由 RogerShih 發表於 週二 12月 10, 2002 6:05 pm
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耳殼效應――另一種聲音定位機理
對聲音信號的方位、來向和對集群聲音信號的展開感、深度感的感知能力, 是人們聽覺系統天生所具備的能力。古典聲學把人們感知身歷聲音和聲像的機理歸結於“雙耳效應”。
“雙耳效應”的原理十分複雜,簡單的說, 是人的雙耳的位置在頭部的兩側,如果聲源不在聽音人的正前方,而是偏向一邊, 那麽聲源到達兩耳的距離就不等,聲音到達兩耳的時間與相位就有差異, 人頭如果側向聲源,對其中的一隻耳朵有遮敝作用,因而到達兩耳的聲壓級也有差異。人們把這種細微的差異與原來存儲於大腦的聽覺經驗進行比較,並迅速作出反應從而辨別出聲音的方位。
上世紀七十年代末期, 人們發現即使是聾了一隻耳朵的人, 對聲音方向仍具有判別能力。如果我們從雙手把耳殼向後壓平, 在聽音上就會有異樣的感覺。這種感覺實際上是對聲音方位判斷能力的減弱,特別是對高頻聲更是如此。
當外界聲音入射到人耳時, 耳殼對聲波也有反射作用, 耳殼的形狀使得這些反射聲成爲一組具有短延時量的重復聲。如(圖3)所示。
耳殼對水平方向聲波的延時量最短可達2μS,對2μS的差別人耳可以區分出來, 2μS的周期相當於500KHz的頻率, 這個頻率的聲音人們卻根本無法聽到, 這種現象尚無法解釋。
德國一些物理學家認爲:耳殼效應造成了類似的“梳狀濾波器效應”,因而
帶來了聲音方向的資訊。
雖然耳殼效應的物理原因還需要進一步研究搞清,但是它對聲音定位的明顯作用是不容置疑的,試驗表明,它對4KHz---20KHZ頻段的定位起重要作用。
特別還要說明的是: 耳殼協助聲音定位, 主要是將每次接收到的聲音,與過去存儲在大腦