Acustica (da acustico, dal gr. &xovaTixós, der. da &xoúw, ascolto), parte della fisica che si occupa dei suoni con
particolare riferimento ai loro meccanismi di produzione, propagazione e ricezione.
Anche se l’orecchio umano può percepire suoni con frequenze comprese tra 16 e 20.000 Hz, la musica utilizza solo
frequenze comprese tra 30 e 4500 Hz e non variabili con continuità tra questi due valori estremi. La frequenza compresa
tra due frequenze limite qualunque, i cui rapporti stanno fra loro come 1 e 2, si chiama ottava. Secondo la scala diatonica
maggiore di Zarlino o scala naturale, in ogni ottava vengono introdotte 7 note musicali. I rapporti tra le frequenze di
ciascuna nota e la frequenza della prima nota dell’ottava (do) furono scelti nel modo seguente
| 9 | 5 | 4 | 3 | 5 | 15 | |
| 1 | 2 | |||||
| do | 8
re |
4
mi |
3
fa |
2
sol |
3
la |
8
si do |
I rapporti tra la frequenza di ogni nota e quella della nota precedente risultano i seguenti
9 10 16 9 10 9 16
8 9 15 8 ‘9 8 15
Come si vede, nella scala naturale sono presenti solo tre valori numerici diversi
9 10 16
8 9 15
che sono chiamati rispettivamente tono maggiore, tono minore, semitono. Un’altra caratteristica della scala naturale è la
presenza di tre gruppi di tre note ciascuno, tali che i rapporti tra le frequenze delle tre note di ciascun gruppo stanno fra
loro come 4, 5, 6. Questi tre gruppi sono: fa la do, do mi sol, sol si re e si chiamano accordi perfetti maggiori, perché
risultano particolarmente graditi all’orecchio se uditi consecutivamente (melodia) o contemporaneamente (armonia). Un
accordo internazionale ha poi stabilito che il la della 3a ottava abbia la frequenza di 440 Hz e viene perciò denominato la
terza. In tal modo risultano fissate le frequenze di tutte le note della scala naturale di tutte le ottave. Le ottave superiori alla
terza vengono numerate 4, 5, 6 ecc., quelle inferiori 2, 1, 0, -1 ecc. Un diapason con la lunghezza dei rebbi tali da fargli
emettere la frequenza di la terza si chiama corista normale e viene usato per l’accordo degli strumenti musicali. Data una
certa successione di note, è possibile moltiplicare le loro frequenze per un numero fisso, rispettandone i rapporti di
frequenza. Questa operazione si chiama trasposizione nel gergo musicale, e la ripetizione dello stesso motivo con
diverse trasposizioni risulta particolarmente gradita. La scala naturale presenta però un inconveniente nei confronti della
trasposizione: alcune trasposizioni richiedono l’uso di suoni di frequenza che sta alla frequenza della prima nota dell’ottava
in un rapporto non presente nella scala naturale.
Questa difficoltà indusse J.S. Bach a proporre una nuova scala, la cosiddetta scala temperata di Bach o scala cromatica.
In tale scala vi sono 12 note per ogni ottava. Il rapporto tra la frequenza di ciascuna nota e quella della nota precedente è
fisso e pari a 1,0594.
Nella scala cromatica nessuna trasposizione richiede l’introduzione di suoni nuovi. Delle 12 note della scala
cromatica, 7 hanno frequenze molto prossime a quelle delle 7 note della scala naturale e ne hanno mantenuto il nome,
mentre 5 note non sono presenti nella scala naturale. A queste 5 note è stato attribuito il nome di quella che le precede in
frequenza con l’aggiunta del nome diesis (simbolo $$) oppure il nome di quella che le segue con l’aggiunta del nome
bemolle (simbolo b). Con la scala cromatica gli accordi perfetti maggiori risultano un poco falsati, perché le frequenze delle
7 note non coincidono esattamente con quelle corrispondenti della scala naturale. Gli strumenti a corde di lunghezza fissa,
come il pianoforte, sono accordati secondo la scala cromatica. Gli strumenti a corde di lunghezza variabile, come la
viola, il violino, il contrabbasso ecc. possono suonare con entrambe le scale e le loro note si dicono filate se la frequenza
dei suoni viene fatta variare con continuità. In tabella viene riportato un confronto tra le due scale musicali. Il rapporto
tra le frequenze delle varie note e quella del do è indicato in savart, che è il logaritmo decimale di tale rapporto
moltiplicato per mille. Per quanto riguarda la voce umana è da segnalare che la nota più bassa, raggiungibile da un basso,
è il mi prima (65 Hz) e quella più alta, raggiungibile da un soprano, è il do quinta (1035 Hz). Ogni vocale è caratterizzata
da gruppi di frequenze abbastanza ben definite. Per esempio la a è caratterizzata da frequenze intorno a 750 e a 1800 Hz,
la i da frequenze intorno a 2200 Hz. Le consonanti sono molto meno definite in frequenza, che è comunque generalmente
più alta di quella delle vocali.
La massima intensità della voce umana può essere emessa intorno a 125 Hz per gli uomini e a 250 Hz per le donne.