遊戲中聽聲辨位和現實比起來有什麼不同？聲音的空間感怎麼產生？

許多喜歡FPS遊戲的玩家，都會發現在遊戲中利用耳機聽聲辨位沒有現實那麼容易，至少也需要一定的訓練。其中尤其是聽正前、正後方和上下方的音源最容易搞混。這到底是為什麼呢？仔細閱讀此文，您就會找到答案。

玩耳機的朋友都知道：一般耳機至少有左右兩個聲道，雙聲道立體聲是按兩個聲道來錄製的，所以只要我們佩戴正確，雙耳沒有明顯的

聽力障礙

，在使用耳機聽立體音時就會有立體聲效果。

一種立體聲心理聲學效應被稱為勞氏效應。勞氏效應揭示了耳機原理：如果我們將延遲後的聲音訊號再反相疊加在直達訊號上，會產生一種明顯的空間感。這裡的反相指的是音響系統中的第一種反相情況。

現今在相關工業上有比較成熟的音效定位演算法，叫做：頭部相關傳輸函式（Head Related Transfer Functions），主要就是透過演算法，把單一音源轉為雙聲道來欺騙人耳來定位，產生空間感。具體原理在wiki或是其他地方都有很詳盡的說明和解釋。

立體聲技術始於上世紀50年代，此後又在雙聲道立體聲的基礎上發展出了多聲道，只不過現在人們習慣稱多聲道為環繞聲，例如

5。1聲道

環繞聲、

7。1聲道

環繞聲。

因為人聽到聲音時可以根據左耳和右耳對聲音相位差來判斷聲源的具體位置，在電路上它們往往各自傳遞的電訊號是不一樣的，所以可以透過多路聲音通道同步進行錄製和回放來實現聲音環境效果的還原。

但是不管你是雙聲道立體聲，還是物理5。1聲道、7。1聲道耳機——哪怕是最高階的一套音響裝置，想要完全還原現場的聲音，也是難以辦到。這不僅是因為我們和真實之間隔著機器，還與人耳對聲音方向的混合辨別手段有關。

人類對聲音方向的辨別，無論是來自於科研實驗，還是實際經驗，都可以得出一個簡單的結論——即是神經系統透過對比同一個音源到達兩耳之間的時間差和聲音的強度差，就可以判斷出聲源在水平方向上的位置。其中時間差反映的是聲音到達雙耳先後造成的相對

時間差異

，而強度差則反映聲音在空氣中傳播由於距離造成的衰減差異。

對人耳空間定位更細緻的研究表明： 低頻1。5KHz以下的情況下，主要是時間差在對聲音定位起主要作用；中頻1。5K-4KHz範圍內的情況下，主要是時間差和強度差共同作用；中高頻4KHz-6KHz範圍內的情況下，主要是強度差在起作用；高頻6KHz以上的情況下，則是耳廓對聲波的散射引起的干涉效應起作用。

有一種特殊情況，那就是無論豎直方向上的聲源，還是正前方與正後方聲源，因為音源與兩耳的距離一樣，所以都具備同一個特徵——即無法提供雙耳差線索。那麼這樣的聲源人耳是怎樣定位的？

一方面，是聲音經過耳廓、外耳道等很多地方的反射和濾波而產生的效果。部分聲音在傳播過程中，遇到人體阻擋時會發生衍射、散射，並與直達耳道的聲音在耳道口的位置發生干涉，影響到進入人耳的聲音訊譜，從而讓神經系統實現音源的定位。

這種區分能力高度個人化，因為每個人的耳道、耳廓、以及頭骨大小形狀皆不同，所以每個人對聲音定位的能力都是有意識或無意識訓練出來的。也就是說，這種定位是來自於神經系統對單耳接收到的聲音進行特徵分析和識別從而得出的結論。其中甚至會包括來自於聯想和以往經驗的要素在起作用，所以實際過程非常複雜。故想讓耳機或音響裝置分毫不差的模擬空間感，實難做到。

另一方面，人們在判斷聲源位置時會無意識地本能地扭動頭部——而這一過程會造成一定的雙耳差線索（例如當聲源在正前方時，向左輕微扭動頭部，則右耳會離聲源更近，左右耳之間形成一定的時間差與強度差），從而能夠幫助人耳進行聲源定位。

綜上所述，我們知道了耳機的發展還遠沒有到完美的地步。作者以為，若真要談完美，一個完美的耳機就不應該連線耳朵——如果能在遙遠的未來，直接作為虛擬現實的聲源模組接入人類的神經系統，豈不美哉？

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