关于人耳如何分析不同频率的声音并产生高低不同的音调，科学家们提出了以下几种听觉理论：

频率理论（电话理论）

提出者：物理学家罗·费尔得（Rutherford）

描述：内耳的基底膜和镫骨按相同频率运动，振动的数量与声音原有的频率相适应。

共鸣理论（位置理论）

提出者：生理学家赫尔姆霍茨（Hermann von Helmholtz）

描述：基底膜横纤维的长短不同，靠近蜗底较窄，靠近蜗顶较宽，能够对不同频率的声音产生共鸣。

行波理论（新的位置理论）

提出者：生理学家冯·贝克西（G. von Békésy）

描述：声波传到人耳，引起整个基底膜的振动，振动从耳蜗底部开始，逐渐向蜗顶推进，振动的幅度随着逐渐增高。

神经齐射理论

提出者：生理学家韦弗尔（E.G. Wever）

描述：当声音频率低于400Hz时，听神经个别纤维的反应频率和声音频率是对应的，声音频率提高，神经纤维无法单独作出反应，而是按齐射原则发生作用。

位置学说

描述：声音刺激在耳蜗中经过频谱分析，不同频率引起基底膜不同部位的具有一定特征频率的神经元的兴奋。

听觉共振-位置学说

描述：耳蜗是一排在空间上对不同频率调谐的分析器，基底膜上的长短不同的横纤维与不同频率相调谐。

排放学说

描述：结合了频率与位置学说，认为整条听神经对高频的同步放电可能是听神经内具有不同兴奋时相的许多神经纤维协同活动的结果。

这些理论在不同程度上解释了听觉现象，并且随着科学研究的进展，这些理论也在不断地被验证和修正