人的头部会对于频率高的声音产生衰减的,其实频率低的声音要比频率高的声音更容易绕过头部,而一只耳朵中听到中高频逐渐衰减的声音会被当做是离这只耳朵更近的声音。其实我们的耳朵判断声源方向性还是相当准确,相对来说对于远近距离的判断要稍差一些。
人耳对于水平面内声音定位准确度曲线
人的双耳间实际距离大概在16-18厘米,是800-10000声波波长的一半,因此对于在这个频率范围之外的声音不会产生方位感。对于700Hz以下的低频双耳双耳听到的从侧面发出的声音已经基本上不会感觉到太大的差异,这就需要利用左右耳所听到的声音相位差来作为提示的信息:由于频率低的声波波长比头部的尺寸要大很多,所以一只耳朵会听到相位上拥有一些不同的声波,就能对于声源的位置产生提示。
其实人的头部、耳廓以及身体都会在声音进入人耳之前使声信号发生一些改变,形状成为椭圆型,且垂直方向轴长、水平方向轴短,各个声部的声音离耳道的距离是不同的,人们不同的耳廓也会对于进入耳朵的声音产生反射,反射声音和直达声音何在一起后送到骨膜,产生梳状滤波。人脑对于这些合成的增强和抵消声音进行处合在从而来判断声源方向,这就是耳廓效应,这种效应主要对于4000Hz以上的声音才会产生定位作用。
通常在声音的频率高于1400Hz时,强度差起到主要作用,而低于1400Hz时,时间差则起到主要作用。耳朵对于声源方向的判别,在水平方向上是比竖直方向上更好的:在水平方向0角度时,正常人在安静的环境中能够辨析出1-3度的水平方向角度变化,人们对于60度以下角度的判别能力都是很高的,但超过这个角度后辨别的能力就会迅速下降。
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