音频常识: 漫谈人耳的可闻频率范围,及低频/中频/高频 ...

小白

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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（HERZ，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20000赫兹。20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20000赫兹的称为“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20-20000赫兹的音域范围内，大致来说，200赫兹以下，就是我们一般所说的“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（DOUBLE-BASS）、电贝司等。另外，大提琴、男声、钢琴、吉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200-6000赫兹的中间频段，就是俗称的“中频”。（中频和高频的分野，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，低频影响的是声音的丰满度、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，一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，1000赫兹以下可以归入中频下段，而4000赫兹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赫兹。很多自然乐器的泛音，也主要落在中频段，比如吉他，泛音就主要落在2000-5000赫兹。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6000-8000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6000-8000赫兹能量加强过头，就很容易出现齿音过重。
影响距离感的最敏感的频段是4000-5000赫兹。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，朦胧，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。
6000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12000-20000赫兹的讯号。我们听到的三角铁、铃、镲的高频泛音，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。

最后大家注意一点，这个20-200；200-6000；6000-20000赫兹的分法，是我比较支持的，但高中低频的分野，前面也提到了，并无一个举世公认的定规。如果在别处看到不同的分法，也很正常。



[ 本帖最后由 小白 于 2006-10-14 13:19 编辑 ]

不知道啊

最好能列个表

clevermouse

实际的感受是，钢琴最右边那个键，很可能不在10K之下.......因为我只听到敲木头似的声音.......狂汗............

小白

错. 钢琴最右边那个键,基音只是4186赫兹. 声音很尖很薄. 所以一般除了少数现代派作品,不用到钢琴最高音域.

safinli

学习一下  慢慢领会吧  顺便问一个白痴问题  功放 耳放 有没有通用的？？

[ 本帖最后由 safinli 于 2006-10-14 18:41 编辑 ]

rogers

人的耳朵其实也是个低通滤波器,一般婴幼儿听觉较灵敏能听到的声频范围也宽.随着年龄增长(除少数专业人士外),听觉在不断下降,成年人大致能听到30--16KHZ的声频,老人更窄.一般人对5%的声音失真能分辨得出来，专业人士大致能分辨出3%的失真。所以有时耳听不一定为实，以前香港某著名发烧人士说能听出同品牌7N和8N喇叭线的区别，真是一派胡言。

狂天方

人家能听出来就听出来吧！~
呵呵
谁都不是他本人无法亲自感受...

rogers

就如庄子所说:"子非鱼,安知鱼之乐"的辩论了.

zhongqi_liu

又长知识了。

阿斯兰萨拉

学习ING....

olive

好，正在想这个问题呢

nadesicozhao

似乎泛音的解释应该用基音的高次谐波更加科学
乐理中的泛音好像是用比基因更高的调来演奏的意思

小白

我再解释一下"泛音"这个概念:

"泛音"这个词,有两个含义: 一个是指基音以上的高次谐波,英文是OVERTONE, 另一个,是指一种乐器演奏手法,小提琴和吉他等乐器都有这种演奏手法,英文是HARMONICS. 又分为人工泛音和自然泛音两种不同演奏法. 比如小提琴演奏里,有时你能听到一种没有揉弦的发虚的长音,就是泛音演奏手法的结果.

英文里两个词,到了中文变成"泛音"一个词,所以有时确实有点搞.

我这篇文章里的"泛音",全部指前一个意思,即OVERTONE.

[ 本帖最后由 小白 于 2006-10-15 11:53 编辑 ]

ljw100

原帖由 小白 于 2006-10-15 11:50 发表
我再解释一下"泛音"这个概念:

"泛音"这个词,有两个含义: 一个是指基音以上的高次谐波,英文是OVERTONE, 另一个,是指一种乐器演奏手法,小提琴和吉他等乐器都有这种演奏手法,英文是HARMONIC ...

学习了。
在鲍罗丁《在中亚细亚草原》中，小提琴拉出的纤细、明亮的高音，属哪种泛音呢？

小白

那不是泛音. 小提琴奏泛音的效果,有点象吹口哨. 你听听柴可夫斯基小提琴协奏曲第一乐章的华彩乐段,里面就有好几处泛音奏法.