雙耳效應

蔡建宏

八年級《物理》（人教版）上冊第１８頁的“科學世界”中向我們介紹了什么是雙耳效應.

人為什么長兩只耳朵呢？人長兩只耳朵可以幫助我們確定聲源的位置.聲音從聲源處傳到我們耳朵時，并不是同時到達我們兩只耳朵的.若聲源在人的左邊，聲音就會先到達左耳，再到達右耳，所以兩只耳朵收到聲音的先后、強弱都不會完全相同，靠這種差別我們能確定聲源的位置了，這就叫雙耳效應.

兩只耳朵之所以能夠判斷聲源的方向，有三方面的原因：①對同一聲音雙耳感受到的強度不同，距聲源近的那只耳朵聽到的聲音響度大，例如聲源在右方，則右耳聽到的聲音就比左耳強.這種響度的差別，在實踐中就形成了辨別方向的感覺.②對同一聲音，雙耳感受到的時間有先后不同．距聲源近的那只耳朵聽到的聲音先到達，時間差別越大，聲音越易辨別，聲音的方向感越準確.③對同一聲音，雙耳感受到的振動步調(diào)有差別.由于聲音傳到兩耳有時間差別，因而兩耳感受到的振動步調(diào)也就不同，同樣也會引起方向感，不過這種情況對低頻聲音較為有效.

如果你能做這樣一個實驗，你會發(fā)現(xiàn)新的問題：一個同學被蒙上眼睛時，另一個同學在他的正前方拍手，被蒙上眼睛的同學卻感覺聲音是從他的正后方傳來的.另外的同學被蒙上眼睛時，也很容易出現(xiàn)這樣的錯誤.兩只耳朵都沒有堵住，為什么不能辨別聲音位置呢？難道雙耳效應是錯誤的嗎？

如果你在因特網(wǎng)上查閱鳥類資料，你會發(fā)現(xiàn)如右圖所示的一張貓頭鷹的圖片，仔細觀察，貓頭鷹的兩只耳朵不是和人一樣對稱地長在頭的兩側(cè)的，而是一只耳朵比另一只耳朵低，這樣它高居在樹上就可以很準確地判斷低處的某種聲音的位置.這又是什么原因呢？

對同一聲源能準確地辨別方向，其原理是：離聲源比較近的耳朵先聽到聲音， 聽到聲音的強度也比較大，這種到達雙耳的時間差異、強度的差別， 經(jīng)過大腦加工形成辨別方向的感覺.如果聲源出現(xiàn)在人的正前方或正后方，由于聲源到達兩個耳朵的時間、強度都沒有差別，人就無法分辨出聲音的位置了.因此，要判斷出正前方或正后方的聲音，必須把頭側(cè)過來.貓頭鷹的兩耳不對稱地長在頭的兩側(cè)，即使聲源出現(xiàn)在正前方或正后方，聲音到達兩耳的時間、強度也不同，所以貓頭鷹能在黑夜中準確判斷田鼠的位置，將其抓獲.

正是由于耳朵的特殊功能和完美的位置而產(chǎn)生雙耳效應，我們在劇場欣賞交響樂時，才能辨別出不同樂器在舞臺上的不同位置，產(chǎn)生“立體感”.

責任編輯 程 哲