소리
소리의 높낮이는 진동수에 의해서만 결정되며 파장이랑 관련이 없다. 진동수가 높으면 높은 소리, 진동수가 낮으면 낮은 소리로 느낀다. 소리의 속도가 일정하다고 가정할 때, 파장은 진동수에 반비례한다. 인간이 들을 수 있는 진동수의 영역은 16에서 2만 Hz까지이다. 특히 진동수가 높은 소리와 낮은 소리는 들을 수 있는 범위가 좁다
음의 지식
파동의 소(疎)와 밀(密)이 1왕복하는 운동을 1주기(週期, 사이클 c/s)라 하며, 1초 동안에 생기는 주기의 수를 주파수라 한다. 물체의 진동수와 음파의 주파수와는 같다. 음의 높이를 음높이(pitch)라고 하는데, 주파수가 많아지면 음높이는 높아진다. 순음에서는 같은 주파수라도 강도가 다르면 높이가 다르게 느껴진다. 그러나 고른음에서는 강도에는 관계없이 그 음향의 기본주파수로써 정해진다. 정수배음으로 구성되어 있는 음향은 바탕음을 제거해도 그 바탕음의 높이로 느끼는 경우가 있다.
대체로 주파수가 16에서 20,000c/s 이내의 귀로 들을 수 있는 음을 가청음(audio sound)이라 하고, 주파수가 2,000c/s 이상의 음을 초음파(supersonic waves)라 한다. 주파수가 가청음역이라도 어느 정도 이상의 강도(0폰 이상)가 없으면 귀에 음감각이 일어나지 않는다. 또한 강도가 지나치면 다른 생리적인 감각을 수반하며, 130폰 이상이 되면 고막이 터진다. 초음파는 연주회장 등의 음향설계 때 축척모형 안에서의 음향시험에 쓰인다.
파형은 진폭의 시간적 변화를 표시하는 것이지만, 음빛깔에 관한 요소는 파형이라기보다 부분음 구성이라 하는 편이 옳다. 같은 부분음 구성을 가지고 있어도 부분음끼리의 위상이 다르면 파형은 달라진다. 이것은 위상은 음빛깔에 관계하지 않기 때문이다. 그 음에 어떠한 부분음이 어느만큼의 진폭을 가지고 포함되어 있는지가 음빛깔에 관계한다. 일반적으로 고차의 부분음이 적으면 음빛깔은 부드럽고 어두운 느낌이 되며, 고차의 부분음이 많아지면 음빛깔은 딱딱하고 날카로운 느낌이 된다. 부분음이 정수배가 아닌 잡음은 음빛깔이 탁하게 들리는 경우가 많다. 그러나 음빛깔은 음의 어떤 순간의 구조 상태보다도 시간적인 경과상태가 다름으로 인해서 그 개성이 명확해진다. 음이 소리내기 시작할 때와 끝날 때는 이나 발성할 때의 어택의 상태에 따라 음에 여러 가지 변한다.
사람의 목소리나 악기 등의 음빛깔은 상음의 구성상태로써 설명되지만, 특유한 음질은 특정한 진동수역(域)이 특히 강하게 포함된 것 같은 구조를 가지고 있다. 누가 소리를 내어도 '아'가 '아'로 들리는 것은 '아'라는 울림을 만드는 특정한 음향구성을 하는 법이 있기 때문이며 원음의 높이가 무엇이든 그것과는 관계없이 특유한 음넓이에 센 상음을 갖는 스펙트럼을 보인다. 이것을 포만트(formant, 形成音)라 한다. 일반적으로 말하면 '우'는 500c/s 부근, '오'는 700c/s, '아'는 1,000c/s 부근, '에'는 2,000c/s 부근, '이'는 3,000c/s 부근에서 강한 진동을 갖는 형태를 나타낸다. 악기의 음질을 이 모음성(母音性)에 의해서 좋은 바이올린은 '이'와 같은 포만트를 가지며, 조악품은 '에'와 같은 음질을 갖는다는 등으로 설명하기도 한다.
성대나 공명강의 상태에서 소리넓이와 성종이 생긴다. 음악적 소리넓이는 음정을 바르게 낼 수 있는 범위를 뜻하며, 보통 2옥타브가 필요하다. 성종은 음빛깔이나 성격을 뜻한다. 음악에서는 대체로 밝고 높은 느낌의 소리, 중간 정도의 느낌을 주는 소리, 낮고 폭이 있는 느낌의 소리의 3종으로 나눈다. 여성은 소프라노, 메조소프라노, 알토, 남성은 테너, 바리톤, 베이스라고 각각 부른다. 한편 각개의 성종은 소리의 느낌만이 아니라 필요한 소리넓이가 요구된다. 또한 같은 성종 중에서도 소리의 성격에 따라 드라마틱(극적인 소리), 리릭(서정적인 소리), 콜로라투라(Col­oratura, 경쾌하고 높은 소리) 등의 이름을 붙이는 경우도 있다.