Kritische Bandbreiten spielen bei grundlegenden Aspekten der Hörwahrnehmung eine wichtige Rolle, vor allem bei Maskierungseffekten und bei der Lautstärkewahrnehmung. Dort unterscheidet sich die Hörempfindung, je nachdem ob das Frequenzspektrum eines Schalls eine bestimmte Bandbreite überschreitet oder nicht. Die Bandbreite, bei der die Änderung eintritt, wird kritische Bandbreite genannt.

Maskierungseffekte, d.h. die eine Überlagerung von Schallkomponenten, treten in alltäglichen Hörsituationen ständig auf. Dabei überlagern und verdecken Schallkomponenten aus verschiedenen Quellen einander, was dazu führen kann, dass bestimmte Quellen nicht mehr oder weniger gut wahrgenommen werden.

Maskierung bezeichnet zum einen den Vorgang, durch den die Schwelle der Hörbarkeit eines Signals durch die gleichzeitige Anwesenheit eines weiteren Schallsignals angehoben wird, zum anderen das Maß, um das die Hörbarkeitsschwelle eines Schallsignals durch die gleichzeitige Anwesenheit eines weiteren Schallsignals angehoben wird.

Mittlerweile steht fest, dass zur Maskierung einer Signalkomponente effektiv nur Störschall innerhalb eines schmalen Frequenzbandes um das Testsignal beiträgt. Die Breite dieses Frequenzbandes hat für jede Frequenz eines Testtons einen festen Wert; es ist die kritische Bandbreite.

Auch das Prinzip der Lautheitssummation hängt von der kritischen Bandbreite ab. Innerhalb einer kritischen Bandbreite hängt der Gesamteindruck der Lautstärke von der Summer der Reizintensitäten ab. Wenn die Komponenten des Schalls weiter als eine kritische Bandbreite auseinander liegen, ergibt sich der Gesamteindruck der Lautstärke aus der Summe der empfundenen Lautstärken der einzelnen Komponenten.

Der kritische Wert der Bandbreite, bei der eine Änderung der Hörwahrnehmung eintritt, ist bei vielen dieser Zusammenhänge gleich oder ähnlich und lässt sich bei jedem Menschen mit gesundem Gehör nachweisen. Kritische Bandbreiten werden daher als grundlegende Eigenschaft des menschlichen Gehörs angesehen. Sie werden auch als Einheiten zur Integration akustischer Information über ein bestimmtes Frequenzband bezeichnet.

Neuronale Erregungsmuster sind ein Modell, dass u.a. Maskierungseffekte und Lautheitssummation auf physiologische Mechanismen zurückführt. Neuronale Erregungsmuster sind ein Modell der internen Repräsentation des Spektrums eines Stimulus. Sie beruhen auf der Frequenzselektivität einzelner Nervenfasern des Hörnervs sowie auf der Auflösungsbandbreite der Basilarmembranschwingung.

Neuronale Erregungsmuster sind Muster der Verteilung neuronaler Aktivität auf der Basilarmembran. Man erhält sie, wenn man die Neuronen entsprechend ihrer charakteristischen Frequenz auf einer Achse anordnet und entlang dieser Achse deren Aktivität aufträgt.

Maskierungseffekte treten auf, wenn sich die neuronalen Erregungsmuster zweier Signalkomponenten überlagern. Modelle der Lautheit berechnen die empfundene Gesamtlautstärke eines breitbandigen Signals aus den spezifischen Lautheiten, die von verschiedenen Signalkomponenten hervorgerufen werden. Die spezifischen Lautheiten sind eine Repräsentaiton neuronaler Erregung innerhalb kritischer Bandbreiten.