Questa prima componente dell’acustica, in base alla quale percepiamo un suono come più o meno grave o acuto, dipende dal numero di oscillazioni compiute dalla sorgente acustica in un determinato intervallo di tempo (generalmente si considera il secondo come unità di misura). Quanto più numerose, e quindi più fitte, sono queste oscillazioni, tanto più alta — cioè acuta o stridula — risulta la percezione del suono.
Mentre il rumore, a causa dell’irregolarità delle sue onde, presenta un’altezza difficilmente misurabile con precisione, il suono, grazie all’uniformità delle sue vibrazioni, può essere distinto in varie frequenze. In altre parole, il suono ha un moto oscillatorio periodico, caratterizzato da un numero costante di vibrazioni nella medesima unità di tempo.
Questo numero costante prende il nome di frequenza e si misura in Hertz (abbreviato Hz), in onore del fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), che studiò a fondo questo fenomeno. Un Hertz corrisponde a una vibrazione al secondo.
Ecco, pertanto, qui a fianco un esempio di rappresentazione grafica di due suoni distinti in base alla loro altezza: si può osservare come il suono più acuto presenti oscillazioni più fitte, mentre quello più grave ne mostri di più rade.
Nel suono rappresentato in alto, il numero di vibrazioni comprese in un secondo è maggiore rispetto a quello del suono sottostante: pertanto, il suono superiore è più acuto, mentre quello inferiore è più grave.
Per quanto riguarda l’altezza, il nostro orecchio possiede limiti abbastanza precisi. Affinché un effetto acustico possa essere percepito dall’orecchio umano, è necessario che vengano emesse almeno 16 vibrazioni al secondo (16 Hertz). Un numero inferiore genera un effetto inudibile, che rientra nel campo degli infrasuoni.
All’estremo opposto, se il numero delle vibrazioni supera i 16.000–20.000 Hertz, il suono diventa nuovamente inudibile per noi, e appartiene alla categoria degli ultrasuoni.
Questi limiti si riferiscono esclusivamente alla percezione umana. Molti animali, infatti, possiedono una capacità uditiva ben più estesa, soprattutto nel campo delle alte frequenze. Ecco alcuni esempi:
Elefanti: capaci di percepire anche infrasuoni, al di sotto dei 16 Hz
Cani: fino a circa 40.000 Hz
Gatti: fino a circa 60.000 Hz
Pipistrelli: oltre 100.000 Hz
Delfini: fino a 150.000 Hz
Buona Musica!