7.1聲道耳機真能助你成功吃雞？它如何增強人類聽聲辨位能力？

同大家一樣，很久不玩PC遊戲的小編在同事和主播的洗腦慫恿下，還是不小心成了盒子精，加入了沉迷「吃雞」的隊伍之中，不對，是加入到《絕地求生大逃亡》的電競事業之中。為了吃到雞，小編也是很拼的，不僅查詢各種攻略，還觀看遊戲視頻。

不過時間長了，心態還是崩了啊，開始信奉主播們的推薦，信奉「水平不夠，外設來湊」。但是有一件裝備還是讓小編很茫然，我們的耳朵明明是2.0聲道的，能感受到7.1聲道耳機帶來的區別嗎？人類是如何實現聽聲辨位的？7.1聲道的耳機對於「吃雞」這類第一人稱射擊來說真的有效嗎？

一個悲慘的事實：你的耳朵確實是2.0系統

人類接受的聲音是由耳朵的結構決定的，外界聲音通過外耳廓收集到外耳道，而引起鼓膜振動，隨之帶動錘骨運動，傳向砧骨、鐙骨，透過前庭窗傳給內耳，最終在耳蝸內完成聽覺刺激從聲音向電信號的轉換。

當然，實際上人類聽到聲音的機理會更複雜些，身體的其他部分，如骨骼等，也可能會充當聲音的傳播介質，但最主要的收聲系統依然是通過外耳，內耳和耳蝸完成的。

聽力的產生需要一個完整的系統，即耳、腦及聯接它們的聽神經。當聲音信號從人的外耳（耳廓、外耳道）和中耳（骨膜、聽骨鏈）傳到內耳，內耳中的耳蝸負責聽覺感知，耳蝸中的毛細胞（圖1中的放大部分）將聲音信號轉換為生物電信號傳入聽神經，由聽神經將該信號傳入聽覺中樞，然後經過大腦聽覺皮層分析最終產生了聽覺。同時，大腦發出調節信號對聲音感知進行調節。所以，以後不要笑話燒耳機的會有「腦放」，其實大家都需要「腦放」才能解讀聲音。

從聲音信號的傳輸過程來看，我們人體自帶的聽覺接收設備（你的聽覺系統）確實是2.0的系統。

Figure 1聲音在人體中的傳導過程示意圖

2.0的耳朵是如何實現聽聲辨位的？

那麼，我們又是怎麼用2.0的耳朵實現聽聲辨位的呢？這種能力是在我們長期的生存過程中為適應生存環境而進化來的——聽力確實有比其他感知器官更早預知危險的潛質。

在感受危險的能力上，我們先diss一下我們最依賴的視覺系統，雖然人類視覺系統能夠提供更大更清晰的接收素材（意味著你需要更多大腦的計算資源），但人類的視野是有可視角度的，一般在120度左右（見圖2），周邊三分之二的範圍屬於視野盲區，更苛刻的是，即便不在盲區範圍之內，能對你的視覺產生有效刺激的範圍，基本上就在視覺中心周圍更小的範圍中。

但左右兩隻耳朵卻能形成360度無死角的監聽範圍，這是視力所不能比擬的優勢。同時聽力又不同於視力，不會在某一個方向或者角度佔用過大的注意力。

Figure 2人眼視域示意圖

更重要的是，視覺系統有非常大的幾率會被干擾，比如在黑夜中，你只能依靠星光和月光折射的光亮作為照明光源，視覺效果會大打折扣；同時，如果背景同目標非常接近，我們依然會很難發現危險的靠近（這也是保護色產生原因）。所以眼見為實不假，就怕眼不見。

聽覺系統在監聽環境的時候就有很大的優勢了，一方面我們可以做到360度無死角，此外也無需側重於某個方向，我們只需要先確定有異常，然後再進行更精確的辨位。我們是如何聽聲辨位的呢？答案是通過兩隻耳朵聽到音源最終傳到耳中的微小差異進行定位（圖3）。

第一種方法是通過時間差定位，比如一個聲音如果從左邊來，那麼左耳先聽到它，於是做出判斷：原來你在我靠左的位置。

Figure 3依靠聽到時間差異辨別聲源方位示意圖

但是這種方法有一定的局限，那就是如果聲音的頻率超過1500hz，波長會小於頭部尺寸的一半，你的左右耳將無法分辨出聲音先到達你的哪只耳朵。也就是說，達到了高音5（sol）音調的聲音就不能用這種方法辨別方向了，所以這時，只能通過雙耳聽到的不同音量大小來分辨方向了（圖4）。

Figure 4依據聽到聲音強度差異辨別聲源方位示意圖

聲音在傳播過程中，背向聲音的一側耳朵會因為身體的遮擋，產生濾波效果，導致聲音的強度變低。如果右邊的聲音大，左邊的聲音小，我們就判斷聲源更靠近右邊一些；左右兩邊的音量大小越接近，我們會感覺聲音越接近中心。這就是我們第二種辨別聲音方向的方法。

這種方法也有一定局限，那就是在聲音的波長大於頭部一倍的時候，（在650HZ左右，這個區間剛好在中音區）聲音可以輕鬆繞過身體，使得耳朵很難分辨哪面的聲音更大一些，所以我們更擅長聽聲音的長短先後，而對聲音大小的敏感程度會低一些。

聽聲辨位的機制講到這裡，那麼問題來了，如果聲音在我們的正前方，正後方，正上方或者正下方，那麼我們豈不是很難辨別聲音的方位。非常慶幸的是，我們有個靈活的脖子，大多的時候你只需要轉動下頭顱（具體情形見圖5），兩耳的差異性就會產生了，你就可以準確定位聲源的方位了。

Figure 5側耳傾聽的真諦

而且，側耳傾聽雖然不是我們人類的特有動作，但人類作出這個動作的頻率卻相當高。主要原因是同動物相比，我們缺少一個異常靈活的耳朵，與我們基因組合最相近的黑猩猩（圖6），其耳朵的大小和靈活度也要比我們大得多。

Figure 6有著靈動耳朵的黑猩猩

那麼就會有細心的朋友問，為什麼同狗狗說話的時候，狗狗似乎也非常喜歡側耳傾聽（圖7），而且似乎越是萌的小狗越喜歡做這個動作？

其實很好理解，越萌的狗狗一般也越小，他們通常處於一個比較低的位置，想要聽清主人的話，就需要有一隻耳朵朝上，才會比較有幫助，畢竟我們都沒有聽說過哪種動物的耳朵是朝天長的。

Figure 7狗狗可愛的歪頭殺

說了這麼多，7.1聲道耳機到底能不能助我順利吃雞？

現實中的情況要複雜得多，聲音會遇到多個障礙物，然後發生散射折射，大大增加我們辨別聲源方位的難度。聲音發生傳播的過程可能發生了多次的變化，並互相影響，但最後傳到耳中的聲音只是一個最終的結果。

大部分遊戲（以及電影）在製作的時候為了滿足耳朵雖然解析度不高，但卻是360度的接受需求，在聲源上就選擇了多聲源的方式——用兩個以上的收音設備進行採集，而這些採集設備會被擺放在聲音最終的發聲位置，以達到聲音還原，聲場模擬的效果。不僅如此，理論上講聲音的收音和發音設備在周邊布置得越多，其還原性越好（見圖8）。

Figure 8喪心病狂的n.1聲道示意圖

從這個意義上來說，多聲道耳機對於聲效的還原和聲場的模擬是有意義的，7.1聲道耳機在一定程度上可以讓你更加精確的感知聲源的位置，儘早預知危機。

有了7.1聲道耳機就萬事大吉了嗎？

我們沒有足夠強大的聽聲辨位能力，不僅僅是耳朵的問題。還有一個原因是，常規頻率的聲音有個巨大的缺點，那就是中低頻率的聲音非常容易發生衍射，能量小，方向性差，遇到物體不反射的概率非常大。

所以，大多數聽聲辨位能力較強的動物所收集的聲源信號是超聲波。比如蝙蝠，通過發射短促的尖叫聲（實際是我們無法聽到的超聲波）並分析該聲波遇見周圍環境中的物體後反彈的回聲來躲避障礙物，捕捉昆蟲。想具備完美的聽聲辨位能力，僅僅從外界接受聲音是不夠的，你還需要自備一個發射器。

Figure 9蝙蝠的回聲定位系統

不過大家不需要沮喪，我們人類的辨位能力並沒有完全依賴耳朵。作為食物鏈中的掠食者，我們選擇視覺作為主要的辨位（當然更重要的是測距）系統。回想一下，食肉目的大多數動物除了具有尖牙利爪的特點外，還具有一個很明顯的特徵就是，雙眼前置，位於頭部的前側；

Figure 10 虎的頭部結構示意圖

而食草目的大多數動物則在這個特徵上相反，雙眼位於頭部的兩側。這樣雖然可以（圖11）帶來更大的視野範圍，卻犧牲了成像的空間感，導致食草目動物通過視覺判斷距離的能力偏弱。

Figure 11馬的頭部結構示意圖

光波的頻率更高，在方向性上有更大的優勢，抗干擾的能力也更強。通過雙眼的交匯定位，其精度要超過超聲波好幾個數量級，從而讓獵食者更好把握與獵物的距離，做到一擊必中（圖12）。

所以單純快速地進行聽聲辨位其實是一件比較難的事情，除了本身要具備一定的聽力能力，更需要大腦對其結果進行處理後才能較為準確地確定發聲位置。所以，遊戲中只接收到非常少量的信息就可以確定敵人的位置，也就是所謂的意識。

這不是玄學，而是從長期的戰鬥中迅速處理海量信息而獲得第一反應的能力。這種感覺可能無法描述，但你就是知道敵人在哪，危險在哪，機會在哪，這種寶貴的戰鬥經驗，是需要長期練習，並在大腦的協作下完成的。

Figure 12正在準備進行致命一擊的貓咪

所以，你知道啦，耳朵能感知危險，但只能作為我們的預警設備，雙眼則能製造危險，這才是我們進攻的利器；我們的祖先歷經千萬年的努力進化才讓我們爬到食物鏈的頂端。所以，想要「吃雞」，練好犀利的眼神和槍法才上上策，畢竟最好的防守是進攻。

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