声音与人耳听觉 181

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　　第五章人耳听觉特性
　　当声音信号为不熟悉的声音或窄带声时，听觉的距离定位有很大的不确定性。这时声像的距离不是由声源的位置所决定，而是在较大程度上取决于声音信号的响度。研究还表明，对声音的适应和熟悉在中垂面和距离定位中所起的作用十分显著，也就是说，听觉的定位特性可能随时间变化。例如，在听音实验进行的过程中，听觉定位的准确性可能越来越高。另外，听觉定位具有惯性，即声像方位只能以有限的速度变化，如果声源位置变化太快，听觉有可能跟不上快速变化的声源位置。
　　因此，当研究对象是快速移动的声源时，必须考虑到听觉定位的惯性问题。
　　5.8.2外耳和头部对声波的影响
　　从人耳听觉构造知道，声波首先经过头部和耳廓的作用，然后经过外耳道传输到达耳膜，因此耳膜是听觉的声接收器。从声接收原理上说，人耳是压强式声接收器，即耳膜所受的激振力与声压成正比，输入信号是耳膜处的声压。换句话说，耳膜处声压信号包含所有的听觉信息，人耳听觉以此为依据感受到原声场声音的音质特性和空间特性。所谓双耳信号，准确地说，是指双耳鼓膜处的声压信号。双耳信号包含所有的声场信息。
　　以此为出发点，人们很早以前就尝试过用真人或仿真头进行录音，目的是记录原声场中的双耳信息，期望能在其他时间或其他地点通过耳机或扬声器再现原声场的听音效果。然而，所有的仿真头录音系统都存在或多或少的缺憾，相对来说，那些既能模拟人头的形状又能模拟出耳壳、外耳道和耳膜的仿真头的录音重放效果较好。这一点充分说明了双耳信号是听觉空间定位的最重要信息，只要双耳信号稍有变化，就会导致感觉到的声场特性的变化。因此要了解听觉的定位特性，首先必须了解双耳信号及其与声源方位的关系。
　　1.外耳道的传声特性
　　外耳道结构及等效声学模型如图5-41所示。从外耳道的结构和性质上看，它可以用一个终端声阻抗为Zr的均匀截面刚性内壁的声管来等效。由声波导管理论分析可知，在声频范围内，直径约为8mm的声