Hướng trong cảm nhận âm thanh

Khả năng cảm nhận được hướng đến của âm thanh là kết quả của cả hai: mối quan hệ phase lẫn cường độ tương đối của các âm thanh nhận được ở mỗi tai. Ở tần số cao nhất, trong bóng tối tai nhận được một cường độ âm thanh thấp hơn nhiều, vì các sóng cao tần không thể uốn cong hiệu quả chung quanh đầu. Ở giải tần số giữa (mid), có một phase khác trong thời gian lúc đến tai, do sự phân chia thứ hai phải mất thêm một tích tắc để những âm thanh uốn cong chung quanh đầu đến tai hơi xa hơn. Kết hợp với một khác biệt nhỏ về cường độ giữa hai tai, cho phép chúng ta xác định vị trí gần đúng của các nguồn tần số tầm trung (mid-range). Tần số thấp (low), thì chúng ta thường chỉ có thể phân biệt một hướng tổng quát, còn khuynh hướng thì gần như không thể xác định vì có rất ít sự khác biệt trong cả hai: phase lẫn cường độ cho tiến trình nghe để chọn.Một bước sóng 20ft / 6 mét, (55Hz) là một thí dụ, nó uốn cong hoàn toàn trên đầu một cách dễ dàng và về cơ bản không có lệch phase xác đáng cho hai tai nghe chênh lệch để có thể giải mã (hầu hết ở khoảng 10°).

Tai của người nghe trung bình điều chỉnh khá tinh vi, trước khi đến tuổi đi học, chúng ta có thể xác định hướng, ngay cả trong mặt phẳng thẳng đứng (tức là chiều cao của nguồn), nơi mà sự khác biệt của phase và cường độ giữa hai tai mỏng manh hơn. Tuy nhiên vẫn có, một khu vực nơi mà tiến trình nghe có một chút khó khăn để cảm nhận được vị trí của nguồn âm thanh theo chiều dọc (xem hình 3.11). Một sự lắng nghe âm thanh đến từ mặt phẳng trực tiếp ở phía trước, trên đầu và phía sau có khuynh hướng khó khăn hơn để xác định vị trí theo chiều dọc. Điều này được biết, nói một cách khác, mặt phẳng (plane) không phân biệt theo chiều dọc (plane of vertical indiscrimination). (Thông thường có một chuyển động rất nhẹ ở trên đầu để nhận biết hướng thẳng đứng, trong cuộc sống nếu như âm thanh ngày nào cũng gặp phải, và có sự vô thức ghi nhận vị trí rồi sau đó khóa lại nó ở đó). Đặc tính này cho phép những người thiết kế các hệ thống âm thanh công cộng, đặc biệt khi cài đặt ở vị trí chết, sẽ có một lợi thế trong nhiều trường hợp. Nó cho phép cài đặt một hay nhóm diễn giả cùng ở trên một bục giảng, bục thờ hay vị trí diễn giả, và vẫn cho phép tăng cường một phần những ảo ảnh bởi các hình ảnh trực quan và âm thanh của người nói, rằng là các âm thanh được phát ra từ vị trí khán đài, hơn là từ vị trí của chính các loa.

Một đặc tính quan trọng liên quan đến việc nhận thức về hướng, gọi là hiệu ứng thứ bậc, đã hoạt động với một lượng thời gian trễ giữa sự xuất hiện của âm thanh từ hai nguồn riêng biệt. Đặc tính này, được giới thiệu sau trong chương này và cũng thảo luận trong chương 12, để vững chắc bước vào đề mục: các hệ thống phân phối liên quan đến nhiều vị trí loa.

Hình 3.11 . Mặt phẳng định vị hóa nguồn âm thanh đơn giản.

Chiều cao của một nguồn âm thanh ở bất cứ đâu trong một mặt phẳng thể hiện trong hình này (chia đều ra hai tai) là tương đối khó phân biệt. Khi kết hợp với hình ảnh của người nói (giả định các loa được gắn bên trong mặt phẳng này), kết quả là các ảo giác thường cảm nhận rằng những âm thanh thực sự đến từ bản thân người nói. Cách tiếp cận này đã được chứng minh là rất hiệu quả trong việc lắp đặt loa cố định cho bục phát biểu.