双耳效应

蔡建宏

八年级《物理》（人教版）上册第１８页的“科学世界”中向我们介绍了什么是双耳效应.

人为什么长两只耳朵呢？人长两只耳朵可以帮助我们确定声源的位置.声音从声源处传到我们耳朵时，并不是同时到达我们两只耳朵的.若声源在人的左边，声音就会先到达左耳，再到达右耳，所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同，靠这种差别我们能确定声源的位置了，这就叫双耳效应.

两只耳朵之所以能够判断声源的方向，有三方面的原因：①对同一声音双耳感受到的强度不同，距声源近的那只耳朵听到的声音响度大，例如声源在右方，则右耳听到的声音就比左耳强.这种响度的差别，在实践中就形成了辨别方向的感觉.②对同一声音，双耳感受到的时间有先后不同．距声源近的那只耳朵听到的声音先到达，时间差别越大，声音越易辨别，声音的方向感越准确.③对同一声音，双耳感受到的振动步调有差别.由于声音传到两耳有时间差别，因而两耳感受到的振动步调也就不同，同样也会引起方向感，不过这种情况对低频声音较为有效.

如果你能做这样一个实验，你会发现新的问题：一个同学被蒙上眼睛时，另一个同学在他的正前方拍手，被蒙上眼睛的同学却感觉声音是从他的正后方传来的.另外的同学被蒙上眼睛时，也很容易出现这样的错误.两只耳朵都没有堵住，为什么不能辨别声音位置呢？难道双耳效应是错误的吗？

如果你在因特网上查阅鸟类资料，你会发现如右图所示的一张猫头鹰的图片，仔细观察，猫头鹰的两只耳朵不是和人一样对称地长在头的两侧的，而是一只耳朵比另一只耳朵低，这样它高居在树上就可以很准确地判断低处的某种声音的位置.这又是什么原因呢？

对同一声源能准确地辨别方向，其原理是：离声源比较近的耳朵先听到声音， 听到声音的强度也比较大，这种到达双耳的时间差异、强度的差别， 经过大脑加工形成辨别方向的感觉.如果声源出现在人的正前方或正后方，由于声源到达两个耳朵的时间、强度都没有差别，人就无法分辨出声音的位置了.因此，要判断出正前方或正后方的声音，必须把头侧过来.猫头鹰的两耳不对称地长在头的两侧，即使声源出现在正前方或正后方，声音到达两耳的时间、强度也不同，所以猫头鹰能在黑夜中准确判断田鼠的位置，将其抓获.

正是由于耳朵的特殊功能和完美的位置而产生双耳效应，我们在剧场欣赏交响乐时，才能辨别出不同乐器在舞台上的不同位置，产生“立体感”.

责任编辑 程 哲