Um cão pode localizar a origem de um som em seis centésimos de segundo, e consegue ouvir sons quatro vezes mais longínquos do que o homem. É também melhor a ouvir sons agudos e consegue detectar sons a frequências ultra-sónicas inaudíveis
para o homem. Esta característica deve-se ao facto de os seus antepassados lobos terem complementado a sua dieta de grandes herbívoros com pequenos animais como ratos, que dão gritos agudos. Contudo, para o cão doméstico, a audição pode ser uma desvantagem: alguns cães têm ouvidos muito sensíveis e desenvolvem medo de certos sons, tal como o ribombar de uma trovoada distante.
O homem tem explorado a audição apurada do cão para tornar mais fácil o treino e a comunicação. O cão responde rapidamente ao som de um apito. Os pastores, por exemplo, apenas precisam de um apito para comunicarem com os seus cães a longas distâncias.
O ouvido externo cartilaginoso capta sons e canaliza-os pelo canal auditivo externo até ao tímpano. As vibrações do tímpano são transmitidas às estruturas do ouvido médio - martelo, bigorna e estribo. Conhecidas por ossículos, estas estruturas ósseas ampliam e transmitem o som, e protegem o ouvido interno de vibrações excessivas. A cóclea (parte do ouvido interno) capta esses sons e converte-os em sinais nervosos, enviados para descodificação no cérebro.
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