Daniel Courville

Procédés et systèmes d’enregistrement et de reproduction sonores en trois dimensionsThree-dimensional sound recording and reproduction: techniques and systems

Chapitre 1 : Le son, l’espace et l’audition directionnelleChapter 1: Sound, space and directional hearing

L’univers qui nous entoure présente des stimuli sonores pouvant venir de toutes les directions. Même dans l’espace sonore limité et contrôlé d’une salle de concert, les stimuli sonores, provenant directement de la source et des réflexions de parois diverses, présentent aux auditeurs un ensemble de directions, d’amplitudes et de fréquences variées, de telle sorte qu’ils constituent ainsi un espace véritablement tridimensionnel71. D’ailleurs, la littérature scientifique sur l’audition directionnelle, ou spatiale, concorde à dire que l’audition spatiale chez les humains peut être représentée par un champ de perception sphérique dont le centre est la tête ; c’est-à-dire qu’à des degrés divers de précision, nous pouvons identifier la position d’une source sonore n’importe où autour de nous92. Il est évident que la réalité n’est pas aussi simple, mais avec cette affirmation, nous obtenons une synthèse assez juste sur les capacités d’audition de l’humain. Même si ce n’est pas le but de cette recherche de tester comme telles les capacités humaines d’audition spatiale, la justification de la création d’un système de reproduction sonore tridimensionnelle passe d’abord par une revue des capacités de perception sonore spatiale de l’humain.The world around us presents sound stimuli that can come from any direction. Even in the limited and controlled sound space of a concert hall, sound stimuli, coming directly from the source and from reflections off various surfaces, present listeners with a set of varied directions, amplitudes and frequencies, so that they constitute a truly three-dimensional space71. Moreover, the scientific literature on directional, or spatial, hearing agrees that spatial hearing in humans can be represented by a spherical field of perception centred on the head; that is to say that, with varying degrees of precision, we can identify the position of a sound source anywhere around us92. Reality is obviously not so simple, but this statement gives us a fairly accurate summary of human hearing capabilities. Even though it is not the purpose of this research to test human spatial hearing capabilities as such, justifying the creation of a three-dimensional sound reproduction system first requires a review of the human capacity for spatial sound perception.

1.1Les mécanismes de l’audition directionnelleThe mechanisms of directional hearing

L’audition directionnelle chez l’humain dépend de plusieurs mécanismes qu’il est difficile de combiner en un seul modèle : c’est pourquoi l’audition directionnelle est toujours modélisée en deux ou trois mécanismes principaux qui contribuent dans la plus grande proportion au processus de localisation sonore. Nous allons décrire en détails ces principaux mécanismes. Le système de référence spatiale qui sera utilisé dans cette description, et pour tout le mémoire, est illustré par la figure 1.1. Nous y voyons que les trois dimensions dans le positionnement spatial par rapport à la tête sont les suivantes : l’axe X décrit les positions du devant à l’arrière, l’axe Y décrit les positions de gauche à droite et l’axe Z décrit les positions du haut au bas. Dans ce système, les directions des sons par rapport à la tête seront données en coordonnées polaires.Directional hearing in humans depends on several mechanisms that are difficult to combine into a single model: this is why directional hearing is always modelled as two or three main mechanisms that contribute most to the process of sound localization. We will describe these main mechanisms in detail. The spatial reference system that will be used in this description, and throughout the thesis, is illustrated in figure 1.1. It shows that the three dimensions of spatial positioning relative to the head are as follows: the X axis describes positions from front to back, the Y axis describes positions from left to right and the Z axis describes positions from top to bottom. In this system, the directions of sounds relative to the head will be given in polar coordinates.

Figure 1.1 Système de représentation sphérique de l’espace par rapport à la tête, où r est la distance, δ est l’élévation et φ est l’azimut. [D’après Blauert 7]Figure 1.1 Spherical coordinate system of space relative to the head, where r is the distance, δ is the elevation and φ is the azimuth. [After Blauert 7]

1.1.1La différence interaurale de tempsThe interaural time difference

La distance entre les deux oreilles, en contournant la tête, est le facteur physique principalement responsable de la différence dans le moment de captation par les oreilles d’un son donné. Cette différence temporelle variera selon l’azimut de la source sonore. Il n’y aura pas de différence temporelle pour une source situé à 0° ou 180° d’azimut, c’est-à-dire directement devant ou derrière l’auditeur. Si la source se déplace dans le plan horizontal (figure 1.1) à partir de l’azimut 0° ou 180°, la différence temporelle apparaîtra, augmentera progressivement et atteindra son maximum à l’azimut 90° ou 270°, donc vis-à-vis les oreilles. Pour ces azimuts, en établissant la distance entre les oreilles à 21,5 cm et la vitesse du son à 344 m/s, la différence temporelle maximale sera approximativement de 630 microsecondes (µs)7. Cette indication n’est pas absolue, puisque la distance entre les deux oreilles varie d’un individu à l’autre et la vitesse du son change avec la température de l’air.The distance between the two ears, going around the head, is the physical factor mainly responsible for the difference in the moment at which a given sound reaches each ear. This time difference will vary with the azimuth of the sound source. There will be no time difference for a source located at 0° or 180° azimuth, that is to say directly in front of or behind the listener. If the source moves in the horizontal plane (figure 1.1) away from azimuth 0° or 180°, a time difference will appear, increase progressively and reach its maximum at azimuth 90° or 270°, that is, facing the ears. For these azimuths, taking the distance between the ears to be 21.5 cm and the speed of sound to be 344 m/s, the maximum time difference will be approximately 630 microseconds (µs)7. This figure is not absolute, since the distance between the two ears varies from one individual to another and the speed of sound changes with air temperature.

La différence interaurale de temps aura un impact plus ou moins important dans la qualité de la localisation selon l’enveloppe du son et les fréquences qui le composent. Ainsi, pour les sons ayant des attaques rapides, la différence de temps peut être directement interprétée pour la localisation spatiale. Mais dans le cas de son continu ou avec attaque lente, c’est la différence de phase, conséquente à la différence de temps, qui sera interprétée pour localiser les sons. Il a été remarqué que seulement les différences de phase variant entre 0° et 180° peuvent être interprétées adéquatement. La qualité de l’interprétation de la différence de phase décroît rapidement à partir de 180° jusqu’à 360°. Ainsi, par exemple, pour un déphasage de 360°, on ne peut plus savoir s’il s’agit d’une différence de 0°, 360° ou 720°. Ce type d’erreur existera pour tout les déphasages supérieurs à 360°.The interaural time difference will have a greater or lesser impact on the quality of localization depending on the envelope of the sound and the frequencies it contains. Thus, for sounds with fast attacks, the time difference can be directly interpreted for spatial localization. But in the case of continuous sounds or sounds with slow attacks, it is the phase difference resulting from the time difference that will be interpreted to localize sounds. It has been observed that only phase differences between 0° and 180° can be interpreted adequately. The quality of the interpretation of the phase difference decreases rapidly from 180° up to 360°. Thus, for example, with a phase shift of 360°, it is no longer possible to know whether the difference is 0°, 360° or 720°. This type of error will occur for all phase shifts greater than 360°.

Le déphasage maximum efficace de 180° existera seulement avec la plus haute fréquence utile déterminée par sa demi-longueur d’onde correspondant à la distance entre les deux oreilles ou encore par sa demi-période correspondant à la différence temporelle maximale entre les deux oreilles. Donc, pour les fréquences dont la demi-longueur d’onde est de 21,5 cm ou plus (ou la demi-période est de 630 µs ou plus), soit 800 Hz en descendant, il y aura conséquemment différence interaurale de phase variant entre 180° et 0°, pouvant ainsi être interprétée pour le positionnement horizontal des sources sonores. Au-delà de cette fréquence de 800 Hz, pour des déphasages variant entre 180° et 360°, l’efficacité de la différence interaurale de temps décroît rapidement, pour devenir complètement inutile pour les fréquences dont la longueur d’onde est égale ou inférieure à la distance entre les oreilles, soit au-dessus de 1600 Hz7.The maximum effective phase shift of 180° will occur only at the highest useful frequency, determined by its half-wavelength corresponding to the distance between the two ears, or by its half-period corresponding to the maximum time difference between the two ears. Therefore, for frequencies whose half-wavelength is 21.5 cm or more (or whose half-period is 630 µs or more), that is, from 800 Hz downwards, there will consequently be an interaural phase difference between 180° and 0°, which can thus be interpreted for the horizontal positioning of sound sources. Above this frequency of 800 Hz, for phase shifts between 180° and 360°, the effectiveness of the interaural time difference decreases rapidly, becoming completely useless for frequencies whose wavelength is equal to or less than the distance between the ears, that is, above 1600 Hz7.

1.1.2La différence interaurale d’amplitudeThe interaural amplitude difference

Pour les fréquences de 2000 Hz en montant, la tête présente graduellement un obstacle acoustique majeur et l’absence de diffraction pour ces fréquences donne lieu à des différences d’amplitude, entre les deux oreilles, variant avec l’azimut de la source sonore7. Comme dans la différence interaurale de temps, la différence interaurale d’amplitude sera nulle quand la source sonore sera située aux azimuts 0° ou 180°. De même, la différence d’amplitude atteindra son maximum quand la source sera située aux azimuts 90° ou 270°. Il est toutefois beaucoup plus difficile de donner des chiffres précis sur ces différences d’amplitude, pour la bonne et simple raison que la distance de la source par rapport à l’auditeur devient elle aussi un facteur. La loi du carré-inverse, qui stipule que l’amplitude d’une source sonore sphérique décroît de 6 dB pour chaque doublement de distance (pour une source plus physiquement assimilable à un cylindre infini, l’amplitude ne décroira que de 3 dB pour chaque doublement de distance), aura un impact direct sur la différence interaurale d’amplitude. Il y aura en effet, pour un même azimut, beaucoup moins de différence interaurale d’amplitude pour une source éloignée que pour une source rapprochée. Il a toutefois été remarqué qu’une différence d’environ 15-20 dB donnera l’impression d’un déplacement latéral complet7, correspondant aux azimuts 90° ou 270°. Ce chiffre représente un cas extrême obtenu en laboratoire avec des ondes sinusoïdales de fréquences élevées. Il semblerait aussi qu’en différence interaurale d’amplitude, la durée de la source sonore ait une incidence proportionnelle sur la qualité de la localisation.For frequencies from 2000 Hz upwards, the head gradually becomes a major acoustic obstacle, and the absence of diffraction at these frequencies gives rise to amplitude differences between the two ears that vary with the azimuth of the sound source7. As with the interaural time difference, the interaural amplitude difference will be zero when the sound source is located at azimuth 0° or 180°. Likewise, the amplitude difference will reach its maximum when the source is located at azimuth 90° or 270°. It is however much more difficult to give precise figures for these amplitude differences, for the simple reason that the distance of the source from the listener also becomes a factor. The inverse-square law, which states that the amplitude of a spherical sound source decreases by 6 dB for each doubling of distance (for a source physically closer to an infinite cylinder, the amplitude will decrease by only 3 dB for each doubling of distance), will have a direct impact on the interaural amplitude difference. For the same azimuth, there will indeed be much less interaural amplitude difference for a distant source than for a nearby one. It has nevertheless been observed that a difference of about 15-20 dB gives the impression of a complete lateral displacement7, corresponding to azimuth 90° or 270°. This figure represents an extreme case obtained in the laboratory with high-frequency sine waves. It would also seem that, for the interaural amplitude difference, the duration of the sound source has a proportional effect on the quality of localization.

La plupart des recherches sur l’audition directionnelle ont été faites à partir de l’audition de sons purs à des fréquences fixes, ce qui représente, nous l’avons déjà dit, un cas extrême pour le système d’audition. La vie courante ne présente que très peu de cas où l’on dépend uniquement de la différence interaurale de temps ou de la différence interaurale d’amplitude pour évaluer la direction d’un son. La majorité des sons forment des ondes complexes, dont l’ensemble des fréquences les composant les fait dépendre à la fois des différences interaurales de temps et des différences interaurales d’amplitude pour leur localisation spatiale. Toutefois, même dans les meilleures conditions, ces deux mécanismes ne suffisent pas pour expliquer notre capacité à détecter l’élévation d’une source sonore.Most research on directional hearing has been carried out by listening to pure tones at fixed frequencies, which represents, as we have already said, an extreme case for the auditory system. Everyday life presents very few cases where we depend solely on the interaural time difference or the interaural amplitude difference to assess the direction of a sound. Most sounds form complex waves, whose component frequencies make them depend on both interaural time differences and interaural amplitude differences for their spatial localization. However, even under the best conditions, these two mechanisms are not sufficient to explain our ability to detect the elevation of a sound source.

1.1.3Les modifications de l’oreille externeThe modifications of the outer ear

Depuis la deuxième moitié du XXe siècle, les recherches sur l’audition directionnelle ont accordé une attention particulière à la fonction de l’oreille externe dans l’évaluation directionnelle du son.Since the second half of the 20th century, research on directional hearing has paid particular attention to the role of the outer ear in the directional assessment of sound.

« Acoustiquement, le pavillon de l’oreille fonctionne comme un filtre linéaire dont la fonction de transfert dépend à la fois de la direction et de la distance de la source sonore. En apportant des modifications linéaires aux signaux sonores incidents, variant selon la direction et la distance, le pavillon encode les caractéristiques spatiales du champ sonore en caractéristiques temporelles et spectrales. »7“Acoustically, the pinna functions as a linear filter whose transfer function depends on both the direction and the distance of the sound source. By making linear modifications to the incident sound signals, which vary with direction and distance, the pinna encodes the spatial characteristics of the sound field into temporal and spectral characteristics.”7

Ainsi, pour les fréquences supérieures à environ 2000 Hz, chaque variation angulaire d’une source sonore dans le plan médian résulte en une modification par les creux et les bosses du pavillon de l’oreille de la réponse en fréquence. Par exemple, dans le cas où le son se situerait directement devant ou derrière l’auditeur (0° ou 180° d’azimut) avec une élévation arbitraire, il n’y aurait aucune différence interaurale de temps ou d’amplitude, ce qui ne laisserait que les modifications de l’oreille externe pour donner les informations sur la position dans le plan médian de la source sonore. Puisque l’information utilisée est uniquement d’ordre spectral, un son du type bruit blanc ou bruit rose sera plus facile à localiser. Toutefois, les sons naturels n’affichant pas ce type de signature spectrale très riche, exception faite peut-être de l’eau en mouvement rapide, il peut persister une incertitude dans la localisation de la source sonore.Thus, for frequencies above about 2000 Hz, each angular change of a sound source in the median plane results in a modification of the frequency response by the hollows and ridges of the pinna. For example, if the sound were located directly in front of or behind the listener (0° or 180° azimuth) at an arbitrary elevation, there would be no interaural time or amplitude difference, leaving only the modifications of the outer ear to provide information on the position of the sound source in the median plane. Since the information used is purely spectral, a sound such as white or pink noise will be easier to localize. However, since natural sounds do not show this type of very rich spectral signature, with the possible exception of fast-moving water, some uncertainty may remain in the localization of the sound source.

Pour saisir de manière plus visuelle le fonctionnement du pavillon de l’oreille dans la localisation sonore, nous avons imaginé un processus basé sur la symétrie des trajectoires des rayons colinéaires dans le plan médian (fig. 1.1). Nous remarquons d’abord qu’il peut y avoir un nombre infini de droites passant par le centre du plan médian. Si ces droites sont assimilées à des directions de sources sonores, nous constatons que, pour chacune de ces droites, les obstacles qu’elle rencontrera sur le pavillon, de part et d’autre du centre, ne seront pas symétriques. La discrimination angulaire se fait de cette façon sur 360° et il n’y aura pas de confusion entre l’élévation d’une source sonore donnée et son élévation colinéaire correspondante, 180° plus loin. C’est pourquoi nous pensons que de traiter séparément la question de la discrimination angulaire en élévation et la discrimination avant/arrière en localisation horizontale, comme le font souvent les études, devient un peu redondant. Puisque ces deux types de discrimination angulaire relèvent des modifications apportées par le pavillon de l’oreille, nous pensons qu’il est préférable de traiter globalement de la discrimination angulaire dans le plan médian.To grasp more visually how the pinna works in sound localization, we have imagined a process based on the symmetry of the paths of collinear rays in the median plane (fig. 1.1). We first note that there can be an infinite number of straight lines passing through the centre of the median plane. If these lines are taken as directions of sound sources, we observe that, for each of these lines, the obstacles it encounters on the pinna, on either side of the centre, will not be symmetrical. Angular discrimination thus operates over 360°, and there will be no confusion between the elevation of a given sound source and its corresponding collinear elevation, 180° further on. This is why we believe that dealing separately with angular discrimination in elevation and front/back discrimination in horizontal localization, as studies often do, becomes somewhat redundant. Since both types of angular discrimination depend on the modifications made by the pinna, we believe it is preferable to deal with angular discrimination in the median plane as a whole.

1.1.4Autres facteursOther factors

Nous nous contenterons de mentionner rapidement que d’autres facteurs entrent en ligne de compte en ce qui concerne l’audition directionnelle. On parle entre autres des mouvements de la tête7. Ces mouvements auront pour fonction de re-situer la source sonore dans un secteur de perception spatiale où la précision directionnelle sera plus grande et de diminuer ainsi l’incertitude quant à la localisation de cette source. Les mouvements de la tête sont donc normaux et même, jusqu’à un certain point, de l’ordre des réflexes.We will simply mention briefly that other factors come into play in directional hearing. These include head movements7. The function of these movements is to reposition the sound source within an area of spatial perception where directional precision is greater, and thus to reduce uncertainty about the location of that source. Head movements are therefore normal and even, to a certain extent, reflexive.

Il faut mentionner aussi la question de la conductivité de la structure osseuse du corps, spécialement de la tête, et des réflexions sonores causées principalement par le thorax7. Les indices de localisation fournis par ces mécanismes ne sont pas nécessairement de très bonne qualité : par exemple, les différents vêtements que nous portons affectent probablement la performance réflexive du thorax, allant ainsi d’une bonne capacité de réflexion à l’absorption totale de certaines fréquences aiguës. De tous les mécanismes de l’audition directionnelle, ils sont les plus vulnérables aux variables extérieures.Mention should also be made of the conductivity of the body’s bone structure, especially that of the head, and of sound reflections caused mainly by the thorax7. The localization cues provided by these mechanisms are not necessarily of very good quality: for example, the different clothes we wear probably affect the reflective performance of the thorax, ranging from good reflectivity to total absorption of certain high frequencies. Of all the mechanisms of directional hearing, they are the most vulnerable to external variables.

1.1.4.1La loi du premier front acoustiqueThe law of the first wavefront

Mentionnons rapidement un phénomène qui a été observé lorsque deux sources sonores fixes et identiques, mais non simultanées, sont entendues. Si la différence temporelle entre les deux sources n’est pas supérieure à 37 millisecondes (ms), notre système auditif interprétera la direction du phénomène acoustique comme étant celle de la première source entendue7. Au delà de cette limite de 37 ms, le deuxième son ne fusionnera plus avec le premier et sera clairement perçu comme un écho. Soulignons ici qu’il s’agit bien d’un procédé d’interprétation mentale indépendant de la différence interaurale de temps. En effet, en faisant abstraction de l’élévation, deux sources sonores pourraient être dans des positions azimutales miroirs par rapport au plan frontal (45° et 135° par exemple) et créer de cette manière une différence interaurale de temps identique pour chacune d’elle. Dans ce cas, la loi du premier front acoustique s’appliquerait et la source ayant la priorité temporelle serait la seule perçue dans l’évaluation directionnelle.Let us briefly mention a phenomenon that has been observed when two fixed and identical, but non-simultaneous, sound sources are heard. If the time difference between the two sources is not greater than 37 milliseconds (ms), our auditory system will interpret the direction of the acoustic phenomenon as being that of the first source heard7. Beyond this 37 ms limit, the second sound will no longer fuse with the first and will clearly be perceived as an echo. Let us stress here that this is indeed a process of mental interpretation independent of the interaural time difference. Indeed, leaving elevation aside, two sound sources could be in mirror-image azimuthal positions with respect to the frontal plane (45° and 135° for example) and thus create an identical interaural time difference for each of them. In this case, the law of the first wavefront would apply and the source with temporal priority would be the only one perceived in the directional assessment.

1.2Précision directionnelle du système auditifDirectional precision of the auditory system

La performance dans la précision directionnelle de notre système auditif dépend généralement de la largeur de la bande spectrale de la source sonore. Plus cette bande sera étendue, plus la direction de « l’événement auditif »7, c’est-à-dire notre interprétation perceptuelle de la source sonore, correspondra à la direction réelle de la source sonore. Ainsi, les sons complexes couvrant plusieurs octaves, et idéalement avec des enveloppes aux attaques rapides, seront toujours aisément localisables82. Par leurs caractéristiques, ces sons feront appel à la différence interaurale de temps, la différence interaurale d’amplitude et aux modifications du pavillon de l’oreille pour permettre la localisation. Cette conjugaison des mécanismes apportera une redondance des indices de localisation et créera un événement auditif dont la correspondance spatiale à la source sonore originale sera très élevée. Par contre, pour les sons simples comme une onde sinusoïdale sans attaque précise, un seul mécanisme de localisation sera sollicité. L’absence de redondance dans les indices de localisation contribuera à augmenter l’imprécision résiduelle de localisation, le « flou de localisation »7, de l’événement auditif par rapport à la source originale.The directional precision of our auditory system generally depends on the spectral bandwidth of the sound source. The wider this band, the more the direction of the “auditory event”7, that is, our perceptual interpretation of the sound source, will correspond to the actual direction of the sound source. Thus, complex sounds covering several octaves, ideally with fast-attack envelopes, will always be easy to localize82. Because of their characteristics, these sounds will call upon the interaural time difference, the interaural amplitude difference and the modifications of the pinna to allow localization. This combination of mechanisms will provide redundant localization cues and create an auditory event whose spatial correspondence to the original sound source will be very high. On the other hand, for simple sounds such as a sine wave without a precise attack, only one localization mechanism will be called upon. The absence of redundancy in localization cues will contribute to increasing the residual imprecision of localization, the “localization blur”7, of the auditory event in relation to the original source.

Le flou de localisation n’est pas uniforme sur toute la sphère de perception et varie en fonction des mécanismes de localisation qui seront sollicités. La localisation dans le plan horizontal (fig. 1.1) fera appel à la différence interaurale de temps et la différence interaurale d’amplitude. Mesuré avec des impulsions de 100 ms de bruit blanc, le flou de localisation dans le plan horizontal est de 8° pour une source directement devant l’auditeur, de 20° pour une source vis-à-vis les oreilles et de 11° pour une source directement derrière l’auditeur7. Le flou de localisation variera de façon graduelle et continue entre ces azimuts.Localization blur is not uniform over the whole sphere of perception and varies according to the localization mechanisms called upon. Localization in the horizontal plane (fig. 1.1) will rely on the interaural time difference and the interaural amplitude difference. Measured with 100 ms bursts of white noise, localization blur in the horizontal plane is 8° for a source directly in front of the listener, 20° for a source facing the ears and 11° for a source directly behind the listener7. Localization blur varies gradually and continuously between these azimuths.

On peut s’attendre à ce que le flou de localisation dans le plan médian (fig. 1.1), où seules les modifications du pavillon de l’oreille donnent l’information nécessaire, soit plus grand que dans le plan horizontal. Comme le mentionne Blauert, l’expérience auditive préalable des sujets devrait alors jouer un rôle important dans la diminution du flou de localisation dans le plan médian. Cela a effectivement été vérifié. Mesuré avec la voix d’une personne connue comme source sonore, le flou de localisation dans le plan médian est, pour la partie se situant devant la tête, de 18° pour une source à 0° d’élévation, de 20° pour une source à 30° d’élévation et de 26° pour une source à 75° d’élévation7. Pour la partie du plan médian se situant derrière la tête, le flou de localisation est de 30° pour une source à 27° d’élévation et de 44° pour une source à 68° d’élévation7. On peut extrapoler sur le fait que le flou de localisation aurait été probablement moins grand si les tests dans le plan médian avaient été menés avec du bruit blanc. Même si, a priori, le bruit blanc n’est pas une source sonore qui fait partie de l’expérience auditive courante, un peu d’entraînement auditif aurait sûrement pu changer cela. Toutefois, même la reconnaissance de la source sonore ne peut contrer les situations où cette source présente une largeur de bande très réduite : à moins de 2/3 d’octave, l’évaluation de la direction dans le plan médian devient impossible.One would expect localization blur in the median plane (fig. 1.1), where only the modifications of the pinna provide the necessary information, to be greater than in the horizontal plane. As Blauert points out, the subjects’ prior auditory experience should then play an important role in reducing localization blur in the median plane. This has indeed been verified. Measured with the voice of a familiar person as the sound source, localization blur in the median plane is, for the part in front of the head, 18° for a source at 0° elevation, 20° for a source at 30° elevation and 26° for a source at 75° elevation7. For the part of the median plane behind the head, localization blur is 30° for a source at 27° elevation and 44° for a source at 68° elevation7. One may speculate that localization blur would probably have been smaller if the tests in the median plane had been conducted with white noise. Even though white noise is not, a priori, a sound source that is part of everyday auditory experience, a little ear training could surely have changed that. However, even recognition of the sound source cannot overcome situations where that source has a very narrow bandwidth: below 2/3 of an octave, assessing direction in the median plane becomes impossible.

Quoiqu’il en soit, la zone critique de fréquences où le flou de localisation est le plus grand, et ce peut importe l’azimut ou l’élévation de la source, est aux alentours de 2000 Hz. Puisque la différence interaurale de phase diminue graduellement d’efficacité à partir de 800 Hz et que la différence interaurale d’amplitude n’est pas vraiment fonctionnelle avant 2000 Hz, il y a un manque de chevauchement des zones couvertes efficacement par ces mécanismes de localisation. Notre manque de discrimination directionnelle autour de 2000 Hz explique aussi, en partie, que notre plus grande sensibilité à l’amplitude acoustique se situe dans ce secteur de fréquences, tel que confirmé par les courbes d’isosonie adopté par le International Organization for Standardization (ISO) en 198788.Be that as it may, the critical frequency region where localization blur is greatest, regardless of the azimuth or elevation of the source, is around 2000 Hz. Since the interaural phase difference gradually loses effectiveness from 800 Hz upwards and the interaural amplitude difference is not really functional below 2000 Hz, there is a lack of overlap between the regions covered effectively by these localization mechanisms. Our lack of directional discrimination around 2000 Hz also partly explains why our greatest sensitivity to acoustic amplitude lies in this frequency region, as confirmed by the equal-loudness contours adopted by the International Organization for Standardization (ISO) in 198788.