Leitet man die Aktionspotentiale, also die Nervenimpulse der einzelnen Nervenfasern ab, die die inneren Haarzellen kontaktieren, so zeigt sich, daß die Anzahl der pro Zeiteinheit auftretenden Impulse stark von der Frequenz des anregenden Tones abhängig ist.
Jede Faser des Hörnerven, die eine innere Haarzelle auf der Basilarmembran kontaktiert, weist eine sogenannte Bestfrequenz (charakteristische Frequenz cF) auf. Die charakteristische Frequenz ist die Frequenz, bei welcher ein Sinuston eine maximale Impulsfolgefrequenz bei minimaler Amplitude hervorruft.
Zeichnet man die Schwellenkurve einer Nervenfaser in Abhängigkeit des Schalldruckpegels auf, so erhält man die sogenannte Tunig-Kurve der Nervenfaser.
Die Nervenfasern sind hochgradig frequenzselektiv. Wird das Ohr mit einer Frequenz beschallt, die von der charakteristischen Frequenz abweicht, so läßt sich die Faser entweder überhaupt nicht oder nur unter Verwendung eines höheren Schallpegels aktivieren wenn die anregende Frequenz hinreichend nahe an der charakteristischen Frequenz liegt.

Zeichnet man die Reaktion der Einzelfasern auf ein komplexes Schallereignis, als Tuning-Kurven auf, so erhält man eine Darstellung der Spektralanalyse des Schallsignals. Die Cochlea ist demnach ein Frequenzanalysator.
Zwischen Steigbügel und jedem Punkt auf der Basilarmembran existiert eine Übertragungsfunktion mit Bandpaßcharakter, so daß man jeden Punkt der Basilarmembran durch die Durchlaßfrequenz des zugehörigen Bandpasses charakterisieren kann.
Eine geschlossene Beschreibung dieser Vorgänge ist allerdings nicht möglich.