Wenn eine Schallwelle in das Ohr eindringt, wandert sie durch den Gehörgang und versetzt das Trommelfell in Schwingung. Das Trommelfell überträgt diese Schwingungen an das Mittelohr, wo Hammer, Amboss und Steigbügel den Schall verstärken und an das Innenohr weiterleiten.
Im Innenohr gelangen die Schallwellen in eine spiralförmige Struktur, die sogenannte Cochlea, die mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die Cochlea ist mit Haarzellen ausgekleidet, die als Schallrezeptoren fungieren. Diese Haarzellen sind auf unterschiedliche Frequenzen eingestellt, wobei einige Zellen auf niedrige Frequenzen und andere auf hohe Frequenzen reagieren.
Wenn Schallwellen in die Cochlea eindringen, versetzen sie die Flüssigkeit in Schwingungen, was wiederum zu einer Bewegung der Haarzellen führt. Die Haarzellen wandeln diese mechanischen Schwingungen dann in elektrische Signale um, die über den Hörnerv an das Gehirn gesendet werden.
Das Gehirn interpretiert die Frequenz der Schallwelle anhand des Musters elektrischer Signale, die es vom Hörnerv empfängt. Geräusche mit niedrigen Frequenzen erzeugen ein langsameres Muster elektrischer Signale, während Geräusche mit hohen Frequenzen ein schnelleres Muster elektrischer Signale erzeugen. Dadurch kann das Gehirn zwischen tiefen und hohen Tönen unterscheiden.
Neben der Frequenz nutzt das Gehirn auch andere Faktoren wie Klangfarbe, Lautstärke und Dauer, um verschiedene Geräusche zu unterscheiden.