Ще одним якістю звуку, яке може розрізняти людей, є висота тону. Наприклад, легко відрізнити писк комара від гудіння джмеля. Звук, що летить комара називають високим тоном, а гудіння джмеля - низьким тоном. Покажемо за допомогою досвіду, що висота тону є об'єктивним якістю звуку і однозначно визначається частотою коливань в звукової хвилі. Наведемо в обертання зубчасті колеса однакового діаметра, але мають різне число зубців (рис. 25.4). По черзі притискаючи невеликий шматок картону до зубців цих коліс, можна встановити, що висота тону підвищується при збільшенні частоти коливань картону.

Звук, відповідний строго певній частоті коливань, називають тоном. Якість звуку, яке визначається частотою коливань, характеризують висотою тону, причому більшою частотою коливань відповідає більш високий тон.

У деяких випадках висоту тону характеризують довжиною звукових хвиль в повітрі. Дійсно, з формули для повітря при 0 ° С отримуємо:

λ = (332 м / с) / v. (25.2)

З цієї формули видно, що більш високому тону відповідає коротша довжина хвилі. Характеризуючи висоту тону довжиною хвилі, слід пам'ятати, що λ ще залежить і від середовища. Тому в різних середовищах одному і тому ж тону відповідають неоднакові довжини хвиль. Неважко здогадатися, що велика довжина хвилі буде відповідати середовищі з більшою швидкістю поширення звукових хвиль.

Крім гучності і висоти тону, існує ще одна якість звуку, яке може розрізняти людей. Якість звуку, яке дозволяє визначати джерело звуку, називають тембром. Так, за тембром звуку ми дізнаємося, хто говорить, хто співає або на якому інструменті грають. Причина різних тембрів звуку наступна.

Кожен джерело звуку створює стоячі хвилі. Наприклад, струна коливається як одне ціле і видає певний тон, який називають основним тоном або першої гармонікою. Крім того, на струні утворюються ще додаткові стоячі хвилі, подібні зображеним, що створюють додаткові тони інших частот, кратних частоті основного тону. Їх називають вищими гармонійними тонами або обертонами.

Кожен джерело звуку має свій набір обертонів з різною відносною гучністю (з різною амплітудою), т. Е. Має свій спектр. Цією створює характерний відтінок (тембр) його звуку, що дозволяє відрізняти його від звуків, що створюються іншими джерелами, навіть при однаковій висоті основного тону. Зауважимо, що найбільш чистий звук, що відповідає певному тону, створюють камертон. Тому ними користуються для відтворення звуків певної частоти, наприклад, під час налаштування музичних інструментів.

Часто зустрічаються складні звуки, в яких не можна виділити окремі тони. Такі звуки називають шумом.