6.5.2 Verallgemeinerung der Periodizitätsgleichung

Das Modell hat die Möglichkeit, beliebige dieser Informationen miteinander zu kombinieren. Nicht alle davon werden tatsächlich auch angewendet. Genutzt werden nur drei davon, die aus der Periodizitätsgleichung abgeleitet werden können:

Resonierende Oszillationen mit Modulationsfrequenzen

Diese Kombination ermöglicht einem Absoluthörer eine absolute Bestimmung der Tonhöhe der Grundfrequenz eines komplexen Signals. Dieser Modus entspricht der Gleichung , wenn man das Vorzeichen in einen Faktor hineinzieht. Dieser Modus ergibt sich also für n=0 und m=1.

Resonierende Oszillationen mit Trägerfrequenzen

Durch diese Kombination ist es Absoluthörern möglich, die einzelnen Komponenten eines komplexen Signals zu bestimmen. Dieser Modus entspricht der Gleichung , ergibt sich also für l=0 und m=1.

Getriggerte Oszillationen mit einer Kombination aus Träger- und Modulationsfrequenz

Dies ist die Methode, die durch die ursprüngliche Periodizitätsgleichung beschrieben wird. Sie ermöglicht einem Relativhörer die Analyse der Grundfrequenz und eine Bestimmung der harmonischen Beziehungen.

Bereichsanpassung durch Verzögerung

Das Modell ist dafür konzipiert, aus einem amplitudenmodulierten Signal eine Information über die Grundfrequenz herauszuholen. Warum tut es dies aber auf eine vermeintlich so komplizierte Art und Weise, statt sich die vorhandene Information aus der Modulationsfrequenz zu besorgen und sie mit einem Oszillator zu vergleichen? Die Antwort darauf ist schwierig und sicher noch nicht vollständig. Aber einen Vorteil bietet diese Art der Verarbeitung:
Es gibt vier verschiedene Extremfälle, in deren Grenzen die Grundtonerkennung stattfindet: lange Trägerperioden und lange Modulationsperioden, lange Trägerperioden und kurze Modulationsperioden, kurze Trägerperioden und lange Modulationsperioden und kurze Trägerperioden und kurze Modulationsperioden. Ein Vergleich aller dieser Kombinationen mit einem direkten neuronalen Mechanismus ist kaum vorstellbar, weil der Bereich der zu verarbeitenden Perioden zu groß ist. Eine mögliche Lösung dieses Problems ist es, die kurzen Perioden der Trägerfrequenz zu verlängern, um den Bereich der Trägerperioden zu verkleinern. Ebenso können die kurzen Modulationsperioden verlängert werden, um den Bereich der Modulationsperioden zu verkleinern.
Die Verlängerung der Trägerperiode wird im Modell einfach durch eine Multiplikation erreicht. Die Verlängerung der Modulationsperiode wird durch die Addition einer Verzögerung durch Oszillatorintervalle erreicht.
Der Vergleich dieser beiden modifizierten Größen kann einen viel kleineren Bereich haben als der direkte Vergleich der unmodifizierten Größen. Als Konsequenz dieser Verlängerung ist es möglich geworden, mit demselben neuronalen Modell, sogar mit denselben Neuronentypen, den ganzen Bereich abzudecken.

Das Problem der Lautstärke

Alle Fasern des VIII. Nervs haben eine lautstärkeabhängige Tunigkurve, d.h bei lauteren Signalen haben sie eine höhere Feuerrate. Bei allen unseren Überlegungen gingen wir bisher aber davon aus, daß die Rate eine Information über die Frequenzen trägt. Wenn der Integrator mit einer höheren Rate angesprochen wird, wird er früher feuern als mit einer niedrigeren Rate. Mit diesem Mechanismus haben wir oben den Effekt der Tonhöhenverschiebung bei kurzen Tönen erklärt. Wenn die Rate aber lautstärkenabhängig ist, wieso ist die Wahrnehmung der Tonhöhe dann (im großen und ganzen) invariant gegenüber Lautstärkeänderungen? Es muß also noch einen Mechanismus geben, um die Eingänge des Integratorneurons lautstärkeunabhängig zu machen. Bisher gibt es keine schlüssige Erklärung dieses Vorgangs. Es steht jedoch zu vermuten, daß die Sättigung der Hörnervfasern 30dB über ihrer Schwelle eine Möglichkeit gibt, einen definierten Arbeitspunkt erlaubt. Eine andere Möglichkeit ist die Annahme einer Schwelle, über die ein Neuron kommen muß, um in weiteren Verarbeitungsstufen einen Effekt auslösen zu können. Auch dieser Mechanismus würde einen festen Arbeitspunkt der Neurone festlegen.