Una volta che il suono entra nelle orecchie, viene elaborato dai componenti fisici dell’orecchio medio e interno e dai centri uditivi del cervello. La percezione dell’altezza è influenzata da diversi fattori, inclusa la natura del modo in cui il suono viene elaborato nel corpo. La codifica neurale nel cervello ha un effetto sul modo in cui gli esseri umani sentono il suono. La presenza di più suoni, variazioni di volume o frequenza degli impulsi sonori può influenzare il modo in cui viene percepita l’altezza. Le teorie che hanno tentato di definire la percezione dell’altezza includono la teoria del luogo e la teoria temporale.
Il suono entra nell’orecchio e viene prima elaborato dal timpano, o membrana timpanica. Quindi si traduce in movimenti in tre piccole ossa prima di passare nella coclea, un organo a spirale nell’orecchio interno con cellule ciliate che si muovono con le onde sonore. Il movimento dei peli si traduce in segnali che vengono trasmessi al nervo uditivo. Diverse frequenze vengono captate da diverse parti della membrana basilare all’interno della coclea, come spiegato dalla teoria del luogo. Questa teoria descrive anche come le armoniche alte vicine tra loro non siano percepite come separate.
I teorici hanno anche ipotizzato che il suono sia percepito in relazione al tempo, noto come teoria temporale. Le cellule nervose si attivano a intervalli di tempo periodici, ma servono anche ad analizzare la frequenza. Una combinazione delle due teorie aiuta nella ricerca sulla natura della percezione del suono negli esseri umani. L’attività neurale nella corteccia uditiva ha un profondo effetto sulla percezione del tono, con cambiamenti di tono che stimolano le aree nell’emisfero destro. I problemi nelle aree temporali giuste del cervello a volte influenzano il modo in cui qualcuno è in grado di rilevare i cambiamenti di tono.
L’incapacità di comprendere il cambiamento di tono fa parte dell’essere stonato. Quando le melodie vengono trasposte su chiavi diverse, generalmente si percepisce l’altezza relativa di ciascuna nota. L’intensità del suono ha anche un effetto sulla percezione del tono. Gli aumenti di intensità per i suoni ad alta frequenza li faranno sembrare come se il tono fosse in aumento. Aumentare l’intensità dei suoni a bassa frequenza li fa sembrare come se il tono si stesse abbassando.
Anche i suoni pulsanti o sostenuti hanno una diversa percezione del tono. Rispetto a un impulso costante, gli impulsi sonori con ampiezza decrescente sembrano avere un tono più alto. Anche i rumori e i toni che si sentono su un tono possono cambiare il suo tono apparente. La percezione del tono è quindi influenzata da fattori interni ed esterni. Un suono che rimane stabile nel tono a volte sembra cambiare come udito dall’orecchio umano.