Designing Sound

Head Response Transfer Function
Because both IID and ITD produce ambiguity, without further information our
brains make use of extra information to perceive elevation and avoid front-back
confusion. The nose plays a vital role in this. Having an obstruction on one
side of the head means the sound paths around it are not symmetrical, so we
are able to distinguish front and rear sources. The pinna of each ear acts as an
amplifier that favours signals in the direction we are looking, and since sounds
from behind must pass around it this adds to the front-rear discrimination. The
nose and cheekbones act to sweep sounds from the front towards the ears, and
being soft and fleshy they absorb some sounds in a way that helps us tell they
come from the front. Additionally the damping effects of hair and the posi-
tion of neck and shoulders contribute to our sense of sonic orientation. Since
these phenomena apparently rely on diffraction and absorption effects they are
sensitive to frequency. Higher frequencies don’t travel around the head as well
as low frequencies, so they are heard less on the opposite side. Sounds around
2kHz are more likely to be directionally confused.
Distance
We aren’t very good at gauging distance unless we know something about the
source. Familiar things like voices or the sound of a car can be judged fairly
well since we have an internal measure of how loud we expect it to be. For

---

6.1 Perceiving Sounds
81
strange sounds heard in the open it’s harder to tell whether it’s a quiet sound
close to us, or a loud sound at a distance. What we do is make some assump-
tions about sound from its spectrum. Since higher frequencies are attenuated
more with distance, if the sound fits the profile of something that should have a
high-frequency component, and that part is missing or quiet, then we perceive
it as farther away. Another psychoacoustic process is to use the environment
to judge the distance. If we are adjusted to a certain environment, like a room,
then we use the ratio of direct to reflected sound as a guide.
Source Identity
Given a choice of correlated sources we assign the nearest plausible source to be
the loudest. If you have two radios in the same room tuned to the same station
then the sound will seem to come from the closest one, even if that is quieter
than the other. This effect can be used in virtual modelling as a way to factor
out redundant correlated sources and subsume the source into one closest emit-
ter. The same psychoacoustic process is at work when we construct a stereo field
from two loudspeakers. If you sit between equidistant sources you do not hear
two separate left and right sounds but one that seems to come from the middle.