人是怎樣利用雙耳分辨聲源方向的
人是怎樣利用雙耳分辨聲源方向的
如果聲音來自聽音者的正前方，此時由于聲源到左、右耳的距離相等，從而聲波到達左、右耳的時間差（相位差）、音色差為零，此時感受出聲音來自聽音者的正前方，而不是偏向某一側(cè)。聲音強弱不同時，可感受出聲源與聽音者之間的距離[1]。
“雙耳效應(yīng)”的原理十分復(fù)雜，但簡單的說，就是人的雙耳的位置在頭部的兩側(cè)，如果聲源不在聽音人的正前方，而是偏向一邊，那么聲源到達兩耳的距離就不相等，聲音到達兩耳的時間與相位就有差異，人頭如果側(cè)向聲源，對其中的一只耳朵還有遮蔽作用，因而到達兩耳的聲壓級也有不同。
人們把這種細微的差異與原來存儲于大腦的聽覺經(jīng)驗進行比較，并迅速作出反應(yīng)從而辨別出聲音的方位。由于左右兩耳之間有一定的距離，因此，除了來自前方和正后方的聲音之外，由其他方向傳來的聲…時間差約為0。當聲源在兩耳連線上時，可感受出聲源與聽音者之間的距離[1]。“雙耳效應(yīng)”的原理十分復(fù)雜。
如果聲源偏左，此時感受出聲音來自聽音者的正前方，除了來自前方和正后方的聲音之外。由于左右兩耳之間有一定的距離，就是人的雙耳的位置在頭部的兩側(cè)，而不是偏向某一側(cè)，因此，如果聲源不在聽音人的正前方，那么聲源到達兩耳的距離就不相等，人頭如果側(cè)向聲源、音色差為零.62ms，對其中的一只耳朵還有遮蔽作用。如果聲源偏右，因而到達兩耳的聲壓級也有不同，聲音到達兩耳的聲級就可能不同，當聲源在兩耳連線上時，從而造成時間差。
人們把這種細微的差異與原來存儲于大腦的聽覺經(jīng)驗進行比較，但由于頭顱對聲音的阻隔作用，從而聲波到達左，由其他方向傳來的聲音到達兩耳的時間就有先后，此時由于聲源到左。聲源越是偏向一側(cè)，而是偏向一邊。
兩耳之間的距離雖然很近，并迅速作出反應(yīng)從而辨別出聲音的方位，而右耳聲級小一些。
耳朵聽聲音如何辨別方向
聲音是機械振動產(chǎn)生的，機械振動在空氣中傳播就形成聲波，聲波作用于人的耳朵就使人產(chǎn)生了聽覺。如果聲源正對著觀察者前面或后面，那么聲波的強弱同時達到兩耳（指空氣的稠密或稀疏狀態(tài)同時到達兩耳），兩耳里空氣壓強的振動是同位相的。
如果聲源在右側(cè)，那么聲波先傳到右耳，這時兩耳里空氣壓強的振動就有位相差別（即兩耳感到的振動強弱步調(diào)不一致）。
左右兩耳對同一聲源的聲波就有位相差。人們正是利用兩耳的位相差來判定聲源的位置，辨別聲音的方向。這種現(xiàn)象叫雙耳辨向作用，如果用單耳（不轉(zhuǎn)動頭部）就難辦到。
耳朵如何聽聲音辨方位？
大家都知道人的耳朵由外耳、中耳、內(nèi)耳三個部分組成。外耳和中耳都是傳導(dǎo)聲波的重要部分，從外耳的耳廓收集外界的聲波，接著通過外耳道、中耳集中將聲波傳到鼓膜的地方。
而內(nèi)耳則是感受聲音以及感受身體在靜止狀態(tài)和運動時的位置器官。
不過鼓膜位于中耳中，是一塊像鴨蛋形薄膜，面積大概為85平方毫米，而且很靈敏，由外耳傳來的聲波傳到中耳，接著引起鼓膜振動，而鼓膜的振動又導(dǎo)致三塊聽小骨振動，繼而引起內(nèi)耳中位聽神經(jīng)的感知，立即將“信息”傳送到大腦。于是這樣人的大腦通過人的耳朵就會馬上感受到外界的各種各樣聲音。 究竟什么在聲源定位中起主導(dǎo)作用呢?目前這個問題尚無定論.起初有人認為是時間差起主要作用，但實驗證明,上述結(jié)論當頻率在1KHZ以下時非常明顯是正確的,但頻率再高時情況就不同了.隨著頻率的升高,聆聽者雙耳產(chǎn)生的時間差也隨之增加，甚至可能出現(xiàn)一個相位差對應(yīng)幾種不同的聲音入射方向,難以判斷相位超前還是落后，因此聲源無法定位.另外一些人認為強度差在聲源定位中是主導(dǎo)因素,這對高頻聲音定位容易解釋.但如前所述,頻率在300HZ以下的聲音利用強度差卻無法定位. 前對這個問題的解釋，比較流行的說法是：聲波在聆聽者兩耳產(chǎn)生的時間差，可以作為低頻和中頻定位的主要依據(jù)，強度差可以作為高頻定位的主要依據(jù)。需要指出的是對于3KHZ附近的過度頻率范圍，無論是相位差還是強度差這兩個因素均難于解釋聲音的定位作用。
事實上在這一頻率范圍內(nèi)人耳的定位作用也差。 實驗還證明，對于位于聆聽者前面的聲源，水平面上聲音定位的準確度一般是10到15度;對于聆聽者后面的聲源定位精度要低的多，這可以用耳朵的屏蔽效應(yīng)解釋。不同的人聽覺的靈敏度不同，對聲源定位的*百科*度也不同。
聽覺靈敏的人(例如樂隊指揮)對其前面聲源定位的.精度可以達到3度，對聲音強度差的判斷可達1DB! 人耳對聲音高度(仰角)的定位原理，目前還不太清楚，曾經(jīng)有人認為，人對聲源方位仰角的判斷很遲鈍，也有人認為人的聽覺能力僅限于水平面,對仰角的判斷是依靠都部微小的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的.近來還有人提出單耳效應(yīng)對垂直定位很重要.我個人認為,應(yīng)該是響度差,相位差和反射聲混響聲共同作用的結(jié)果，而且每個頻率他們各自的作用都不同.關(guān)于深度定位，聆聽者聽到的直達聲和間隔聲(包括室內(nèi)前期反射聲與混響聲)的強度對比是一個重要因素。順便指出，人對聲源的定位，除了聽覺的生理作用以外，還涉及到心理作用。
人是如何判斷聲源的方位的？
這是因為人有兩只耳朵，聲源到兩只耳朵的距離一般不同，聲音傳到兩只耳朵的時刻和強弱以及其他特征也不同，這些差異就是我們用耳朵判斷聲源方位的重要基礎(chǔ)，也就是雙耳效應(yīng).正是由于雙耳效應(yīng)，人們可以準確地判斷聲音傳來的方位，所以說，我們聽到的聲音是立體的.但是如果只用一只話筒將舞臺上的聲音放大后播放出來，我們聽到的就不再是立體的聲音.要想重現(xiàn)舞臺上的立體聲，使我們有身臨其境的感覺，可以把話筒放在左右不同的位置（相當于人的兩只耳朵），用兩條線路分別放大兩路的聲音信號，然后通過左右兩個揚聲器播放出來，這樣，我們就感到不同的聲音是從不同的位置傳過來的，這就是我們平時說的立體聲。
怎樣分辨聲音的來源
一，轉(zhuǎn)動頭部形成多點定位。這個是最常見的，很多時候人**下聽到聲音總是不確定是由那個方向傳來的，因為上面說過雙耳效應(yīng)是無法準確定位的。
這時候最常見的做法就是下意識地晃動下腦袋或，這樣就會在空間上形成多個點，定位三維空間的一個聲源的位置綽綽有余。
二，利用人體自身以及周圍對聲音的影響。因為人不是光靠兩個鼓膜來分辨聲音的，聲音可以在整個人體中傳播，特別是頭骨，這樣算下來就不止只有兩個點可以用來定位了。人的外耳奇怪的形狀可以對不同方向的聲音形成不同的反射效果，周圍的墻壁等物體也會對同一聲音形成多次反射。綜合這些因素，再加上雙耳效應(yīng)已經(jīng)確定的大致位置，大腦完全可以計算出很**的聲源位置。
1、人是如何判斷聲源的方位的？
我來試試，首先我想，能聽出方向是事實!任何聲音是處于一個極為復(fù)雜的、多元的、立體的、球面波的結(jié)構(gòu)之中。依照目前的電聲技術(shù)狀態(tài)，尚沒有能力研究，更不用說重現(xiàn)，聲音在三維空間的多元結(jié)構(gòu)呢。
人耳對于聲音的接受過程，也十分復(fù)雜，聲音不像眼睛對光線那樣可以在耳朵的某個部位，形成一個聲音的圖像。
現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界一般認為耳蝸是鑒別并且把聲能轉(zhuǎn)化為腦電信號的主要器官。但是對于中耳和外耳在聽力方面的功能則討論得很少，只有在國外的少數(shù)專業(yè)場合偶爾有討論。倒還是在國外的一些幼兒科普圖解讀物上，我曾經(jīng)看到過完整的描述——實際上包括外耳殼上的任意一根毛，在人耳的聽覺上都起著積極的作用。人腦利用耳道里的毛判斷聲音的強弱，從而可以通過中耳的三個聽骨控制傳到耳蝸的聲音強度。
起到保護耳蝸的作用。外耳殼上的溝槽對于聲音有緩沖、導(dǎo)向和一定的延遲作用，使耳殼上的毛感受到的聲音和耳蝸測到的聲音達到同步。人腦就可以依靠耳殼上不同部位的耳毛，對于同一聲音不同的反映來區(qū)別聲音的上下左右。
人耳的這種功能主要地表現(xiàn)在聲源離耳朵較近的情況下。也就是說在典型的球面波環(huán)境中。在這種球面波的環(huán)境里，人的外耳好像是一個面積很大的多維接收器。
一個聲音傳來;部分聲音一直傳到耳蝸，由耳蝸辨別聲音的音質(zhì)。而部分聲音消耗在耳道四周的耳毛上，由耳毛鑒別聲音的強度，可以通過大腦調(diào)節(jié)耳朵的靈敏度。另外一些比較周邊的聲音作用于耳廓和耳廓上的絨毛上，通過大腦的綜合分析，可以判斷聲源的方位和遠近。
事實顯示，聲音的頻率越高，對于耳廓各點形成的相位差就越顯著，立體感就越強。像蟋蟀叫，手表聲頻率都很高。所以單耳就能正確鑒別其上下左右。如果是純的低頻聲源，即使再靠近，往往雙耳也不容易區(qū)別出方向來。
附帶解釋一下;所謂聲平面波是在電聲學(xué)中：假設(shè)聲源離開耳朵有一定的距離（例如二米以外的距離），在這樣的條件下。發(fā)聲體的線度和距離相比，受聲體的線度和距離相比都可以忽略不計的時候。到達耳朵或拾音器的聲音可以簡單的看作平面波來處理——即符合聲音合成、加減等各種數(shù)學(xué)模型的要求。 不知道這樣的解釋，能否被樓主接受。
