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聴覚のフシギ

以前から不思議に思っていたことですが、人間には左右に1つずつ耳があるだけなのに、どうして上下や前後の音を聞き分けられるんでしょうか。

目の場合も左右に1つずつしかないという点で事情は同じですが、左右だけでなく上下や前後の位置関係が視覚で区別できることは、ある程度理解できそうです。網膜はデジカメのCCDみたいに光を捉える細胞が集まって面を成しているので、入ってくる光の左右や上下の位置関係が分かります。また左右の目に映る像の微妙な違いで、前後の遠近感を得ることもできます。

だけど耳の場合、左右から聴こえてくる音の強弱の差で音源の左右の位置関係を判断できる以外、上下や前後については判断する手がかりがなさそうです。にもかかわらず後ろから呼ばれれば人は振り向くし、上や下の階から聞こえる物音を聞き分けることも普通にできますよね。どうしてなんでしょうか。

そんなことを考えていたら、こんな面白いサイトを発見しました。
http://www.brl.ntt.co.jp/IllusionForum/basics/auditory/index.html
「背後や頭上を通る音(頭外定位)」というやつを、ヘッドホンを当てて聞いてみてください。
ヘッドホンだから左右からしか聴こえていないのは明らかなのに、なぜか頭の後ろで手を叩く音や、頭上を飛んでゆくカラスの鳴き声が聴こえるではないですか。

解説によれば
「いま仮に音源が右前にあるとしましょう。すると音源から右耳までの距離と左耳までの距離は、わずかに異なります。このわずかな距離の差によって、音は右耳の方に速く到達します。また右耳への音は直接届きますが、左耳への音は頭を通過したり回りこんだりするので、主に高い周波数の成分が減衰します。こうして右耳へ届く音の方が、左耳への音より強くなります。聴覚は、このような手がかりを用いて音源の位置を判断するのです」
ということで、たしかに「なるほど」という気もします。だけど、肝心の前後や上下がどうして区別できるのか、イマイチよく分からない。

たとえば音源が頭の真上にある場合、左右の耳には全く同じように聞こえるはずです。それでも真下ではなく「真上から聞こえてくる」のが分かるってのは、やっぱり不思議な気が…。真上から頭のてっぺんを通して鼓膜に伝わる音と、真下から胴体や首、顎を通して伝わる音とでは周波数などに微妙な違いがあるとして、じゃあ前後はどうでしょうか。頭の前方から頭蓋骨の前半分を伝わってきた音と、頭の後方から頭蓋骨の後ろ半分を伝わってきた音とで、聞き分けられるほどの差があるとも思えないんですがね。
詳しい仕組みを知っている人がいたら、是非教えていただきたいです。

それはそうと、上記のサイトは他にも面白い記事が満載でオススメ。
いろんな錯覚を試して遊んでみてください。
http://www.brl.ntt.co.jp/IllusionForum/menu-j.html
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コメント

コメント(2)
No title
確かに不思議ですね。この答えをどこかで聞いたか読んだかしたように思いますが、忘れました。すいません。これは私の推測ですが、上下の違いは音波が耳に入るときの回りこみ方で判断しているのではないでしょうか。前後の関係もそれで説明ができそうですがどうでしょうか。

凡人

2006/03/30 07:12 URL 編集返信
No title
たとえば上から聞こえている場合は、上から直接耳に入る音と、下から回り込んできた音の違いを聞き分けているということでしょうか。回り込んでいるのが下からの音で、直接聞こえるのが上からの音ということが分かるものなんでしょうかね。耳の形状に秘密があるのか、鼓膜以外にも何らかの音を感じる機能が備わっているのか…。そのくらいしか思い浮かびません。

Jinne Lou

2006/03/30 20:30 URL 編集返信
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