Maskierungseffekte treten auf, wenn sich die neuronalen Erregungsmuster zweier Signalkomponenten überlagern. Bis zu einem kritischen Frequenzabstand werden Signalkomponenten ebenfalls klar getrennt wahrgenommen, da sich die von ihnen ausgelösten Erregungsmuster der Basilarmembran nicht überschneiden [Abbildung 5.10, (a) und (b)].

Erst wenn der Frequenzabstand der Signalkomponenten ein kritisches Maß unterschreitet, beeinflusst die dann auftretende Überschneidung der Erregungsmuster die Hörwahrnehmung [Abbildung 25, (c) und (d)].

[Abb. 5.10] Maskierung als Ergebnis der Überlagerung neuronaler Erregungsmuster

Neuronale Erregung fällt zu hohen Frequenzen hin flacher ab, was sich bei Maskierungseffekten bemerkbar macht. Hohe Frequenzen werden leichter durch tiefe Frequenzen verdeckt als umgekehrt. Dies wird in der Literatur als Upward Spread of Masking bezeichnet.

Die Einzelheiten der physiologischen Mechanismen der Maskierung sind noch ungeklärt. Möglicherweise wird neuronale Aktivität "überschwemmt": Alle Komponenten eines Signals lösen neuronale Aktivität aus. Jedoch kann es passieren, dass die von einzelnen Komponenten ausgelöste Aktivität relativ zu der der weiteren Komponenten nicht ausreicht, um zu einer Wahrnehmung der weniger intensiven Komponente zu führen.

Wird dadurch das Maximum des schwächeren Signals verdeckt, kann dies nur noch über Signalanteile wahrgenommen werden, die in der Frequenz weiter vom Erregungsmuster des dominanten Signals entfernt liegen; dies wird als Off-Frequency Listening bezeichnet.

Möglicherweise ist auch ein Mechanismus der Hemmung (Suppression) beteiligt: Neuronale Aktivität eines Neurons als Antwort auf eine Signalkomponente mit dessen charakteristischer Frequenz kann durch eine weitere Komponente unterdrückt bzw. gehemmt werden, die selbst keine Aktivität des besagten Neurons auslöst.

Ein Mechanismus der Hemmung würde eine bedeutende Nicht-Linearität darstellen. Dass lineare Filtermodelle jedoch in der Regel ausreichen, um die Mithörschwellen von Signalen bei simultaner Maskierung vorherzusagen, spricht für eine entscheidende Rolle des "Überschwemmungs"-Mechanismus.