【洞主与土匪发烧谈话录-第3次】：人是怎么区分声音来自后方还是前面的

y.qfans

【洞主与土匪发烧谈话录（第3次）】


洞主：好久不见兄弟，最近山下生活可好？

土匪：老大不知，小弟一入商海如浮萍，实在是体验了一把生活不易啊。不知老大最近身体可好？饭量如何？

洞主：噢？却不知兄弟不劫道改经商了。咱家山上数年如一日，真不知山下扰攘，兄弟要是山下呆烦心累了可来山上大家一起大碗喝酒论斤吃肉。

土匪：多谢老大宽厚。

洞主：但不知兄弟下山做的哪门子营生？

土匪：小弟身无长技依旧音响圈里混日而已。

洞主：哦！也好。进来我也有些问题请教兄弟啊！

土匪：老大请讲！

洞主：近来常听其他兄弟讲起，2声道立体声如调教得当，声场充盈前后上下，甚至穿墙破壁，咱家思量这喇叭只有两只，声能从前方而来，如何得充盈前后上下？这是什么道理？

土匪：老大心细！小弟我翻遍所有音响书都不见哪本讲清楚了什么是立体声。最后回到神经学领域，慢慢领悟了：立体声的本质，是基于生理属性的一套多声源差值生成系统。这里的关键是“多声源差值生成”，因为单声源是不需要差值的。但我们不能简单的把独唱认为是单声源，因为独唱的唱片里也包含了空间声信息，所以依然是广义上的多声源。

人类大脑识别声音的空间形态，总结为建立在五个差值上：响度差，频率差，方位差，时间差，相位差。我们的头颅形状、胸腹形状，都参与了构成这一差值的过程。

自然界本身并不能缘起“立体声”这个概念，自然界只有不同方位的点声源。人类为了处理声音信息，进化出了一套将不带差值的点声源，转化为带差值的立体声的生理系统。

这套能够把不带差值的信号转变处为方便人类处理的带差值信号的系统里，皮肤、胸腔、颅骨都参与了，而不仅仅是耳朵的任务。声波所携带的能量在这些器官上发生穿透、绕射、遮挡、共振、压迫、形变等等一系列的物理改变，最终使得传到大脑神经系统里的声波跟原始声波比起来，产生了前述我归纳的五种差，神经系统对这五种差值做综合解码，得出了听觉感受。

洞主：兄弟能举个例子么？

土匪：可以。比如老大在路上走着，后方来了一辆马车，后面来的马车发出的声能能力，这些声音以1.4K为中心频段，以上我们简约的定义为“高频”，以下简约的定义为“低频”，声音能量分成两种路径进入内耳部分，一部分是直达声，另外一部分是经过头颅和身躯后在高频区域产生了遮挡，直达声高频和遮挡后的高频生成了频率差，而低频部分经过头颅‘躯干的遮挡后发生了绕射效应，但绕射距离太短，大脑不足以识别为时间差，而是以相位差的形式被识别了，综合多种差值，大脑判断出马车声音来自后方。

洞主：听兄弟的意思，莫非是人脑判定的听觉方位并不完全依赖与声源所在的方向？我在音响上有办法用前面的喇叭发出后面的马车声音？

土匪：老大果然一点就通！不愧是兄弟们的老大！确实如如老大所言，我们以为听觉定位在哪里，就一定是因为有真实声源在哪里发声，其实并不是这样，而是依赖于差值怎么生成。从这里进一步延伸，我们可以修改外部信号的属性，达到欺骗大脑的听觉神经处理机制，实现前方音响出现后面定位的听觉诱导。
老大开始讲的“声场充盈前后上下，甚至穿墙破壁”，本质上就是做到五个差还原基本合格的系统都应该做到的

洞主：如此！几乎不知！
兄弟好功！喝酒！喝酒！

补充内容 (2020-2-2 13:43):
HIFI的全套结构原理并不依据真实声音重现而设计，而是依据人类的生理特点而设置。HIFI在我现在的认识中它更接近于仿生学的分支。

shiuyipyuen

无限长时间地戴耳机,是否会损失大脑对这几种差的计算？听耳机时,觉得整个乐队各乐器位置都在两耳之

间的脑海之中

y.qfans

shiuyipyuen 发表于 2020-1-18 12:57
无限长时间地戴耳机,是否会损失大脑对这几种差的计算？听耳机时,觉得整个乐队各乐器位置都在两耳之

间的 ...

不用无限长，经常听耳机几个月就可以造成损伤。而且自然界声源里营造着五种差是很复杂的过程和谐波成分，耳机系统只是一个简化的差值生成系统。

bj雨过天晴

好神奇
某听2.0立体声数十年，从未听出声场中那个乐器，人声在屁股后面。
至于声场充盈前后上下，甚至穿墙破壁；这个容易，只要墙面够硬，声音够大。

够硬，够大，一定过瘾

y.qfans

bj雨过天晴 发表于 2020-1-18 23:27
好神奇
某听2.0立体声数十年，从未听出声场中那个乐器，人声在屁股后面。
至于声场充盈前后上下，甚至 ...

你还没有读懂这篇文章。。。
另外，能否在个别唱片里听到人声在屁股后面，跟你听几十年还是几百年也没有关系，跟你的系统相位失真程度和房间反射系数有关系。优秀的小功率放大器，驱动大型的高灵敏度全频系统，加上接近0混响的房间，具备这两项硬件条件的时候，播放含有反相乐器的或者人声的唱片，乐器和人声会或活灵活象的跑到后面来，就像后面装了扬声器一样。这也不是什么玄学，是人人都可以清清楚楚地听到的，欢迎来北京这边体验一下。 、

能否感受到后面的声音，从原理上来说，取决于这三种类型的相位失真是否足够低：电气相位失真，多声源相位失真，空间传播相位失真。这三种相位失真相关问题，在实践解决层面分别对应：单管单端小功率放大器，超高灵敏度全频系统，尖劈消声空间。
相位非常重要，但没有一家喇叭厂标注出来，因为大功率+多分频系统 跟这种玩法是绝缘的。

要扭转一种概念是非常难的，因为人是视觉动物。不过请您思考一个非常简单、但却足以颠覆观念的问题：不管真实的声源是从前面来的、还是后面来的，对内耳的振膜来说，一旦声能进入内耳后统统都是从正面过来的 这个不难理解吧？     声能都是从正面打到耳膜上来的 那么你的大脑又是通过什么听觉机制来区分开声源的前后的？

听觉系统不是我们通常想当然的那么回事的

y.qfans

hanzhg 发表于 2020-1-19 09:00
独唱的唱片里也包含了空间声信息，但是用一个喇叭无论如何都不可能还原这些信息。
这里“独唱”和“单声道 ...

没有混淆哦，仔细看文章哦

lsw8888

y.qfans 发表于 2020-1-19 10:23
你还没有读懂这篇文章。。。
另外，能否在个别唱片里听到人声在屁股后面，跟你听几十年还是几百年也没 ...

不管真实的声源是从前面来的、还是后面来的，对内耳的振膜来说，一旦声能进入内耳后统统都是从正面过来的 这个不难理解吧？     声能都是从正面打到耳膜上来的 那么你的大脑又是通过什么听觉机制来区分开声源的前后的？ ----要好好学习下听力构造，要不要转行？

y.qfans

lsw8888 发表于 2020-1-20 21:28
不管真实的声源是从前面来的、还是后面来的，对内耳的振膜来说，一旦声能进入内耳后统统都是从正面过来的 ...

转行言重了，跨行学习是必要的。 我的书单里包含耳鼻喉科解剖学、神经学、听觉心理学等类目    当你意识到问题所在的时候，进一步跨行学习几乎是解决问题的唯一途径。

lsw8888

y.qfans 发表于 2020-1-20 23:26
转行言重了，跨行学习是必要的。 我的书单里包含耳鼻喉科解剖学、神经学、听觉心理学等类目    当你 ...

佩服～也佩服坛子里许多人能在耳顺，古稀之年坚持学习研究。

w6955

说实话，这个世界上分辨不出前后的那就是一顿午饭，几十万年前就吃完了。

y.qfans

HIFI的全套结构原理并不依据真实声音重现而设计，而是依据人类的生理特点而设置。HIFI更接近于仿生学的分支。
基于此，我会在适当的时候开贴讲“摆位”原理，不同摆唛制式的录音所能拾取到的这五个差有风格上的差异，这才是摆位的真正关键参考。

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发烧音响只要双声道即可，将舞台的各种声源定位，最大限度保持原生态。环绕声，数字逻辑电路等属于娱乐的范畴，使用多声道，使人的听觉身临其境。