什么是双耳效应？

什么是双耳效应？

双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应。声音强弱不同时，可感受出声源与听音者之间的距离。

中文名 双耳效应 外文名 Binaural effect 提出者英国物理学家瑞利 提出时间 1896年 应用学科物理 适用领域范围 电影院立体声效 适用领域范围 判断声音的方向、确定声源的位置

目录

1 基本原理

概述

时间差效应

声强差效应

2 基本定义

3 测试方法

4 相关应用

基本原理编辑

概述

如果声音来自听音者的正前方，此时由于声源到左、右耳的距离相等，从而声波到达左、右耳的时间差（相位差）、音色差为零，此时感受出声音来自听音者的正前方，而不是偏向某 一侧。

双耳效应

双耳效应

1、声音到达两耳的时间差

由于左右两耳之间有一定的距离，因此，除了来自前方和正后方的声音之外，由其他方向传来的声音到达两耳的时间就有先后，从而造成时间差。如果声源偏右，则声音必先到右耳后到达左耳。声源越是偏向一侧，则时间差也越大。实验证明，当声源在两耳连线上时，时间差约为0.62ms。

双耳效应

双耳效应

对于瞬态声，可以有效地利用时间差来判别声音方位，这时的定位作用取决于声音传来的最初瞬间。这也是人耳对打击乐器、语言、求救声等瞬态声更易判别方位的重要原因。对于持续音，由于它们分别先后到达两耳所引起的遮蔽效应，致使定位效果稍差。所以，时间差可以提供比声级差更多的方向性信息，是双耳听觉定向的主要依据，尤其对瞬态声方位的判别更有利。

2、声音到达两耳的声级差

两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的声级就可能不同。如果声源偏左，则左耳感觉声级大一些，而右耳声级小一些。当声源在两耳连线上时，声级差可达到25db左右。

3、声音到达两耳相位差

声音是以波的形式传播，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）。由于两耳在空间上的距离，所以声波到达两耳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别声源方位的一个因素。当然频率越低，相位差定位感觉越明显。

人与音箱最佳距离

人与音箱最佳距离

4、声音到达两耳的音色差

声波如果从右侧的某个方向上传来，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，相当与1700Hz声波的波长，所以频率为1000Hz以上的声波绕过头颅的能力较差，衰减越大。也就是说，同一个声音中的各个力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音色就有差异。只要声音不是从正前方（或正后方）来，两耳听到音色就会不同，这也是人们判别声源方位的一种依据。

5.人耳区分回声和原声的最短时间间隔是0.1秒。

时间差效应

如果左耳先听到声音，那么听者就觉得这个声音是从左边（先听到声音的耳的一侧方向）来的，反之亦然。这种现象我们称为左右之间的时间差效应。

时间差效应是我们听觉辨别声源方位（发出声音的位室）的重要根据之一。它的原理是：耳在头的两侧，如果一个声音来自听者正前方（中轴线），那么这个声音到达两耳的距离是相等的，因此，听者就觉得这个声音出自正前方；如果这个声音来自听音人的左例，那么左耳就比右耳先听到这声音，于是听者便觉得声音出自前方的左侧。换句话说，如果声源偏离正前方中轴线的角度越大，左耳比右耳的听音时间差就越大。

有人可能会问，双耳在人头的两例，人头直径大约20cm，声音在常温情况下每秒钟速度是344m，那么一个偏离人头前正方的声音到达两耳的时间差是非常微小的，人耳能分辨出来吗?值得怀疑。但是实验和实践证明，怀疑是没有道理的。

声强差效应

如果左耳听到的声音比右耳的要大，那么，听音人会觉得声音来自左侧方向，反之亦然。这种现象称为左右耳之间的声强差。

声强差效应也是我们听觉辨别声源方位助重要根据之一，它的原理是：如果一个声音来自听者正前反正前方的中轴线上，那么，声音到达双耳的声音大小是一样的，于是听者就觉得这个声音处在前方；倘若声音来自听者人的左侧，听者人就觉得声源偏左。

基本定义编辑

当声源(包括复杂的集群信号)偏向左耳或右耳，即偏离两耳正前方的中轴线时，声源到达左、右耳的距离存在差异，这将导致到达两耳的声音在声级、时间、相位上存在着差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知，传导给大脑并与存贮在大脑里已有的听觉经验进行比较、分析，得出声音方位的判别，这就是双耳效应。

在舞台上用两个相距不太远的传声器，分别连到两个放大器上，然后把放大器放大后的变化电流连接到另一个房间的两个与传声器位置对应的扬声器中。这样当一个演员在舞台上由左向右、边走边唱地走过时，在另一个房间里的听众就会感到好像演员就在自己面前由左向右、边走边唱地走过一样。如果用两个录音机同时分别记录从两个传声器送来的音频电流；放音时，再将同时放音的两个扬声器放到与传声器对应的位置