비올라
비올라는 바이올린보다 음역이 낮은 것은 바이올린보다 크기가 더 큰 까닭인데, 두 악기의 크기비는 음역 차이와 비례한다. 비올라의 음역이 바이올린보다 5도 낮기 때문에, 음향학적으로 5도에 해당하는 비율인 3:2에 의해 비올라의 크기가 바이올린의 1.5배가 되어야 한다고 볼 수 있다. 실제로 바이올린과 비올라의 길이비가 대략 7:8이므로 두 악기의 크기(부피)비는 7*7*7:8*8*8, 즉 343:512 정도이다. 음높이가 크기에 반비례 한다는 점을 고려해서 계산하면 512/343=1.4927...로 음역의 비와 크기의 비가 거의 일치한다. 비올라의 크기에 오차가 있음을 고려하면 이는 상당히 유사한 값이다.이와같이 화성적으로 완벽한 균형을 이룬다. 비올라의 활과 더불어 이 점이 비올라 특유의 음색이 나는 요인이 된다.
수직 비올라
수직 비올라가 전제하는 근본적인 음향학의 원칙은 몸통의 공명(악기의 나무 부분이 일으키는 공명)이 두 번째로 음이 높은 현(즉 D현)과 어울리고, 구멍의 공명(악기 안의 공기가 일으키는 공명)은 세 번째 음이 높은 현(즉 G현)과 어울린다는 것이다. 일반 비올라는 너무 작아서 현의 주파수와 공명 주파수가 이렇게 잘 맞지 않는다.