При затухании синуса частота не меняется, падает только амплитуда. А при затухании муз. сигнала (который в общем виде имеет сложную шумоподобную форму) меняются пропорции между его составляющими (одни частоты затухают раньше, другие позже), поэтому меняется и "частота" и фаза и амплитуда такого сигнала.
Даже для того, чтобы различить один среднечастотный стационарный сигнал от другого такого же, но отличающегося от первого на какую-то минимальную дельту F, система должна быть достаточно широкополосной. У старых приемников-радиол с полосой в 6300Гц разрешение в середине было просто никакое...