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发表于 2006-6-3
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听音有立体感,那是因为有双耳效应。
为了在重放声中恢复空间感,首先要了解人类的听觉系统为什么有辨别声源方位的能力。
研究发现:这主要是因为人们有两只耳朵而不仅仅是一只耳朵的缘故。
事实也说明:耳朵生长在头颅的两侧,它们不仅在空间上有距离,而且受头颅阻隔,因此两耳接收到的声音可能会有种种差异。
结果证明:听音有立体感,那是因为有双耳效应。
然而正式因为有这些效应的存在,我们才能根据这些效应,使人们得以区分声源在空间的位置。形成这些效应的主要差异有以下几种:
(1、声音到达两耳的时间差
由于左右两耳之间有一定距离,因此险了正前方和正后方来的声音之外,由其他方向来的声音到达两耳的时间就有先后,从而造成时差。如果声源偏右,则声音必先到达右耳而后左耳;反之,则必先到达左耳而后右耳。
声源越是偏向一侧,则时差也越大。
实验证明,如果人为地造成两耳听音的时差,就可以产生声源偏向的幻觉。当时差到达0.6ms左右时,就感到声音完全来自某一侧了。
(2、声音到达两耳的声级差
两耳相距虽然不远,但由于头颅对声音的阻隔作用,声音到达两耳的声级就可能不同。靠近声源一侧的声级较大,而另外一侧较小。实验证明,较大声级差可达25dB左右。
(3、声音到达两耳的相位差
大家知道声音以波的形式传播,而声波在空间不同位置上的相位是不同的(除非刚好相距一个波长)。由于两耳在空间上有距离,所以声波到达两耳时的相位就可能有差别。
耳朵内的鼓膜是随声波而振动的,这个振动的相位差也就成为我们判断声源方位的一个因素。
实验证明,即使声音到达两耳时的声级、时间都相同,只改变其相位,我们也会感到声源方位有很大差异。
(4、声音到达两耳时的音色差
声波如果从右侧的某个方向上来,则要绕过头部的某些部分才能到达左耳。已知波的绕射能力同波长与障碍物尺度之间的比例有关,人头的直径约为20cm,相当于1,700Hz声波在空气中的波长,所以人头对千余赫兹以上的声音分量有掩蔽作用。
也就是说,同一个声音中的各个分量绕过头部的能力各不相同,频率越高的分量衰减越大。于是左耳听到的音色同右耳听到的音色就有差异。只要声音不是从正方向上来,两耳听到的音色就会不同,从而成为人们判别声源方位的一种依据。
(5、直达声和边疆反射声群所产生的差别
由声源发出来的声音,除直接到达我们双耳的直达声之外,还会经周围障碍物一次或多次反射而形成反射声群,陆续到达人们的双耳。因此直接声和反射声群的差别,也就会提供声源在空间分布的信息。
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