閉上眼睛，歌手仿佛就站在你面前；

息，讓中置音箱可聞不可見；

只用左右兩只主音箱，就能呈現(xiàn)出前置左中右聲道的信

戴上耳機(jī)，即可享受全景聲效果；

只需條形音箱和低音炮，就能組建環(huán)繞聲/全景聲系統(tǒng)；

……

與之相關(guān)的還有各個(gè)音響品牌/廠家專有的“虛擬環(huán)繞技術(shù)”“聲場映射技術(shù)”“聲場定位技術(shù)”等等，花樣繁多，而且說得頭頭是道。剛接觸這些技術(shù)名詞時(shí)，想必很多人心中的第一個(gè)想法都是：這些音響廠家又在吹牛了！然而真正體驗(yàn)過后，又不得不承認(rèn)，其中確實(shí)有些神奇之處。

但要說這些技術(shù)就是神秘的黑科技嗎？也不盡然。關(guān)于“幻象聲場”的研究早已有之。它與人的生理和心理息息相關(guān)。

頭部尺寸和頻率、波長的關(guān)系

人類的聽覺感知機(jī)制非常強(qiáng)大，能區(qū)分聲音到達(dá)兩耳10μs的時(shí)間差，能聽到超出10個(gè)倍頻程的聲音，要知道可見光的覆蓋范圍不到一個(gè)倍頻程，還能承受非常大的動態(tài)范圍，所跨越的聲壓比值為10000000:1。

而人的頭部尺寸相對于聲波的大小，因波長而有所不同。對低頻來說，頭部很小，對高頻來說又很大。人耳能聽到的最低頻率，在空氣中的聲波波長超過15m，與之相比，頭部很小，聲波很容易通過衍射作用繞過去，而人耳能聽到的最高頻率的波長小于25mm，這時(shí)候頭部就變成明顯的阻礙了。在與聲波入射方向相對的另一側(cè)頭部會形成“聲學(xué)陰影區(qū)”。中頻段聲波波長則和頭部尺寸相近。

基本定位機(jī)制

這就意味著，人對不同頻率范圍有著不同的感知機(jī)制。在低頻段，聲波能自由繞過頭部，因此聲音到達(dá)兩耳間的電平差很小，不能基于電平差來定位。那要依靠什么呢？依靠聲音到達(dá)兩耳的時(shí)間差。這個(gè)感知機(jī)制叫做“雙耳時(shí)間差（ITD,intramural time difference）定位”。

高頻段則相反，兩耳間電平差因聲音入射角不同而有所改變，叫做“雙耳電平差（ILD，interaural level difference）定位”。同時(shí)，時(shí)間差的影響變得不再重要，否則會產(chǎn)生嚴(yán)重混淆，因?yàn)楦哳l段的波長很短，稍微動一下頭部都會極大影響定位，時(shí)間差的作用變得微乎其微。

這兩種定位機(jī)制，能決定人耳對大多數(shù)聲音方位的感知。可能有些人會問，正前方、正上方和正后方的聲音，明明在兩耳之間產(chǎn)生的時(shí)間差和電平差完全相同，為什么人耳仍能感覺到方位的不同？這主要因?yàn)槎?yīng)，即外耳耳廓的形狀和渦狀結(jié)構(gòu)對不同方向聲音的響應(yīng)不同。

總而言之，雙耳時(shí)間差、雙耳電平差和耳廓效應(yīng)相結(jié)合，形成了一系列復(fù)雜的響應(yīng)，隨著聲場與聽音者頭部的相對角度發(fā)生變化。比如一個(gè)包含寬廣頻率的聲源，從頭部左右側(cè)傳來時(shí)，聽起來要明亮一些（聽到更多高頻成分），而從前后方傳來時(shí)，音色上會略微“發(fā)暗”。

最小可辨聽音位

那么從聽音者前方傳來和從后方傳來，又有什么不同呢？這就涉及到最小可辨聽音角（MAA,minimum audible angle）的概念。它在聽音者四周各不相同。正前方水平面上的最小可辨聽音角最小，大約為1度，垂直面大約是3度。而且在聽音者前方高于聽音水平面位置的各個(gè)角度保持良好的分辨率，朝著側(cè)面和后方逐漸劣化。因此，從心理聲學(xué)上考慮多聲道系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，前方聲道的數(shù)量比后方聲道更多。