如何從聽覺上理解聲音的相位？

12-04

聲音信號的相位在聽覺上有意義嗎？
本問題的要點在於聽覺，請不要概論式地解釋相位在波動現象中的物理意義。

補充：感謝各位解答。那麼如果播放一段單聲道的聲音，並且逐漸增大相位偏移（實際信號與正確信號的相位差從零開始逐漸增大），聽覺上會有什麼感覺呢？

絕對的相位沒有意義，相對的相位有意義。無論是物理上還是主觀的聽覺上都是這樣。

以題主提到的聽覺來說，比如，假設左右耳從結構到神經系統是完全一致的，同樣幅度的聲壓作用在耳膜上，都能引起相同幅度的振動，轉換成相同幅度的神經信號，但如果這個振動不是同步的，即存在所謂的相位差，那麼你的大腦在處理這兩個信號的時候就會識別這個相位上的差異，告訴你聲音的來源偏離了兩耳間的對稱面，從而結合其他信息幫助你分辨聲源的所在方向。現在很普遍的環繞聲、全景聲其實就是人為的去利用類似的原理來讓大腦產生錯覺，其中一個很重要的部分就是相位。

當然上面只是一個理想情況下的例子，實際人的神經系統和大腦處理信號的機制是非常複雜的，有些現象甚至到現在還解釋不清，但定性的來看就是這麼一個過程。

很容易在 Adobe Audiotion 或類似音頻軟體里用移相器（Phaser）做試驗。（為立體聲音箱而混音的）原始聲音被調整到 90 度相位差的時候會有種聲音在腦後的感覺，而 180 度的話，則聲像在中間聲音會發生相位抵消，成為「消人聲」的效果。

如果是單聲道的音頻，調整到 90 度相位差時，會有聲場擴大，變成立體聲的感覺，而到 180 度時，聲音完全消失。

首先只有（近似）線性系統才能做傅立葉分析，咱們暫且假設耳朵滿足條件吧。
然後，嚴格來說只有單色波才能定義相位，如果頻譜複雜的話，相位就不是一個數了。

再就是，單色波的相位肯定不會影響聽覺，人聽到的是持續的聲音。

如果是簡單通過音箱來判斷，通常可以播放單聲道信號，或者播放雙聲道傳輸但屬於單聲道內容的信號例如電視、廣播中的人聲對白，如果聲音聚焦在兩個音箱中央，則判斷兩音箱聲音的相位一致（即喇叭的正負極接對了），若聲音聽著像人聲發散，找不到定位點，聲音類似「往耳朵兩旁拉」，「鼓點不結實了」則判斷相位相反了。