На выходе ее мы имеем именно спектр звука, который можно получить иначе - с помощью Фурье.
"Спектр" звука - это неопределенное понятие. Фактически, статистическая оценка.
Разные методы дают разный спектр. Фурье, например, выдает на выходе комплексный
спектр на конечном временном участке, с равномерным дискретом по частоте.
Гребенка резонансных фильтров выдаст другой "спектр".
Но и то, и другое - лишь наша упрощенная интерпретация.
Реальная психоакустическая модель уха есть и описыватся эмпирически.
Она достаточно сложна - там масса интересных вещей, таких как ярко выраженные саббенды,
временное и частотное маскИрование, постоянные времени, зависимости чувствительности
и разрешения по частоте и разности фаз от частоты и т.д. и т.п.
Сам же способ анализа мозгом, конечно, неизвестен.