耳塞和音響有何不同?解析人耳的聽覺奧秘

2021-01-18 中關村在線

一直以來,耳塞與音響作為人們最常用於聽音的兩種方式,耳塞達不到音響系統的聲場和定位,也就是它的真實度雖高,但與音響系統的臨場感是完全不同的兩種感受。隨著HiFi的普及,人們開始對HiFi相關的知識也開始進行研究。那麼為什麼耳塞與音響系統的聽感差距會如此之大,今天筆者就從人耳的結構上為大家深度解答這個問題。

人的耳朵主要有四大部分組成,它們分別是耳廓、外耳、中耳、內耳。耳塞與音響系統在聽音時最大的差距是:音響的喇叭是指向性針對整個耳朵結構,而耳塞則是避開了耳廓的結構,直接將聲音在外耳道輸出,因此音響與耳塞產生差距的主要位置應該在於耳廓部分。

既然已經確定了問題出現在耳廓,那麼我們就有必要先了解一下耳廓在我們聽音時起到的作用:

耳廓的主要作用是收集聲音,並且其在獲取聲源的方位信息上會起到非常重要的作用。也就是說因為耳廓部分的多層骨架結構,將收入耳中的聲音進行了一次指向性因素的分解和疊加,而後使得鼓膜收集的聲音產生了精準的聲場感。

那麼耳廓是如何分解這些聲場指向性因素的呢?

我們剛剛提到過,耳廓部分的多層骨架結構。事實上,聲音在傳入耳廓結構中的隆起、卷面以及曲面時,會產生反射並與直達聲進行疊加。在這些疊加的頻率重合進入耳中後,最終就形成了我們聽到的具有指向性的聲音。

其實上述的原理並不難理解,大家可以將其比作在聽音室裡的反射聲、駐波等對聲音的影響,只不過人們將現場聽音認定為原聲。對於耳塞來說,它忽略了耳廓的傳導,因此聲音會被人體默認為沒有音響系統真實。

既然說到了聲音的疊加,在這裡我們不得不額外的提一下關於「使用科技手段欺騙人耳方向感」

所謂的科技手段,即為通過改變傳入耳朵的直達聲,讓我們的聽感產生主觀的方向感。打個比方,當一個人帶著耳機時,我們隨機為他播放倍頻程帶寬且中心頻率可調節的隨機噪聲。當我們把濾波器調到6kHz,聲音會感覺來自下方;調到7kHz,聲音會感覺來自水平方向;調到8kHz,聲音會感覺來自上方。

雖然目前來說這種「科技手段」理論上可以應用於將耳塞的方向感改變為音響系統的效果,但實際上,因為聲波實際上太過複雜,筆者猜測除了部分電競耳機使用的虛擬7.1聲道技術可能會使用,HiFi類的耳機產品暫時還是無法實現的。

目前來說,耳塞產品雖然只能將聲場受限於腦內,但其也有著不會干擾別人、不會被環境因素影響的好處。因此無論音響系統還是耳機,大家大可不必為了追求「還原度」而否掉其中一類,我們只需要在適當的條件下各取其優勢享受便好!

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