Die Tonhöhe eines Tones fester Frequenz kann sich ändern, wenn der Schallpegel des Tones verändert wird. Dieser Effekt ist schon im 19. Jahrhundert entdeckt und als Tonhöhenparadoxon bezeichnet worden.
Bei einer Erhöhung des Schalldruckpegels läßt sich bei tiefen Tönen konstanter Frequenz eine Absenkung, bei hohen Tönen konstanter Frequenz dagegen eine Anhebung der empfundenen Tonhöhe feststellen. Töne im Frequenzbereich um 2000 Hz bleiben von diesem Phänomen nahezu unbeeinflußt.
In der nebenstehenden Abbildung ist die relative Tonhöhenabweichung vl für vier Frequenzlagen dargestellt. Für den Referenzschallpegel gilt L = 60 dB.

(Hörbeispiel)

Dieser Zusammenhang läßt sich auch durch die Änderung des kleinsten wahrnehmbaren Frequenzhubs eines Tones in Abhängigkeit des Schallpegels ausdrücken, wie in der  nebenstehenden Abbildung dargestellt wird.