为什么耳机里的声音有方向感?一篇文章揭示了
当我们戴上耳机时,耳机我们经常会感觉到声音从前后左右传入我们的声音示耳朵,从而给我们带来更好的有方听觉体验。你知道怎么做吗? 众所周知,向感我们可以用一只耳朵来感受声音的篇文响度、音调和音色。章揭然而,耳机如果你想区分声音的声音示方向,你必须依靠两只耳朵,有方因为两只耳朵可以听到时差和声差。向感 时差是篇文指声音到达两只耳朵时间的前后差异,声音水平差是章揭两只耳朵听到声音能量的大小差异。例如,耳机当声源在我们的声音示右侧时,我们的有方右耳会先听到声音,然后声音就会到达左耳。 来自正前方和正后方的声音同时到达耳朵。声能是一样的,所以我们无法判断声音是来自正前方还是正后方。 然后,问题又来了。双耳如何辨别声音的前后方向? 事实上,声音经历了传播、生理和心理三个过程,从发出到被我们的耳朵听到。由于生理过程和心理过程几乎无法控制,我们只关注这里的沟通过程。 传播过程又称物理过程,是指声源发出的声波通过介质到达耳廓,然后通过耳道传递到鼓膜并引起振动的过程。 这是一个极其复杂的过程。不同的人耳廓结构会使声波受耳廓影响后形成不同的波形。显然,正前声源的传播过程与正后声源的传播过程不同,因为我们的耳朵前后不对称。 正前方的声音可以通过耳廓反射直接进入耳道;正后方的声音需要绕过耳廓才能进入耳道。正是因为这种差异,我们才能区分声源的前后。 耳廓相当于一个“加密”声音的设备,经过长时间的学习,我们的大脑已经完全掌握了这种“解密技术”,很容易听到声源的前后方向。 更科学地说,加密的声音不仅是耳廓,还有头部轮廓和肩膀。由于这一系列的影响与头部有关,这种加密方法也被研究人员称为头部相关函数。 头相关函数可以理解为我们头部对声音的加密方法,针对不同的方向。也正是因为头部对各个方向的声音加密方式不同,我们的大脑才能解密声音的方向。 研究人员可以通过测量或计算不同方向的头相关函数来解密不同声源方向的加密方法,然后形成数据库。 戴上耳机后,声音直接通过耳道,被鼓膜接收。失去头部加密的过程,耳机里的声音听起来没有方向感。 然而,随着声信号处理技术的发展,我们可以通过将电子设备放入耳机中来模拟头部的加密过程。 如果我们的电子设备与头相关函数的加密方法一致,那么电子设备加密后的声音可以被大脑解密,成功地“欺骗”大脑。 基于这一理念,工程师们开发了基于头相关函数数据库的空间音频方法。 他们使用数字电路模拟整个头相关函数数据库,然后在特定方向上加密耳机中的声音,使耳机中的声音听起来有特定的方向感。
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