Ha valaki benyit a szobába, ahol éppen ezt olvasod, akkor habozás nélkül a nyikorgó ajtó felé fordítod a tekintetedet.

Úgy tűnik hát, hogy a hangok mindig jönnek valahonnan. A hang lokalizációja teljesen automatikus és erőfeszítés nélküli, ráadásul nagyon gyorsan lejátszódik. Egy hang megszólalásakor a két fülbe érkező jelet nem két összetevőként, hanem egységében érzékeljük. Ha egy jel tőlünk balról érkezik, akkor nem azt mondjuk, hogy a bal fülünkbe erősebb jel jutott, illetve a hang előbb érte el a bal fület, mint a jobbot, hanem hogy a hang tőlünk balra szól.

A látás esetében, ami a valóságban jobbra van, az a szem retináján keletkező képen is jobbra van, ami balra van, az a képen is balra van – legalábbis legtöbbször.

A fülbe érkező akusztikus információ nem tartalmaz hasonló térbeli viszonyokat: kizárólag a hang erősségét, frekvenciáját és időbeliségét tudjuk felhasználni ahhoz, hogy a hang forrásának helyére következtessünk belőle.

Tehát míg látás esetében a tárgyak egymáshoz viszonyított helyzetének megállapítása nem kíván következtetést, hiszen mindez az információ benne van a retinán kialakuló képben, addig a hallás esetében különböző következtetési folyamatok szükségesek, amelyek segítségével rekonstruálható, hogy a tér mely pontjáról származik az adott hang.

Vannak olyan tulajdonságok, melyek az egyfülű hallásra jellemzőek - tehát egyik fülükre siketek is fel tudják dolgozni -, és az érzet helyének kialakulásában döntően fontosak. Ezeket monaurális jellemzőknek hívjuk. Ezekből az érzet távolságára, emelkedési szögére, valamint az előre/hátra irányok meghatározhatóságára következtethetünk.

A fülek közötti, interaurális jellemzők csak a kétfülűek számára hasznosíthatók. Ezek az ismérvek a két füljel eltérését, illetve viselkedésüket jellemzi. Ha változik az interaurális jellemző, mindig változik a monaurális is. A valóságban soha nem fordul elő, hogy ezek külön lépnek fel, hanem mindig együtt.

A hallási tér és a különböző térbeli helyek egyértelmű jellemzése miatt egy háromdimenziós polárkoordináta rendszert találtak ki. Ennek középpontjában a te buksi fejed van.

A horizontális, vagyis a vízszintes sík a fül hallójáratát és a szemet metszi, és lényegében ez határozza meg az elöl-hátult. A frontális, más néven homloksík erre merőleges, és a fejtetőn halad keresztül, szintén metszve a hallójáratot. Ezen a síkon értelmezzük a bal-jobb irányokat. A mediális sík mind a horizontális, mind a frontális síkokra merőleges, és a fej középvonalán halad át, vagyis mindkét fültől azonos távolságra található. Ezen a fent-lent irányokat ábrázolhatjuk. A három sík metszéspontja nagyjából a fej közepében van, és ez a középpont az egész rendszer kiindulópontja, minden irányt és távolságot ehhez viszonyítunk.

Sok koncertteremben figyelték meg, hogy amikor a hangerő növekszik, a hangesemények térbeli kiterjedése is növekszik - különösen oldalirányban, mélységben és fölfelé. Az észlelt kiterjedtség meredeken változik a hangintenzitással: ezt a hallórendszer nemlineáris hangosság jellemzőjével magyarázzák. Észlelésünket az is befolyásolja, hogy a hangerő növelésével egyre nagyobb mennyiségű visszavert hang bújik ki az elfedés alól, azaz válik hallhatóvá a háttérzaj fölött. Van azonban ennek más, részben biológiai, a törzsfejlődésbe beépült tapasztalati, részben társadalmi oka is. Ami hangosabb, az az uralkodó, tehát nagyobb méretű is, és aki uralkodik, az fölöttünk van.

Ha egy hang valamilyen irányban eltér a mediális (fent-lent) síktól, például közelebb van a jobb fülhöz, mint a balhoz, akkor két jellemzőben is változás történik. Egyrészt a hangforráshoz közelebbi fülbe előbb ér el a hang, másrészt ebben a fülben hangosabb lesz. A két fülbe érkező hang hangerejének eltérését fülek közötti, interaurális hangerőkülönbségnek (IHK), azt a jelenséget pedig, hogy a hangok eltérő időpillanatban érik el a két fület, fülek közötti, interaurális időkülönbségnek (IIK) nevezzük.

A vizsgálatok egy része egyetlen hangforrással történik, ami azt jelenti, hogy visszaverődések sincsenek.

A fülek közötti hangerőkülönbség elsősorban a fej és a fülkagyló árnyékoló hatásának köszönhető, mivel a hangforrással ellenkező oldali fülbe érkező hangnak át kell haladnia a fejen. Az észlelő rendszer a két fülbe érkező inger hangerejének különbségéből következtet a hangforrás pozíciójára.

Középről akkor halljuk a hangot, ha mindkét fülbe azonos intenzitású jel érkezik. Ha a bal fület 6 dB-vel (kétszer) nagyobb jellel ingereljük, mint a jobb fület, jó eséllyel balról halljuk a hangot, ha 20 dB-vel (tízszeresével), akkor biztosan.

Vigyázz, a következő példa nagyon szúrni fog, és ne fejhallgatón, hanem hangszórós hangsugárzón hallgassad, óvatosan, hogy ne lődd ki a magas hangszórót!

A helyzet azonban nem ennyire egyszerű: ugyanis a kisfrekvenciájú, mélyebb hangokat a koponya nem árnyékolja le.

Ahogy csökken a frekvencia, úgy nő a hullámhossz. 200 Hz-en kb. 1,7 méter, vagyis a kb. 20 cm széles emberi koponyát vidáman átugorja, kikerüli, nem akadály. 6 kHz-en ez a hullámhossz már alig 6 cm, tehát beleütközik a fejbe. Meg ne kérdezd, hogyan jött ki ez a két érték, hiszen tudod, hogy a hullámhossz a terjedési sebesség (hang esetén kb. 340 m/s) és a frekvencia hányadosa.

A mérést több frekvenciával is megismételték, és valóban azt kapták, hogy a kb. 500 Hz alatti hangok esetében nem volt lényeges eltérés a fülközi hangerőkülönbségben, viszont egy 6000 Hz-es hang esetében a fülközi hangerőkülönbség akár a 20 dB-t – tízszeres arányt – is elérhette. Vagyis ez a különbség elsősorban a magas hangok irányának meghatározását segíti, és ezek esetében nagyon hatékonyan működik.

A kísérleteket az emberi fejet utánzó műfejjel végezték úgy, hogy a mikrofonok membránja a dobhártya helyén volt.

A fülek közötti hangerőkülönbség ugyanis teljes mértékben fizikai jelenség, azaz egyszerűen a hangok terjedési sajátosságaiból fakad, nem valamilyen szubjektív tapasztalatból. A fülek közötti hangerőkülönbség jelentősége inkább az, hogy a hallás észlelő rendszere milyen feldolgozási mechanizmusokat fejlesztett ki annak érdekében, hogy ezt a paramétert kihasználja a hangok irányának meghatározásában.

Észreveheted például, hogy több olyan hely is létezik, ahol ugyanaz a hangerőkülönbség mérhető. Például a teljesen a fej előtt és a teljesen mögötte (0° és 180°) megszólaló hang egyformán kicsi fülek közötti hangerőkülönbséget okoz. Ez azt jelenti, hogy ha csak ezt az információt vesszük figyelembe, akkor nem tudjuk egyértelműen eldönteni, hogy előttünk vagy mögöttünk van-e a hangforrás. Sok ilyen nem egyértelmű térbeli irányt nyújtó pont létezik, és ezek a pontok egy kúp palástján helyezkednek el. Az egyértelmű lokalizációt adni nem képes pontok halmazát tévesztési kúpnak hívják.

Az is kiderült, hogy a hallópálya egyik kéreg alatti átkapcsoló állomásán, a középagyi alsó ikertestben (colliculus inferior) találhatók olyan idegsejtek, amelyeket mindkét oldalról elér a receptorokból továbbított ingerület.