¿Por qué aumentar la frecuencia del sonido da como resultado la percepción de un tono más alto?

Es difícil saber exactamente lo que estás preguntando, pero tendré una puñalada. Creo que deberías estar preguntándote cómo detectamos el tono. El problema es cuando dices:

“¿Por qué un sonido de tono alto parece realmente alto y no simplemente diferente de un tono más bajo?”

No puedo evitar pensar que la respuesta es que simplemente suena diferente, simplemente llamamos a ese tono de diferencia … pero de todos modos, creo que la respuesta simple a su pregunta es la siguiente:

Cuando una onda de presión ingresa a su oído, pasa a través de varias secciones y eventualmente ingresa al oído interno (la cóclea). Dentro del oído interno hay una membrana que vibra cuando el sonido entra (llamada membrana basilar).

Esta membrana varía en rigidez, en la entrada al oído interno es muy rígida y, por lo tanto, responde bien a las frecuencias altas (tiene una frecuencia de resonancia más alta), y gradualmente la rigidez cambia hasta que se llega al extremo lejano donde se encuentra lejos. Menos rígido, responde mejor a bajas frecuencias (tiene una frecuencia de resonancia más baja).

Entonces, cuando un sonido ingresa al fluido en su oído interno, a medida que aumenta el tono, diferentes partes de esta membrana responderán y comenzarán a vibrar, la membrana se conecta a pequeñas células ciliadas que, cuando se deforman, crean señales eléctricas que se activan. hacia el cerebro, y la “decodificación” de la señal eléctrica variará dependiendo de qué pelos, y por lo tanto, a qué distancia de la membrana se disparó la señal. Así es efectivamente como detectamos el tono.

Eso es algo de una simplificación, y más allá de eso, no me gusta la neurociencia, pero ¿podría estar más cerca de la respuesta que buscabas?