اگر به اسپیکرها یا هدفون‌های رده‌بالا نگاه کرده باشید شاید متوجه چیزی مثل “20Hz-20KHz” بر روی برچسب مشخصات آن‌ها شده‌اید.
برای هر دستگاهی که از یک درایو اسپیکر استاندارد استفاده می‌کند، رنج هرتز-کیلوهرتز، محدوده ارتعاشات صوتی است که اسپیکر می‌تواند آن را تولید کند. به این مشخصه معمولا «پاسخ فرکانسی» می‌گویند و برحسب هرتز بیان می‌شود. برای مثال، پاسخ فرکانسی نرمال برای هدفون‌ها بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ هزار (کیلو)هرتز است. در مدل‌های گران‌قیمت‌تر این رنج صوتی ممکن است بزرگ‌تر باشد؛ به‌عنوان نمونه، یکی از هدفون‌های سونی که ۷۰۰ دلار قیمت دارد (تصویر پایین) بازه ۴ هرتز تا ۱۰۰ کیلوهرتز را شامل می‌شود.
برای دانستن اینکه چگونه این اعداد کار می‌کنند لازم است کمی درباره فیزیک صدا بدانیم. صوت به‌صورت امواج، حرکت می‌کند. فاصله بین دو قله (نقاط اوج) یک موج، طول موج نامیده می‌شود. موج‌های با فرکانس‌های بالاتر، خیلی نزدیک‌تر به هم بوده و بنابراین طول موج‌های کوتاه‌تری دارند. موج‌های با فرکانس پایین‌تر، طول موج‌های بزرگ‌تری دارند. هرتز برای اندازه‌گیری فرکانس به‌کار می‌رود و به‌معنای تعداد امواج در هر ثانیه است. به این ترتیب، فرکانسی که ۲۰ کیلوهرتز اندازه‌گیری می‌شود با سرعت ۲۰ موج در هر ثانیه حرکت می‌کند.
اکثر اسپیکرها و هدفون‌ها با استفاده از نوعی میدان مغناطیسی، یک دیافراگم یا پرده قابل انعطاف را خیلی سریع به عقب و جلو حرکت داده و باعث تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به صوت می‌شوند. ارتعاشات مذکور، امواج صوتی تولید می‌کنند که در نهایت به گوش ما می‌رسند. اینکه این ارتعاشات چقدر سریع اتفاق بیافتند بر روی طول موج امواج تاثیر می‌گذارد و گوش‌های ما فرکانس‌های مختلف را به صورت صداهایی در رنج‌های مختلف می‌شنود.
ارتعاشاتی که صدایی با فرکانس ۲۰ هرتز ایجاد می‌کنند، کوتاه هستند و طول موج بلندی دارند. به‌عبارتی، درایور را در هر ثانیه ۲۰ بار به نوسان در می‌آورند. اغلب موزیک‌ها و فایل‌های صوتی در محدود ۸۰ هرتز تا ۱۵۰۰۰۰ هرتز پخش می‌شوند.
ما همچنین انواع مختلفی اسپیکر داریم که به پخش صدا در طول موج‌های مختلف اختصاص دارند. شما به‌راحتی می‌توانید اسپیکر یا هدفون‌تان را در این زمینه تست کنید و ببینید کدامیک از آن‌ها بیشترین رنج صدا را تولید می‌کند. توجه داشته باشید که اسپیکر شما ممکن است در اعداد پایین و بالای محدوده، قادر به تولید صدا نباشد، به‌ویژه اینکه اگر درایوهای کوچک‌تری داشته باشد (مانند اسپیکرهای موجود بر روی گوشی‌ها).
هرچه قدر رنج اسپیکر یا هدفون شما بهتر باشد، توانایی تولید طیف گسترده‌تری از صداها را خواهند داشت. این بازه، برای برخی از آن‌ها ممکن است بیشتر یا کم‌تر از محدوده استاندارد ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز باشد (مثلا بین ۱۶ هرتز تا ۲۲ کیلوهرتز).
رنج شنوایی انسان بین ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز قرار دارد و تقریبا شامل همه مردم می‌شود. کودکان اغلب می‌توانند کل این محدوده را بشنوند و افراد کمی حتی ممکن است قادر به شنیدن فرکانس‌های بالاتر یا پایین‌تر از آن باشند. اما درست مانند بینایی، قدرت شنوایی هم با افزایش سن کاهش می‌یابد. اگر بیش از ۲۵ سال سن دارید احتمالا نمی‌توانید بالای ۱۸ کیلوهرتز را بشنوید.
اگر گوش‌های شما توانایی شنیدن فرکانس‌های بالاتر یا پایین‌تر را ندارد، قادر نخواهید بود دقیقا متوجه تفاوت بین یک اسپیکر با رنج ۲۰ هرتز تا ۲۰ کیلوهرتز و اسپیکر دیگری با محدوده ۱۶ هرتز تا ۲۲ کیلوهرتز شوید. اسپیکرها و هدفون‌های با رنج فرکانسی بزرگ‌تر، معمولا از نظر کیفیت بهتر از آن‌هایی هستند که رنج کوچک‌تری دارند و بنابراین می‌توانند صداهای دقیق‌تر و غنی‌تری برای موزیک‌ها و ویدیوها تولید کنند.
ذکر این نکته لازم است که منظور از محدوده گفته شده، تُن یا درجه صوت است و نه حجم صوت. حجم صدا بر حسب دسی‌بل (dB) بیان می‌شود و به معنای شدت یا توانِ صوت خروجی بر حسب وات به‌ازای هر درایو یا مجموع وات‌‌ها به‌ازای همه درایوها است. این کمیت، شاید چندان گویا نباشد، اما واحد مناسبی برای قدرت اسپیکرها به شمار می‌رود.
