L'altezza del suono prodotto da un tamburo è determinata dalla dimensione, dalla tensione e dal materiale della pelle del tamburo. Le pelli più grandi producono suoni più bassi, mentre le pelli più piccole producono suoni più acuti. Le pelli più strette producono suoni più acuti, mentre le pelli più larghe producono suoni più bassi. Le pelli più spesse producono un suono più morbido, mentre le pelli più sottili producono un suono più brillante.
Anche la forma del tamburo influisce sul suono che produce. I tamburi rotondi producono un suono più risonante, mentre i tamburi quadrati o rettangolari producono un suono più focalizzato. I tamburi con corpi più profondi producono un sostegno più lungo, mentre i tamburi con corpi meno profondi producono un sostegno più breve.
Anche il modo in cui viene suonato il tamburo influenza il suono che produce. Diverse tecniche di esecuzione, come colpire il tamburo in punti diversi, utilizzare bacchette diverse e suonare con dinamiche diverse, possono produrre suoni diversi.
La batteria viene spesso utilizzata negli ensemble musicali per fornire ritmo e percussioni. Possono anche essere usati come strumenti solisti e ci sono molti generi musicali diversi che includono la batteria, come jazz, rock, blues e country.
Ecco una spiegazione più dettagliata della fisica di come funziona un tamburo:
Quando la pelle del tamburo viene colpita, è costretta a spostarsi dalla sua posizione di equilibrio. Ciò fa sì che l'aria su un lato della pelle del tamburo venga compressa, mentre l'aria sull'altro lato della pelle del tamburo venga rarefatta. L'aria compressa esercita una forza sulla pelle del tamburo, facendola ritornare alla sua posizione di equilibrio. Quando la pelle del tamburo ritorna verso la sua posizione di equilibrio, l'aria rarefatta si espande ed esercita una forza sulla pelle del tamburo, facendola allontanare dalla sua posizione di equilibrio. Questo processo si ripete, creando una vibrazione della pelle del tamburo.
La frequenza di vibrazione della pelle del tamburo è determinata dalla tensione della pelle del tamburo e dalla massa della pelle del tamburo. Maggiore è la tensione della pelle del tamburo, maggiore è la frequenza della vibrazione. Maggiore è la massa della pelle del tamburo, minore è la frequenza della vibrazione.
Le onde sonore create dalla vibrazione della pelle del tamburo viaggiano nell'aria ad una velocità di 343 metri al secondo. La lunghezza d'onda delle onde sonore è inversamente proporzionale alla frequenza delle onde sonore. Maggiore è la frequenza delle onde sonore, minore è la lunghezza d'onda.
L'orecchio umano può sentire le onde sonore con frequenze comprese tra 20 e 20.000 hertz. Le onde sonore create da un tamburo hanno tipicamente frequenze comprese tra 50 e 5.000 hertz, quindi possono essere ascoltate dall'orecchio umano.