跳至正文

Select your region & language

Global

Region

双耳效应

爸爸
今天,让我们谈谈我在此期间提到的“双耳效应”。
奥托君
你之前告诉过我进入双耳的声音之间的时差以及头部的形状是相关的。然后,当距离立体声的两个扬声器等距离时,声音定位在中间,当接近其中一个扬声器时,声源的定位移动到附近的扬声器。
爸爸
即使有几个声源,也可以说感知首先到达耳朵的声音的声源位置是“前声效应”,并且由于“双耳效应”,其方向可以定位可能会更好。(图1)
此外,感觉空间的扩张也是一种感觉,因为耳朵附着在头部的两侧,这也被称为“双耳效应”。
奥托君
空间的扩大是指在音乐厅的声音吗?
爸爸
即使你闭上一只耳朵,你也可以感受到空间的声音。它变得有点专业化,但我知道空间中有两种“扩张感”的感知。一个是“被声音包围的感觉”,这更接近于空间传播的形象。另一种是感觉声源本身已经扩展,说“明显声源的宽度”。在这两种情况下,感觉量都随着直接声音后出现的反射声音的结构 (方向,时间和大小) 而变化。(图2)
  • img-binaural-effect-02
奥托君
总觉得很难。因为耳朵在两边,所以很容易想象知道声音来的方向。
爸爸
是啊。让我们考虑一下当声源是一个房间(消声室)时没有声音。当声音来自前方时,进入双耳的声波没有时间间隙,因此感觉前方有声源。然而,即使从后面也是如此,所以没有时间差,来自后面的声音经常被误认为是来自正面的声音。
奥托君
啊,是吗?我认为我从未经历过错误地认为来自正后方的声音来自正前方。
爸爸
在普通房间中,一个原因是来自墙壁和天花板的反射声音是来自后方的声音信息,而不是来自正后方的声音。其次,由于声音几乎总是伴随着意义,因此在听到声音的那一刻,它被反复判断为我们每天所掌握的周围环境的信息。
奥托君
除了声音之外没有其他信息,并且在没有来自墙壁或天花板的反射声音的实验室中呈现声音的实验与通常经历的不同。
爸爸
是啊。但是,在这样的实验中,除非我们尽可能地消除不确定因素并使其变得简单,否则我们不知道真相。结合我们在每个实验中发现的内容,我们需要能够解释现实环境中发生的事情。
奥托君
原来如此。正面以外怎么样?
爸爸
“是啊。你认为人们以多大的角度听声音的方向?
奥托君
不太清楚,大概10度吧?
爸爸
实际上,在靠近正面的方向上,根据频率存在差异,但分辨率约为1~3度。这非常令人惊讶,进入双耳的声音之间的时差仅为1/10万秒 (10μs) 。
奥托君
连那么细微的角度都能分辨。离开正面会怎么样?
爸爸
当从正面横向60度左右时,方向定位的精度明显下降,从正侧面只能感知40度左右的宽度。(图3)
  • img-binaural-effect-03
奥托君
啊,正面和侧面有那么大的不同。
爸爸
这是因为前面描述的头部传递函数的左右差异在侧面变大,因此即使入射角略有变化,左右差异的差异也小于接近正面时的左右差异。另外,还有一点是,人要确认声音的方向时,是朝着那个方向的,所以正面附近的灵敏度自然就高了。重要的是,到目前为止我还没有谈到时间差,但听到方向的线索是时间差和声压差。
奥托君
声压差是因为左右衍射的方式不同,所以声压也会产生差异吗?
爸爸
是啊。据说2条线索与频率有关,时间差为1500 Hz或更低,声压差为1500 Hz或更高。
奥托君
很复杂啊。果然像消声室这样的地方,需要一点点弄清楚。
爸爸
是啊。之前也说过鸡尾酒会的效果吧。这也有助于能够通过双耳判断方向以选择性地听到。这种方向定位研究具有广泛的应用范围,如机器人工程。