以人类可以实际听到的声波频率而言，所谓“超高音”就是超过人耳可闻高频上限的高频声波，理论上人耳可以听到的高频上限是20kHz，超过20kHz的高频声响就可称为“超高音”，英文称之为Ultrasound或Ultrasonic。
在Hi End音响领域，所谓“超高音”指得则是专门用于再生20kHz以上高频声响的单元，英文叫做Super Tweeter，精确的中文名称应该是“超高音单元”。不过，此类超高音除了具备可以发出超过20kHz高频信号的高音单元之外，通常还搭配了简单的高通分频线路，以及音量调整（衰减）功能。
人耳听得到20kHz以上的极高频吗？
理论上人耳所能听到的高频上限是20kHz，不过实际上，大多数人最高只能听到16kHz到18kHz的测试信号，既然无法听到20kHz以上的高频，许多人因此认为替主喇叭加上超高音完全无用。不过，也有许多人提出质疑，认为用来测试听觉的正弦波高频信号，与自然环境与真实乐器发出的不断变动的超高频信号不同。早在1956年就有研究发现，人耳可以察觉10μs到20μs（微秒，百万分之一秒）的声音变化，换算等于100kHz到50kHz的高频声波（Acuity of Laterising Transients, Klump and Eady, 1956. See also Yost, 1971）。日本Tsutomu Oohashi教授也做过实验，发现人耳虽然不能听到20kHz以上的高频声波，但是耳蜗中的听觉纤毛细胞却依然可以接收到20kHz以上的极高频，并且造成脑波变化，可见人类对于极高频声波依然会有所反应。
（Frequencies of Inaudible High-Frequency Sounds Differentially Affect Brain Activity: Positive and Negative Hypersonic Effects, Ariko Fukushima,Reiko Yagi,Norie Kawai,Manabu Honda,Emi Nishina ,Tsutomu Oohashi, 2014）以此观之，加上超高音所发出的20kHz以上音乐信号，我们虽然听不到，但是依然会对整体音乐感受产生变化。直到现在，音响系统到底需不需要再生20kHz以上高频信号？加上超高音到底有没有用？在Hi End音响界依然是充满争议的议题，至今没有统一的共识。
如果只听CD或16bit/44.1kHz音乐信号，加上超高音还有意义吗？
CD规格制订时，就将重播频宽的上限订在人耳可闻极限的20kHz。依照Nyquist博士的取样定理，取样频率必须是最高声音频率的两倍，所以当时才将CD取样频率定为44.1kHz，换算CD最高重播频率为22kHz，声音信号只要高于这个频率，在转换为CD规格时，就会被完全滤除。以此而言，在重播CD音乐时，就算加上超高音，也不会发出高于20kHz的信号。不过事实上，即使是播放CD，加上超高音对于音乐重播依然会有明显可闻的影响。为什么会这样呢？因为大家都被“超高音”这个名称所限制住了，认为超高音的用途，就是要补足主喇叭无法再生的超高频信号。如果纠结于这个想法，超高音就会变成一个充满争议的产品，除了永无止尽的争论人类到底听不听得到20kHz以上的高音之外，我们还必须探究录音时到底用得是什么麦克风？有没有办法收录到20kHz以上的信号？我们播放的音乐载体高频上限到底是多少？我们播放的黑胶、盘带或高解析档案到底是不是真的有20kHz以上的信号？我们的喇叭或扩大机又是不是真的能重播20kHz以上的信号？只要牵扯到20kHz以上超高音重播，我们必须思考解答的问题竟然有这么多，难怪超高音一直是Hi End音响界最有争议的一种产品了。
让我们换个方向思考，其实超高音不只可以重播20kHz以上的高频声波，它的重播频宽也涵盖了20kHz以下的频段。事实上，超高音在20kHz以下的重播，其实才是影响整体听感最主要的关键。
许多人以为，如果将超高音的分频点设在18kHz，超高音就不会发出18kHz以下的声音。其实不然，超高音内建的分音器通常只是非常简单的一阶分音，大多只用了一颗电容进行高通滤波，如果分频点设在18kHz，那么18kHz以下的声音信号只会进行非常和缓的滚降。如果单独聆听超高音，你就会发现18kHz以下的音乐依然明显可闻，绝非只能发出超高音信号而已。这些由超高音所发出的20kHz以下声音讯息，会与主喇叭的重播频段重叠，有可能补足了主喇叭在这个频域的不足，也可能改变了主喇叭在中高频重播的音质音色。就是因为如此，所以即使重播CD，加上超高音一样会对听感造成影响。
所以加上超高音对于音乐重播到有有什么帮助？
如上所述，加上超高音对于音乐重播的影响主要来自两个层面：
第一，补足主喇叭无法重播的20kHz以上频段。这是一般所认定超高音的主要功能。不过要达到这个目的，录音源头必须要收录到20kHz以上信号，录音载体必须可以纪录20kHz以上信号，音响系统必须可以重播20kHz以上信号，假设人类也必须可以感受到20kHz以上超高音讯息。这些前提全部必须满足，替主喇叭加上超高音才有意义，也才有其实际功效。
第二，改变主喇叭的中高频声音特质。几乎所有超高音都会发出20kHz以下的频段，在高频到中高频段都会与主喇叭的重播重叠，也都会影响整体重播表现。这部分其实才是超高音对于听感最大的影响。
以上两个层面会相互影响，无法切割，也无法单独测试其中任何一个层面。可以确定的，加上超高音之后，影响绝对不只在于20kHz以上的超高音重播，不论你听得是高解析串流、CD、黑胶或盘带，加上超高音都会造成显著的影响。
真正重要的是，我们应该重新思考超高音的定义，不要在仅仅纠结于20kHz以上高频的重播。在这次测试的超高音产品中，ELAC对于他们的4Pi Plus.2“香菇头”就有明确的定义。4Pi Plus.2的高频延伸虽然可达50kHz，但是他们不认为这个产品是Super Tweeter“超高音”，而是将这个产品界定为 Add-on high-frequency driver“外加的高音单元”，这才是对于此类产品更为正确的定义。
什么乐器可以发出20kHz以上的超高音？
所有乐器与人声都是由基音与泛音融合而成，如果单论基音，大多数共鸣乐器的最高音其实都不超过5kHz，钢琴的最高音是4,186.009Hz，小提琴的最高音是3,135.96Hz。但是如果加上乐器所发出的泛音，高频延伸就可以进入超高音领域，小提琴与双簧管的泛音延伸可以超越40kHz；加了弱音器的小号泛音可以延伸超过80kHz；铙钹敲击的高频延伸甚至可以超过100kHz。事实上，乐器发出的泛音才是区别音色差异的关键。如果音响系统与喇叭的高频到极高频延伸越好、失真越低，理论上就能越完整的重现乐器的真实音质与音色。
超高音会影响中低频重播的表现吗？
虽然中低频与超高音的重播频率没有重叠，但是中低频的倍频泛音会延伸到中高频领域。加上超高音之后，连带可以让中低频的泛音结构更为完整，所以的确有可能改善中低频的重播表现。
高解析音乐档案或串流的高频延伸到哪里？
依照Nyquist取样定理，取样率为96kHz的高解析音乐档案，理论上可以记录48kHz的超高频信号；192kHz的高解析档案可以记录到96kHz的超高频信号；DSD的高频延伸则可以达到100kHz。请注意，上述数字都只是理论值，实际上你听的高解析音乐高频延伸到底到哪里，跟录音源头到底记录到多少超高音信号密切相关。如果录音时使用的麦克风最高只能收录到20kHz的高频，那么就算是用24/96或24/192解析度录音，最高也只能纪录到20kHz的高频。如果录音源头的类比母带只记录到20kHz的高频，那么就算转换为32bit/384kHz的高解析档案，高频延伸也只能到20kHz，源头没有纪录到的超高音信号，不可能在转换为高解析档案时，就无中生有跑出来。总之，就算聆听高解析音乐档案或串流，也不保证高频延伸一定可以超过20kHz。
超高音的摆位重要吗？
超高音的摆放位置通常局限在喇叭顶板的小小范围，不过超高音的摆位依然非常重要，对于听感的影响也非常显着。对于采用动圈单元的超高音而言，摆位调整尤其重要，主要必须注意以下两个项目：
第一，Toe-in角度：对于动圈高音单元而言，重播频率越高，声波扩散角度越窄，指向性越为明显。建议超高音Toe-in角度最好从正对聆听位置开始调整。聆听使用动圈单元的超高音时，建议坐在两支喇叭正中央的皇帝位，可以听到最均衡的重播效果。第二，前后位置：因为高频波长极短，所以如果将动圈超高音至于喇叭顶部，与主喇叭的动圈高音单元距离太近时，很容易在超高音与主喇叭的重播频段重叠部分，产生相位抵销或增益状况，而造成中高频段的明显凹陷与隆起。要解决这个问题其实不难，建议以一公分为单位，微幅移动超高音在喇叭顶板的前后位置，透过频谱测试或是直接聆听，找出中高频最平顺的超高音摆放位置。如果超高音是朝上发声或是360度发声设计，则比较没有这个问题。
超高音的分频点与量感如何调整？
大多数超高音都具备分频点与量感调整装置，例如Tannoy Prestige GR超高音就有14kHz、16kHz、18kHz三档分频点，以及89、90.5、92、93.5、95dB五段灵敏度可调。分频点部分，大多数喇叭的高频延伸都可达到20kHz，许多人可能因此认为超高音应该选择最接近的18kHz分频点。不过实际上，许多喇叭的高频可能在20kHz之前就开始衰减，所以每一档分频点都建议实际试听看看，选择听感上最均衡顺耳的分频档位。超高音的量感部分，以Graham VOTU喇叭为例，这款喇叭的灵敏度是88dB，超高音选择89dB应该是最接近的档位，在重播量感上，超高音与主喇叭会最为接近。不过超高音量感的调整，与重播音量的大小也有关系，如果在夜间用较小的音量重播，超高音的音量就可以开大一些，用以补偿人耳听感在小音量下对于高频听力的衰减，让整体听感更为均衡，小音量下的细节也可以更为丰富。
文/AudioArt
