Aggazzotti and binaural ITD history

["Richard F. Lyon" <DickLyon@xxxxxxx>]

I have some interesting old Italian and French 
papers now, bearing on the history of the ITD cue 
in binaural theories.  Copies on request.  Notes 
on findings follow.

It's pretty clear that the widespread attribution 
of early ITD studies to Aggazzotti 1911 are just 
wrong, probably all copied from one guy's 
original citation error.  In 1922, Henri Piéron 
cited the wrong Aggazzotti paper, and a dozen or 
more articles and books have gotten the history 
wrong ever since.  The results he quotes are 
actually from Aggazzotti 1921, by which time ITD 
was pretty widely investigated, so it rather 
changes the historical sequence (the print in the 
1921 journal was pretty screwed up, so I can't 
get a scan to OCR; I have good OCR of the 1911 
one, so was able to study it more thoroughly with 
the help of translation).

Piéron started the confusion:

@article{pieron1922,
  author = {Pi\'eron, Henri},
  title = {L'orientation auditive latérale},
  year = {1922},
  journal = {L'ann\'ee psychologique},
  volume = {23},
  pages = {186--213}
}

Piéron wrote:

A. Aggazzotti, dès 1911, a constaté qu'avec deux bruits égaux,
mais parvenant à des moments différents aux deux oreilles, on pouvait
indiquer la première oreille atteinte, par un jugement de localisation
apparente de la source du bruit de ce côté, pour un intervalle
de temps extrêmement court, de 0ms07, soit 7 cent millièmes de
seconde. La latéralisation put même être obtenue sans erreur, alors
que la source unique du bruit était déplacée de 4° à droite ou à
gauche du point de symétrie (4°5, avait déjà trouvé Bloch en 1901),
ce qui correspondrait à 0ms03, ou 3 cent- millièmes.
(where I mubstituted ms for the sigma)
roughly:
A. Aggazzotti, since 1911, noted that with two equal noise,
but arriving at different times in both ears, one could
indicate the first affected ear, a trial location
apparent source of noise on that side, for an interval
extremely short time, of 0ms07 or 7 hundred thousandths of
second. Lateralization could even be obtained without error, then
that the only source of noise was shifted from 4 ° to the right or
left of the symmetry point (4 ° 5, had already found in Bloch, 1901)
which would correspond to 0ms03 or 3 hundred thousandths.

This mis-dated attribution was copied by Mark R. 
Rosenzweig in 1954 and 1961 papers, like here:

"The hypothesis that dichotic time provides a 
basis for localization seems first to have been 
proposed seriously by Mallock (1908) and first to 
have been demonstrated experimentally by 
Aggazzotti (1911)."

Pyschological Bulletin  1961  Volume 58, Issue 5 (Sep)
Development of research on the physiological 
mechanisms of auditory localization.
Rosenzweig, Mark
Pages 376-389

I've found Rosenzweig's paper, and it's quite 
excellent, full of old binaural history that I 
had missed; except for this odd bit about 
Aggazzotti.  I looked Rosenzweig up and was sad 
to discover that he passed away in 2009.

What I found in Aggazzotti:

The smallest interval that Aggazzotti 
investigated was 0.001 second, which is too large 
to be a valid ITD cue, and his subjects were only 
telling which stimulus came first (left ear or 
right ear); there was no directional aspect to 
the test, as far as I can make out, but he did 
hypothesize at the end that time difference had 
something to do with detecting sound direction.


Aggazzotti 1911 p570-71, from unretouched OCR and translate:

The minimum time interval in which attention would not
plus the ability to follow individual acoustic stimuli, would seem to
about four thousandths of a second. When the excitement alternate
for example, between eye and ear, the minimum time interval
perceptible not reach this limit (0.04 ear first).
The fact that we have observed that the minimum time interval
perceptible sensations affecting either between the two ears
and less than 0.001 seconds (series B, III, IV), does not contradict
the assumption that the focus in order to set up different elements
sensory needs a longer time, 0.004 seconds. We
in fact, pointed out that the appreciation of the minimum interval
perceptible time in these conditions, you do not need to fix
attention to every sensation, and indeed the appreciation is all the more
prompt and accurate, as you can make abstraction by the attention.
Under these conditions, the appreciation is based on a special feeling
Central, which is not possible to interpret.
Pure Independent by attention, I think the biggest difficulty
you have to appreciate the time interval between the sensations when
they follow one another very slowly. Not only in appreciation
intervals of time, but even if you evaluate the lengths or
weights. errors are greater if the terms of comparison are large,
Even for smaller frequencies, as for larger, the difficulties
to appreciate the time interval between the feelings are more
when the stimuli affect either separate components.
An exception to this experience with visual stimuli and an interesting
lateral region of the retina (Figure 3), in which we have seen that
difficulties for very small frequencies are roughly equal when
stimuli affect both eyes simultaneously and the two
eyes alternately.

from Adobe Acrobat's OCR, from Canon copier 600 dpi scan:

L'intervallo di tempo minimo col quale l'attenzione non avrebbe
più la possibilità di segùire i singoli eccitamenti acustici, parrebbe di
circa quattro millesimi di secondo. Quando gli eccitamenti si alternano,
per esempio, fra orecchio e occhio, il minimo intervallo di tempo
percettibile non raggiunge questo limite (0,04 orecchio prima).
Il fatto che abbiamo osservato che il minimo intervallo di tempo
percettibile fra sensazioni che interessano alternativamente le due orecchie
e minore di 0,001 secondi (serie B, III, IV), non contraddice
la supposizione che l'attenzione per potersi fissare su diversi elementi
sensitivi abbia bisogno di un tempo più lungo, 0,004 secondi. Abbiamo
infatti fatto osservare, che l'apprezzamento del minimo intervallo di
tempo percettibile in queste condizioni, si fa senza bisogno di fissare
l'attenzione su ciascuna sensazione; anzi l'apprezzamento è tanto più
pronto e esatto, quanto più si riesce a fare astrazione dall'attenzione.
In tali condizioni l'apprezzamento si fa in base ad una speciale sensazione
centrale, che non è possibile interpretare.
Pure indipendente dall'attenzione, credo sia la maggiore difficoltà
che si ha nell'apprezzare l'intervallo di tempo fra le sensazioni, quando
queste si susseguono molto lentamente. Non solo nell'apprezzamento
degli intervalli di tempo, ma anche se si valutano delle lunghezze o
dei pesi. gli errori sono maggiori se i termini di confronto sono grandi,
Anche per le più piccole frequenze, come per le più grandi, le difficoltà
nell'apprezzare l'intervallo di tempo fra le sensazioni, sono maggiori
quando gli stimoli interessano alternativamente elementi distinti.
Fanno eccezione le esperienze fatte con stimoli visivi e interessanti una
regione laterale della retina (Figura 3), nelle quali abbiamo veduto che
per piccolissime frequenze le difficoltà sono pressappoco uguali quando
gli stimoli interessano ambedue gli occhi contemporaneamente e i due
occhi alternativamente.

on p.574 is all that he says about direction:

The ability to recognize that we have always felt that
Acoustic above, even when the feelings are held in the
two ears, can facilitate the appreciation of the direction of sounds.
In fact, if there comes a sound or noise along a line laterally
come before the ear that is on the same side of the source
sound, then later the other ear.
Calculating the distance to travel 30 cm between the two ears
and knowing that the sound waves travel 340 meters per second, we
an ear that will receive the first acoustic stimulation 0.00088 seconds
because when the other ear and acoustic stimuli are alternated in
two ears with an interval of time so short, you can very well distinguish
What was the first hit the ears, since the noise
seemed to have come only from this side, so we understand how we can
also have the notion of the direction of a sound.
When the sound source will at the same distance from
two ears, as if it is in the plane of symmetry
before or after, the person being aware can Experiment
having the impression that the feeling is formed in the middle
of the head.

La capacità che possediamo di riconoscere sempre quale sensazione
acustica precede, anche quando le sensazioni si susseguono nelle
due orecchie, può facilitare l'apprezzamento della direzione dei suoni.
Infatti se un suono o rumore ci arriva secondo un piano laterale esso
arriverà prima all'orecchio che si trova dallo stesso lato della sorgente
sonora, poi successivamente all'altro orecchio.
Calcolando a 30 cm la distanza da percorrere fra le due orecchie
e sapendo che le onde sonore percorrono 340 metri al secondo, avremo
che un orecchio riceverà la stimolazione acustica 0,00088 secondi prima
dell'altro orecchio e poichè quando gli stimoli acustici si alternano nelle
due orecchie con un intervallo di tempo cosi 
breve, si può benissimo distinguere
quale è stato l'orecchiò per primo colpito, giacchè il rumore
pare provenga solo da questo lato, cosI si capisce come noi potremo
anche avere la nozione della direzione di un suono.
Quando la sorgente sonora si troverà ad uguale distanza dalle
due orecchie, come nel caso che essa si trovi nel piano di simmetria
anteriormente o posteriormente, la persona in esperimento potrà avvedersene
avendo l'impressione che la sensazione si formi nel mezzo
del capo.