关于听觉器官如何对声音进行分析的问题，有许多假说，而以位置学说受到多数人的赞同。位置学说的基本观点认为：不同音调引起耳蜗基底膜不同部分的振动，音频分析首先决定于基底膜的振动位置。
位置学说中又以共振学说（resonancetheory）提出最早和流行最为广泛。黑尔姆霍兹（H.vonHelmholtz）于1867年首次提出共振学说，他把耳蜗基底膜视为对不同频率声波的共振元件。这些元件选择性地对一定频率的声波发生共振。近蜗底的横纤维短，与高频音共振；近蜗顶的横纤维长，与低频音共振。哪一部分基底膜共振，哪里的毛细胞就兴奋，声音就由此转为神经冲动，经听神经传入中枢，引起音调的感觉。根据共振学说，每秒16～20000次的声波就认为是由基底膜上大约24000条横纤维分别予以共振而得到初步分析。共振学说在实验及临床上也得到证明，如蜗底受伤，则高音感受发生障碍；蜗顶受损，则低音感受消失。至20世纪40年代，横纤维的共振现象因一些实验事实而受到怀疑。
贝克西（Békésy，1951）对刚死的人的尸体的耳蜗进行了直接观察，未发现基底膜的横向纤维有足够产生共振的张力。因此认为，将基底膜的横向纤维视为共振元件是不正确的。他采用人工方法代替镫骨以不同频率振动卵圆窗时，有一大段基底膜以行波的方式随之振动。振动从蜗底开始，逐渐向蜗顶推进，其幅度也随之逐渐加大，直到基底膜的某一部位，振幅达到最大值时，振动即停止前进而逐渐消失。就像人在抖动一条绸带时，有行波沿绸带向远端传播一样，对不同的频率的声波刺激，基底膜最大振幅所在部位也不同。声波频率越低，最大振幅所在部位越靠近蜗顶；声波频率越高，其最大振幅所在部位越靠近蜗底镫骨底板。因此认为频率的分析决定于基底膜行波的最大振幅所在部位，这就是听觉的行波学说（traveling wave theory）。行波学说为位置学说的一个流派，也可说是共振学说的发展，目前已为大多数学者所公认。
