声音里面的低频、中频、高频具体是什么频率范围与表现?

三段式划分

低频中频高频
大约20Hz到250Hz大约250Hz到2000Hz至4000Hz大约2000Hz至4000Hz以上直到20kHz
低频段包括了从最低的可听频率到中低频的部分。
这个频段涵盖了音乐中的基础音调和节奏感。
例如低音鼓、大提琴、贝斯等乐器的声音。
低频能够为音乐提供力量和深度。
中频段是人耳最敏感的频率范围,包含了大多数乐器和人声的主要音域。
这个频段对音乐的表现力至关重要,因为它直接影响到声音的清晰度和自然度。
中频也是语言交流中最重要的部分。
高频段包括了从中高频到最高可听频率的部分。
这个频段主要涉及细节和音色的表现,如小提琴的高音、镲、人声的泛音等。
高频能够增加音乐的明亮度和空气感。

这种三段式划分是一个大致的指导,实际应用中可能会根据具体的音频设备、音乐类型和个人偏好有所调整。

以下内容摘录自刘汉盛《音响二十要》

我们时常会听到有人抱怨喇叭的高音比较多、低音比较少(高音过于刺耳,低音不足)。这些问题实际上反映了音频中高频、中频和低频部分的量感分布不均衡。

通常,我们将人耳能够感知的 20Hz~20KHz 的频率范围划分为不同的音域。尽管各个行业对这一范围的划分有所不同,但如果仅将如此宽广的音域简单地分为高中低三个频段,这种划分方式就显得不够精确了。

音域划分

按照美国 TAS 与 Stereophile 的分类方法,高、中、低频每段再细分为三小段,例如「较低的中频、中频、较高的中频」。这种分类方式如同十二平均律一般规律化。然而,这种分法在中文翻译中可能会产生一些混淆。例如,「较低的中频」应称作「中低频」还是「低中频」?那「较高的低频」呢?是「高低频」吗?对中国人来说,这种老外的分法恐怕不太适用。

在国内音频领域,音域的划分早期主要参考了乐器的频宽以及管弦乐团对乐器的称呼。具体而言,将20Hz~20KHz的频率范围细分为极低频低频中低频中频中高频高频极高频七个频段。这种七段式的划分方式不仅符合一般中国人的习惯称呼,而且简单易记,不易产生混淆。

1、极低频

频率范围:20Hz~40Hz

这个频段内的乐器非常有限,主要包括低音提琴、低音巴松管、土巴号、管风琴和钢琴等。由于这段频率并不是大多数乐器的最佳音域,作曲家们很少在这个频段内编写音符。除非是在流行音乐中使用电子合成器进行特殊安排,否则极低频对于音响爱好者来说实际用途不大。

有人误以为,尽管乐器的基音没有那么低,但泛音可以延伸至基音以下。实际上,这种观点是不正确的。乐器的基音是该音最低的音,而泛音则是基音频率的整数倍(如二倍、三倍、四倍等)向上延伸。这就像一根绷紧的弦,其全长振动产生基音,而弦长的一半、三分之一、四分之一等部分的振动则产生泛音。基音与泛音的结合构成了乐器的独特音色。换句话说,即使小提琴和长笛的基音(音高)相同,它们的音色也会因泛音的不同而有所差异。

2、低频

频率范围:40Hz~80Hz

这个频段的乐器包括大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸缩号、低音单簧管、土巴号和法国号等。这些乐器通常被用来构建浑厚的低频基础。尽管这个频段听起来已经很低,但一般人常常误认为它是极低频。如果这个频段的量感不足,音乐就会失去其丰润澎湃的感觉;而且,中高频和高频部分会显得过于突出,导致声音失衡,不耐久听。

3、中低频

频率范围:80Hz~160Hz

这个频段曾一度成为台湾音响迷最头疼的问题,因为它是导致耳朵感到“轰轰”作响的主要因素,令人非常不适。此外,受房间的长、宽、高尺寸影响,这个频段的声音非常容易产生峰值。

为了消除这些恼人的峰值,许多人费尽心力进行吸收处理,以避免耳朵受到“轰轰”声的困扰。然而,不幸的是,当耳朵不再感受到“轰轰”声时,下边的低频和上边的中频可能已经随着中低频的吸收而变得凹陷,导致声音变瘦,缺乏丰润感。

更糟糕的是,大多数人误以为峰值消失就意味着一切正常,这也是许多人家中音响声音不够丰满的原因之一。这个频段中的乐器包括之前提到的低频段乐器,此外还有定音鼓和男低音。

4、中频

频率范围:160Hz~1280Hz

这个频段几乎涵盖了所有乐器和人声,因此是最重要的频段。大部分人对乐器音域的最大误解也发生在此处。例如,小提琴的大部分音域都在这个频段,但一般人误以为它很高;女高音的最高音域通常也只是在这个频段的上限。

从上述描述中可以看出,这段中频在音响上的重要性。只要这段频率出现凹陷,声音的表现就会变瘦。有时,这种瘦容易被误认为是“假的凝聚”。我相信许多音响迷都处于“中频凹陷”的情况而不自知。

这个频段的重要性也可以通过二音路喇叭的分频点来分析。一般二音路喇叭的分频点多在 2500Hz 或 3000Hz 左右,也就是说,2500Hz 以上由高音单元负责,2500Hz 以下由中低音单元负责。这 2500Hz 大致是 1280Hz 的二倍,设计师们将分频点提高到中频上限的二倍处,以确保最完美的中频由中低音单元发出,避免中低音单体在中频极限处产生太大的分频点失真。

如果这种说法无误,那么高音单元的作用是什么呢?如果您曾经将耳朵贴近高音单元,您会听到一片“嘶嘶”的声音,这就是大部分泛音所在。如果没有高音单元发出这些泛音,单靠一个中低音单元来播放音乐,必然显得晦暗不堪。当然,如果是三音路设计的喇叭,这段中频绝大部分会被包含在中音单元中。

5、中高频

频率范围:1280Hz~2560Hz

这个频段涵盖了多种乐器,包括小提琴约四分之一的较高音域、中提琴的上限、长笛、单簧管和双簧管的高音域、短笛的一半较低音域、钹以及三角铁等。请注意,小喇叭并不在这个频段的音域范围内。其实,中高频很容易辨别,只要弦乐群的高音域及木管的高音域都在中高频范围内。许多人会误认为这个频段是高频,因此需要特别留意。

6、高频

频率范围:2560Hz~5120Hz

这个频段对乐器演奏来说,已经很少有机会涉及。除了小提琴的高音域上限、钢琴和短笛的高音域外,其他乐器大多不会出现在这个频段中。从喇叭的分频点来看,这段频域全部出现在高音单元中。例如,当您将耳朵靠近高音单元时,听到的并不是乐器的声音,而是一片嘶嘶声。这再次证明,高音单元几乎很少发出乐器或人声的基音,它主要负责发出基音的高倍泛音。

7、极高频

频率范围:5120Hz~20000Hz

从高频段开始,乐器的出现已经很少,因此可以了解到极高频主要容纳的是乐器和人声的泛音。一般来说,乐器的泛音在频率越高的地方能量越小,这意味着高音单元需要非常敏锐,能够清晰地再生非常细微的声音。

然而,这带来了一个困扰喇叭单元制造的问题:如何做到两全其美?所谓“两全”,指的是如果一个高音单元为了清晰再现所有细微的泛音而设计成只需很小的电流就能推动振膜,那么同样由这个高音单元负责的大能量高频和中频很可能会时常处于失真状态,因为这两个频段的能量要比极高频大得多。这也是为什么目前市面上许多喇叭在极高频表现清晰,却容易听起来刺耳的原因之一。