什么是双耳效应

杨炼

耳朵是用来听声音的（如图1）。既然一只耳朵就能够听见声音。为什么要用两只耳朵听声音呢？

头的形状像一个球体。两只耳朵对称地位于头的两侧。如果声音不是来自听者的正前方或正后方。声音到达两耳的时间、响度等就会有细微差异，人们把这种细微的差异与原来存储于大脑中的听觉经验进行比较。就可以辨别出声音的方位了。例如。当有人叫你时，你感受到某方位传来的声波。就会把头转向那个方向。但如果把一只耳朵捂住。只用另一只耳朵听声音。就不能够辨别声源的方位了。这种现象叫作“双耳效应”。这是人耳的神奇功能！

由于人们左、右耳之间有一定的距离。除了来自正前方和正后方的声音之外。从其他方向传来的声音到达两耳的时间并不相等。如图2。声源在右方。右耳离声源近。右耳先听到声音，左耳后听到声音，从而造成了时间差。声源越是偏向一侧。时间差也越大。人耳根据时间差。即可辨别声源方位。时间差别越大。越易辨别声源方位。大象的两只耳朵间的距离比人大得多。所以大象的双耳效应更明显！

另外。由于能量在传递过程中会有损失，所以不在正前方或正后方的声音到达两耳的响度也是不同的。如图2。声源在右方。则右耳听到的声音就比左耳听到的强。根据声音到达两耳的响度的差别。人就能辨别声源的方位。

声音是一种波。它以疏密相间的波动形式向前传播。声音在空间不同位置的振动步调是不同的。如果声源不在正前方或者正后方，同一个声音到达两耳的时间会不同。振动步调就会不同（除非刚好相距一个波长）。耳朵内的鼓膜会随声波振动而振动的。振动的步调差就会引起方向感。

但是。如果声源来自听者的正前方或正后方，声音到达听者两只耳朵的距离相等。时间、响度及振动步调都基本相同。所以人耳对正前方或正后方声源方位的分辨能力低一些。这是人们双耳效应的缺点。

有些动物的双耳位置不完全对称。就没有人的双耳效应的缺点。例如，猫头鹰（如图3）的两只耳朵一高一低。即使老鼠在正前方活动发声。声音到达两耳朵的时刻也有先后。响度也不相同。猫头鹰可以凭借这种差异确定老鼠的位置。

责任编辑 林洋