為什么耳機里的聲音有方向感？
當我們在電影院看電影時，我們可以感覺到從左、右、后甚至頭頂傳到我們耳朵里的聲音，從而給我們更好的聽覺體驗。這種賦予聲音空間方向感的技術被稱為環繞聲技術，它允許聽眾體驗幾乎與場景一致的聲場。
那么，我們怎樣才能實現這種圓周音響技術呢？顯然，最簡單的方法就是讓盡可能多的揚聲器環繞我們的耳朵，這樣不同揚聲器的聲音就能讓人覺得聲音應該來自不同的位置，這也是電影空間音頻的設計理念。
然而，對于個人來說，這將增加我們設備的成本。與帶有復雜音頻設備的電影院不同，我們的耳機只能在左右兩個揚聲器上實現同樣的功能。這種技術使用兩個耳機在空間任意方向發出聲音，被稱為虛擬環繞聲技術，也被稱為沉浸式空間音頻技術，這是我們下一步關注的焦點。
空間音頻的目的是讓人的耳朵對重播的聲音有更真實的空間感。因此，為了理解空間音頻技術，我們首先需要思考一個問題--人類如何判斷聲音的方向？
如何判斷人耳中聲音的方向
我們都知道，用一只耳朵就能感覺到聲音的響度、音調和音色。但是，如果你想分辨聲音的方向，你必須依靠兩只耳朵。原因是兩耳可以識別時差和聲級差。時差是指聲音到達兩耳的時間之間的差異，而聲級差異是指兩耳聽到的聲音能量的差異。
例如，在下面的場景中，當聲源在我們的右邊時，我們的右耳會首先聽到聲音，然后聲音到達左耳。聲波在空氣中傳播的時間越長，能量就越小，因此右耳聽到的聲音能量大于左耳。
那么，僅僅依靠時間差和聲級差這兩個因素就能實現聲源在三維空間中的位置嗎？
別擔心，先看看下面的場景。
正如下面的場景所示，當聲音來自我們的前部和后方時，到達兩耳的時差和能量差為零，也就是說，當兩耳之間的時差和能量差為00：00時，我們無法分辨聲音是來自正前方還是直接來自后面。
那么，問題來了。你如何分辨兩耳聲音的前后方向？事實上，聲音從發出到被耳朵聽到經歷了三個過程--傳遞過程、生理過程和心理過程。由于生理和心理過程幾乎是無法控制的，所以我們只關注交流的過程。
傳播過程，也稱為物理過程，是指由聲源發出的聲波通過介質到達耳廓，然后通過耳道傳播到鼓膜并引起其振動的過程。這是一個極其復雜的過程，人類耳廓的不同結構會通過不同波形的耳廓產生聲波。
很明顯，正向聲源的傳播過程與正、后聲源的傳播過程不一樣！因為我們的耳朵不對稱，前部的聲音通過耳廓反射，可以直接進入耳道，而后面的聲音則需要繞過耳廓進入耳道，正是因為這種差異，我們才能區分聲源的前后。
