“了解空间音频 ”系列教学连载11 什么是双耳（Binaural）
“空间音频”连载系列
“电影声音研学中心连载系列”是由电影声音研学中心牵头，联合叮咚音频及同期录音网，与Sound Particles 公司共同创办。我们将会为大家带来这个系列内容，深入探讨“空间音频”这个主题。
我们将联合Sound Particles官方，以每周一期在电影声音研学中心/同期录音网/叮咚音频公众号进行发布。每期将会在5分钟左右，敬请期待。
5-1/第十一期
本次是“了解空间音频 ”系列教学连载的第十一期，还没有看过前十期的小伙伴请点击下方链接或空间音频专题栏目观看。
2- “了解空间音频 ”系列教学连载 什么是基于通道进行处理
5- “了解空间音频”系列教学连载5 基于通道与基于对象音频的值
7- “了解空间音频 ”系列教学连载7更多基于对象的音频格式
8- “了解空间音频 ”系列教学连载8ambisonic先知道MS立体声
9- “了解空间音频 ”系列教学连载9 高阶Ambisonics（HOA）
10- “了解空间音频 ”系列教学连载10 Ambisonics的利弊
在上一期我们已经了解了高阶Ambisonics（HOA）和多个Ambisonics版本的所有内容，那么接下来本期由Nuno Fonseca博士将为大家讲解：
什么是双耳音频的工作方式?
什么是头相关传递函数（HRTF）？
5-1/Binaural
在本期内容中，我们将讨论“需要知道的关于3D音频”系列的最后一个主题——双耳!
使⽤⽿机重放的 3D 音频，被称为双⽿（Binaural）⾳频，⽆需任何特殊类型的⽿机。对于从事沉浸式声工作的⼈而言，这是⼀个不可缺少的基本工具！
说到沉浸式声⾳，大多数人首先想到的就是：房间中在前后左右上下摆满扬声器。然而，我们只需要⼀种特殊方法：使⽤⼀个⾮常简单的设备就能够享受到沉浸式声音——耳机。
那么，如何⽤⽿机呈现⾼品质 3D 音频？
其实，我们可以体验到 3D 音频都是因为我们的两个⽿朵！即使⾝处⼀个杜⽐全景声影院，周围 64 个扬声器带来美妙的声⾳体验，但最终，我们的⼤脑只能收听到 2 个⾳频信号， 来⾃我们的左⽿和右⽿。
因此，我们完全可以通过⽿机重现全景 3D 音频，只要双⽿可以继续听到和影院完全相同的声音信号，就会达到四周装满扬声器同样的效果，实现真正的沉浸式体验。
什么是双耳音频的工作方式?
为了理解双耳音频的工作方式，我们⾸先要理解人类如何感知声⾳的⽅向。
例如，假设你右侧的某处正在播放某种声音，如上图所示。
右⽿听到的声音更大，左耳听到的声音更弱，这是⼀个基本的线索让大脑感知声音来自右方。
在技术上，我们将这种线索称耳间声强差 (ILD)。
还有，声音将首先到达右耳，随后才到达左耳，根据头部的大小和声音的方向，左耳可能比右耳有 1 毫秒内的延迟。这种双耳间的时间差被称为耳间时间差 (ITD)。
但这两种现象并不能解释⼀切问题。
例如，我们如何探测前⽅、上⽅或后⽅声⾳之间的区别？在这 3 种情况下，双⽿会同时接收到声⾳，而且声⾳的⼤⼩⼀样。
为此，⼈体进化出“设计先进”的特殊构造，即耳朵。根据声音来源的⽅向，声⾳会在外耳（耳廓）的不同部位反弹，产⽣微小的反射，这种反射有助于⼤脑识别声⾳的⽅向。
我们知道，将某个声⾳与其延迟的版本混合时，⼀些频率会增强，另⼀些频率会减弱。因此，我们的耳朵将作为⼀个小型均衡器，根据声音的方向改变其频率响应。
与此同时，来自肩部的反射也将补充外耳反射，再次轻微改变接收到的声⾳频率响应。
最后，头部对另⼀边的耳朵也会产生微弱的阴影效应。
更高的频率由于波长较短，更难“倾斜”并进入阴影区域，这意味着离声源较远的耳朵收到的⾼频率声⾳也会轻微降低。
5-2/HRTF
正如我们所见，这些帮助⼤脑探测声音方向的因素，主要效应相当于增益、延迟和滤波。
那么接下来的问题是：对指向⼈头部的⼀个特定声音方向，如何拾取（或表示）其整体效应？
我们知道，可以用脉冲响应表达由不同反射（更准确地说是经过滤波的反射）在一个房间中形成的混响。
我们同样也可以使用这个概念，表达特定声音方向在人耳的响应。
下期预告
下期，Nuno Fonseca博士将为大家讲解：
- 头相关脉冲响应 (HRIR)与HRTF的区别
- 如何收集HRTF数据
敬请期待！
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