声源定位的声学线索

这个图显示了关于声源方向的声学线索。它是《Auditory Neuroscience》里Fig. 5-2的彩色版本,是基于威斯康星大学麦迪逊分校Doris Kistler教授 对我的耳朵进行声学录音获得的。

spatial cues

数据以球形地图的形式呈现,以我的头部为球心,颜色代码表示相应声源方向的方位角和仰角的双耳线索值。图A和B展示了以分贝(dB)为单位的双耳声级差 (interaural level differences,ILD)。可见ILD高度依赖于频率,即高频(如接近11 kHz,图B)可以产生30 dB或更大的ILD,而低频(如接近700 Hz,图A)则产生远低于10 dB的ILD。

ILD的模式要比双耳时间差(Interaural time difference,ITD)的模式(如图C所示)更加不规则,这是因为ILDs还受到头部、外耳和肩膀的几何形状的显著影响。ITD几乎是围绕耳间轴球对称的,对频率的依赖性较低,ITD数值在头部一侧的位置时是最大的,且不超过约700微秒。

ITD和ILD都是定位声源的重要线索,但即使是单侧耳聋的听者有时也能在一定程度的准确地定位声音所在的空间位置。这些定位判断被认为是基于单耳的频谱线索(图D中显示了声源位于正前方,方位角为0度但仰角不同时的耳廓增益)。频谱线索产生的原因是外耳会基于声波入射角对声音进行滤波,从而在声音的高频段产生峰和谷的模式。