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.

Примеры

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.