Các tần số khác nhau của sóng âm có liên quan đến sự khác biệt trong tri giác của chúng ta về cao độ của những âm thanh đó. Âm thanh tần số thấp có âm vực thấp hơn và âm thanh tần số cao có âm vực cao hơn. Làm thế nào để hệ thống thính giác phân biệt giữa các cao độ khác nhau?
Một số lý thuyết đã được đề xuất để giải thích cho sự tri giác về cao độ. Chúng ta sẽ thảo luận về hai trong số chúng ở đây: lý thuyết thời gian [temporal theory] và lý thuyết vị trí [place theory]. Lý thuyết thời gian về tri giác cao độ khẳng định rằng tần số được mã hóa bởi mức độ hoạt động của tế bào thần kinh cảm giác. Điều này có nghĩa là một số lượng tế bào lông nhất định trong ốc tai sẽ kích hoạt các điện thế hoạt động liên quan đến tần số của sóng âm thanh. Mặc dù đây là một lời giải thích rất trực quan, nghiên cứu đã phát hiện ra một dải tần số rộng (20 – 20.000 Hz) đến nỗi tần số của điện thế hoạt động do các tế bào lông này tạo ra không thể giải mã cho toàn bộ dải âm tần. Do các đặc tính liên quan đến các kênh dẫn truyền Natri trên màng tế bào thần kinh liên quan đến điện thế hoạt động, vẫn có một điểm mà tế bào không thể chạm đến nhanh hơn được nữa (Shamma, 2001).
Lý thuyết vị trí của tri giác cao độ cho rằng các phần khác nhau của màng đáy nhạy cảm với âm thanh có tần số khác nhau. Cụ thể hơn, phần đáy của màng đáy đáp ứng tốt nhất với tần số cao và phần đầu của màng đáy đáp ứng tốt nhất với tần số thấp. Do đó, các tế bào lông ở phần cơ sở sẽ được đánh dấu là các thụ thể cường độ cao, trong khi các tế bào ở đỉnh của màng đáy sẽ được xem là các thụ thể cường độ thấp (Shamma, 2001).
Trên thực tế, cả hai lý thuyết đều giải thích các khía cạnh khác nhau của tri giác cao độ. Ở tần số lên đến khoảng 4000Hz, rõ ràng cả tốc độ điện thế hoạt động và vị trí tiếp nhận đều góp phần vào tri giác của chúng ta về cao độ. Tuy nhiên, âm thanh có tần số cao hơn nhiều chỉ có thể được mã hóa bằng cách sử dụng các tín hiệu về vị trí (Shamma, 2001).