聲音定位（sound localization）是指動物利用環境中的聲音刺激確定聲源方向和距離的行為。用於覓食，尋找幼仔、父母，躲避捕食者等。取決於到達兩耳的聲音的物理特性變化，包括頻率、強度和持續時間上的差別。貓頭鷹有很大的、位置不對稱的耳殼和碩長的耳蝸，能精確測定發出聲響的獵物的具體位置。哺乳動物兩耳間隔較大，感知聲音的時間差別成為重要依據。貓能辨別方向上只有5度夾角的兩個聲源，人在相同情境下大約只能辨別3度夾角的聲源，但人有較大的頭部，可彌補某些不足。物理的、電生理的和行為反應的精確記錄都可用來研究動物的聽覺定位。
基本介紹
- 中文名：聲音定位
- 原理：人類藉助聽覺判定發音物體位置
- 定位機理：強度差、時間差、音色差、位相差
- 研究對象：人類
定位機理
強度差
高頻的聲音刺激，由於它的波長較短，如果一個高頻聲波來自一側，頭部本身就構成聲音傳播的障礙物，使其到達對側耳中的音強受到耗損，這樣在兩耳之間形成了強度差，導致神經元單位發放頻率的不對稱。一般成年人能準確定位2000-3000Hz的聲音。
時間差
來自正前方的聲音同時到達雙耳，來自正側方的聲音到達近側耳朵的時間比遠側耳朵約0.6ms，介於兩者之間的聲音到達雙耳的時間差為0-0.6ms之間。到達的時間對有特徵的、突然發生的聲源定位是很有用的。
音色差
聲波如果從右側的某個方向上傳來，則要繞過頭部的某些部分才能到達左耳。已知波的繞射能力同波長與障礙物尺度之間的比例有關。人頭的直徑約為20cm，相當於1700Hz聲波的波長，所以頻率為1000Hz以上的聲波繞過頭顱的能力較差，衰減越大。也就是說，同一個聲音中的各個力量繞過頭部的能力各不相同，頻率越高的分量衰減越大。於是左耳聽到的音色同右耳聽到音色就有差異。只要聲音不是從正前方（或正後方）來，兩耳聽到音色就會不同，這也是人們判別聲源方位的一種依據。
位相差
低頻的聲音刺激，它的波長較長，頭的阻隔作用小，雙耳聽到的聲音強度差別也較小。在這種情況下，判定聲源方位主要靠雙耳感受聲音位相上的差別，即聲波同一相位到達雙耳的時間先後不同。聽覺神經元在聲波作用時，增加單位發放頻率的現象，並不是發生在整個聲波周期時間內，而是僅僅出現在聲波周期的韉一時相上。頭兩側的聽覺神經元中，有些對同相位聲波產生同步性單位發放。神經元僅在聲波某一相位時改 變單位發放頻率，兩側神經元對同相聲波產生同步性單位發放的機制，稱聽覺神經元的鎖相機制。低頻聲波達到雙耳的相位不同，由於兩側神經元單位發放的鎖相機制，導致一側神經元增加單位發放頻率，從而造成兩側神經元單位發放的不對稱性，產生了時差效應，據此對聲源進行準確的空間定位。聲源方位的辨別可能是聽覺中樞內的許多細胞活動的特殊空間和時間模式決定的，也可能是更高級的中樞分析加工的結果。
總之，低頻聲音的定位通過位相差，位相差對提供聲源定位有效的聲音頻率最高為1500Hz；而高頻聲音無法通過位相差來辨別它的來源，靠響度差來辨別。但位相差和晌度差的有效性還取決於頭顱的大小，象小鼠這樣的小動物，由於兩耳靠得很近，對低頻聲音既不能通過相位差來辨別，也不能靠響度差來定位，它們對高頻聲音的定位能力很強。許多動物對40000 Hz以上的高頻聲音很敏感。而象大象對低頻聲音的定位能力較強，聽力的上限是10000Hz。這些都說明每個種系都對它們最有用的信息最敏感，人類也不例外。
