Designing Sound

Interaural Time Difference
The interaural time difference (ITD) is the time difference between the arrival
of the same sound at each ear. Simply, if the sound arrives at the right ear
before the left it’s very likely the source is located in the right field. ITD is
most effective at frequencies below 700Hz because of the wavelengths involved.
The brain appears to be doing a cross correlation of the sources, so when
more than a whole wavelength will fit into the interaural distance, about 15 to
25cm, then ambiguity arises. This happens above 1
.
5kHz where ITD stops

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Psychoacoustics
working. If the radius of the head is
r
and
θ
is the angle from the middle (the
direction of the nose), then if
c
is the speed of sound
IT D
=
r
(
θ
+ sin(
θ
))
c
(6.1)
When we already have the ITD and want to know the angle, a simplified rear-
rangement of the formula gives
sin
−
1
θ
=
c
×
IT D
2
r
(6.2)
Interaural Intensity Difference
Simply, if the sound is louder in the right ear than the left it’s very likely
the source is located in the right field. With only two ears we are not able to
determine the exact sound source location using interaural intensity difference
(IID). Sources emanating from points on a curve with the same azimuth yield
the same interaural intensity difference. So this information constrains the pos-
sible locations but is only one part of the whole picture. The absolute intensity
difference is actually rather small, so the occlusion offered by the head, the
acoustic shadow
it casts, plays an important part, particularly for higher fre-
quencies. Localisation requires using both pieces of information and making
a best guess from the available data. IID becomes effective above 700Hz but
really works properly above 1
.
5kHz, for complementary reasons to the ITD
range. When IID cues contradict ITD ones, the ITD information wins if the
frequencies are mainly above 1
.
5kHz.