Résumé
La musique repose sur des principes physiques d'acoustique. Un son musical est un son périodique complexe, composé d'un fondamental (fréquence la plus basse, qui donne la hauteur perçue) et d'harmoniques dont les fréquences sont des multiples entiers du fondamental (f₁, 2f₁, 3f₁...). Le timbre d'un instrument est déterminé par le nombre et l'amplitude relative des harmoniques : c'est ce qui permet de distinguer un piano d'une flûte jouant la même note. Les gammes musicales sont des ensembles de notes organisées selon des rapports de fréquences précis. Dans la gamme tempérée (utilisée en Occident), l'octave est divisée en 12 demi-tons égaux, chaque demi-ton correspondant à un rapport de fréquence de 2^(1/12) ≈ 1,0595. La résonance se produit lorsqu'un système vibrant est excité à l'une de ses fréquences propres : l'amplitude des oscillations augmente fortement. Les instruments de musique exploitent la résonance de cordes, colonnes d'air ou membranes.