Ни одно животное не способно воспринимать высоту звука на всех существующих частотах, а цвета, которые мы видим, являются лишь небольшой частью электромагнитного спектра. Теоретически звук можно услышать при колебаниях от 0 до 100 000 циклов в секунду и даже более, но каждое животное воспринимает лишь ограниченный диапазон звуков. Люди, не страдающие потерей слуха, обычно способны слышать колебания от 20 до 20 000 Гц. Звуки в нижней части диапазона частот ближе к слабому гулу — нечто подобное мы слышим, когда за окном проезжает грузовик (его двигатель производит звук на частоте около 20 Гц) или навороченный автомобиль с кастомной звуковой системой и мощными сабвуферами, работающими на большой громкости. Некоторые частоты — ниже 20 Гц — не слышны человеческому уху, оно физиологически их не воспринимает. Биты в песнях Фифти-Сента «In da Club» («В клубе») и «Express Yourself» («Выражай себя») группы N. W. A. расположены в нижней части доступного нам диапазона. В конце песни «A Day in Life» («День из жизни») в альбоме Sgt. Pepper’s Lonely Hearts Club Band («Оркестр клуба одиноких сердец сержанта Пеппера») The Beatles есть несколько секунд звука на частоте 15 кГц, который не слышит большинство людей старше 40 лет! (Если The Beatles считали, что не стоит доверять людям за сорок, возможно, это был такой своеобразный отсев, но говорят, что Леннон просто хотел взбодрить соседских собак.)
Человеческое ухо воспринимает звуки частотой от 20 до 20 000 Гц, но не все они музыкальны, и мы не способны однозначно присвоить многим из них ту или иную высоту. Аналогичным образом цветам в инфракрасной и ультрафиолетовой частях спектра мы не можем дать четкого определения — в отличие от цветов, расположенных ближе к его середине. Рисунок выше иллюстрирует диапазоны музыкальных инструментов. Частота среднестатистического мужского голоса при разговоре — около 110 Гц, а женского — около 220 Гц. Гул люминесцентных ламп или неисправной проводки имеет частоту 60 Гц (это в Северной Америке, а в странах с другим стандартом напряжения, например в европейских, — около 50 Гц). Высокий звук голоса, которым певица разбивает бокал, может достигать частоты в 1000 Гц. Бокал трескается, потому что у него, как и у всех физических объектов, есть естественная частота колебаний. Соответствующий звук можно услышать, если слегка стукнуть пальцем по стенке бокала, а если он из хрусталя, то поводить по кромке мокрым пальцем. Когда голос певицы попадает в эту частоту, молекулы вещества, из которого сделан бокал, начинают колебаться, связи между ними становятся слабее — и бокал разбивается.
У стандартного фортепиано 88 клавиш. В редких случаях у него есть несколько дополнительных клавиш внизу, а у электронных пианино, органов и синтезаторов бывает по 20 или 24 клавиши, но это особые случаи. Самая низкая нота на стандартном фортепиано имеет частоту 27,5 Гц. Интересно, что примерно та же частота смены кадров представляет важный порог в зрительном восприятии. Если менять фотографии с такой скоростью, возникнет иллюзия движения. Кинофильм — это последовательность неподвижных изображений, которые показываются со скоростью 24 кадра в секунду, что превышает скорость восприятия зрительной системы человека. В 35-миллиметровом пленочном проекторе каждое изображение показывается на экране примерно в течение 1/48 секунды, а затем идет черный кадр той же длительности, поскольку между изображениями объектив закрывается. Мы воспринимаем происходящее на экране как плавное непрерывное движение, когда на самом деле нам ничего подобного не показывают. (В старых фильмах можно заметить мерцание, потому что изображения там менялись со скоростью 16–18 кадров в секунду — это ниже нашего порога восприятия, и потому мы замечаем разрывы.) Когда молекулы колеблются примерно с той же скоростью, мы слышим плавный непрерывный звук. Если в детстве вы вставляли игральные карты в спицы велосипедного колеса, то вот вам иллюстрация этого принципа: если колесо вращается медленно, вы слышите отдельные щелчки карты по каждой спице. А если разогнать его до определенной скорости, то щелчки сольются в один звук — непрерывное жужжание, которому можно подпевать, потому что у него есть определенная музыкальная высота.