Les efforts créatifs et les sciences dures vont souvent de pair. La compréhension de la physique du son peut conduire à une compréhension de la physique de la musique et de la manière dont des sons et des arrangements esthétiques peuvent être créés.
Ondes sonores et fréquences

Les ondes sonores sont des vibrations dans un médium, qui peuvent être perçu par l'oreille humaine. La fréquence d'une onde sonore est le nombre de vibrations par seconde, mesuré en Hertz.

La fréquence fondamentale d'un objet qui produit du son est la fréquence naturelle la plus basse à laquelle cet objet va vibrer. La valeur de cette fréquence dépend des propriétés physiques de l'objet.

Les fréquences d'une série harmonique sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale; cependant, il est possible d'avoir des harmoniques (motifs d'ondes stationnaires) à des fréquences qui ne sont pas des multiples de la fondamentale. Une gamme musicale est un ensemble de notes musicales classées par fréquence fondamentale.
Voix humaine et chant

Dans un objet particulier - que ce soit vos cordes vocales ou un instrument de musique, les ondes stationnaires créent des sons spécifiques. Votre perception de ce son dépend de la fréquence des vibrations, y compris des harmoniques d'amplitude plus faible qui contribuent au timbre, ou de la qualité sonore perçue.

Les humains créent de la musique en faisant vibrer la colonne d'air dans leur gorge. En changeant la forme /tension de leurs cordes vocales, ils peuvent créer différents modes et sons vibratoires. Les chanteurs expérimentés ont appris à très bien faire cela et peuvent façonner leurs cordes vocales de manière à tenir une note pure pendant une longue période, ainsi qu'à frapper plusieurs notes exactes à une échelle musicale sans faiblir de hauteur.

Quand les gens parlent de notes de musique particulières, ils se réfèrent à certaines fréquences sonores spécifiques. Des fréquences plus élevées créent des notes plus élevées et des fréquences plus basses créent des notes plus basses.
Instruments de musique

Le son musical peut également être créé par des instruments de musique. Les orgues à tuyaux, les bois, les saxophones, les theremins et autres instruments électroniques en sont tous des exemples, et chacun crée un son musical de différentes manières.

Les bois et autres instruments similaires créent du son en faisant vibrer des colonnes d'air. En ajustant la longueur des instruments, ou en ouvrant et fermant des trous sur les côtés, la fréquence de vibration naturelle de la colonne est modifiée, produisant des notes différentes.

Les instruments à cordes créent du son en produisant des ondes stationnaires sur des cordes tendues qui sont amplifié dans le corps de l'instrument. La fréquence à laquelle une corde va vibrer dépend de sa densité de masse, de sa longueur et de sa tension.

C'est pourquoi ces instruments peuvent être accordés en ajustant la tension des cordes, et pourquoi certaines cordes sont plus épaisses que d'autres . C'est aussi pourquoi sur un instrument comme une guitare, différentes notes sont créées en appuyant sur les cordes au niveau des frettes - ce faisant, vous faites essentiellement varier la longueur des cordes.

D'autres instruments fonctionnent sur le principe d'une membrane vibrante. Les tambours en sont un excellent exemple. Une tête de tambour peut être considérée comme la version bidimensionnelle de la corde vibrante. Les fréquences auxquelles il va vibrer lorsqu'il est frappé dépendent de sa densité de masse et de sa tension, mais comme il s'agit d'une membrane bidimensionnelle, il existe de nombreux modes de vibration possibles.
Beats and Beat Frequencies

Les Beats sont un phénomène qui résultent des interférences des ondes sonores et ont de nombreuses applications, notamment dans les instruments de musique. Si deux ondes sonores de fréquences différentes interfèrent, une amplitude variable résulte d'un basculement entre les interférences constructives et les interférences destructives entre les deux ondes. Cette variation de l'intensité du son est connue sous le nom de battements.

La fréquence de battement est définie comme la différence de fréquence entre les deux ondes originales. Cela signifie que plus les deux fréquences sont proches, plus la fréquence de battement est petite (ce qui signifie moins de battements par seconde), ce qui les rend plus faciles à distinguer avec l'oreille humaine.

Certaines fréquences de battement sont perçues par l'oreille humaine. comme "fréquence subjective" ou "fréquence de différence".