无论是来自于实验结果,还是人类的实际经验,都可以得出一个很简单的结论——即神经系统通过对比同一个音源到达两耳之间的时间差(Interaural Time Difference,简称 ITD)以及强度差(Interaural Intensity Difference,简称 IID),就可以判断出声源在水平方向上的位置。 对人耳空间定位(包括水平定位以及竖直定位)更细致的研究表明:低频(1.5KHz以下)的情况下,主要是 ITD 在对声音定位起主要作用;中频(1.5K-4KHz范围内)的情况下,主要是 ITD 和 IID 共同作用;中高频(4KHz-6KHz范围内)的情况下,主要是 IID 起作用;高频(6KHz以上)的情况下,则是耳廓对声波的散射引起的干涉效应起作用。
但无论是竖直方向上的声源,还是正前方与正后方声源,都具备同一个特征——即无法提供双耳差线索。这样的声源是如何被人耳定位的。一方面,由于人体的构造原理,被人耳所能接受到的声音会受到耳廓,肩部以及头部构造的影响——一部分声音在传播过程中,遇到人体阻挡时会发生衍射、散射,并与直达耳道的声音在耳道口的位置发生干涉,从而影响到进入人耳的声音频谱;另一方面,录音师阚欧礼老师也曾提到过,人耳在判断声源位置时会无意识地扭动头部——而这一过程会造成一定的双耳差线索(例如当声源在正前方时,向左轻微扭动头部,则右耳会离声源更近,左右耳之间形成一定的 ITD 与 IID),从而帮助人耳进行声源定位。
换句话说,此时之所以能够定位,是来自于神经系统对单耳接收到的声音进行特征分析和识别从而得出的结论。其中甚至会包括来自于联想和以往经验的要素在起作用,故实际过程非常复杂。
劳氏效应:在解释劳氏效应之前,需要科普一个词——反相。音响系统的反相包含两方面,一是对于音频信号来说,两个同一声音信号相位差为180°的情况(敲黑板啊)。
对于理科不好的同学,你可以将反相理解为以下两个孪生波段的方向相反。另一个是对于传声器和音箱来说,在同一声音的驱动下,音箱与传声器振膜之间震动方向相反的情况。
劳氏效应是一种立体声范围的心理声学效应。劳氏效应揭示:如果将延迟后的信号再反相叠加在直达信号上,会产生一种明显的空间感。这里的反相指的是音响系统中的第一种反相情况。这个原理翻译成人话就是音响师会先准备两段相同的音乐。一个是音乐A,另一个是音乐B。音响师会先播放音乐A,然后将反相后的音乐B延迟播放,加入音乐A中。通过这个方法,听音者会感觉自己仿佛置身于乐队之中,被来自不同方向的声音环绕。