Согласно анатомическим и нейрофизиологическим данным, акустический стимул в периферическом слуховом анализаторе проходит ряд последовательных преобразований: грубый частотный анализ на базилярной мембране улитки, преобразование колебаний базилярной мембраны волосковыми клетками в рецепторный потенциал, последующее преобразование рецепторного потенциала в импульсную активность волокон слухового нерва, в которой сохраняется информация о временной структуре стимула для частот стимуляции ниже 5 кГц. Преобразование рецепторного потенциала в импульс волокна слухового нерва имеет вероятностный характер, что приводит к расширению спектра возможных межимпульсных интервалов. Например, в ответ на синусоидальный сигнал распределение межимпульсных интервалов является многомодальным, так как разряды нервного волокна группируются около интервалов, кратных периоду сигнала. Во временной области это можно интерпретировать как наличие ряда возможных (потенциальных) высот у синусоидального тона. Основываясь на этих фактах и результатах, полученных в психоакустических экспериментах, предложена модель восприятия высоты звука, учитывающая обработку звукового стимула в периферическом слуховом анализаторе. Для нахождения высоты осуществляется вычисление суммарной гистограммы межимпульсных интервалов на интервале времени в несколько десятков милисекунд в группах волокон слухового нерва, выделяемых с помощью латерального торможения, то есть в информативных частотных каналах слухового анализатора. Ее вычисление позволяет выявить пик на интервале, равном периоду (квазипериоду) звука. С воспринимаемой высотой звука связывается величина, обратная координате главного пика в полученной суммарной гистограмме. Таким образом, в процессе измерения высоты используются временной и спектральный механизмы анализа звука, причем первый из них выполняет собственно измерение высоты, а второй выделяет в частотной области информативные фрагменты, в которых во временной форме передается значимая информация о высоте акустического стимула. Показано, что в рамках модели получают объяснение традиционные эффекты восприятия высоты звука, установленные в психофизических экспериментах. В их числе: восприятие узкополосных и широкополосных периодических сигналов, резидуальных комплексов, дихотических сигналов, эффекты высотного сдвига и спектрального доминирования (преобладания в восприятии высоты низкочастотных гармоник сигнала), октавное сходство периодических звуков, восприятие высоты таких специальных шумовых сигналов, как периодически прерываемые шумы, волнистые шумы и шумы с резкими спектральными срезами. Для проверки модели проведены специальные психофизические эксперименты с синтезированными на ЭВМ периодическими комплексами. Полученные результаты свидетельствуют в пользу гистограммного механизма измерения высоты, а не механизма, основанного на процедуре автокорреляционного анализа.