Cómo oímos?

Cuando los cuerpos vibran comprimen y descomprimen sucesivamente la masa de aire que los circunda. Esa variación de la presión local en el tiempo se trasmite en forma de onda de presión, que podemos percibir a través de nuestros oídos.

Estas ondas no pueden transmitirse en el vacío, como las ondas electromagnéticas, requieren de un medio material.

Esta onda de presión tiene forma sinusoidal en el tiempo, pero sólo en teoría se comporta como una sinusoide pura. En la práctica, la frecuencia principal va acompañada de sus armónicos, que son múltiplos de la misma. Esto se puede expresar matemáticamente por la serie de Fourier:

 B1 sen wt + B2 sen 2wt + ....+ Bn sen nwt

Si se trata, por ejemplo, de una nota musical, mi, re, o sol, esta viene definitiva por la frecuencia principal w, según el primer término de la serie, mientras que los otros definen el tono del instrumento, violín, piano, etc. El conjunto de los coeficientes B1, B2, ... , Bn forma un código de barras que caracteriza al instrumento dado.
Los sonidos no armónicos (ruidos, palabras) están representados por otras funciones pero pueden aproximarse a la serie de Fourier y asignarles su propio código.

El oído de los vertebrados no es más que un barómetro de respuesta rápida. El tímpano oscila por acción de la onda sonora, y mueve tres huesitos que golpean sobre un arpa invertida. Las 'cuerdas' de esta arpa vibran en función de las intensidades de las frecuencias recibidas, y están conectadas a nervios que transmiten la información al cerebro. Aquí es donde se decodifica la información, separada en las frecuencias correspondientes a cada término, con su intensidad específica.
En la mente se entretejen las señales recibidas por separado, y se forma la percepción del sonido. Aún se desconoce el modo en que ocurre este proceso.

Tampoco se sabe cómo la mente logra separar sonidos que llegan como una única función sumatoria, con un solo código integrado. Por ejemplo, somos capaces de diferenciar los sonidos de los distintos instrumentos de una orquesta, que llegan en una sola vibración superpuesta, así como el del espectador que estornudó en la última fila.

Los oídos de los insectos, en cambio, son más sencillos y eficientes para sus necesidades. Constituyen una especie de veleta que mide la onda de presión como si fuera viento, por lo que determinan la dirección en que llega el sonido mucho mejor que nosotros, que tenemos que hacerlo comparando la diferenciación de volumen que llega a cada oído.

Pero los murciélagos van aún más lejos. Emiten y escuchan frecuencias ultrasónicas (ecolocalización) y su mente, con esa información, es capaz de formarse una imagen tridimensional de los objetos donde rebota.

Comúnmente, identificamos el sonido como la onda de presión, pero una cosa es la onda de presión, que es un fenómeno de la naturaleza, independientemente de nosotros, y otra la sensación que provoca en nuestra mente. Fuera de esta no ha existido nunca la Novena Sinfonía de Beethoven, sino sólo la secuencia de las ondas de presión correspondientes.

El sonido puede definirse como la percepción que interpreta nuestra mente a partir de la información que le llega cuando una onda de presión alcanza nuestro oído. Y esta percepción, ante una onda idéntica, no es la misma en todos los seres vivos.