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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。
一个侧面的音波作用在两耳上的位相可能不同，两耳刺激物在位相上的差别使人感到声音是来自侧面的。低频声音的波长较长，产生位相差别的机会可能大些，所以位相差别可能是辨别低频声音方向的信号之一。
在听觉空间定向中，人的身体和头部的运动是判断声音方位的重要辅助依据。身体和头部的运动可以使双耳的刺激差别发生变化，一个正后方的声音，如果判断不准，将头向右转动便能听出声音是在头的右侧。由于人自己知道头部转动的方向，所以能够推论出声音是在后方。在生活中人经常转动躯体和头部的位置使双耳的刺激差别不断变化，帮助精确地判断声音的方位。即使仅用一只耳朵，借助头部和身体的转动也不难确定声音的方位。
盲人具有高度发展的听觉空间定向的能力。他不仅能够精确地辨别声源的方位，而且能够根据自己发出的声响（脚步声、手杖触地声等）的回音感知障碍物。过去认为，盲人的皮肤感觉非
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常发达，在他接近物体时，能用面部皮肤感知到空气的回流来躲避障碍物。有人把盲人的这种本领称做“面部视觉”能力。最近的实验材料表明，把盲人的面部用毡子遮住，他仍然能够回避障碍物，而把他的耳朵塞住或让他赤脚在地毯上行走，便丧失了回避障碍物的能力。这说明，盲人有高度发展的听觉能力，借感知音波来躲避障碍物，所谓的“面部视觉”是不存在的。
在一个控制实验中，盲人受试者安静地坐在位子上，戴上耳机，耳机通过长电线与主试者方面的话筒相接通。主试者手持话筒于身前，逐渐走向室内预设的屏壁。每逢主试者接近屏壁，受试者都能通知他停止前进，避免与屏壁相撞。实验表明，盲人可以根据声响的回音来躲避障碍物。
在听觉与其它分析器的活动发生矛盾的时候，人一般是根据对周围环境的理解来对声音定向的。如在听报告或者看宽银幕电影的时候，虽然扩音器的声音来自侧面，而我们仍然听到声音是从报告人或幕上演员口中说出的。但是一旦扩音器有了故障，发出吱吱的声音，我们便会觉得这种叫声是由侧面扩音器发出的。可见，知觉对象的意义是知觉的重要条件。
人在生活环境中，利用各种分析器的协同活动对刺激物进行方向定位。视觉观察对象的所在，听觉感知对象声音的方位，触觉、动觉、静觉探索自己身体与客体的空间关系。
在一定情况下，嗅觉也能帮助确定刺激物的方位。在人的实践活动中，这些分析器协同活动，相互补充，不断提高空间定向的能力，即使某一分析器失去了作用，人仍然能够比较正确地辨认空间关系。
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第四节 时间知觉
一 时间知觉的各种依据
时间知觉是对客观现象的延续性和顺序性的反映。人总是通过某种衡量时间的媒介来反映时间的。这些媒介可能是自然界的周期性现象和其它客观标志，也可能是机体内部的一些生理状态。
人类发明了精确的计时工具——时钟和日历，人的日常活动（如作息时间）就根据时钟的计时单位来调节，较长时间的生活活动就借助日历的年、月、日和星期来计算。在没有计时工具的条件下，人们只是根据自然界的周期性现象计时的，如太阳的升落、昼夜的交替、月亮的盈亏、季节的变化等等。古代的人根据季节、月日的计算播种和收获。人的许多有关时间的生活习惯都是对客观现象所形成的条件反射。例如有些人每天早晨准时起床，仔细分析一下，他们的按时起床的习惯是与某些客观事件有联系的，如天色的明亮程度、街上的喧哗、邻居早上的活动等等。因此常有因阴天或环境安静而起晚的现象。
盲人常常能较精确地判断时间，甚至能说出某一时刻是几点几分。他们是根据某一具有固定时间性的事件发生之后，所进行活动的多寡来计算时间的。例如听过下课铃声后，又走到食堂、洗手、吃饭等等。由于知道下课铃声是十二点，同时又对每一项活动所需的时