Due delle principali caratteristiche del suono sono la tonalità e il volume.
Per comprendere al meglio cosa siano tonalità e volume, però, è necessario prima analizzare le caratteristiche delle onde sonore. Il suono, infatti, viaggia sotto forma di onde che si distinguono sostanzialmente per tre qualità: frequenza, durata e ampiezza (o intensità).
Frequenza del suono
Con frequenza si intende il numero di oscillazioni effettuate da un’onda in un determinato periodo di tempo. Nel Sistema Internazionale viene misurata in Hertz, in onore del fisico tedesco Heinrich R. Hertz che ha scoperto questa particolare caratteristica. In particolare, viene preso come riferimento il numero di oscillazioni effettuate da un oggetto in un secondo. L’essere umano riesce ad udire suoni con frequenze comprese tra i 20 Hz ed i 20.000 Hz. I suoni con frequenze più basse della soglia minima vengono definiti infrasuoni, mentre quelli superiori alla soglia massima, ultrasuoni (udibili per esempio da alcuni animali).
Ampiezza del suono (o intensità)
L’ampiezza dell’oscillazione è la caratteristica delle onde sonore che ne determina l’intensità. Il suono, quando si propaga attraverso un mezzo, trasmette anche una certa quantità di energia. Ogni fonte acustica, quindi, emettendo un’onda genera un determinato livello di potenza, che permette di quantificare la stessa intensità del suono. La formula con cui si può individuare tale valore è la seguente: I=P/S, dove l’intensità del suono I è uguale al rapporto tra P, la potenza acustica, ed S, la superficie su cui si propaga l’onda acustica. Il nostro orecchio riesce a percepire solo un determinato intervallo di intensità. Qualora si superasse l’intensità massima supportata dal nostro sistema uditivo, si potrebbero verificare dei danni permanenti agli organi presenti all’interno del nostro orecchio. Come vedremo nei paragrafi successivi, esiste tuttavia un’altra unità di misura riconosciuta che permette di misurare l’ampiezza di un suono: il decibel.
Durata del suono
Quando un’onda acustica torna allo stesso livello di partenza si dice che ha compiuto un’oscillazione completa. Il tempo che essa ha impiegato per effettuare tale oscillazione viene per l’appunto definito durata. Questa caratteristica delle onde sonore viene misurata in secondi.
Frequenza e tonalità
Le onde sonore sono prodotte a causa dell’oscillazione in avanti e all’indietro delle particelle di un mezzo. Secondo la relazione dimostrata precedentemente, un oggetto che oscilla 80 volte al secondo possiede una frequenza di 80 Hz. La frequenza è considerata una caratteristica importante di un’onda sonora perché diverse frequenze vengono da noi percepite in modo dissimile. Un semplice esempio riguarda la differenza tra la voce acuta di un bambino e la voce profonda di un uomo. L’acutezza del suono prodotto è determinata dalla frequenza propria del corpo vibrante. Maggiore è la frequenza del corpo vibrante, maggiore sarà il suo tono. Un suono acuto viene percepito dalle nostre orecchie come penetrante e stridente, mentre un suono basso profondo e cavo.
Ampiezza e volume
L’ampiezza delle vibrazioni prodotte da una fonte acustica determina il livello del volume del suono da essa generato. Più l’ampiezza è alta, quindi, più alto sarà il volume del suono generato.
Le caratteristiche del suono
Volume
Come è stato appena affermato, la rumorosità di un suono dipende dall’ampiezza della vibrazione che produce quel suono. Maggiore è l’ampiezza della vibrazione, più forte è il suono prodotto da essa. Il volume di un suono dipende anche dalla quantità di aria che viene fatta vibrare. Il volume del suono è misurato in decibel (dB).
Ecco di seguito una tabella in cui sono contenuti alcuni livelli di volume espressi in dB e come vengono percepiti dal nostro udito.
| Suono | dB | Percezione |
| Razzo al decollo | 180-200 | Danni istantanei all’udito |
| Motore di un aereo al decollo | 140 | Doloroso |
| Martello pneumatico | 100 | Molto fastidioso |
| Musica alta | 90 | Molto fastidioso |
| Traffico intenso | 80 | Fastidioso |
| Conversazione normale | 60 | Moderato |
| Bisbiglio | 20 | Tenue |
| Fruscio delle foglie | 10 | Molto tenue |
Tonalità
Tra le caratteristiche del suono è presente anche la tonalità. Ecco le sue caratteristiche:
- L’acutezza di un suono viene definita tono che, come abbiamo potuto vedere, è strettamente correlato alla frequenza. Più alta è la frequenza di un suono, più elevato sarà il suo tono. La voce femminile, per esempio, tende solitamente ad essere più alta di quella maschile e, quindi, di tonalità più elevata.
- Più veloce è la vibrazione della fonte sonora, più alta sarà la sua frequenza e il suo tono.
- Un tono elevato prevede un numero maggiore di compressioni e rifrazioni che transitano in un punto specifico in un determinato arco temporale.
Timbro
Una delle principali caratteristiche del suono è il timbro:
- Il timbro rappresenta la qualità del suono stesso, ovvero ciò che ci permette di distinguere i suoni prodotti da fonti diverse.
- Più il suono emesso ha un timbro piacevole, più elevata sarà la qualità di quel determinato suono.
- Un suono di frequenza singola (chiamato suono puro) è definito tono.
- Diversi strumenti, a seconda della loro forma e dimensione, producono un numero diverso di armonie e di volumi distinti. Di conseguenza, il suono prodotto da uno strumento può essere distinto da quello prodotto da altri.