Mivel az alaphang kitüntetett szerepben van, hiszen nélküle nincsenek felharmonikusok sem, nyilvánvaló volna, hogy az alaphang a tettes. De most jön a csavar: ha egy összetett hangból kivágjuk vagy zajjal elfedjük az alaphangot, a hangmagasság érzet nem mindig változik meg.

A következő kísérlethez kivételesen csak jó minőségű sztereó fejhallgató használható!

Először olyan hangmintát hallgass meg, amiben 200, 400, 600, 800, 1000 és 1200 Hz-es összetevők vannak! A 200 Hz-es amplitudója egységnyi, a többieké egymáshoz képest mindig 10%-kal csökken.

Most eltávolítottam az alaphangot.

Csaknem biztos, hogy hallottad a 200 Hz-es hangot, de gyengébben.

Már a 400 Hz-es is eltűnt.

Aztán a 600 Hz-es is.

A következő hangmintában csak az 1000 és 1200 Hz-es összetevő maradt meg.

Noha nem volt benne, egy egészen halk 200 Hz-es hangnak még mindig meg kellett szólalnia. Mondhatjuk persze, hogy a 200 Hz az 1200 és az 1000 különbsége, tehát a belső fül alaphártyáján különbségi torzítás keletkezett. A fájdalomküszöb közelében ez is megtörténhet.
Akkor most hallgasd meg ezt!

Ebben a mintában az 1000 Hz-es hang a bal, az 1200 Hz-es a jobb füledbe került. És ha igaz, valahol, talán középen, a fejed belsejében vagy hátul megszólalt a 200 Hz-es is. Tehát már biztos, hogy nem az alaphártyán volt torzítás.

Jéééé! Akkor mi ez?

A hiányzó alaphang jelensége arra utal, hogy nem feltétlenül az alaphang az, ami a hangmagasság élményét okozza, mivel a hangmagasság akkor sem változik, ha az alaphangot kiszűrjük a hangból. Az alaphangon kívül még egy sor frekvenciatartomány kiszűrhető, egészen 1 - 1,5 kHz-ig, és ez továbbra sem okozza a hangmagasság megváltozását. Változik viszont a hang minősége, jellege, vagyis az eredeti és a kiszűrt, eltávolított hangok nélküli változatokat összehasonlítva eltérést tapasztalunk, miközben mindkettő hangmagasságát ugyanakkorának észleljük.

A magas felharmonikusok (a példában az 1 kHz feletti frekvenciák a többi frekvencia nélkül) esetében észlelt mély hangmagasságot külföldiül reziduálisnak, magyarul maradványhangnak nevezzük.

A maradványhang megkülönböztethető a fizikailag is jelen lévő alaphangtól, ami ismét arra utal, hogy a maradványhang észlelése nem az alaphártya aktivitásától függ. A zajelfedést használó kísérletekben is bebizonyították, hogy a maradványhang akkor is hallható, ha egyébként az annak megfelelő frekvenciatartományokat zajjal maszkolják. A maszkolás lehetetlenné teszi az elfedett hang észlelését, ez arra enged következtetni, hogy a maradványhang nem egy adott, tényleges fizikai hangnak felel meg. A maradványhangot virtuális hangmagasságnak is szoktuk nevezni. Ez az elnevezés különösen kifejező, mivel utal arra, hogy a hangmagasságot az összetevők sajátosságaitól függően az észlelőrendszer hozza létre.

Hogy mire jó a maradványhang jelensége? Például arra, hogy ha parányi hangszórós hangsugárzón hallasz muzsikát, akkor is észleled a zene mélyhangú összetevőit. Pedig azok nem is a hangsugárzóból jönnek, csak te úgy érzed. Persze, ez nem olyan határozott, igazi mély hang, ráadásul fárasztóbb is hallgatni, mert a hallórendszerünk agyi részét munkáltatja.

Ugyancsak használják ezt a jelenséget az orgonaépítésnél. A legmélyebb hangú síp kb. 20 méter hosszú lenne, de egy ekkora cucc csak olyan orgonákban fér el, mint amilyen ez az USA-beli csoda:

Jelzem, sok ilyen csalóka érzet van a világban. Emlékszel például, hogy az akciós potenciál folyamatának csúcspotenciál szakaszában levő hímtagban nincs csont, a lányok mégis úgy érzik, mintha lenne…

Mai tudásunk szerint egy soklépcsős folyamat zajlik le akkor, amikor a hangmagasságot a hallórendszerünk megállapítja.

Először a csigába belépő komplex hangokat dolgozzák föl hallási szűrők. Így kinyerhetők a hang frekvenciatartományai, vagyis a harmonikusok, mivel az egyes szűrők csak a nekik megfelelő sávszélességű frekvenciákat engedik át. Ez lényegében megfelel az alaphártya működésének: a hang az alaphártya különböző helyein okoz elmozdulást, és ezáltal aktiválja az ott található szőrsejteket. (A képen a „Base” a csiga alapja, az „Apex” a csiga csúcsa)

A hallási szűrők ezeknek a szőrsejteknek a frekvenciaszelektív működését modellezik. A szűrők kimenete egy-egy kisülési mintázat, a további lépcsők ennek a mintának az egyes, immár szétválasztott harmonikusait külön-külön dolgozzák fel.

Ezután a szűrők kimenetei idegi impulzussokká alakulnak át (transzdukció), amit a fázisszinkronizációs elmélet írja le legjobban. Olyan kisülési mintázat jön létre, amely idői leképezését adja az adott frekvenciának. Ekkor már a hang frekvenciáját egy, az adott hangnak megfelelő jellemző frekvenciájú idegrost dolgozza fel, tehát a későbbi macera már haladhat úgy, mintha tiszta hangokról lenne szó (csak éppen sok idegrost „dolgozik” egyszerre).

A következő szint a – különböző jellemző frekvenciával rendelkező – idegrostok kisülési mintázatait elemzi külön-külön. Ez az információ jut egy újabb szintre, ahol a különálló kisülési mintázatok összehasonlítása történik meg. Az összehasonlítás során a mechanizmus közös idői mintázatokat keres, vagyis olyan pontokat, ahol több idegrostból származó kisülési információ esik egybe, és fedi át egymást A modell egy központi mechanizmust tételez fel az átfedés hasznosítására, mivel csak így lehetséges, hogy akár a két külön fülből érkező kisülési mintázatot is figyelembe vegyen.

Az átfedő idői mintázat már lényegében meghatározza a maradványhangot, ezzel a mechanizmussal számítja ki a hallórendszer a komplex hang feltételezhető magasságát.

Az utolsó szint a hang végleges magasságáról dönt, úgy, hogy nemcsak az alulról felfelé irányuló tüzelési mintázatokból származó információt veszi figyelembe, hanem mindenféle, felülről lefelé ható folyamatok (pl. a figyelem, az emlékek korábbi hangokból) és a hangi környezet (pl. előző hangok, más hangok) is befolyásolja a döntést.

Ez a modell a hangmagasság észlelésének mind az idői, mind a helyelméletét figyelembe veszi, és egyesíti magában a komplex hangok hangmagasság-észlelésének idői és mintázatfelismerő modelljeit. Benne van minden, amit az alaphártya frekvenciaszelektív működéséről, a jellemző frekvenciákról és a hallóidegrostok tüzelési mintázatairól tudunk. Ilyen értelemben a hallási észlelés egyik legkomplexebb elmélete.