¿Cómo distinguen los oídos humanos las frecuencias del sonido?

Si hacen una transformada de Fourier, ¿cómo pueden saber la fórmula para encontrar los coeficientes?

En general, no deberías poner ningún peso en las fórmulas, ya que son meras invenciones humanas para describir la naturaleza, no leyes que la naturaleza tiene que buscar y obedecer. Sus oídos no entienden más las transformadas de Fourier que la Tierra entiende las leyes de Kepler para el movimiento planetario.
relacionado: physics.stackexchange.com/questions/40763/… . A grandes rasgos, creo que la percepción del tono y la percepción del color son bastante similares. Tiene un filtro de frecuencia basado en hardware seguido de múltiples etapas de procesamiento neurológico. En esas etapas, puede fluir tanta información (hacia atrás) como hacia adentro (hacia adelante), es decir, las partes de nivel superior del sistema nervioso influyen en el funcionamiento de las partes de nivel inferior.
Creo que es una pregunta de biología.

Respuestas (3)

Las cócleas , los pequeños tubos en espiral en nuestros oídos internos, separan las frecuencias de las ondas mecánicas entrantes.

La cóclea humana está equipada con miles de células ciliadas unidas al órgano de Corti que corre a lo largo del tubo. Las células ciliadas vibran con el líquido circundante. Cada una de las células ciliadas tiene diferentes frecuencias de resonancia. De esa forma, el oído obtiene los 'coeficientes' (más precisamente, la distribución de potencia espectral)

(¡Imagínese tener miles de radios sintonizadas en diferentes frecuencias para obtener una Transformada de Fourier realmente rápida de una onda de radio entrante!)

Obviamente, los oídos no "conocen" una fórmula. Pero, el proceso de prueba y error y el mantenimiento de todas las pequeñas mejoras incrementales que llamamos evolución pueden dar como resultado algunas soluciones bastante sofisticadas (aunque a menudo torpes).

En el caso de nuestros oídos, hay una estructura mecánica que separa las frecuencias espacialmente, o al menos produce un filtrado de frecuencia diferente de la señal de entrada en función de la distancia. Diferentes nervios detectan vibraciones en diferentes puntos a lo largo de esta estructura de filtro, y el resto es procesamiento de señales para producir la percepción de una distribución de frecuencia.

Más detalles pertenecen a otra parte, posiblemente en el sitio de biología.

Enlace que podría responder a su pregunta en parte: http://www.biophysics.uwa.edu.au/e_book/9d.html

Definición de la escala de fon y lo que significa sonoridad. Esta nota de conferencia es muy completa, el único problema está en alemán:

http://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Medizinphysik_06/4_Ohr.pdf

Explicación biofísica general sobre el oído y los diversos temas relacionados con la audición, como la cromática, etc.

Este esta en ingles:

http://courses.physics.illinois.edu/phys406/Lecture_Notes/P406POM_Lecture_Notes/P406POM_Lect5.pdf

Se tratan los mismos temas pero en inglés.

En general, desaconsejamos las respuestas de solo enlace (consulte las preguntas frecuentes y esta meta publicación ). ¿Podría resumir algo de lo que se menciona en esos enlaces?