A percepção de direção está ligada tanto à relação de fase do som ao chegar nos ouvidos quanto à intensidade relativa do sinal que chega a cada um dos ouvidos.
Para sons de frequências mais altas (cujo comprimento de onda é pequeno), o ouvido que está na faixa de sombra acústica (causada pela cabeça e orelha) recebe uma intensidade relativamente menor, já que as ondas não podem dar a volta na cabeça. Nas frequências médias, existe uma diferença de fase devida à diferença do tempo de chagada do som em um ouvido em relação ao outro, o que combinado com a diferença de intensidade proporciona uma localização aproximada do som. Para frequências graves (cujo comprimento de onda é bem maior que o tamanho de uma cabeça), a onda circunda o ouvido e a diferença de fase é mínima, o que dificulta a percepção de direção.
A sensibilidade do ouvido é tão fina que podemos perceber a direção também no plano vertical, onde diferenças de fase e intensidade são mínimas (exceto no plano vertical de indiscriminação que corresponde à uma linha vertical exatamente à nossa frente).
Pequenas movimentações da cabeça também ajudam na percepção de direção sonora. Tudo isso, aliado à influência que a localização visual exerce sobre nossa percepção, resulta na discriminação de direção das fontes sonoras que nos cercam.
Percepção do Ambiente
A percepção do ambiente acústico envolve um número grande de variáveis (tamanho, forma, materiais, posição da fonte, posição do ouvinte, etc) e por isso seu estudo se dá através de conclusões estatísticas.
Cada ambiente altera as características do som e isso pode ajudar a inferir sobre as qualidades espaciais de um ambiente pela audição.
Uma característica importante é a ressonância, relacionada ao tamanho e geometria das salas, em que certas frequências tendem a ser acentuadas em certas localizações. Frequências mais graves cujo comprimento de onda coincide com as dimensões da sala tendem a ser acentuadas em função da formação de ondas estacionárias. Dois fatores são importantes em relação à ressonância :
1) a sensação de ressonância muda em diferentes posições da sala;
2) próximo a paredes e outras superfícies reflexivas, tende-se a ouvir as ressonâncias com maior intensidade.
A reverberação combinada com a ressonância nos dá uma idéia intuitiva do espaço sonoro. Existem vários fatores que constituem a reverberação, mas a idéia mais importante pode ser identificada com a sua duração. O tempo de reverberação (também conhecido como RT60) para uma sala particular refere-se ao tempo em que o nível de um som demora para baixar em 60dB depois que a fonte sonora deixou de emiti-lo. Isso depende do tamanho da sala, da reflexão das superfícies e das frequências que compõem o som.
Dummy head synthesis
Simula, através da gravação, diferenças interaurais de amplitude e fase, recriando as modificações espectrais causadas pelo ouvido externo, cabeça, ombros e torso.
Essas mudanças estão relacionadas à HRTF (head-related transfer function).