Mitä Hz-KHz-alue tarkoittaa kaiuttimien ja kuulokkeiden osalta?

• Michael Crider

  @MichaelCrider

• September 5, 2018, 9:00am EDT

Jos olet katsellut huippuluokan kuulokkeita tai kaiuttimia, olet luultavasti havainnut spekseissä numeroita, joissa lukee jotakin sellaista kuin ”20Hz-20KHz”. Mitä nämä numerot tarkoittavat?

Missä tahansa laitteessa, jossa käytetään tavallista kaiutinohjainta, Hz-KHz-arvo on kuultavissa olevien äänivärähtelyjen alue, jonka kaiutin voi tuottaa. Se merkitään yleensä nimellä ”taajuusvaste” ja ilmaistaan hertseinä, jolloin kilohertsi on tuhat hertsiä. Kuulokkeiden tyypillinen taajuusvaste, joka vaihtelee kahdestakymmenestä hertsistä kahteenkymmeneen tuhanteen hertsiin, on siis varsin täysi. Kalliimmat mallit voivat mennä vielä ylemmäs ja alemmas; yllä olevassa kuvassa näkyvän 700 dollarin Sonyn sarjan taajuusalue on 4 Hz-100 kHz.

Ymmärtääksesi, miten tämä kaikki toimii, sinun on tiedettävä hieman äänen fysiikasta. Ääni kulkee aaltoina. Yhden aallon ja seuraavan aallon huippujen (ylimpien pisteiden) välistä etäisyyttä kutsutaan aallonpituudeksi. Korkeamman taajuuden aallot ovat lähempänä toisiaan, joten niiden aallonpituus on lyhyempi. Matalataajuiset aallot ovat kauempana toisistaan, joten niiden aallonpituus on pidempi. Hertz on taajuuden mittaamiseen käytetty yksikkö. Yksi hertsi on yksi sykli sekunnissa. Taajuus, joka mitataan 20 hertsillä, kulkee siis 20 sykliä (tai aaltoa) sekunnissa.

Useimmat kaiuttimet ja kuulokkeet muuttavat sähköiset signaalit ääneksi käyttämällä magneettikenttää, joka liikuttaa taipuisaa kalvoa edestakaisin hyvin nopeasti. Nämä värähtelyt luovat ääniaallot, jotka kulkevat korviin. Se, kuinka nopeasti nämä värähtelyt tapahtuvat, vaikuttaa ääniaaltojen aallonpituuteen, ja korvamme kuulevat nämä eri taajuudet eri alueiden ääninä.

Värähtelyt, jotka synnyttävät äänen 20 hertsin taajuudella, ovat hyvin matalia – basson jyrinää – ja niillä on pitkä aallonpituus. Se värähtelee kuljettajaa kaksikymmentä kertaa sekunnissa. Suurin osa musiikista ja äänentoistosta soi noin 80 hertsin ja 15 0000 hertsin välisellä alueella. 15 000 hertsin kohdalla ääni on erittäin lyhyen aallonpituuden vuoksi korkea vinkuna, kuten savunilmaisimen hälytys.

Meillä on myös erityyppisiä kaiuttimia -woofereita, keskialueita ja diskantteja – jotka ovat erikoistuneet toistamaan ääntä tietyillä aallonpituuksilla.

Voit helposti laittaa kaiuttimesi tai kuulokkeesi testiin. Yllä olevalla videolla käydään läpi äänen spektri 20 Hz:stä aina 20 kHz:iin asti. Huomaa, että taajuusalueen ala- ja yläpäässä kaiuttimesi eivät ehkä pysty toistamaan ääntä, varsinkin jos niissä on pienemmät ohjaimet – kuten kännykkäsi ensisijaisessa runkokaiuttimessa. Voit kokeilla eri kuulokkeilla ja kaiuttimilla, mitkä niistä pystyvät toistamaan laajimman äänialueen.

Mitä parempi alue kaiuttimillasi tai kuulokkeillasi on, sitä laajemman kuuluvan äänen spektrin ne pystyvät toistamaan. Jotkut voivat mennä korkeammalle ja matalammalle kuin tavallinen 20 Hz-20 kHz:n alue, kuten 16 Hz-22 kHz. Mutta onko sillä merkitystä?

Jos kuulosi ei ole poikkeuksellisen hyvä, ei oikeastaan. Ihmisen kuuloalue on nimittäin noin 20Hz-20KHz. Mutta se on ihannealue, joka kattaa lähes koko väestön. Useimmat pikkulapset kuulevat tuon koko alueen, ja muutama ihminen saattaa kuulla hieman korkeampia tai matalampia taajuuksia. Mutta aivan kuten näkö, myös kuulokyky heikkenee iän myötä, erityisesti korkeataajuisten äänien osalta. Jos olet yli 25-vuotias, et luultavasti kuule yli 18 000 hertsiä – jos kuulosi on vaurioitunut altistumalla erittäin koville äänille.

Voit siis testata kaiuttimiasi päivät pitkät, mutta et pysty erottamaan eroa sarjan, jonka taajuusalue on 20 Hz – 20 kHz, ja sarjan, jonka taajuusalue on 16 Hz – 22 kHz, välillä, jos korvasi ovat fyysisesti kykenemättömät kuulemaan korkeimpia ja matalimpia taajuuksia. Se on silti mielenkiintoinen tilasto, ja kuulokkeet tai kaiuttimet, joiden taajuusvastealue on suurempi, ovat yleensä laadukkaampia kuin kuulokkeet tai kaiuttimet, joiden taajuusvastealue on matalampi, ja ne on valmistettu paremmilla komponenteilla ja paremmalla tekniikalla, ja ne tuottavat tarkempia ja täyteläisempiä ääniä musiikkia ja videoita varten. Ajattele sitä samalla tavalla kuin auton moottorin hevosvoimia: se on tärkeä spesifikaatio, jonka ihmiset yleensä haluavat tietää, vaikka he tuskin koskaan käyttävät kaikkia 300 hevosvoimaa maantiellä.

Huomaa, että tämä alue koskee kuulemaasi äänen sävyä tai korkeutta – ei äänen voimakkuutta, joka ilmaistaan desibeleinä (dB). Toinen tapa ilmaista äänenvoimakkuuden tuottokykyä on sähköwatteina kuljettajaa kohti tai kaikkien kuljettajien yhteenlaskettuina kokonaiswatteina. Tämä ei ole äänen osalta kovin tarkkaa, mutta se on kelpo lyhenne, jolla voi tietää, kuinka tehokkaat kaiuttimet ovat.

Kuvahyväksyntä: Sony, Sennheiser, Amazon