Неоднократно . Обычно принято, что человек слышит примерно до 20кГц, и то в молодости. Но настоящая беда ждет с замерами. Приведу пример со своим слухом.
За очень долгое время мне единожды (традиционно очень-очень хорошо, если замер сделан до 16кГц). Более я никогда не видел. Ну, а в силу того, что до славного места в Санкт-Петербурге я не добрался, да и сложно там замер сделать случайному человеку, то я, как и многие мог лишь довольно примерно представлять какой у меня слух.
Уже неоднократно было мною замечено, что многие программы генераторы синусоидальных колебаний нужной частоты в конечном счете не слышны из-за особенностей работы устройств в операционных системах на компьютерах: драйвер режет звуки высокие. Как-то был поражен, что на старом ноутбуке легко слышал 20кГц, а на новом и с другой программой не могу услышать толком и 17-18кГц.
Итак, теперь к делу. В наличии мои любимые, в течении уже более лет 10, наушники Koss Porta Pro. Их диапазон воспроизводимых частом всем известен: якобы могут воспроизводить до 24кГц. Впрочем, в интернете есть масса тестов (АЧХ), которые указывают на спад громкости около 20 кГц, потому-то это будет влиять на полученные результаты. К сожалению, свыше 20кГц АЧХ найти не удалось. Также в наличии звуковая плата Asus Xonar DX. Программа генератор звуков -- NCH Tone Generator.
Исходя из моих ощущений, когда не идеально выспался: до примерно 18500-19000Гц слышно равномерно громко, после громкость приходится прибавить и четко слышно различие вплоть до придела в программе до 22000Гц. Интересен факт, что после примерно 18200-18700 пропадает ощущение, что звук именно повышается в тоне. Возможно, это ощущение возникает из-за того, что разница в АЧХ наушников между 12000 и 20000 -- около 30дБ.
Также замечено, что встроенные звуковые платы часто режут звук частот свыше 18кГц. Если же "синусоида" будет звучать параллельно чему-то, скажем, общению в скайпе -- то начинает быть слышна. И точно также существует записи синусоидальных колебаний, которые режутся драйвером при воспроизведении и их не слышно без серьёзной звуковой платы.
Увы, убедиться более точно и прозрачно мне на данном этапе не видится возможным. Но и такой замер весьма показателен.
Порой такой замер бывает спасением для людей, которые не могут сделать замер нигде в своем городе выше 8000Гц при проблемах со слухом, чтобы узнать, что же слышно свыше. А также просто удостовериться в возможностях действительно хорошо слышать, слышать выше нормы.
Частотный диапазон
Диапазон частот — это полоса частот, воспроизводимая системой в определенных пределах по амплитуде (уровню громкости) сигнала.
Частотный диапазон усилителя
Диапазон частот вычисляется на основе данных графика амплитудно-частотной характеристики.
Амплитудно-частотная характеристика усилителя как правило представляет собой кривую близкую к прямой, со спадами (уменьшением уровня сигнала) на краях. В технической документации указывается частотный диапазон, попадающий в определенные рамки по амплитуде. В примере показаны частотные диапазоны для отклонения на 0, 3, 6 и 12 дБ. Как правило, чем больше отклонение, тем более широкая полоса частот попадает в диапазон частот. Если отклонение не указано, то указанный частотный диапазон не несет полезной или определенной информации.
У усилителя обычно не бывает резкого падения амплитуды на АЧХ, поэтому если указано, что диапазон частот 30 Гц - 18000 Гц по уровню -1 дБ, то например частоты 20 Гц и 25000 Гц усилитель так же воспроизводит, просто с уровнем меньшим, нежели -1 дБ. Это может быть -3 дБ, а может -5 дБ. Формально, частотный диапазон указывать производителей никто не обязывает и его указывают просто, чтобы был. Если не указано в каких пределах отклонений обозначен частотный диапазон, то производитель лишь утверждает, что усилитель эти частоты воспроизводит, и что этот уровень не соответствует полной тишине.
Частотный диапазон наушников
Амплитудно-частотная характеристика наушников, как правило, представляет собой кривую, где неравномерность кривой может достигать как малых, так и относительно высоких величин. Диапазон частот может иметь вид 25 Гц - 28000 Гц ± 6 дБ, что означает что линия графика не выходит за пределы в 6 дБ относительно среднего положения линии, где расстояние между линиями отклонения (коридором значений) равно 12 дБ. В примере это пунктирные оранжевые линии. Обозначение 25 Гц - 28000 Гц - 12 дБ будет обозначать то же самое. По смыслу в таком обозначении за базовую среднюю линию взята верхняя линия коридора. В коридоре, обозначаемом как "-", могут не учитываться пики и провалы на средних частотах.
Однако бывает так, что линия графика имеет более высокие отклонение по пикам и провалам, и частотная характеристика уже может выглядеть как 30 Гц - 20000 Гц ± 17 дБ, что не дает представление о характере звучания. Высокие отклонения могут быть продиктованы в подчеркнутости определенных частотных диапазонов для особого характера звучания или профессиональных целей. Так же линия графика может плавно убывать (в примере - в области низких частот), что делает затруднительным указание края частотного диапазона, так как более низкая звучит лишь немного тише, чем более верхняя, а не замолкает. И в таком случае частотный диапазон может указываться или для одного из стандартных значений ± 3, ± 6 дБ, или произвольно. Как правило, практика обозначения коридора "± 3 / ± 6 дБ" применяется для акустических систем.
Особая сложность заключается в том, что стенды для измерений наушников имеют разные конфигурации и не имеют жесткого стандарта, в отличии от акустических систем. АЧХ на разных стендах имеют расхождения, а характер амплитудно-частотной характеристики не располагает к обозначениям в рамках коридора или отклонения амплитудно-частотной характеристики от какой либо базовой частоты. В итоге производители устанавливают частотный диапазон, исходя из своих соображений, и лишь на редкие модели указывается коридор или отклонение. Без указания коридора или отклонения, цифры несут скорее маркетинговый характер, нежели показывают реальное положение дел. Ориентироваться на такие цифры в сравнительных целях между моделями наушников смысла нет. Также стоит учесть, что указывать частотный диапазон, чувствительность, импеданс и другую техническую информацию производители совершенно не обязаны и перечень указываемых характеристик продиктован в большей степени самим рынком, если компания считает, что указание данных поднимет продажи, то указывает, если считает наоборот, то не указывает.
Для сравнения звучания наушников, с точки зрения того, какие частоты они воспроизводят, а какие нет, стоит исходя из графиков амплитудно-частотной характеристики, измеренных в одинаковых условиях.
Обычно частотный диапазон на упаковке указан без обозначения отклонений и условий измерений. Такие данные не дают возможности прямого сравнения, т.к. для одних наушников мог изначально применяться коридор в 6 дБ, а для других в 20 дБ, и наушники с меньшим частотным диапазоном на практике могут играть более уверенно, против модели с указанным широким частотным диапазоном.
Характерный вид обозначений частотного диапазона, который не рекомендуется сравнивать с частотными диапазонами других наушников.
В таком виде дается обозначение частотного диапазона у подавляющего количества наушников - вне зависимости от их стоимости или области применения.
Данные, которые можно приблизительно сравнивать, имеют указание коридора значений. В данном случае для Sennheiser HD800 указано два частотных диапазона с разным коридором в 3 и 10 дБ. Дополнительно прикладывается и типовая амплитудно-частотная характеристика, по которой можно составить различные частотные диапазоны в разных коридорах.
В данном примере коридоры можно построить лишь в диапазоне 90 Гц - 14000 Гц, где присутствует линия графика. Указанные выше коридоры и график дополняют друг друга.
Производитель может дать информацию по частотному диапазону без коридора, но в совокупности с амплитудно-частотной характеристикой.
В примере показан Ortofon e-Q7, где указан частотный диапазон без коридора и подробный график амплитудно-частотной характеристики в частотном диапазоне от 20 до 16 000 Гц.
К наушникам также может прилагаться подробная амплитудно-частотная характеристика, как это сделано, например, в случае с Audez"e LCD-2.
Сегодня, если ты будешь кокетничать, как Rolls-Roys с мощностью двигателя, если не предъявишь контрастность картинки один к миллиону, тебя продадут с молотка. На этом фоне консервативные производители стерео выглядят скромнягами: подумаешь, в колонках теперь указывают верхнюю границу в 30 кГц, а в усилителях подняли планку всего-то в пять раз - до 100 кГц. Что все это значит, для чего сделано и как к этому относиться?
Так называемые «высокие частоты» имеют долгую историю и вошли, можно сказать, в область фольклора. Любой бесконечно далекий от мук выслушивания кабеля охламон в состоянии высказать претензию - «что-то высоких маловато». Во времена магнитных перезаписей заветного «цыканья» катастрофически не хватало, а то что имелось - таяло на суровых механизмах отечественных кассетников, как снег по весне. Практически все усилители имели две регулировки. Баску служила ручка о ста герцах, а чтобы все «звучало по-человечески», выкручивался на максимум второй регулятор полосы в 10 кГц.
Для изощренных любителей корежить амплитудно-частотную характеристику выпускались отдельные эквалайзеры, в которых ползунки, как правило, ставились галочкой, задирая края диапазона и проваливая средние частоты. С включенным «садомазоэквалайзером» велась и магнитная перезапись. Насчет искажений фазы никто не парился. Сегодня, если верить спецификациям на компоненты, проблемы с высокими частотами остались давно позади. От себя могу сказать, что с цифровым контентом по крайней мере характеристики никуда не уплывут, и музыка будет звучать стабильно хорошо. Или стабильно плохо, ха-ха. Так все-таки, как относиться к бойким характеристикам от нуля до ста килогерц?
По правилам хорошего тона к цифрам частотного диапазона следует соблюдать и указывать неравномерность (в децибелах). Не все утруждаются это делать, особенно грешат производители наушников. Приведенные в спецификациях границы частотного диапазона сами по себе ничего не говорят, лишь указывают, что к данному устройству был приложен технический сигнал так называемого «розового шума». Можно, не указывая неравномерность, и радиоприемнику записать хоть от нуля до 500 кГц.
Для адекватного, неокрашенного звучания важно, чтобы отклик был как можно более линеен, т.е. имел одинаковый уровень на каждой полосе. Для усилителей и источников предельная неравномерность составляет плюс-минус 0,5 дБ, для акустики - 3 дБ.
Начиная с 90-х в хайфае убрали регуляторы тембров от греха подальше. И правильно сделали, кстати говоря, хотя именно в АС они бы не помешали. При установке в реальном помещении колонки демонстрируют куда большие, чем 3 дБ пики/провалы АЧХ, и советы выровнять некрасивый звук сетевым кабелечком выглядят сущим издевательством.
Официально считается, что человек в состоянии различать звуки от 20 Гц до 20 кГц. Это совпадает с порогом воспроизведения компакт-диска - половина частоты дискретизации 44,1 стерео сигнала, т.е. 22,05 кГц. В хайрезах 24/192 значение верхнего предела теоретически может достигать соответственно 96 кГц, чего на практике никто не делает: никто не хочет семплировать пустоту, раздувая и без того немалый файл. В настоящее время наибольшее хождение получили как коммерческие, так и самодельные записи (например, виниловые рипы) в 24 бит/96 кГц. До 48 кГц частотного диапазона можно вместить что угодно и кого угодно. Да только кто туда пойдет?
Если вы закажете у районного сурдолога процедуру проверки слуха, то, как правило, получите аудиограмму до 8 кГц, а свыше прибор и не станет рисовать, он на это не рассчитан. Врачами считается, что для нормальной жизни больше 8 кГц и не надо. Знаменитый, так называемый «ультразвуковой» прикол для собачек на финальной канавке грампластинки 1967 года был записан на частоте всего-то 15 кГц. Вы можете раздобыть тестовые сигналы и попробовать расслышать ВЧ, начиная с десятки. Для кого-то будет неприятным сюрпризом остановиться на 16 кГц, но не спешите расстраиваться.
Знаменитый, так называемый «ультразвуковой» прикол для собачек на финальной канавке грампластинки 1967 года был записан на частоте всего-то 15 кГц За исключением духового органа (10 кГц), который также умеет издавать и самые низкие звуки, свыше 4 кГц не играет ни один инструмент, даже флейта-пикколо. Другое дело, обертона: они могут карабкаться повыше - до 16 кГц у вокала, скрипки и пикколо. Область от 14 до 20 кГц и отвечает за создание «воздуха» в фонограмме. А любимое народное «цыкание» тарелочек спокойно уложилось гораздо ниже - в диапазон от 7 до 12 кГц. Вот на все эти некрупные цифры и ориентировались производители стереоаппаратуры 70-х.
А что же тогда находится в HD-записях свыше 20 кГц? Да мало ли что. Говорят, в ультразвуковой области могут залегать какие-то неучтенные ранее, а потому дико ценные обертона, которые человек (особенно такой мнительный, как аудиофил) способен если не слышать, то ощущать . Если посмотреть частотку HD-трека, картина бывает разная. У кого-то видно применение фильтра на тех же сакраментальных 20 кГц, а дальше ничего и нет. У кого-то жизнь наблюдается до 48 кГц. Что это может быть?
Как правило - ультразвуковые шумы квантования, какие-то резонансы, например, системы винилового картриджа. Значит ли это, что аудио 24/96 и выше - обман народа? Совершенно не значит, потому что мы получаем не только расширение частотной полосы, но и вынос ошибок квантования куда подальше, где их не слышно, увеличение запаса динамического диапазона. Проще говоря, HD-фонограмму сложнее испортить при записи, поэтому даже виниловые рипы в домашних условиях на 24/96 звучат более разборчиво и выразительно, чем на стандартных 16/44.1. Так что хоть и слышим мы, дай бог, чтобы до 18 кГц, а музыку лучше слушать в HD-изданиях. Как ни крути компакт-дисками.
