原標(biāo)題：耳朵是如何聽聲辯位的 2.0的耳朵是如何實現(xiàn)聽聲辨位的？
同大家一樣，很久不玩PC游戲的小編在同事和主播的洗腦慫恿下，還是不小心成了盒子精，加入了沉迷“吃雞”的隊伍之中，不對，是加入到《絕地求生大逃亡》的電競事業(yè)之中。為了吃到雞，小編也是很拼的，不僅查詢各種攻略，還觀看游戲視頻。
不過時間長了，心態(tài)還是崩了啊，開始信奉主播們的推薦，信奉“水平不夠，外設(shè)來湊”。但是有一件裝備還是讓小編很茫然，我們的耳朵明明是2.0聲道的，能感受到7.1聲道耳機(jī)帶來的區(qū)別嗎？人類是如何實現(xiàn)聽聲辨位的？7.1聲道的耳機(jī)對于“吃雞”這類第一人稱射擊來說真的有效嗎？
一個悲慘的事實：你的耳朵確實是2.0系統(tǒng)
人類接受的聲音是由耳朵的結(jié)構(gòu)決定的，外界聲音通過外耳廓收集到外耳道，而引起鼓膜振動，隨之帶動錘骨運動，傳向砧骨、鐙骨，透過前庭窗傳給內(nèi)耳，最終在耳蝸內(nèi)完成聽覺刺激從聲音向電信號的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)然，實際上人類聽到聲音的機(jī)理會更復(fù)雜些，身體的其他部分，如骨骼等，也可能會充當(dāng)聲音的傳播介質(zhì)，但最主要的收聲系統(tǒng)依然是通過外耳，內(nèi)耳和耳蝸完成的。
聽力的產(chǎn)生需要一個完整的系統(tǒng)，即耳、腦及聯(lián)接它們的聽神經(jīng)。當(dāng)聲音信號從人的外耳（耳廓、外耳道）和中耳（骨膜、聽骨鏈）傳到內(nèi)耳，內(nèi)耳中的耳蝸負(fù)責(zé)聽覺感知，耳蝸中的毛細(xì)胞（圖1中的放大部分）將聲音信號轉(zhuǎn)換為生物電信號傳入聽神經(jīng)，由聽神經(jīng)將該信號傳入聽覺中樞，然后經(jīng)過大腦聽覺皮層分析最終產(chǎn)生了聽覺。同時，大腦發(fā)出調(diào)節(jié)信號對聲音感知進(jìn)行調(diào)節(jié)。所以，以后不要笑話燒耳機(jī)的會有“腦放”，其實大家都需要“腦放”才能解讀聲音。
從聲音信號的傳輸過程來看，我們?nèi)梭w自帶的聽覺接收設(shè)備（你的聽覺系統(tǒng)）確實是2.0的系統(tǒng)。
Figure 1聲音在人體中的傳導(dǎo)過程示意圖
2.0的耳朵是如何實現(xiàn)聽聲辨位的？
那么，我們又是怎么用2.0的耳朵實現(xiàn)聽聲辨位的呢？這種能力是在我們長期的生存過程中為適應(yīng)生存環(huán)境而進(jìn)化來的——聽力確實有比其他感知器官更早預(yù)知危險的潛質(zhì)。
在感受危險的能力上，我們先diss一下我們最依賴的視覺系統(tǒng)，雖然人類視覺系統(tǒng)能夠提供更大更清晰的接收素材（意味著你需要更多大腦的計算資源），但人類的視野是有可視角度的，一般在120度左右（見圖2），周邊三分之二的范圍屬于視野盲區(qū)，更苛刻的是，即便不在盲區(qū)范圍之內(nèi)，能對你的視覺產(chǎn)生有效刺激的范圍，基本上就在視覺中心周圍更小的范圍中。
但左右兩只耳朵卻能形成360度無死角的監(jiān)聽范圍，這是視力所不能比擬的優(yōu)勢。同時聽力又不同于視力，不會在某一個方向或者角度占用過大的注意力。
Figure 2人眼視域示意圖
更重要的是，視覺系統(tǒng)有非常大的幾率會被干擾，比如在黑夜中，你只能依靠星光和月光折射的光亮作為照明光源，視覺效果會大打折扣；同時，如果背景同目標(biāo)非常接近，我們依然會很難發(fā)現(xiàn)危險的靠近（這也是保護(hù)色產(chǎn)生原因）。所以眼見為實不假，就怕眼不見。
聽覺系統(tǒng)在監(jiān)聽環(huán)境的時候就有很大的優(yōu)勢了，一方面我們可以做到360度無死角，此外也無需側(cè)重于某個方向，我們只需要先確定有異常，然后再進(jìn)行更 的辨位。我們是如何聽聲辨位的呢？答案是通過兩只耳朵聽到音源最終傳到耳中的微小差異進(jìn)行定位（圖3）。
第一種方法是通過時間差定位，比如一個聲音如果從左邊來，那么左耳先聽到它，于是做出判斷：原來你在我靠左的位置。
Figure 3依靠聽到時間差異辨別聲源方位示意圖
但是這種方法有一定的局限，那就是如果聲音的頻率超過1500hz，波長會小于頭部尺寸的一半，你的左右耳將無法分辨出聲音先到達(dá)你的哪只耳朵。也就是說，達(dá)到了高音5（sol）音調(diào)的聲音就不能用這種方法辨別方向了，所以這時，只能通過雙耳聽到的不同音量大小來分辨方向了（圖4）。
Figure 4依據(jù)聽到聲音強(qiáng)度差異辨別聲源方位示意圖
聲音在傳播過程中，背向聲音的一側(cè)耳朵會因為身體的遮擋，產(chǎn)生濾波效果，導(dǎo)致聲音的強(qiáng)度變低。如果右邊的聲音大，左邊的聲音小，我們就判斷聲源更靠近右邊一些；左右兩邊的音量大小越接近，我們會感覺聲音越接近中心。這就是我們第二種辨別聲音方向的方法。
這種方法也有一定局限，那就是在聲音的波長大于頭部一倍的時候，（在650HZ左右，這個區(qū)間剛好在中音區(qū)）聲音可以輕松繞過身體，使得耳朵很難分辨哪面的聲音更大一些，所以我們更擅長聽聲音的長短先后，而對聲音大小的敏感程度會低一些。
聽聲辨位的機(jī)制講到這里，那么問題來了，如果聲音在我們的正前方，正后方，正上方或者正下方，那么我們豈不是很難辨別聲音的方位。非常慶幸的是，我們有個靈活的脖子，大多的時候你只需要轉(zhuǎn)動下頭顱（具體情形見圖5），兩耳的差異性就會產(chǎn)生了，你就可以準(zhǔn)確定位聲源的方位了。
Figure 5側(cè)耳傾聽的真諦
而且，側(cè)耳傾聽雖然不是我們?nèi)祟惖奶赜袆幼�，但人類作出這個動作的頻率卻相當(dāng)高。主要原因是同動物相比，我們?nèi)鄙僖粋�異常靈活的耳朵，與我們基因組合最相近的黑猩猩（圖6），其耳朵的大小和靈活度也要比我們大得多。
Figure 6有著靈動耳朵的黑猩猩
那么就會有細(xì)心的朋友問，為什么同狗狗說話的時候，狗狗似乎也非常喜歡側(cè)耳傾聽（圖7），而且似乎越是萌的小狗越喜歡做這個動作？
其實很好理解，越萌的狗狗一般也越小，他們通常處于一個比較低的位置，想要聽清主人的話，就需要有一只耳朵朝上，才會比較有幫助，畢竟我們都沒有聽說過哪種動物的耳朵是朝天長的。
Figure 7狗狗可愛的歪頭殺
說了這么多，7.1聲道耳機(jī)到底能不能助我順利吃雞？
現(xiàn)實中的情況要復(fù)雜得多，聲音會遇到多個障礙物，然后發(fā)生散射折射，大大增加我們辨別聲源方位的難度。聲音發(fā)生傳播的過程可能發(fā)生了多次的變化，并互相影響，但最后傳到耳中的聲音只是一個最終的結(jié)果。
大部分游戲（以及電影）在制作的時候為了滿足耳朵雖然解析度不高，但卻是360度的接受需求，在聲源上就選擇了多聲源的方式——用兩個以上的收音設(shè)備進(jìn)行采集，而這些采集設(shè)備會被擺放在聲音最終的發(fā)聲位置，以達(dá)到聲音還原，聲場模擬的效果。不僅如此，理論上講聲音的收音和發(fā)音設(shè)備在周邊布置得越多，其還原性越好（見圖8）。
Figure 8喪心病狂的n.1聲道示意圖
從這個意義上來說，多聲道耳機(jī)對于聲效的還原和聲場的模擬是有意義的，7.1聲道耳機(jī)在一定程度上可以讓你更加 的感知聲源的位置，盡早預(yù)知危機(jī)。
有了7.1聲道耳機(jī)就萬事大吉了嗎？
我們沒有足夠強(qiáng)大的聽聲辨位能力，不僅僅是耳朵的問題。還有一個原因是，常規(guī)頻率的聲音有個巨大的缺點，那就是中低頻率的聲音非常容易發(fā)生衍射，能量小，方向性差，遇到物體不反射的概率非常大。
所以，大多數(shù)聽聲辨位能力較強(qiáng)的動物所收集的聲源信號是超聲波。比如蝙蝠，通過發(fā)射短促的尖叫聲（實際是我們無法聽到的超聲波）并分析該聲波遇見周圍環(huán)境中的物體后反彈的回聲來躲避障礙物，捕捉昆蟲。想具備完美的聽聲辨位能力，僅僅從外界接受聲音是不夠的，你還需要自備一個發(fā)射器。
Figure 9蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)
不過大家不需要沮喪，我們?nèi)祟惖谋嫖荒芰Σ]有完全依賴耳朵。作為食物鏈中的掠食者，我們選擇視覺作為主要的辨位（當(dāng)然更重要的是測距）系統(tǒng)�；叵胍幌�，食肉目的大多數(shù)動物除了具有尖牙利爪的特點外，還具有一個很明顯的特征就是，雙眼前置，位于頭部的前側(cè)；
Figure 10 虎的頭部結(jié)構(gòu)示意圖
而食草目的大多數(shù)動物則在這個特征上相反，雙眼位于頭部的兩側(cè)。這樣雖然可以（圖11）帶來更大的視野范圍，卻犧牲了成像的空間感，導(dǎo)致食草目動物通過視覺判斷距離的能力偏弱。
Figure 11馬的頭部結(jié)構(gòu)示意圖
光波的頻率更高，在方向性上有更大的優(yōu)勢，抗干擾的能力也更強(qiáng)。通過雙眼的交匯定位，其精度要超過超聲波好幾個數(shù)量級，從而讓獵食者更好把握與獵物的距離，做到一擊必中（圖12）。
所以單純快速地進(jìn)行聽聲辨位其實是一件比較難的事情，除了本身要具備一定的聽力能力，更需要大腦對其結(jié)果進(jìn)行處理后才能較為準(zhǔn)確地確定發(fā)聲位置。所以，游戲中只接收到非常少量的信息就可以確定敵人的位置，也就是所謂的意識。
這不是玄學(xué)，而是從長期的戰(zhàn)斗中迅速處理海量信息而獲得第一反應(yīng)的能力。這種感覺可能無法描述，但你就是知道敵人在哪，危險在哪，機(jī)會在哪，這種寶貴的戰(zhàn)斗經(jīng)驗，是需要長期練習(xí)，并在大腦的協(xié)作下完成的。
Figure 12正在準(zhǔn)備進(jìn)行致命一擊的貓咪
所以，你知道啦，耳朵能感知危險，但只能作為我們的預(yù)警設(shè)備，雙眼則能制造危險，這才是我們進(jìn)攻的利器；我們的祖先歷經(jīng)千萬年的努力進(jìn)化才讓我們爬到食物鏈的頂端。所以，想要“吃雞”，練好犀利的眼神和槍法才上上策，畢竟最好的防守是進(jìn)攻。
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