Descrevendo cientificamente um som
Freqüências naturais, harmônicos e sobretons
Como percebemos a mistura de sons
Criando uma nota musical
A música ocidental caracteriza-se por um conjunto definido de freqüências (que são representados pelas doze notas musicais, em diferentes alturas); os instrumentos musicais devem ser capazes de produzir essas freqüências e amortecer as outras, que estão contidas no intervalo em que o ouvido humano é sensível. Sistemas vibrantes ressonantes são excitados por essas freqüências, que correspondem às freqüências de ressonância do sistema (por sistema podemos entender qualquer instrumento capaz de produzir sons, não necessariamente musicais). A produção do som está associada à transferência de energia por um elemento excitador (por exemplo o arco de um violino) para o veículo produtor do som, seguida da colocação do ar em movimento e da sustentação da intensidade em níveis aceitáveis para que o som possa ser aproveitado em termos musicais. Podemos descrever um caso particular do violino, onde o arco é movimentado, provocando a vibração das cordas através do atrito entre a crina do arco e a superfície metálica da corda. Essa energia é transferida para o tampo através da ponte, colocando então o tampo e o ar contido dentro dele em vibração. A saída do ar se dá pelos "f" situados nos dois lados do tampo.
A seqüência de transferência pode ser imaginada da seguinte forma: um vibrador primário, unidimensional (a corda), transfere a energia para um vibrador secundário, bidimensional (o tampo), que excita a massa de ar no interior da caixa acústica do instrumento.
Os instrumentos de sopro possuem um sistema em que a própria coluna de ar é colocada em vibração, e a variação da força que empurra a coluna de ar (o "sopro") é capaz de produzir o som que é transferido para fora da saída de ar do instrumento e pela vibração de seu próprio corpo. O conjunto de chaves diversas modificam o tamanho da coluna de ar, fazendo assim com que diferentes freqüências sejam produzidas, da mesma forma que os dedos, apertando as cordas do violino, modificam o comprimento da corda vibrante. A boca desempenha o papel de agente excitador (da mesma forma que os dedos, a palheta ou o arco no caso dos instrumentos de corda) e o elemento gerador da vibração é a própria coluna de ar.
Já os instrumentos de percussão são os mais simples, porque a própria membrana vibrante (couro ou materiais rígidos) transfere energia diretamente para o ar. Não é por outra razão que os instrumentos de percussão são os mais eficientes produtores de som. Novamente, o elemento excitador é a mão humana (ou algo empunhado pelo corpo humano) e a transferência ocorre diretamente do sistema bidimensional (a membrana vibrante) para o ar, sem nenhum tipo de interferência, exceto a própria mão humana que pode ser usada para abafar ou ressaltar algum tipo de som (é o caso da posição da mão de quem toca pandeiro ou tamborim).
Cada tipo de instrumento tem uma espécie de "assinatura", um conjunto de características sonoras associado que, embora possa parecer subjetivo, possui uma descrição matemática extremamente precisa. Na seção anterior comentamos que o som pode ser representado pela soma de diversas ondas individuais, que chamamos de componentes de Fourier. O que diferencia um instrumento de outro são as amplitudes e o tempo de duração de cada um dos harmônicos presentes no som resultante e o resultado acústico da combinação das duas propriedades tem o nome de timbre.