声源就像一滴水滴，空间就像池塘。

当声源在空间中发声，就像水滴滴在池塘里泛起的涟漪。

离水滴低落点越近的地方，波浪越大越快；

离声源越近的地方，声音越响。

水滴在水面二次弹起，引发第二轮涟漪（声源在空间中引发回声）。

涟漪（声源）传啊传，越往外越是虚弱。

直到最后，涟漪泛得太远而虚弱得退却了（声源传得太远而衰减了，因为能量完全散布到了很大的空间里）。

当然，这个比喻只是用二维的水面，而无法概况三维的VR。

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下面言归正传，分享一下在VR中，玩家判断音源远近的几种途径：

1、响度（Loudness）

响度是最直接、最明显的拉开声音距离的方法，比如我弹钢琴的时候，以渐强开始，渐弱收尾，就是在营造这种距离感的变化，就好像一段声音来了，经历了一些波澜起伏……又走了。）

现实生活中声音的衰减是这样的（很像上面池塘里泛起的涟漪吧？）

声音的振幅

不过它也是最容易误导我们的。如果只有响度，而缺乏其他的参考，我们不能判断声音从音源传到这里被削减了多少，然后判断的距离难免有误差。

不过还好随着我们对身边周遭的熟悉，人们的说话声、狗吠猫喵、机动车的喇叭声……这些都让我们能够很快地判断出声音距离的远近。而我们周遭的这一切，生活中常听见的声音，构成一个可以参考的相对体系，你根据你过往在这里的生活做出的判断。

但是，碰到那些人工合成的或者从来没有听过的声音，那我们就只有借助于其他的辅助声音暗示，比如音量的大小变化，来判断了。

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2、初始时间延迟（Initial time delay）

当你走进一个空间时，先听到声源直接传到你耳朵里的声音——direct sound，然后再听到的则是回声（reflection），而你的房间越大，这两个声音的时间差越大。

比如你在一个很大的房间里，先听到了声源直接传到你耳朵的声音，然后过了很久才再次听到这个声源的第一次回声，所以你的听觉神经告诉你，这个房间很大。

（声音的第一次反射对于判断声音的距离感是优先级最高的，而其他随后赶到的第三次、第五次、第七次反射后的回声都没那么重要，因为现在计算性能不够，所以只做第一次反射的回声。）

而人听到同一个声源的这两种声音之间有一个时间差叫Initial time delay。

如图，A和B的间隙越小，则声音离我们越近。

不过在装有消声装置的Anechoic ，或者没有回声（echoless）的开放环境里，比如一望无际的沙漠或大草原，Initial time delay这种判断声音距离的方式也失效了。

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3、混响（reverberant）

先来看看混响是怎样产生的？

声源发出声音，在整个环境中扩散：

当声音击打在你的头部时，你的头部折射、反射、遮挡一部分声音。

当有一面墙壁反射它的声音，则形成了回声（reverb）。

这些回声告诉我们：

声音在很多墙壁、很多物体的表面产生回声，汇合（重叠、覆盖、交织）在一起则形成了混响，听起来很像白噪音。

在一个充满混音（reverberant）的环境里，声音的渲染会很复杂，比如在某个音源，它的尾音拖得很长，回音很迟钝，然后弥漫在整个空间里，还会影响到其它的声音，在表面反弹，最后才慢慢衰减下来……

你听到直接声音（direct sound）之后随后混响（late reverberation）越快，则说明离你越近。

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4、运动听觉差（Motion parallax）

parallax这个词我没法翻译，你看东西的时候左眼看到一个图像，右眼看到一个图像，左眼和右眼之间的差别叫做parallax，声音同理……离你越近的声源parallax越大，类比一下你左右眼看东西的时候，离你越近的东西，左眼右眼看到的图像差别越大，而离你越远的parallax越小。

而Motion parallax，则说明声源是在运动的。我打个比方，近处的昆虫可以很快地从你的左边移动到你的右边，而远处轰鸣的飞机则可能要花几十秒……或者说，如果一个运动的声源相对于一个静止的声源又很快的移动的话，就相当于它离我们很近，就像那只昆虫。

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5、高频衰减（High Frequency Attenuation）

经常受到温度和湿度的影响。高频的声音比低频的声音衰减的更快，这一点可能从小练习音乐的人听得更清晰，比如一个10Khz的声音可能要经历数千米才会有显著的衰减（可被正常人发现的衰减）。

它用衰减（attenuation）的手法来表distance的感觉。声音离你越近，你能听到的细节也就越多。

空气吸收（air absorption）效果。

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6、多普勒效应（Doppler Effect）

当一个音源靠近的时候音调变高，远去的时候音调变低。通过计算声源和用户的相对速度，VR中也可以模拟出Doppler Effect。

（比如说话的人、汽车喇叭这些都是具有方向感的声音资源（directional sound sources），它们的衰减也是定向衰减（directional attenuation）或者angle-based attenuation。）

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7、声源被遮挡（occlution）

我们一般用低通道滤波器（low passed filter）模仿『遮挡』的效果：

当声源传播过来被物体遮挡时（相当于你的耳朵和声源之间隔了一个东西）

低频率的波段会被衍射（diffraction），然后才到达用户的耳朵里。

所以叫低通道滤波器（low passed filter）。

比如你在场景里放了一把吉他

当你走到靠近墙壁时，声音被墙壁挡住了

参考：