Временная теория
Основной альтернативой резонансной теории является временная теория (ее также называют частотной, или телефонной теорией). Сторонники этой теории исходят из того, что базилярная мембрана колеблется как единое целое, воспроизводя частоту колебания звука. В результате этого потенциалы действия в нейронах слухового анализатора возникают с той же самой частотой, какая присуща звуковому стимулу. Следовательно, частота передается слуховому нерву напрямую, в результате колебаний структурных элементов улитки, и этот процесс во многом похож на передачу звуков диафрагмой телефонного аппарата или микрофона. Согласно временной теории, воспринимаемая высота звука определяется частотой прохождения импульсов по слуховому нерву, которая, в свою очередь коррелирует с частотой звуковой волны. Следовательно, в восприятии абсолютной высоты тона основная роль принадлежит мозгу.
Синтез резонансной и телефонной теории
Современная теория слуха представляет собой сочетание резонансной теории и временной теории. Это означает, что в основе восприятия высоты тона могут лежать два не зависимых друг от друга, но взаимосвязанных механизма, каждый из которых реализуется в ограниченном интервале частот. Высокие частоты эффективно кодируются механизмом, на котором основана резонансная теория. Это подтверждается тем, что конкретное место смещения основной мембраны чрезвычайно избирательно и настроено на узкий интервал высоких частот. При низких частотах (менее 1000 Гц) вся основная мембрана вибрирует целиком синхронно частоте изменения давления, фиксируемой улиткой. Т.е. восприятие низких частот находит свое объяснение во временной теории. Уиверу, самому активному стороннику временной теории, принадлежат следующие слова: «Когда речь идет о восприятии низких частот, правит бал временная теория, когда речь идет о высокочастотных волнах – теория места, а когда речь идет о средних частотах, они работают вместе».