och lägre än det vanliga 20Hz-20kHz-området, som 16Hz-22kHz. Men är det viktigt?

Om inte din hörsel är utomordentligt bra, inte riktigt. Du ser, omfattningen av mänsklig hörsel är ca 20Hz-20kHz. Men det är ett idealiskt sortiment som täcker nästan hela befolkningen. De flesta spädbarn kommer att kunna höra det fulla sortimentet, och några personer kanske kan höra frekvenser lite högre eller lägre. Men precis som syn ser du att din förmåga att höra försämras när du blir äldre, speciellt för högfrekventa toner. Om du är över 25 eller så kan du förmodligen inte höra över 18 000 hertz-mindre om din hörsel har skadats genom exponering för extremt höga ljud.

Så du kan testa dina högtalare hela dagen, men du kommer inte att kunna skilja skillnaden mellan en uppsättning med 20 Hz-20 kHz och en med 16 Hz-22 kHz om dina öron är fysiskt oförmögna att höra högsta och lägsta frekvenser. Det är fortfarande en intressant statistik, och en uppsättning hörlurar eller högtalare med ett högre frekvensresponsområde kommer i allmänhet att vara högre kvalitet än ett med lägre intervall, gjorda med bättre komponenter och teknik och producera mer exakta, rika toner för musik och video. Tänk på det som du tycker om hästkrafter för bilens motor: en viktig specifikation och något som folk brukar vilja veta, även om de inte brukar använda alla 300 hästkrafter på motorvägen.

Observera att detta intervall gäller tonen eller tonhöjden på det ljud du hör - inte ljudvolymen, som uttrycks i decibel (dB). Ett annat sätt att uttrycka förmågan att mata ut volymen är i elektriska watt per förare eller total watt för alla förare kombinerade. Det är inte så exakt vad gäller ljud, men det är en anständig stenografi för att veta hur kraftfull högtalarna är.

Bildkredit: Sony, Sennheiser, Amazon