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网膜的上部等等。这时，实验者所见到的视野全盘颠倒，一切物体看起来都是反转的。起初，实验者非常不习惯这种情景，视觉与触摸觉、动觉之间发生矛盾，用手触摸物体、在空间行动都发生困难。如想拿上面的物体，手常伸到下方，想拿右面物体，手常伸到左方。
经过８天以后，视觉逐渐与触摸觉、动觉协调起来。
在２１天以后，他就能比较完善地适应新的空间关系，周围的景象看起来正常了，也能行动自如。但是在取掉眼镜以后，又要重新经历适应空间环境的过程。这个实验证明了对空间方位的视觉并不为视象的位置所局限，而是多种分析器协同活动的结果。人作用于客观现实的时候，各种感觉相互校正、相互补充，使人在作用于客观现实的同时，也就正确地反映了客观现实。
对于上下方向的定位主要是依靠视觉和前庭分析器的协同活动实现的。在一般情况下，视觉起着主导作用。天空与地面的关系是上、下的最主要标志。当看到了天空与地面的时候，便知道哪里是上方，哪里是下方。此外，一般的物体多是处在垂直和水平方位的，如树木、烟囱都是垂直的；水面、屋脊都是水平的，这都是判断上、下的参考标志。飞行员主要根据观察天地线（地平线）与飞机所形成的关系位置来保持飞机的平衡状态。跳伞员在张伞之前的一段自由降落时间内，前庭分析器的平衡感觉失去作用，他仍然能根据视觉判断身体在空中的位置。如果人的视觉失去作用，依据前庭分析器，以自己身体位置为参考，仍然可以报告上、下的位置，但不如视觉参与时判断得准确。
在上下方向的定位中，视觉和平衡觉的相互关系可以由判断“垂直”和“水平”的实验来表明。在实验中，要求受试者在暗室
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里把一根在墙壁上的发光的棍棒调成绝对“垂直”和绝对“水平”
，这样便可以将受试者调节的结果与真正垂直和水平（以地心引力为标准的垂直和水平）
作比较，并求出偏差角度的数量值。
当受试者的身体在正直位置的时候，判断结果是相当准确的。但是如果受试者的头或身体倾斜了，判断就不很准确。头或身体的倾斜角度越大，错误就越大。但是总起来说，头和身体的位置对于判断垂直和水平方位的影响不很大。
在另一个实验中研究视野在判断垂直和水平中的作用。在一间普通实验室内设置了一个１×１×２米的小屋，小屋向一侧倾斜。屋的正面没有墙壁，内部放置一个小桌，在对面墙壁上是可调成垂直和水平的棍棒。受试者在三种条件下各用三种方法向小屋内部观察，把棍棒调成绝对垂直和绝对水平。实验结果（表３）
表明，在各种条件下受试者都把棍棒调成向小屋同样方向倾斜。
这说明垂直和水平的判断主要以视野为依据。当视野与身体位置发生矛盾，即使身体位置正常，垂直和水平的知觉也偏向视野的方位。当身体与视野都变位时，无论受试者向小屋同侧倾斜或异侧倾斜，垂直和水平的知觉更偏向小屋的方向。这时受试者依据身体位置判断方位更加困难，所以更多地依靠视觉确定方位。但是当受试者在较远距离以外，能看到小屋以外的整个实验室环境时，误差有减少的趋势，受试者能比较正确地判断垂直和水平方位。这个实验表明，人一般是以整个视野范围作为参考来判断垂直和水平的。视野中局部对象是作为整个视野的一部分被感知的。
因此，对视野局部对象的方位判断也就受着整个视野的影响，特别是视野越熟悉，影响就越大。这个实验也表明了知觉的整体性特征。
让受试者坐在一个方形小屋内部的倾斜椅上判断垂直和水平。小屋和椅子可以彼此单独倾斜。当小屋是正常位置而受试者
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身体倾斜的时候，错误很少。但当受试者身体位置正常而小屋倾斜的时候，错误增多。在小屋逐渐倾斜的过程中，受试者会错误地认为自己的身体倾斜了。小屋倾斜角度增大，个别受试者甚至以为自己身体倒转了。
当小屋和身体都倾斜的时候，错误最大，并且受试者不能凭自己的判断把小屋和椅子恢复到正直位置。在实验中，视觉与平衡觉的矛盾常使受试者产生头晕和恶心的感觉。
这可能是晕船症的原因之一。
以上一系列实验说明了在上下的空间方位判断中视觉和平衡觉的相互作用。根据实验结果看来，在一般情形下，视觉起着主导作用。这类的研究对于航空和潜水艇操作有重要意义。
表３垂直、水平方位判断的实验偏离真正垂直和水平的平均误差（误差均偏向视野方位）
实验条件小屋向左倾斜小屋向右倾斜２２°小屋向右倾斜２２°观察方法２２°受试者直立受试者从椅向相受试者坐椅向相受试者人数：７６同方向倾斜２４°反方向倾斜２４°人受试者人数：３３人受试者人数：１７人
１．距离２米通过圆筒观察１４．９°１９．４°２０．１°
２．靠近小屋前面观察１５．３°１３．７°—
３．距离２米自由观察８．５°１０．０°—
在宇宙飞行的失重情况下，前庭器官由于脱离地心引力的影响而失去了作用，同时宇宙空间又没有任何天与地的视觉参考标志，因此人便失去了上下的方向感觉。这时，所谓上下只是指头和脚的方向，仅有相对的意义。实际上，上和
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下是就地面与天空的关系而言的，宇宙空间是无所谓上下关系的。
如果在任何情况下都以地球关系作为上下依据的话，那么宇宙飞船在月球上着陆就应该说成是“向上升陆”了，这样说是没有意义的。在宇宙中人可以根据太阳系中的任何一个星球作为定向的标志。这时，人要通过仪表来确定自己的方位。
东、西、南、北的方向是就太阳的位置和地球的磁场而言的。
因此人必须以环境中某些熟悉物体作为参考才能定向。
如知道某一山丘是在正北方，某一工厂的汽笛声来自东方，室内的门是朝西开的等等，便可以根据陌生物体与这些熟悉物体的关系来确定陌生物体的方位。如果没有熟悉物体可作参考，就必须依靠罗盘或其它仪器来定向了。没有客观物体的参考，人是无法辨认东、西、南、北的方向的。
（二）听觉的方向定位人利用听分析器知觉声源的方向。正如双眼是知觉深度的器官一样，双耳是辨别声音方位的重要器官。在没有其它分析器参加的时候，声音的方向定位表现出以下几个规律。
１．声音在左右两侧时，辨认很少混乱。一个人不会将左方的声音误认为右方的声音。
２．如果确定声音是来自前方的话，前方水平线上（左一前一右）
的声音辨认最准确。
前方声音定位的误差不超过３°，偏向左右两侧的声音辨认得稍差。
３．对上下方向和前后方向的声音容易混乱，就是说，在前一上一后一下竖面上的声音容易相互混淆。上方的声音可
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能有１３机会误认为是下方的声音。正前方或上方的声音可能被误认为后方的声音。
４．用联接两耳的直线为轴，以直线的中点为顶点，向两侧各作一圆锥，圆锥围线与轴成４５°角。这就是说，每一耳朵都仿佛伸延出一个喇叭筒形的圆锥面（甲—乙—丙—丁）
，在每侧耳朵圆锥面上的各个声音容易相互混淆，如将前方左佩４５°的声音（乙）误认为上方左侧４５°的声音（丙）等等。
从以上规律可以看出，凡是位于两耳等距的声源（前—上—后—下竖面上的声音）
，或者任何两个声源，当它们距离两耳的条件完全相同的时候（甲—乙—丙—丁圆锥面上的声音）
，都容易发生辨认上的混乱。
这说明了声音的方向定位主要是双耳的机能。由于两耳所处的对侧位置，侧面声源的声波到达两耳所经的距离就不同。这个距离差别叫做“两耳距离差”。如果声源靠近一耳，音波必须绕过头颅约２７．５厘米的半圆周才能达到另一耳。两耳离开声源的距离不同所造成的两耳刺激强度差别、时间差别和位相差别是声音空间定位的主要依据。
１．由于两耳所处的对侧的位置，一个来自侧面的声音刺激物到两耳的强度是不一样的。与声源同侧的耳朵所获得的声音较强，由于音波受到头部的阻挡，对侧耳朵获得的声音较弱，声源便被定位在声音较强的一侧。低频声音因为波长较长，长波可以比较容易地绕过头部，所以两耳的强度差别较小。
对于高于３，０００赫的声音，两耳强度差别较大。
因此，两耳声音强度的差别是辨别高频声音方向的重要信号。
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２．由于两耳的位置不同，音波到达两耳的时间也不同。
一个来自侧面的声音先刺激同侧耳朵，后刺激对侧耳朵，声源便被定位在先获得刺激的一侧。音波传导速度为３４４米C秒，当声源从正中偏向侧面３°时，刺激两耳的时间差别为０．００００３秒，便感到声音偏向一侧。
刺激的时间差别越大，所感到的声音偏向侧面的角度越大。当声源从正中偏向侧面９０°时，两耳感受刺激的时间差别最大，达到０．０００８秒。对于５００—７００赫的声音，两耳辨别时间差别的能力最强。
３．音波是以连续的空气波动向前传播的。