耳机的频响范围超过20000HZ，有什么意义？

人的听觉范围是 20HZ～20000HZ ，可是一部分耳机的频响范围会超过 20000HZ ，有什么意义？图片：Picsues / CC0

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人的听觉规模是 20HZ～20000HZ ，可是一部门耳机的频响规模会跨越 20000HZ ，有什么意义？

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萌吴，德国国度音乐研究所声学与音乐手艺研究员【耳机的频响范围超过20000HZ，有什么意义？】这个问题感受已经回覆过良多次了。然而浏览了一下今朝已经有的 8 个谜底，居然都没有说出重点。
起首给一个很简短的考语：先不要说跨越 20000Hz 能不克不及听见，你先问问这个标称频响 20-20000Hz 的耳机，接近 20Hz 以及 20000Hz 的时辰它真的发得作声音吗？
所以本人的回覆也从两个方面来进行：人的听觉，和耳机的频响。
起首谈一下人的听觉规模，所谓的“20-20kHz”
看知乎的人纷歧建都是声学专家，所以先从最根基的起头。所谓 Hz ，是时候 t 的倒数单元，也就是说， t 的单元是秒 s ，而给秒取倒数，就获得了 Hz ，也就当作了 1/ 秒，也就是每秒的次数。那么， 20Hz 也就是每秒 20 次的意思。声音是一种振动，但凡振动都有周期，也就是有了频率，所谓 20Hz 的声音，也就是每秒振动 20 次的意思。
人耳是经由过程耳膜被外界空气传来的振动所激励，从而鞭策三根小听骨所构成的杠杆布局，将频率不变、振幅增大的振动形式传递到耳蜗的卵圆窗，耳蜗内的液体在振动中扰动毛细胞，造当作基底膜两侧电压差，从而有电流发生并被送入听神经。振动被转化为分歧频率的电旌旗灯号送入脑神经收集，而振动所发生的压力从耳蜗上的另一个椭圆窗被释放。这是一个完全由硬件实现的过程。既然是硬件，就有线性度，有频响曲线，所以也就有了尝试测得的所谓可听规模。
可能良多人都知道有一个工具叫做等响度曲线：

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这个曲线的意义在于，让作为通俗人的我们大白，人耳并不是一个线性（线性的“线”是直线的意思，也就是说，一个系统若是是线性的，那么它的输入和输出函数在坐标系里会是一根直线，也就是不依靠于频率的等比例输出）系统，它在分歧频率上也有分歧的活络度。好比这张图上，一根红线所代表的就是一个本家儿不雅的响度，那么 60phon（phon 是心理声学的响度单元， 0phon 代表刚好听不到， 100phon 代表耳朵能承受的最大音量）的响度曲线上我们可以看到，一个 20Hz 的声音要大约 110 分贝，而大约 16kHz 的声音只要大约 68 分贝，我们的耳朵会认为这两个声音响度是一样的。
这里的分贝值是绝对的物理量。也就是说，要让我们听到一个 20Hz 的声音和一个 16kHz 的声音一样响，用来驱动耳机发声单位的电流值是分歧的，耳机振膜的振幅也是分歧的。
也许你会说 16kHz 和 20kHz 之间相差了 4000Hz ，怎么会有这么大的缺口？那么这里还需要再补一课：人耳对频率的认知居然也不是线性的。而是对数形式的。
频率高，我们就会感觉声音高，反之则低。然而频率凹凸之间的差别却并不是线性地反映到我们对声音凹凸的认知中去。举例：我们知道，一个八度之间是两倍的频率关系。也就是说， 20Hz 高一个八度是 40Hz ，而 1000Hz 高一个八度不是 1020Hz ，而是 2000Hz 。这样看来，频率越高，其相对我们对声音凹凸认知的差距就会越大。 20kHz 只比 16kHz 高了 1.25 倍。 1.25 倍是什么概念呢？差不多就是一个大三度，也就是我们唱的 do re mi 里面的 do 和 mi 之间的距离罢了。