耳は左右に付いているのに、前後の音がなぜ分かる？

質問

このカテゴリーへの質問が正しいのか、微妙にずれているかも知れませんが、よろしくお願いします。

質問内容はタイトルの通りです。人間には耳が左右に付いています。
つまり、ある音が鳴ってそれが「左右どちらから来ている音か」、は分かるはずですが、
なぜ、「上下」「前後」の方向も分かるのでしょうか？

「前後」の聞き分けは耳たぶ等の影響を受けた音の響き方が違うのかも知れないとも思いましたが、
それでは「上下」の聞き分けはどういう仕組みなのか説明できません。

それとも、聴覚以外の感覚を使った上で、どの方向からの音なのかを判断しているのでしょうか?

詳しい方、教えてください。

回答No.4

mojitto · ベストアンサー

音の方位が『ある程度』でもつかめるのは、音の方位を経験的に知っていること(＃３の回答の補足欄の上の住人の例や、飛行機やヘリコプターの音)もあります。
また質問者さまの考察にもあるように、手を叩く人の気配や振動の位置などを感じ、総合的に推理していることもありえます。
他にも音を探るときに、上下を向いたときの音の聞こえ方の違いにもよると思います。上下を向けば耳の向きも変わるので、集音しやすい方向が変わります。少しでも上を向いて聞き取りやすければ、音源は上方ということになります。

細かい位置の特定には、左右の耳の音の聞こえ方の違いも関係します。(右目と左目で風景が立体的に捉えられるのと同じ)

それでも見えないところにあり、バイブで着信している携帯を探すように困難な場合もあります。
講義中に携帯が着信したときですら、周囲の人間は位置を特定できずに辺りを見回しますよね？

お礼

ご回答ありがとうございます。

非常にわかりやすかったです。
確かに、音に反応した場合、
・その音の性質を知っている
・その音の方向を向く
コトによって、無意識に音の方向を確定させていますね。

非常に勉強になりました。
というか、モヤモヤが取れました。

みなさん、ありがとうございました！

回答No.3

noname#35121

確か真正面または真後ろから音がした場合、判断つきかねることがあると聞いたことがあります。
実際に私にも経験があり、仕事中真後ろから声をかけられたのに顔を上げて前を見たことがあります。
動物にもそういうことがあるらしく、聴力抜群の猫でさえその音の発信源がつかめないことがあります。
深夜クランク状の商店街の角を曲がった先に、猫が向こうを向いて立ち止まってました。私のいる方向も確認したでしょうが私が角を曲がる前なので姿が見えません。ならば反対側だろうと目をこらしていたのでしょうね。状況が飲み込めた私はわざと真後ろから近づいて、しっぽにつま先で挨拶してあげました。すごいジャンプして一目散に逃げていきました。
やはり聞き分けが困難なようです。

補足

ご回答ありがとうございます。

なるほど・・・ご本人の経験則や動物などの話など参考になります。
もしかしたら、友人に目をつぶって私が手を叩いたという、
実験では「空気の動き」や「わずかな物音」で友人が無意識に気配を感じていたのかも知れませんね。

結論は「左右の音は聞き分けられるが、前後上下の音に関しては他の頼っている面が大きい」ということでしょうか・・・？

一つ、それでも、どうしても疑問なのは、やはり
「なぜ上下どちらからの音からか『少しでも』分かるのか？」ですね...
だって、耳は左右にしか付いていないですから、
上下どちらからの音かは『全く』分からないはずだと思うのです...

私は３階建てのアパートの２階に住んでいますが、
上の住人の足音だと明確に聞き分けられます。

回答No.2

noname#57390

同じ音を出しても前には前の音、後ろには後ろの音、上には上の音、下には下の音があります。
だから前から後ろの音が出ていたら後ろから出てるように聞こえてしまいます。
これを利用したのがバーチャルサラウンドなどの製品です。
http://www.niro1.com/jp/
前にしかスピーカーがないのに後ろにも設置してるような音場が作られます。

上下の音をスピーカーで再現する技術はまだありませんが、ヘッドホンでなら何十年も前から可能です。
http://bbsitake.hp.infoseek.co.jp/binaural.htm
http://saitama-audio.com/Binaural_recording/Binaural_recording.html

ただし最近のヘッドホンサラウンドというのは上下の音は出ません。
元の音がスピーカー用の5.1ch録音なので上下の音が入ってないからです。

補足

ご回答ありがとうございます。

なるほど・・・
＞同じ音を出しても前には前の音、後ろには後ろの音、上には上の音、下には下の音があります。

というのは、音そのものの方向とは別に、「前後・上下方向の音の特性」はそれぞれ違うと言うことですよね？
たしかに、ヘッドホンで後や上下から音が聞こえているような効果を体験したことがあります。

具体的に前から、後ろから、上から、下からの音の特性を説明したサイトを教えていただけると助かります。
質問文でも書いていますが、前後の音の違いは耳たぶの方向で分かると思うのですが、
上下の方向性の違いは耳たぶの形だけで判断できるものなんでしょうか・・？

回答No.1

mojitto

この質問は科学のカテゴリーが適切でしょうね。

まず、前後・上下の音が聞こえる理由ですが、これは音が波であるからです。波には回折という性質があります。例えば暗い部屋のカーテンをわずかに開けると、光が届きそうにない部屋の隅まで明るくなりますよね。音もこれと同じ現象が起こるので、耳の穴が音の方向を向いていなくても音が拾えるのです。
ただ、耳が集音しやすい向きはあり、馬が耳の向きを変えるのがいい例ですね。
また回折以外にも、反射した音が直接耳に入ることもあります。

音がどこから来るかは聴覚以外にも、視覚などを使います。
暗闇で音がしても、発信源が特定しづらいのがいい例です。

補足

すいません、カテゴリーは悩んだのですが、勝手に決めてしまいました。

＞前後・上下の音が聞こえる理由
ありがとうございます。
これについては、自分も納得できます。

＞音がどこから来るか
これについては、友達と実験をして、
目をつむったままランダムな場所で手を叩いて貰いましたが、
左右はもちろん、前後上下の場所についても大体言い当てられました。

聴覚以外の情報が無ければ、
論理的には左右の方向性しか分からないはずなのですが...