听音的立体感是如何形成的



　　1 立体声的概念

　　立体是一种几何概念，是指在三维空间中占有位置的事物

那么声音也是立体的吗

从类比上来说，回答可以是肯定的

因为声源有确凿的空间位置，声音有确凿的方位来源，人们的听觉有辨别声源方位的能力；尤其是当有多个声源同时发声时，人们可以凭听觉感知声群在空间的分布状况

因此可以说声音是“立体"的

不过，更妥当的说法应该是：“原发声是立体的

"因为当声音经过记录、放大等处理过程而后重放时，所有的声音都可能从一个扬声器中放出来，这种重放声就不是立体的了

这时由于各种声音都从同一个扬声器中发出，原来的空间感--特别是声群的空间分布感--也就消失了

这种重放声叫做“单声（Mono）.如果重放系统能够在一定程度上恢复原发声的空间感，那么这种重放声就叫“立体声"（Stereo）

由于原发声不言而喻是“立体"的，所以，立体声一词特指那种有某种空间感（或方位感）的重放声

　　2 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

　　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

　　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

　　（6）由耳廓造成的差别　　耳廓是向前的，显然能使人们区分前后

另一方面，耳廓的形状十分微妙，不同方位上来的声音会在其中发生复杂的效应，肯定也会提供一定的方位信息

　　实践证明，以上种种差别，以声级差、时间差、相位差三种对听觉定位的影响

但是，在不同条件下它们的作用也不相同

一般地说，在声频的低、中频段，相位差的作用较大；中、高频段以声级差的作用