閉上眼睛，歌手仿佛就站在你面前；

息，讓中置音箱可聞不可見；

只用左右兩只主音箱，就能呈現出前置左中右聲道的信

戴上耳機，即可享受全景聲效果；

只需條形音箱和低音炮，就能組建環繞聲/全景聲系統；

……

與之相關的還有各個音響品牌/廠家專有的“虛擬環繞技術”“聲場映射技術”“聲場定位技術”等等，花樣繁多，而且說得頭頭是道。剛接觸這些技術名詞時，想必很多人心中的第一個想法都是：這些音響廠家又在吹牛了！然而真正體驗過后，又不得不承認，其中確實有些神奇之處。

但要說這些技術就是神秘的黑科技嗎？也不盡然。關于“幻象聲場”的研究早已有之。它與人的生理和心理息息相關。

頭部尺寸和頻率、波長的關系

人類的聽覺感知機制非常強大，能區分聲音到達兩耳10μs的時間差，能聽到超出10個倍頻程的聲音，要知道可見光的覆蓋范圍不到一個倍頻程，還能承受非常大的動態范圍，所跨越的聲壓比值為10000000:1。

而人的頭部尺寸相對于聲波的大小，因波長而有所不同。對低頻來說，頭部很小，對高頻來說又很大。人耳能聽到的最低頻率，在空氣中的聲波波長超過15m，與之相比，頭部很小，聲波很容易通過衍射作用繞過去，而人耳能聽到的最高頻率的波長小于25mm，這時候頭部就變成明顯的阻礙了。在與聲波入射方向相對的另一側頭部會形成“聲學陰影區”。中頻段聲波波長則和頭部尺寸相近。

基本定位機制

這就意味著，人對不同頻率范圍有著不同的感知機制。在低頻段，聲波能自由繞過頭部，因此聲音到達兩耳間的電平差很小，不能基于電平差來定位。那要依靠什么呢？依靠聲音到達兩耳的時間差。這個感知機制叫做“雙耳時間差（ITD,intramural time difference）定位”。

高頻段則相反，兩耳間電平差因聲音入射角不同而有所改變，叫做“雙耳電平差（ILD，interaural level difference）定位”。同時，時間差的影響變得不再重要，否則會產生嚴重混淆，因為高頻段的波長很短，稍微動一下頭部都會極大影響定位，時間差的作用變得微乎其微。

這兩種定位機制，能決定人耳對大多數聲音方位的感知。可能有些人會問，正前方、正上方和正后方的聲音，明明在兩耳之間產生的時間差和電平差完全相同，為什么人耳仍能感覺到方位的不同？這主要因為耳廓效應，即外耳耳廓的形狀和渦狀結構對不同方向聲音的響應不同。

總而言之，雙耳時間差、雙耳電平差和耳廓效應相結合，形成了一系列復雜的響應，隨著聲場與聽音者頭部的相對角度發生變化。比如一個包含寬廣頻率的聲源，從頭部左右側傳來時，聽起來要明亮一些（聽到更多高頻成分），而從前后方傳來時，音色上會略微“發暗”。

最小可辨聽音位

那么從聽音者前方傳來和從后方傳來，又有什么不同呢？這就涉及到最小可辨聽音角（MAA,minimum audible angle）的概念。它在聽音者四周各不相同。正前方水平面上的最小可辨聽音角最小，大約為1度，垂直面大約是3度。而且在聽音者前方高于聽音水平面位置的各個角度保持良好的分辨率，朝著側面和后方逐漸劣化。因此，從心理聲學上考慮多聲道系統設計時，前方聲道的數量比后方聲道更多。