Branca della fisica che studia le leggi secondo le quali si produce e si trasmette, relativamente agli strumenti musicali, quella particolare sensazione uditiva che è, genericamente, definita «suono». Pur non potendosi fissare un confine netto fra suono e rumore, si è tuttavia soliti distinguere le sensazioni uditive in due classi: a) i suoni (con carattere musicale); b) i rumori. Sulla base di questa distinzione i suoni sono determinati da combinazioni più o meno complesse di vibrazioni armoniche aventi una durata superiore a un valore minimo (valore in funzione della frequenza di vibrazione e della composizione armonica del suono; i rumori sono causati da un insieme di vibrazioni disarmoniche). Sono qualità essenziali del suono: a) l’altezza, determinata dalla frequenza delle vibrazioni; b) il timbro, stabilito dall’associazione delle vibrazioni armoniche determinate dalla fondamentale (1^a armonica); c) l’intensità, determinata dall’ampiezza delle vibrazioni; d) la durata, che deve superare dei valori minimi al di sotto dei quali non può stabilirsi la vera e propria sensazione del suono. La distinzione fra suono e rumore si è andata facendo ancora più incerta in questi ultimi anni con la comparsa della musica concreta (che utilizza come materiale musicale qualsiasi sorgente sonora naturale o artificiale); anche i limiti dell’acustica musicale si sono estesi ad alcuni fondamentali aspetti dell’elettroacustica con la comparsa della musica elettronica. Le sorgenti sonore vengono solitamente distinte e studiate nelle seguenti categorie: a) corde; b) canne; e) verghe elastiche; d) piastre; e) membrane tese; f) voce umana. Il mezzo elastico attraverso cui le vibrazioni di un corpo si trasmettono al nostro orecchio, provocando in tal modo la sensazione di suono, è l’aria. La velocità di propagazione dell’onda sonora è di 330 m al secondo. L’altezza del suono, come si è detto, dipende dal numero di vibrazioni al secondo (frequenza); perché l’orecchio percepisca le vibrazioni è necessario che esse siano comprese entro i limiti di udibilità (16‑16.000 cicli al secondo); seconda condizione per l’udibilità è che l’intensità raggiunga quel livello al di sotto del quale non riesce ad eccitare l’udito. Tale valore, che varia da frequenza a frequenza, data la non linearità del comportamento dell’orecchio, si definisce «soglia di udibilità». Tale valore è minimo per le frequenze per le quali l’orecchio ha la massima sensibilità (dai 2000 ai 3000 periodi per secondo). L’intensità del suono oltre un certo livello diviene intollerabile e si trasforma, per l’orecchio, in dolore; a tale limite si dà il nome di «soglia del dolore». La spazialità uditiva compresa fra la soglia di udibilità e quella del dolore si definisce «campo di udibilità». Le cognizioni relative alla soglia di udibilità rispetto alle frequenze fondamentali e alla massima sensibilità in relazione ai diversi strumenti musicali, si rendono utili nell’arte della strumentazione. La distanza che due suoni hanno fra loro in altezza si definisce «intervallo»; le scale musicali sono costituite da suoni in successione ordinata di intervalli; esse fanno tutte riferimento alla suddivisione dello spazio acustico di un’ottava, lo spazio definito da due suoni di cui uno abbia il doppio di vibrazioni al secondo del primo (in rapporto di 2:1). Le scale variano da civiltà a civiltà, sia in senso geografico che storico; le più note sono: cinese antica, indiana, araba, greca o pitagorica, naturale e temperata (quella attualmente in uso). La musica elettronica, anche in questo settore dell’acustica musicale, porta nuove possibilità di organizzazione e suddivisione del totale udibile, soppiantando il tradizionale modo di concepire gli intervalli. Allo scopo di uniformare sia le esecuzioni che la costruzione degli strumenti musicali si è arrivati alla convenzione di definire un punto di riferimento universalmente accettato: il la₃ = 440 vibrazioni complete al secondo (universalmente misurate in Hertz e siglate Hz). Lo strumento impiegato a questo scopo è il diapason, formato da una verga d’acciaio a due rami che emette un suono puro (privo di armoniche).