То есть, нужна такая временная область, чтобы можно было измерить частоты по ширине восприятия человеком.
Нет.
Вообще говоря, что воспринимает человек на слух, описывается законами психоакустики. Человек воспринимает ещё гораздо меньше, чем "ширина частот восприятия человеком". При этом, при анализе приходится ограничивать и частоты в частотной области (ввиду ненужности не воспринимаемых человеком), так и во временной (чтобы отразить изменение восприятия звука во времени). Ограничение ширины окна в частотной области соответствует ограничению разрешения по времени (частоты сэмплирования): сэмплировать слишком часто бесполезно. Ограничение ширины окна во временной области соответствуют ограничению разрешения по частотам: промежуточных частот в математически получаемых спектрах просто нет, но они и не нужны, в силу законов психоакустики.