大腦，你被耳機“欺騙”了

顧靜怡

喜歡聽音樂的人都有這樣的體會：戴耳機聽歌和不戴耳機聽歌完全是兩種不同的感覺。戴耳機后，聲音從左邊、右邊、后邊，甚至從頭頂傳進耳朵，讓人感受到全方位環繞的美妙音樂。

不過，很多人會提出疑問：“明明聲音是從耳機里傳出來的，怎么大腦會感受到來自不同方向的聲音呢？難道耳機在‘欺騙大腦？”沒錯，大腦確實被耳機“欺騙”了。

那么，耳機是怎么“欺騙”大腦的呢？這就要提到頭相關函數。我們可以把頭相關函數理解成頭部對聲音的加密方法。不過，這是一種經耳郭、頭部輪廓以及各種相關身體部位加密的方法。準確地說，因為頭部對各個方向的聲音加密方式不一樣，所以大腦可以解密出聲音的方向。

大家都知道，我們可以憑借一只耳朵來感受聲音的響度、音調和音色。但是，如果想辨別出聲音的方向，就要依靠兩只耳朵了，因為兩只耳朵才可以聽出時間差和聲級差。時間差是指聲音抵達兩只耳朵時間的前后差別，聲級差則是兩只耳朵聽到聲音能量的大小差別。事實上，聲音從發出到被耳朵聽到，經歷了三個過程——傳播過程、生理過程和心理過程。由于生理過程和心理過程幾乎不可操控，所以我們只能關注傳播過程。

聲音的傳播過程是指聲源發出的聲波經由介質到達耳郭，再通過耳道傳遞到鼓膜并引起其振動的過程。耳郭相當于一個給聲音加密的設備。科學地講，給聲音加密的不僅僅是耳郭，還有頭部輪廓和肩膀等身體部位。由于這一系列的影響都與頭部有關，所以這種加密方法也被研究人員稱為頭相關函數。

然而，當我們戴上耳機之后，聲音直接經由耳道被鼓膜接收了，失去了頭部加密的過程，耳機內的聲音聽起來就沒有了方向感。

為了解密不同聲源方位的加密方式，研究人員通過測量和計算得到不同方向的頭相關函數，組成一個數據庫，又在耳機內部置入電子設備，模擬頭部的加密過程。研究人員發現，只要電子設備與頭相關函數的加密方法一致，經過電子設備加密之后的聲音就可以被大腦解密出方位信息。同時，電子設備會用數字電路來模擬整個的頭相關函數數據庫，然后對耳機內的聲音進行特定方向上的加密。這樣就能夠讓耳機內的聲音聽起來具有特定的方向感。由此可見，耳機之所以能成功“欺騙”大腦，是因為它讓聲音失去了頭部加密的過程。