differentiate は「識別する」という意味の表現です。
You can differentiate his voice if you listen close enough.
よく聞けば、彼の声は聞き分けられるよ。
pick out も同じく「選ぶ」とか「見分ける」の意味の表現です。
I can pick out your voice even if 100 people are talking at the same time.
100人が同時に喋ってても君の声は聞き分けられるよ。
tell the difference はそのまま「区別をつける」ですね。
There's no way you can tell the difference between the twins' voices.
あの双子の声を聞き分けられるわけないよ。
どの表現も「聞く」が絶対に含まれているわけではないところが注意です。文脈によってはどれもただ「識別する」とか「区別する」にもなり得るし、うまく使えば「聞き分ける」のネイティブが使うような自然な表現になります。ぜひ使ってみてください！
「聞き分ける」は英語で「hear the difference」と言います。日本語と同じくこの表現は「聞く」＋「違いを理解する」という意味になります。
ところで「see the difference」（見分ける）など他の感情もこういうふうに使えます。
上記の言葉を使った例文を見てみましょう。
It's hard for me to hear the difference between "l" and "r."
「ｌ」と「ｒ」の違いが聞き分けにくい。
Nobody can see the difference between me and my twin brother.
みんなが俺と俺の双子の弟を見分けれない。
I can easily hear the difference between English and Spanish.
英語とスペイン語を簡単に聞き分けられるよ。
ぜひご参考にしてみてください。
to identify by sound = to recognize by sound -> 聞き分ける
例1：I can recognize him by the sound of his steps.
私は彼の歩みの音で彼が歩いていることがわかります。
例2：Animal can identify each other by sound.
動物は音でお互いを識別することができます。
役に立てば嬉しいです！
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