Не менее важную роль, чем разность уровней, играет разность времен прихода сигналов к обоим ушам. Если принять расстояние между ушами, равное 2сантиметру, то при боковом звуке задержка прихода звуковой волны к одному из ушей может составить 630 микросекунд. Этой разности более-чем достаточно для определения местоположения источника звука.
На рис. 11.2 изображена диаграмма для двухканальной стереофонии, по которой можно определить приблизительный угол локализации мнимого источника в зависимости от разности уровней и отличий в фазах левого и правого каналов.
Интересный характер имеет зависимость локализации азимута от частоты. На частотах ниже 150 Гц азимутальная локализация практически невозможна. В спектральной полосе от 150 до 500 Гц азимутальное направление определяется на основе разницы громкостей, услышанных правым и левым ухом. На частотах от 500 до 1500 Гц азимут «рассчитывается» как по разнице громкостей, так и по разнице времен (фаз) звуков.
Зная линейные размеры головы (20 на 25 см в среднем) и скорость звука в воздушной среде (340 м/с), можно вычислить, что звуковая волна с частотой 2,5 Гц будет доходить до одного уха на период позднее, чем до другого. А на частоте порядка 1200 Гц задержка составит ровно половину периода. Таким образом, все звуки с частотой меньше 1,2 кГц можно локализовать по разности фаз в пределах полупериода. Для частот от 1,2 до 2,5 кГц фазовый сдвиг не работает, так как мозгу непонятно — то ли они опережают по фазе данный период, то ли отстают от предыдущего. Для частот от 1200 Гц и выше действует иной механизм — частотная локализация. Для средних и высоких частот готова является препятствием, порождающим, вследствие явления дифракции, отраженную волну. Сравнивая интенсивности прямых и отраженных волн, 4)и получаем возможность определения местоположения источника.
Если разница фаз содержит информацию о направлении, отличную от информации, вытекающей из разницы громкостей, то такие противоречия списываются на особенности акустики помещения.