耳机、采样率和编解码器为什么会截掉高频
解释因设备原因导致高音极限偏低的情况:奈奎斯特极限、耳机频率响应、蓝牙编解码器、输出延迟与反应时间。
发布日期 2026-09-26
结果是耳朵与设备中较窄的一方
本测试测到的,是“耳朵能听到的极限”与“设备能发出的极限”两者中较窄的那一个。如果高音在 18 kHz 就断了,仅凭结果无法区分是耳朵的原因还是耳机的原因。换一台设备重新测,可以获得线索。
采样率与奈奎斯特极限
数字音频每秒按固定次数记录和播放声音,这个次数就是采样率;能表示的最高频率是采样率的一半(奈奎斯特频率)。
| 采样率 | 奈奎斯特极限 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 44.1 kHz | 22.05 kHz | CD、许多音乐文件 |
| 48 kHz | 24 kHz | 视频、大多数电脑和手机的输出 |
| 96 kHz | 48 kHz | 高解析度录音 |
实际上,防止混叠的滤波器会在奈奎斯特频率之下不远处就开始削弱声音。因此本站只播放到采样率一半的 97.5%,在 44.1 kHz 的设备上,高音扫频会在约 21.4 kHz 处结束。当前浏览器的采样率显示在结果页面的“播放环境”中。
耳机与扬声器的频率响应
- 即使规格上写着“20 Hz~20 kHz”,两端的输出也常常大幅下降。规格表通常不会说明在这个范围内会衰减多少 dB。
- 笔记本和手机的内置扬声器振膜很小,几乎发不出 100 Hz 以下的低音。测低音极限请使用头戴式耳机。
- 耳塞套与耳道不贴合时,低音会泄漏,测得的低音极限会比实际更高。
蓝牙与有损压缩编解码器
与有线不同,蓝牙耳机会用 SBC、AAC 等有损压缩编解码器重新编码后再传输。有损压缩往往优先削减或截掉人耳不太敏感的高频,因此视连接状况和编解码器不同,高音极限可能会偏低。MP3 等音乐文件在低码率下,编码器也会用低通滤波器截掉高频。
本站不使用音频文件,而是在浏览器中直接合成正弦波,因此不受文件压缩影响,但蓝牙传输环节的压缩无法避免。
输出延迟与反应时间
按下按钮的瞬间与声音实际传到耳朵之间存在延迟。本站会减去浏览器报告的输出延迟(Web Audio 的 outputLatency)来计算频率,但蓝牙设备有时无法准确报告这个值。
人察觉声音变化并按下按钮也需要几百毫秒。在此期间扫频仍在继续,所以记录值会比实际极限稍微偏向扫频前进的方向。“声音消失的瞬间”与“开始听到的瞬间”两种方式的偏差方向相反,两种都测一下,就能估计偏差有多大。
操作系统与浏览器设置
- 均衡器、空间音频、人声增强等音效会提升或削减特定频段。测试时请关闭。
- 主动降噪和通透模式也最好关闭,结果会更稳定。
- 如果单耳测试时另一侧也能听到声音,请检查辅助功能设置中的“单声道音频”是否已开启。
出处
- W3C,Web Audio API(AudioContext.outputLatency) — w3.org