質問: ヘットフォンやイヤーフォンでステレオの音を聞くとき右の音は右耳に 左の音は左耳で聞こえるのですか、真ん中の音が頭の上のほうで聞こえるのはなぜですか?
回答: 動物に取って音の定位は生死に関わる重要な情報です。人の耳は2つしかありませんが、人は360度全方位からやって来る音やその遠近を、完全では無いにしろ、判別できます。一般に音の定位というと両耳に聴こえる音の大きさの比と両耳に到達する音の時間差が情報源だと説明されると思います。確かに時間差(=位相差)は非常に重要な定位情報だと思いますが、それだけでは前後の音、上下の音や遠近を判別できる理由は説明できません。しかし現実には、2階の物音は、確かに2階の方から聴こえます。 人がそのような判別能力を持てる理由はいくつか考えられます。音は空間を通って来る間に音色を変えます。例えば見通しの効かない場所から聴こえる音は籠っています。反射する壁があれば残響が加わります。元の音を知っていれば音色の変化や残響によってその物の位置の情報を得ることができます。逆に電子機器等の純音に近いピッという電子音では、音色が変化し難いので位置の判別が難しくなります。 もう一つは、頭が前後上下左右に向きを変えられるということです。音が聴こえた瞬間に、その音が気になるのなら、人は頭を動かします。頭をどの方向に動かした時に両耳の時間差がどのように変化したのか、を人は音源位置の情報にできます。 以上のような様々な音源位置に関わる情報を入力にして、人の脳のコンピュータが複雑な演算処理を高速に実行して位置を特定している、とは私は思いません。恐らく人や他の動物は、これらの位置に関わる情報を経験に照らし、首や身体を無意識に動かして、音源の位置を常に能動的に探索し続けている、という感じではないかと思います。 前置きが長くなってしまいましたが、本題のヘッドフォンの音は、空間による音色の変化や残響の付加がありません。又頭を動かしても両耳に聴こえる音は変化しません。そのような音は両耳の直近か頭の中から聴こえて来る音しかありませんから、ヘッドフォンの音は両耳の直近か頭の中から聴こえるのだと思います。