在音频的领域里,人类可听的音频范围由20Hz至20kHz,而16kHz以上的音频率,一般称之为超高频。

16k～20kHz 这段频率范围,实际上对于人耳的听觉器官来说,很多人已经听不到了,因为人耳听觉的最高频率是 20kHz。而成年人因为耳蜗里的毛细胞受损,处在耳蜗最前端控制高频的毛细胞由于暴露在声波下最多,最容易受到伤害死亡,所以当人慢性听力下降时,往往都是对高频更加不敏感,大概在 15kHz 以上已经不太灵了。

然而,人可以通过人体和头骨、颅骨感受到的 16k～20kHz 甚至 20kHz 以上所听不到的声波并传递给大脑的听觉脑区,因而感受到这个声波的存在。

成年人真的听不到 15kHz 以上的频率吗?不是「听不到」,而是「无法判断」「纯音」的「音高」。举例来说,当检测仪器发出 19kHz 的单音,你无法明确判断讯号有无发送,这并不代表你的耳膜、头颅没有与 19kHz 产生共振,而是内耳掌管音高译码判断的毛细胞硬化,已无法译码来自耳膜(鼓膜)的共振频率,自然就无法传输相对应的音高电讯给听觉神经元,无法判断它。因此,除非是耳膜因严重外力受损、破裂,否则,所谓「听不到」,其实是内耳毛细胞「无法感应」,致使大脑皮质顶叶没有来自听觉神经元的信息可判别而已。

曾有研究用 3D-PET 测量脑部活动,发现超高频讯号会刺激主要听觉区域(primary auditory cortex)的活动,和一般声音讯号的位置差不多,这又表示人是「听」得到超高频的。另外,在测听障者时,发现有听障者对一般声音讯号无反应,但是超高频却会造成脑部活动,这说明了超高频不是经从耳蜗,而可能是直接从头骨、颅骨路径传入大脑的。

既然人能感受到所谓的「超高频」,它必然有令人感受到的作用。所谓凡事必有其因,世上没有无缘无故的爱,也没有无缘无故的恨!因为事实上,超高频(16kHz 以上)会影响音色的韵味、微细位、色彩、感情味、空间感、气息感。如果音响系统的频率响应范围达不到这个频率范围,那么音色的韵味将会失落,所以你常常看见一些音响器材,喇叭单元的频响范围都可达 20kHz 或以上甚至可以高达 50kHz,而且有些更价值不菲,就是这个道理。

又如 CD 的制式为 16bit/44.1kHz 取样,理论上只能输出不超过 22kHz 的讯号源,但功放器可输出的谐波会到几十 kHz 以上,即使功率很小,如果喇叭可以表现出来,对听感的影响可以非常大。

尤其是当一个普遍声音范围的频率(如 100Hz 至 10kHz)再加上一个超高的频率,这些超高频响一般都是声音源或器材造成的的泛音列成份,如果输出的能量合适,音色便更有气息感、独特风格和韵味了;而如果这段频率过强,则会给人一种宇宙声的感觉,一种神秘莫测甚至一种不舒适的感觉。因为这些频率会带有很多与基音不谐和之频率,所以可能会产生一种不安定的感受。

虽然这段频率在音色当中强度很小,但是很重要,是绝对影响声音表现力的部分,但也是通常被人们忽略的部分,甚至根本显现不到它的存在。