既然一只耳朵就能聽到聲音,人和動物為什么大都長著兩只耳朵呢?如果同學們感興趣,可以做一做這個實驗:蒙上雙眼并堵上自己的一只耳朵。讓另一個人拍手,你會發現你一時可能弄不清楚拍手聲是從什么方向傳來的;如果你只蒙上雙眼不堵耳朵。再聽別人的拍手聲,立刻就能找到拍手人的位置。這就是人的雙耳效應。
什么是雙耳效應
雙耳效應,就是人們能依靠聲音傳到雙耳聞的響度差、時間差等來辨別聲源的方位。其原理比較復雜。簡單地說,就是人雙耳的位置在頭部的兩側。如果聲源不在聽音人的正前方或正后方。而是偏向一邊。那么聲源到達兩耳的距離就不相等,聲音到達兩耳的時間就有差異,到達兩耳的響度也有不同。人們把這種細微的差異與原來存儲于大腦中的聽覺經驗進行比較,并迅速作出反應。就能辨別出聲源的方位。
立體感與立體聲
基于雙耳效應。人們具有了辨別聲源方位的能力。尤其是在有多個聲源同時發聲時,人們可以憑借聽覺感知各個聲源在空間的位置分布狀況,便產生了聽覺立體感。
什么是聽覺立體感呢?當我們在現場聽管弦樂隊演奏時,即使你坐在最后,看不到樂手的位置,你依然可以感到大提琴在你的右前方,小提琴在你的左前方,而小號卻在中間……這就是雙耳效應帶給我們的立體感。現在,不用親臨現場,我們能聽到立體聲音樂,也是利用了人的雙耳效應。
錄制一場音樂會時,如果從舞臺各方向同時傳來的不同樂器聲被一個傳感器接收并記錄下來,放音時也是由一個揚聲器發出聲音,我們就只能聽到各個方向不同樂器的綜合聲,而不能分辨出哪個樂器聲音是從哪個方向來的,這就是我們通常說的單聲道。如果錄音時能把不同聲源的空間位置反映出來,放音時聲音通過左、右兩個揚聲器播放出來,我們聽到的就是立體聲了。
動物利用雙耳效應
除人類外,動物中也不乏利用雙耳效應的高手。大象碩大的頭部兩側長有兩只蒲扇狀的大耳朵,除不停地驅趕蚊蠅和散熱外,也利用著雙耳效應。由于大象耳朵間距比人大得多,同一聲音到達左、右兩耳的時間和響度差別更大。使得大象的方向感比人更勝一籌。
鳥類學家研究發現,捕獵能手貓頭鷹除具有適應夜行生活的柱狀眼球外,其聽覺也非常靈敏。在伸手不見五指的黑暗環境中。聽覺起主要的定位作用。貓頭鷹的左右耳是不對稱的,左耳道明顯比右耳道寬闊,而且左耳有很發達的耳鼓,從而利用雙耳效應提高了對聲源方位的判斷能力,即使田鼠在正前方活動,貓頭鷹也能迅速確定田鼠的位置。