当我们戴上耳机时，经常能感受到耳机发出的声音从不同方向传进我们的耳朵里，从而给我们带来更好的听觉体验。
　　这种立体的听感是如何制造出来的呢？
　　单耳和双耳的区别
　　我们可以凭借一只耳朵来感受声音的响度、音调和音色。但是，如果想辨别出声音的方向，就要依靠两只耳朵，耳朵可以听出声音的时间差和声级差。
　　时间差是指声音抵达两只耳朵时间的前后差别，声级差则是两只耳朵听到声音能量的大小差别。
　　从正前方和正后方传来的声音，同时到达双耳，声能量一样。仅靠声音的时间差和声级差两个信息，我们无法判断声音来自正前方还是正后方。
　　耳朵如何辨别声音的方向
　　事实上，声音从发出到被我们的耳朵听到，经历了三个过程——传播过程、生理过程和心理过程。
　　传播过程也称为物理过程，是指声源发出的声波经由介质到达耳郭，再通过耳道传递到鼓膜并引起其振动的过程。
　　这是一个极其复杂的过程，人耳郭构造的不同会使声波经由耳郭影响后形成的波形不尽相同。显然，正前方声源的传播过程和正后方声源的传播过程是不一样的，因为我们的耳朵并不是前后对称的。
　　来自正前方的声音经过耳郭反射，可以直接进入耳道，而正后方的声音则需要绕过耳郭才能进入耳道。也正是由于这种不同，我们才可以分辨出声音来源的前后。
　　耳郭相当于一个给声音进行“加密”的设备，而我们的大脑经过长时间的学习，已经完全掌握了这门“解密技术”，可以轻而易举地听出声源的前后方位。加密声音的不仅仅是耳廓，还有头部轮廓和肩膀等身体部位。由于这一系列的影响都与头部有关，因此这种加密方法也被研究人员称为头相关函数。
　　神奇的头相关函数
　　头相关函数可以理解成我们头部对于不同方位声音的加密方法。
　　为了解密不同声源方位的加密方式，研究人员通过测量或者计算得到不同方向的头相关函数，然后组成一个数据库。
　　我们戴上耳机之后，声音便直接经过耳道，最终被鼓膜接收。失去了头部加密的过程，耳机内的声音听起来也就没有了方向感。
　　但是，随着声信号处理技术的发展，我们可以通过在耳机内部置入电子设备，来模拟头部的加密过程。
　　如果我们的电子设备与头相关函数的加密方法一致，那么经过电子设备加密之后的声音就可以被大脑解密出方位信息，成功地“欺骗”大脑。
　　正是基于这样的思路，工程师们开发了基于头相关函数数据库的空间音频方法。
　　他们用数字电路来模拟整个的头相关函数数据库，然后对耳机内的声音进行特定方向上的加密，这样，就能让耳机内的声音听起来具有特定的方向感。
　　（区科协供稿）