你知道嗎？人耳能夠分辨出0.1秒內的聲音時間差，這項能力來自於我們的大腦和耳朵的精密合作，透過計算雙耳的時間差，幫助我們快速鎖定聲音的來源，讓我們可以快速判斷聲音來自哪個方向。這背後涉及一個學術名詞：雙耳時間差（Interaural Time Difference, ITD）。當聲音從左邊傳來時，左耳會先接收到聲音，而右耳會稍微晚一點接收到，這微小的時間差就成了我們定位聲音方向的關鍵依據。
舉個例子，假設你走在公園裡，突然聽到右邊有一隻很兇的狗在吠叫。狗叫聲會先傳進距離較近的右耳後再傳進左耳，雖然這時間差可能只有千分之一秒，但你的大腦卻能察覺這微小的差別，並精準判斷出聲音方向，讓你即時知道危險(惡犬)來自右邊。
📍什麼是雙耳時間差（ITD）？
l 雙耳時間差就是聲音到達左右耳的時間差，幫助我們判斷聲音來自哪個方向。
🔬雙耳時間差（ITD）的特性：
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時間解析能力 |
人類可辨識出小至 10 微秒 的聲音時間差，這種極致的時間感知讓我們能夠非常準確地判斷聲音來自哪個方向 (Zirn et al., 2018) |
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定位精準度 |
我們對於從正面傳來聲音的方位特別敏感，定位精準度甚至可達1度角。 (Smith & Price, 2014) |
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對中低頻特別敏感 |
ITD在中低頻（特別是約500 Hz）下的效果最為顯著，這是因為這些頻率的聲波在頭部繞射產生的時間差更容易被辨識。相對地，在高頻時，這種辨識能力會逐漸下降 (Zhang et al., 2016) |
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即使高頻也能定位 |
過去一般認為，高頻聲音的定位主要依賴雙耳音量差（ILD）；然而，即使人耳對高頻聲音的時間差（ITD）感知較弱，大腦仍能透過聲音包絡（envelope）的時間差進行辨識，顯示在高頻訊號中，ITD依然能為方位判斷提供有用線索。(Salminen et al., 2015) |
除了保護我們安全，ITD也為我們帶來生活中的小樂趣。像是音樂中的立體聲效果，就是利用聲音在左右耳之間的微小時間差，營造出聲音來自不同方向的感覺。這種技術讓我們在聽音樂時彷彿置身演奏現場。
有趣的是，這種聲音定位能力其實在嬰兒時期就已經開始發展，而且透過日常環境中的聲音刺激，會逐步變得更加敏銳( Peng et al., 2020)。不過，對於有聽力損失的人來說，這項能力可能會受到影響，但透過配戴合適的助聽器或人工電子耳等輔具，以及聽覺增能的訓練，仍然有機會可以增進ITD能力的。
所以說，耳朵不只是用來聽音樂或聊天的小工具，它是我們與世界互動、保障安全、享受音樂、感受空間感的重要夥伴。下次有人從背後喊你名字時，別忘了感謝你的耳朵，幫你瞬間鎖定聲音方向，讓你不用回頭也知道：「喔，是從右邊來的！」。
撰文者介紹：
王映婷聽力師
中山醫學大學語聽系聽力組碩士/台中教育大學早療所碩士
現任婦聯聽覺健康基金會附設台中至德聽語中心主任
審稿者介紹：
張憶萍資深聽力師
美國印第安那大學臨床聽力學博士
現任婦聯聽覺健康基金會副執行長
參考文獻：
1. Zirn, S., Angermeier, J., &Wesarg, T. (2018). Impact of the interaural stimulation timing mismatch on
localization performance in bimodal HA/CI users. Journal of theAcoustical Society of America, 143, 1939-1939. https://doi.org/10.1121/1.5036343.
2. Zhang, C., Wang, H., Xie, Q.,& Xiong, N. (2016). Interaural Time Difference Discrimination as a Function
of Frequency and Time Differences. Journal of Internet Technology,17, 243-253. https://doi.org/10.6138/JIT.2016.17.2.20151231.
3. Smith, R., & Price, S.(2014). Modelling of Human Low Frequency Sound Localization Acuity Demonstrates
Dominance of Spatial Variation of Interaural Time Difference and SuggestsUniform Just-Noticeable Differences in Interaural Time Difference. PLoS ONE, 9. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0089033.
4. Salminen, N., Altoè, A.,Takanen, M., Santala, O., & Pulkki, V. (2015). Human cortical sensitivity to interaural time difference in high-frequency sounds. Hearing Research, 323, 99-106. https://doi.org/10.1016/j.heares.2015.01.014.
5. Sunwoo, W., Delgutte, B., & Chung, Y. (2021). Chronic Bilateral Cochlear Implant Stimulation Partially
Restores Neural Binaural Sensitivity in Neonatally-Deaf Rabbits. The Journal of Neuroscience, 41, 3651 - 3664. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1076-20.2021.
6. Sunwoo, W., Delgutte, B., & Chung, Y. (2021). Chronic Bilateral Cochlear Implant Stimulation Partially
Restores Neural Binaural Sensitivity in Neonatally-Deaf Rabbits. TheJournal of Neuroscience, 41, 3651 - 3664.https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1076-20.2021.