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人耳能听到的声音频率最高只到20000Hz,但是为什么很多输出设备设计都超过20000Hz? 第1页

  

user avatar   mai-wen-xue-67 网友的相关建议: 
      

多谢邀请, 却之不恭。

它的意义就是(对录音是)噪音,还能振动产热。主观上来说, 它还能给予消费者一个信心,亦即令他们提前享受到未来人类的生活方式。

简言之,摸到了仙门。

很多时候,并非真的听到了 20000 Hz 以上的 “信息”而是听到了 ARTIFACTS.


模拟的器件例如放大器带宽超出音频是上世纪七十年代就已经没有悬念了。 很多人选择忽视的视频放大器, 在上世纪就已经完美地突破MHz. 用在音频不过是降维打击罢了。

ADC的带宽烧友很少关心, 但是本世纪初就已经有AKM AK5394A这样的产品。

       https://www.es.co.th/Schemetic/PDF/AK5394A.PDF     






每个人基本上都有中耳。中耳是耳的一个解剖结构,在层次上位于外耳和内耳之间。中耳的主要结构是鼓膜eardrum(亦称“耳膜”)和听骨链ossicles由三个听小骨构成。这三块听小骨构成一个序列力学系统,通过杠杆原理来放大声音的作用力。其主要目的是实现空气和耳蜗内液体之间的阻抗匹配。下图中您能找到中耳的频率响应:




很遗憾, 我们的耳膜对声音的频率响应不是直线:


令人扼腕。



每个人的耳蜗(以及受损伤程度)也是不同的 (好吧您没烧过炮仗/爆竹); 耳蜗基底膜的频率拓扑造成了毛细胞阵列和听神经阵列中的频率拓扑,也是上至大脑的听觉皮层的整个听觉通路的频率拓扑的根本起源。由于听觉系统具有频率拓扑性质,其工作原理形似信号处理中的傅立叶分析或某种形式的小波分析。在听觉通路更高级的部分,频率拓扑逐渐模糊,处理的复杂性亦非此类工程方法所能概括。


每个人的大脑颞叶也是不同的。也就是说, 大家的脑放也是不同的.



~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

扯远了吗?

再扯点录音(所谓的音源)。

常见的音乐麦克风在电路设计上已经把 20KHz 后面的信号掐了。别大惊小怪的。

心理暗示和信仰真的有奇效。

信则有, 不信则无。



20 KHz 以上其实是噪音。

保存这些噪音或者多余的信息最终可以提升就业率和 GDP 以及供暖。尽管压成 MP3 以后20KHz 后面的信息量几乎为0。。。。。。






别大惊小怪的。心理暗示和信仰真的有奇效。信则有, 不信则无。

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如果不讨论 “意义” 这个哲学问题,

咱可以做个简单的实验,

看看 超过 20,000 Hz 的声音到底有无可能被身体“感觉”到。



以前也回答过类似的问题:

同样频率(19,000Hz)的声波,为什么能听到方波,听不到正弦波?


问题引用:”同样频率(19,000Hz)的声波,为什么能听到方波,听不到正弦波?同样频率下,我能听到方波的声音,但是听不到正弦波的声音。“

一个“真正”的方波, 它的频谱可以一直去到 GHz 甚至 THz, 远远超出普通的示波器能看到的范围。 俺的 GHz 示波器也会变成玩具。您可以把方波当成一个超宽带(Ultra-wideband,简称UWB)信号。同样频率(19000 Hz)的声波,为什么能听到方波,听不到正弦波?正确的解释应该是采样频率太低而引起的混叠。

或者说采样前没有用 LPF 切掉超出音频带宽的多余信息。



即使俺用 KOF 的方波发生器产生的 19KHz “方波”( 192000Hz 32bit 采样), 也难免出现严重的混叠。





这应该是您能听到 19000 Hz 方波的最明显的原因。即使还没有重放, 原始信号的 FFT 已经是惨不忍睹了。


如果您用一个超声换能器(麦克风)在旁边监测, 会得到更多客观的数据。


俺看到的真正的(硬件)信号发生器 1000 Hz “方波” 和所谓的声卡输出的 “方波”是很不一样的。。



俺的 1000Hz 方波的前缘只有 几个纳秒而已, 您的声卡 19000Hz“方波”前缘恐怕没有没有5微秒也有 10~20微秒。 声卡输出的 “方波” 即便在五毛钱的 LMC555 方波发生器前边都是个渣啊。

实在没有硬件,

用 wolfram mathematica 也能算出来声卡输出的 “方波” 是啥样。。



好吧,

做个实验吧。





这个声卡生成的 1000 Hz 方波,和用 wolfram mathematica 也能算出来声卡输出的 “方波” 差不多的。


而声卡生成的 19000 Hz 方波已经畸变得类似正弦波/三角波了。


频谱也是惨不忍睹, 用麦克风捕捉下来的声音(19000 Hz 方波送入耳机,再用麦克风录音)。


用麦克风捕捉下来的19000 Hz正弦波 声音却是正常得很(19000 Hz 正弦波送入耳机,再用麦克风录音)。




如果是 19000 Hz 的正弦波, 您也能听到的话,您听到的可能是以下的这些东西:

  1. 波形的包络

比如您的皮肤感觉不到微波也感觉不到可见光, 但是能感受到微波或者光照的热效应的包络(轮廓)。您的耳朵听不到超声波, 但是超声的包络是相对低的频率,您可能认为自己听到的包络是超声本身。


2. 换能器的噪音

如果耳机或者高音单元在过度驱动下, 位移超过弹性区, 会发出破音或者杂音。您可能认为自己听到的破音或者杂音是超声本身。



3. 其他的 Artifact (不知道咋翻译, 人工假像吧)

例如超声换能器或者电路性能不良产生了交互调制, 产生的额外声音频率刚好落在人耳正常听觉内, 您可能认为自己听到的额外声音是超声本身。


下面有个免费的工具可供大家实验/实践。

KOF 同学早在 2012 年就弄了一个甄别地球人听力卓越人士的筛选软体。就是下边的莫尔斯码发生器训练器。192KHz 采样频率 32bit 纯音。。

【更新/补充】下载点

       https://wenxue.ca/wp-content/uploads/2019/06/mcodeGen.zip     

解压密码 123456789(文件大小只有 23KB 而已)

192KHz 采样频率 32bit 纯音。。


找两个人测听一下 20K Hz (192KHz Sampling 32bit Wave) 的方波。

免费的软件在这里

KOF 的 “ 十分小巧的 32bit 纯音发生器 +谐波发生器+ 65535级音量控制波形文件播放器 + Morse Code 训练器 ”

莫尔斯码发生器训练器。

** 卧底的莫尔斯码是 ..- -. -.. . .-. -.-. --- ...- . .-.



纯音超声次声波白噪发生器及莫尔斯码发生器训练器 32bit192KHz <<<-------------------- 验证老烧的听力 20KB免费小软体 下载点这个下划线的链接:

免费无损HI-RES纯音超声次声波白噪发生器及莫尔斯码发生器训练器HI-RES 32bit-◎家庭影院音频 - Powered by HD199.COM!

(对, 就是这个下划线的链接)


工具免费使用和下载。

您也许需要安装微软的 dot net framework


.NET Downloads

Download 适用于 Windows 7 SP1、Windows 8.1、Windows 10、Windows 10 十一月更新、Windows Server 2008 R2 SP1、Windows Server 2012 和 Windows Server 2012 R2 的 Microsoft .NET Framework 4.6.2 (脱机安装程序) from Official Microsoft Download Center


纯音超声次声波白噪发生器及莫尔斯码发生器训练器 32bit192KHz 能干啥?


  • 1. 可以按 dB 精细地控制 2次谐波 和 3次谐波的振幅;~~~~~ 如果说2次谐波悦耳, 那大家可以测试一下,2次谐波到底是否悦耳。
  • 2. 65535级音量控制;~~~~~ 如果大师说他能听出 ppm 级的改变, 那大家可以测试一下ppm 级的音量改变,大师能否一一收货。
  • 3. 32bit 纯音发生器, 即时产生 32比特 192 千赫兹采样的未压缩波形文件;~~~~~ 如果大师说他能听出次声或超声, 那大家可以测试一下 32比特 192 千赫兹采样的未压缩次声或超声波形,大师能否一一收货。
  • 4. Morse Code 训练器.~~~~~ 如果大师说他能感知超声, 那大家可以测试一下超声的Morse Code,大师能否一一收货。大师如果听不了很快的Morse Code, KOF 的 Morse Code 训练器 可以调出很慢很慢的码率, 确保真正的大师能一一收货。
  • 5. 如果听力曲线那里有偏差或者作弊的情况, 来到Morse Code 训练器这里就无所遁形了。


抄写电文你中不能把 CHINA 抄成 AMERICA 吧?

看出来这是杀器了吧。


还记得无间道的那句台词吗?

高音甜,中音準,低音沉。

總之一句話,就是通透。。。YEAH


~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

参考:

麻省理工学院公开课:

振动与波_全23集_网易公开课 第一讲, (网易公开课中文字幕版) 21分钟到22分钟的时候, Walter Lewin 教授做的实验


不断地有同学宣称他们能听到 22000 Hz 的声音, 这确实是令人振奋的消息。

在人类登陆火星之前, 如果地球人里面多一些这样的人才,无疑将极大地保证人类登陆火星以后统治新领土的胜算。


使用简介/图示

您也许需要安装微软的 dot net framework

.NET Downloads

Download 适用于 Windows 7 SP1、Windows 8.1、Windows 10、Windows 10 十一月更新、Windows Server 2008 R2 SP1、Windows Server 2012 和 Windows Server 2012 R2 的 Microsoft .NET Framework 4.6.2 (脱机安装程序) from Official Microsoft Download Center




耳机发烧的“信息量”挑战 -- 麦文学初中文化系列




耳机老烧很喜欢 “信息量”这个词。

言必称某某电源线 “信息量”很足, 某某DAC “信息量”很足,某某耳放 “信息量”很足, 某某耳机 “信息量”很足,......不胜枚举。

正如俺在前边一百多篇散文里面谈到的, 某些老烧和商家喜欢勾结在一起坑咱们这样的新烧。

俺就算买了几十万刀自带煲透了的100安培入户铜线的独立房子来伺候自己的耳机,也难以登上发烧的殿堂。 即使“新烧”这顶帽子, 也时时惶恐着被剥夺。老烧和洗地的时不时公开叫骂时不时短消息骚扰,就因为俺没经过他们的批准,擅自给自己定了个“新烧”的成分。


参考:


俺的散文确实挺散的, 科班出身的同学基本上很难读到结尾。 如果您碰巧确实读到结尾, 请拍一下自己的后背, 说声 “酷多司”。

从 Yanny vs Laurel 事件中, 也许很多被挡在发烧殿堂门外的新新新烧或者新烧-to-be们能够看到 多达40%的美国人听到的是 YANNY, 而只有 60% 的美国人听到的是 LAUREL。

这个事件给大家的启发是, 就算老烧没有撒谎没有忽悠, 他们的可信度最高也只有 40% 或者 60%, 接近抛硬币的 50%. 如果您从来没听说过 Yanny vs Laurel 事件, 请看:


换句话来说, 如果您不假思索地否定一个老烧的听感,

您犯错误的机率只有一半左右。


好了, 言归正传。这里有个 wave 文档 (展开以后是17 MB):

       https://wenxue.ca/wp-content/uploads/2019/06/6WORDS_Mixdown_.zip      

wenxue.ca/wp-content/up

里面是一个单声道的无损波形文件(展开以后是17 MB), 里面包含着人能理解的信息。总共也就是 6 个英文单词, 大家可以下载下来,听一下到底是那几个单词。

参考:



从 FFT 大家能看到,

这六个单词的摩尔斯码各自占据了六个频点。

如果您的耳朵有听风者那么好, 那么这六个单词对您来说就是小菜一碟,

开胃而已。

如果您是老烧, 那么借助于您的发烧电源线, 发烧DAC, 发烧耳放, 发烧耳机, 这六个单词对您来说同样也是小菜一碟, 开胃而已。如果您是中烧特别是拿了 ”金耳朵证书“ 的同学, 这六个单词很可能对您来说也是小菜一碟, 很开胃的哦。


这六个单词的 “信息量”很少,但是您能听出来吗?(请留言写下各个频点对应的单词。)


俺只关心最基本最基本的 “0”和“1”, DOT OR DASH, 别尽扯虚头巴脑的。字母或者单词你都听不出来, 你说能听出“信息量”?别和俺扯大编制、马勒......

DELAY NO MORE.


对于众多被挡在发烧殿堂门外的新新新烧或者新烧-to-be们, 俺和你们是同一条船。

俺如果要听出这六个单词, 必须要借助 EQ。

是的,

必须要 EQ.

把不想听的频率压制, 就象半导体收音机里面的调谐机理一样, 把干扰频率抑制压低 20 dB 以上。

就很容易一个一个的单词听出来了。





根据香农1948年的陈述,本定理描述了在不同级别的噪音干扰和数据损坏情况下,错误监测和纠正可能达到的最高效率。定理没有指出如何构造错误监测的模型,只是告诉大家有可能达到的最佳效果。香农定理可以广泛应用在通信和数据存储领域。本定理是现代信息论的基础理论。香农只是提出了证明的大概提纲。1954年,艾米尔·范斯坦第一个提出了严密的论证。在信息论里,有噪信道编码定理指出,尽管噪声会干扰通信信道,但还是有可能在信息传输速率小于信道容量的前提下,以任意低的错误概率传送数据信息。这个令人惊讶的结果,有时候被称为信息原理基本定理,也叫做香农-哈特利定理或香农定理,是由克劳德·艾尔伍德·香农于1948年首次提出。通信信道的信道容量或香农限制是指在指定的噪音标准下,信道理论上的最大传输率。

......


经过这个实验,

同学们也许也意识到了。

老烧们或者是外星人的亲戚; 他们的耳朵里面或者自带可调谐带通滤波器;

他们的电源线 “信息量”很足或者自带可调谐带通滤波器;

他们的DAC“信息量”很足或者自带可调谐带通滤波器;他

们的某某耳放 “信息量”很足或者自带可调谐带通滤波器, 他们的某某耳机 “信息量”很足或者自带可调谐带通滤波器。


科技新突破是啥?

他们的产品中自带的可调谐带通滤波器是可以用意识控制的。

也就是说, 霍金离开尘世之前都没能享受的的科技新突破,

老烧们已经在用了。



==============================================




       听力与语言是人类相互交流和认识世界的重要手段,然而,耳病和听力障碍的阴霾却袭扰着人类。据世界卫生组织估算,全世界有轻度听力损失者近6亿,中度以上的听力损失者2.5亿。我国有听力障碍残疾人2057万,居各类残疾之首,占全国人口的16.79‰,其中七岁以下聋幼儿可达80万,每年还将新产生聋儿3万余名。老年性耳聋有的949万,随着人口寿命增长和老龄化,老年性耳聋的人数不断增加。听力障碍严重影响着这些人的社会交往和个人生活质量。 致耳聋的因素有耳毒性药物、遗传、感染和疾病,近年来,因环境噪声污染、意外事故导致耳聋的人数逐渐增多。这一人数众多、特殊困难的残疾人群体,已引起全社会,特别是卫生部门的高度重视。全国部分城市已经成立了防聋指导小组,开展了耳聋的流行病学调查,并积极拓宽与世界卫生组织及其它国际组织的合作领域,广泛开展学术交流。卫生部组织颁发的《常用耳毒性药物临床使用规范》,对加强耳聋性药物的使用管理,减少听力语言残疾的发生将发挥重要的作用,1998年1月,卫生部、教育部、民政部、全国妇联、中国残联等有关单位的领导及在京的听力学界、特殊教育学界的知名专家进行座谈,大家一致建议由卫生部牵头,尽快确立全国“爱耳日”,加强社会宣传,普及耳聋预防和康复知识,以减少耳聋发生。 1998年3月,在政协第九届全国委员会第一次会议上,社会福利组15名委员针对我国耳聋发病率高、数量多、危害大,预防薄弱这一现实,提出了《关于建议确立爱耳日宣传活动》的第2330号提案。这一提案引起了有关部门的高度重视,经中国残疾人联合会、卫生部等10个部门共同商定,确定每年3月3日为全国爱耳日。     


***文中软件生成的波形文件是可以导入手机或者播放器进行测试的***


答案:



声音通往人心的路,是耳廓-外耳道-耳膜-锤砧镫听小骨链-卵圓窗-毛细胞-听神经-脑干-颞叶听觉中枢这一条路。

大脑颞叶 + 耳朵 + 耳机(换能器/DUT)+ 耳放(如果有) + DAC(音频界面) + 电脑 + 本测试软体(产生 32比特 HiRES 测试波形)= 整个链条。

不管愿不愿意承认, 全球用户可以分为两派:每一派都至少有 20亿人,也就是一小半的人会听到 YANNY, 另一大半会听到 LAUREL.

您不测一下, 永远不知道自己是 Laurel 还是 Yanny.

譬如俺听到 LAUREL 俺永远不可能说服您,如果试验中您听到 Yanny.



人耳能听到的声音频率最高只到20000Hz,但是为什么很多输出设备设计都超过20000Hz?

事实是绝大部分民用的输出设备设计都不超过20000Hz.




** 备注: 这个麦克风是 P 出来的


当然, 测量用的设备超过也不奇怪。


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关于这个话痨的答主和它的很散的散文:

俺知乎阅读总量只有 0.8亿,远远未跨出一小步 (n<1亿)。盐值低迷(半年了还900+),草地匍匐 5000米单膝跪求大家关注。散文很散, 敬请海涵。


“老麦, 大家都说你是‘笑话’、‘论坛孤儿’和‘神棍’。”

“没错。 只有万分之0.5的读者赞同俺的观点。”

不用谢。 收藏就好了。


user avatar   dai-yu-xiao-72 网友的相关建议: 
      

不太清楚为什么还会有这样的问题。因为我好像已经答过不止一次了。。。

大部分人的耳朵确实只能听到20kHz(生物谐波除外),但对于回放设备尤其是音箱耳机等电声器件做到20kHz以上还是有必要的。

其中一点原因很多人也提到,所谓电声产品20kHz的截止频率并不是这样的。

而是这样的。

实际上有些厂家在标注时会把-10dB甚至更多衰减作为所谓的截止频率。或者说如果一款音箱耳机标称高频到20kHz,那么很有可能在10几kHz就已经开始衰减了。所以想要达到20kHz依旧保持不衰减,那么按照截止频率或者-10dB的标定,那么电声器件就要设计到20kHz以上。

还有另一点原因在于高频谐振峰。这里以音箱为例,实际上高音单元在其相对高频范围内,也不是单调衰减的。有些高音单元会因为材料和结构等原因,存在高频谐振峰的问题。

截止频率更高通常这样的谐振峰也会被推到更高的频段,从而避免对人耳主观听觉的影响。

通常来说铍振膜的音箱高音单元可以做到谐振峰外推到很高(大约数十kHz)的频段。

耳机也是类似的。更多耳机618总结请看:

更多家庭影院相关内容请看:

最后顺便给大家发个红包吧,全品类通用,可重复领取,谢谢大家长久以来对我的支持!


user avatar   eagleinsky 网友的相关建议: 
      

事故已经定则了,说明已经过了执法机关了,这时候还扯个屁?

如果事故定则你没有责任,那你咋办都可以,别说三不一没有了,你全部都没有都行。

如果事故定则你有责任的话,你三不一没有只能让执法机关认为你在抗法。




  

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