心理聲學模型通過研究人類聽覺系統的生理機制，來解釋人耳對聲音的感知過程。這一模型主要基於以下幾個關鍵原理：
聽覺系統的解剖結構：人耳由外耳、中耳和內耳組成。外耳負責收集聲波並將其傳遞到中耳；中耳通過鼓膜和聽小骨放大聲波並將其傳導到內耳；內耳中的耳蝸將聲波轉化為神經信號，通過聽覺神經傳遞到大腦。
頻率選擇性與臨界頻帶：耳蝸中的基底膜對不同頻率的聲波具有選擇性回響。基底膜的特定區域會對特定頻率範圍內的聲波產生最大振動，這種現象稱為頻率選擇性。臨界頻帶是指人耳能夠區分不同頻率的最小頻寬，超過這一頻寬的聲音會被感知為混合音。
掩蔽效應：當兩個聲音同時出現時，較強的聲音會掩蔽較弱的聲音，使其難以被感知。這種掩蔽效應在頻域和時域上均存在。頻域掩蔽是指一個頻率的聲音會掩蔽附近頻率的聲音；時域掩蔽是指聲音在時間上的接近性也會導致掩蔽。
響度感知：人耳對聲音的響度感知是非線性的。根據韋伯-費希納定律，響度的感知與聲壓級的對數成正比。心理聲學模型通過等響曲線來描述不同頻率和聲壓級下的響度感知。
時間解析度與時間整合：人耳對聲音的時間變化具有較高的解析度，能夠感知到微秒級的時間差異。然而，人耳對聲音的響度感知是基於一定時間視窗內的整合結果，通常為幾十毫秒。
雙耳效應與空間定位：人耳通過雙耳接收聲音的時間差和強度差來判斷聲源的空間位置。這種雙耳效應使得人耳能夠在三維空間中定位聲源。
通過這些原理，心理聲學模型能夠解釋人耳如何感知聲音的頻率、響度、時間特性和空間特性，進而揭示人類聽覺系統的複雜工作機制。