Напишу так, как я это понимаю. Механизм прост как в компе. Память. Запись эталонов в память и сравнение с ними при прослушивании(если стоит задача оценочного сравнения). Проблема кмк не в понимании механизма слуха (а зачем?), а в опыте сравнения с эталоном или непонимании на какие именно детали переключить внимание. Разная глубина сравнения, вот что мне кажется причиной всех этих споров. Мы ведь по разному умеем сравнивать. Кто-то слышит сразу ненормальную работу ДВС в авто(не имея никакого опыта диагностики), а другой тоже слышит, но не обращает внимания на это, я это лично неоднократно проверял. Сажусь в авто к знакомому, заводит, поехали. Я говорю, у тебя троИт двигатель. Открываем капот, я ему объясняю что надо слушать, он вроде понял. Через какое-то время он приезжает и говорит, что у него опять затроИло, т.е. он уже знает как это звучит, а я всего лишь обратил внимание на этот момент, эталон записался(вернее он там был, но невостребован) и в будущем сработал. Это конечно грубое сравнение, но думаю механизм один и тот же. На него не влияет (как я раньше думал о сравнении звука) ни настроение, ни погода, ни звучащие одновременно с ним другие звуки.
Что касается обработки звука нервной системой, то все верно - это память (образы и, кстати, реакции на них, ведь можно по разному реагировать на услышанное) и это внимание (фокусирование восприятия на определенной части образа).
Однако механизм передачи информации до нервной системы и ее трансформации на этом пути очень даже важен. В конечном итоге от этого механизма зависит в каком виде мозг получит сигнал.
И так, задача: необходимо подать субьекту такой стимул (внешнее звуковое воздействие), что бы тот тот сказал: "Вах..., это действительно Паваро́тти, такой каким я его слышал в Альберт-Холле". Пути для решения этой задачи два:
1. Создать, с помощью воспроизведения записи, звуковое поле близкое к оригиналу.
2. Внушить слушателю, что он действительно слышит то, что хочет.

По большому счету вся индустрия хайфай и хайенд идет вторым путем. Ведь значимой для слушателя является верность именно внутренним, хранящимся в памяти, образам звуков. Надо только заложить в память новый образец звукового образа и убедить его в том, что это именно то что ты когда то слышал. Еще легче убедить человека никогда не слышавшего оригинал, мол голос Паваро́тти звучит именно так. И мы своими разговорами-спорами очень ей в этом помогаем.