Отже, ясно, що низькочастотні звуки викликають максимальну активацію основної мембрани у верхівки равлики, а високочастотні звуки активують цю мембрану у підстави равлика. Звуки середньої частоти активують мембрану між цими двома ділянками. Більше того, існуєпросторова організація нервових волокон в кохлеарном шляху, на всій його довжині від равлики до кори великого мозку. Реєстрація сигналів в слухових трактах мозкового стовбура і в слухових рецептивних полях мозкової кори показує, що специфічні нейрони мозку активуються звуками певної частоти. Отже, для нервової системи головним способом розрізнення звукових частот має бути визначення положення максимально стимульованого ділянки основної мембрани. Це називаютьпринципом місця для визначення звукової частоти.
Однак, можна бачити, що дистальний кінець основної мембрани (У гелікотреми) стимулюється усіма звуковими частотами нижче 200 Гц. Отже, важко зрозуміти з точки зору принципу місця, як можна диференціювати низькі частоти в діапазоні від 200 до 20 Гц. Стверджують, що ці низькі частоти визначаються головним чином так званим залпом, або частотним принципом. Це означає, що низькочастотні звуки від 20 до 1500-2000 Гц можуть викликати залпи нервових імпульсів, синхронізованих з цими частотами, і ці залпи імпульсів передаються нервом равлики в равликів ядра головного мозку. Крім того, припускають, що равликів ядра можуть розрізняти частоти залпів імпульсів. Дійсно, пошкодження всієї апікальної половини равлики, що руйнує основну мембрану, де в нормі визначаються всі низькочастотні звуки, не ліквідує повністю розрізнення низькочастотних звуків.
Гучність визначається слуховий системою, принаймні, трьома способами.
По-перше, чим голосніше звук, Тим більше амплітуда вібрації основної мембрани і волосових клітин, тобто волоскові клітини збуджуються нервові закінчення з більшою частотою.
По-друге, збільшення амплітуди вібрації веде до стимуляції все більшого числа волоскових клітин на периферії резонуючій частини основної мембрани, викликаючи просторову суммацию імпульсів, тобто передачу імпульсу з багатьох нервових волокнах замість невеликого їх числа.
По-третє, зовнішні волоскові клітини не стимулюються значно до тих пір, поки вібрації основної мембрани не досягають високої інтенсивності, і стимуляція цих клітин, ймовірно, інформує нервову систему про те, що звук гучний.
Визначення змін гучності. Закон сили. Людина інтерпретує зміни інтенсивності сенсорних стимулів приблизно пропорційно статечної функції справжньої інтенсивності. Для звуку суб'єктивне відчуття змінюється приблизно пропорційно кубічному кореню істинної інтенсивності звуку. Іншими словами, вухо може розрізняти інтенсивність звуку в діапазоні від самого слабкого шепоту до найгучнішого можливого шуму, що приблизно відповідає збільшенню звукової енергії в 1 трлн раз або збільшенню амплітуди руху основної мембрани в 1 млн разів. Однак вухо інтерпретує це величезна різниця в рівні звуку приблизно як 10000-кратне зміна. Отже, шкала інтенсивності сильно «стиснута» механізмом сприйняття звуку слуховий системи. Це дозволяє людині інтерпретувати відмінності в інтенсивності звуку в надзвичайно широкому діапазоні - набагато ширшому, ніж було б можливо без компресії шкали інтенсивності.
Децибел як одиниця вимірювання сили звуку. Через надмірне діапазону змін інтенсивності звуку, які вухо людини може сприймати і розрізняти, інтенсивність звуку зазвичай висловлюють в логарифмічних одиницях щодо їх істинної інтенсивності. 10-кратне збільшення звукової енергії називають 1 бел, а 01 білого називають 1 децибел. Один децибел означає істинного збільшення звукової енергії в 126 разів.
Іншою причиною використання децибельних системи для вираження змін гучності є те, що в діапазоні інтенсивності звуку, звичайному для спілкування, вуха ледве розрізняють зміна інтенсивності звуку, рівне 1 дБ.