La teoría de la frecuencia intenta explicar cómo el cerebro experimenta las ondas sonoras. Si bien la teoría de la frecuencia es principalmente una teoría fisiológica que busca explicar cómo la estructura anatómica del oído explica la audición, también es una teoría psicológica que explora cómo la mente experimenta el sonido.
Antes de que se pueda comprender completamente la teoría de la frecuencia, es necesaria una breve descripción de la estructura fisiológica del oído. El sonido es captado por el oído externo, que está compuesto por la aurícula y el canal auditivo externo. En esta etapa, el sonido es una señal acústica. Separando el oído externo y medio está la membrana timpánica o el tímpano. A medida que la señal acústica ingresa al oído medio, la señal acústica se vuelve mecánica debido al movimiento oscilante de la cadena osicular, que transmite la señal y aumenta la ganancia de la señal unos 22 decibelios (dB) al oído interno, donde el sonido se emitirá. entrar en una cavidad llena de líquido, llamada cóclea.
La cóclea se encuentra en el oído interno y consta de tres cámaras llenas de líquido: la escala del tímpano, la escala vesicular y la escala media. La scala media contiene el órgano de corti, conocido como órgano auditivo. El órgano de la corti alberga células ciliadas que se excitan cuando la señal entra en la cóclea, que ahora es una señal hidráulica, y desplaza el líquido. Cuando el fluido se desplaza, excita las células ciliadas, lo que a su vez hace que conviertan la señal hidráulica en una señal mecánica. Esto hace que el nervio auditivo se dispare, enviando una señal eléctrica al sistema auditivo del cerebro, que el cerebro experimenta como sonido.
La teoría de la frecuencia establece que el tono está codificado por la frecuencia de descarga en la fibra auditiva primaria. La membrana basilar se mueve hacia arriba y hacia abajo debido al desplazamiento del líquido perilinfa y endolinfa en la cóclea, causado por cada onda sinusoidal individual. El movimiento de la membrana hace que las células ciliadas de la cóclea se exciten. Cada nervio se correlaciona con una frecuencia específica. Una vez que esa onda específica ingresa a la cóclea, su frecuencia e intensidad son sensibles a un nervio específico y hace que ese nervio se dispare. El nervio no puede enviar otro mensaje hasta que se haya enviado el mensaje y el nervio se recupere. Cada fibra nerviosa del nervio auditivo envía la información a la corteza auditiva, donde reúne la información y la junta para percibir e interpretar la señal auditiva.
La teoría de la frecuencia, en términos más simplistas, explica cómo el cerebro humano básicamente experimenta un sistema de representación de la audición. La teoría de la frecuencia, en esencia, afirma que los seres humanos en realidad no experimentan ondas sonoras por sí mismos, sino vibraciones en el nervio auditivo, cuyas frecuencias son idénticas a las frecuencias de las ondas sonoras que llegan al oído.