什么是雙耳效應

楊煉

耳朵是用來聽聲音的（如圖1）。既然一只耳朵就能夠聽見聲音。為什么要用兩只耳朵聽聲音呢？

頭的形狀像一個球體。兩只耳朵對稱地位于頭的兩側。如果聲音不是來自聽者的正前方或正后方。聲音到達兩耳的時間、響度等就會有細微差異，人們把這種細微的差異與原來存儲于大腦中的聽覺經(jīng)驗進行比較。就可以辨別出聲音的方位了。例如。當有人叫你時，你感受到某方位傳來的聲波。就會把頭轉向那個方向。但如果把一只耳朵捂住。只用另一只耳朵聽聲音。就不能夠辨別聲源的方位了。這種現(xiàn)象叫作“雙耳效應”。這是人耳的神奇功能！

由于人們左、右耳之間有一定的距離。除了來自正前方和正后方的聲音之外。從其他方向傳來的聲音到達兩耳的時間并不相等。如圖2。聲源在右方。右耳離聲源近。右耳先聽到聲音，左耳后聽到聲音，從而造成了時間差。聲源越是偏向一側。時間差也越大。人耳根據(jù)時間差。即可辨別聲源方位。時間差別越大。越易辨別聲源方位。大象的兩只耳朵間的距離比人大得多。所以大象的雙耳效應更明顯！

另外。由于能量在傳遞過程中會有損失，所以不在正前方或正后方的聲音到達兩耳的響度也是不同的。如圖2。聲源在右方。則右耳聽到的聲音就比左耳聽到的強。根據(jù)聲音到達兩耳的響度的差別。人就能辨別聲源的方位。

聲音是一種波。它以疏密相間的波動形式向前傳播。聲音在空間不同位置的振動步調(diào)是不同的。如果聲源不在正前方或者正后方，同一個聲音到達兩耳的時間會不同。振動步調(diào)就會不同（除非剛好相距一個波長）。耳朵內(nèi)的鼓膜會隨聲波振動而振動的。振動的步調(diào)差就會引起方向感。

但是。如果聲源來自聽者的正前方或正后方，聲音到達聽者兩只耳朵的距離相等。時間、響度及振動步調(diào)都基本相同。所以人耳對正前方或正后方聲源方位的分辨能力低一些。這是人們雙耳效應的缺點。

有些動物的雙耳位置不完全對稱。就沒有人的雙耳效應的缺點。例如，貓頭鷹（如圖3）的兩只耳朵一高一低。即使老鼠在正前方活動發(fā)聲。聲音到達兩耳朵的時刻也有先后。響度也不相同。貓頭鷹可以憑借這種差異確定老鼠的位置。

責任編輯 林洋