5.波长和频率
1）波长
我们即将要谈到的是另一个测量水波或者声波的量值。它指的是从一个波峰经过一个波谷之后再到另一个波峰的长度，也就是通常所说的“波长”（wavelength）。由于波长与振幅在空间维度上是垂直的，因此，这两个特性之间基本上是互不相扰的。一个声波可以振幅很小但波长却可以很长，或者也可以是振幅很大但波长却很短（例如海啸的波）。人耳可听到的声波的波长范围是非常宽的，在空气中是从3/4英寸至56英尺。
图1.6 声压不断地在大气压力基础上增加或降低一定的压力。
应该注意到前面关于客观声音的讨论是相当抽象的，并局限于心理声学领域，我们只谈到了可闻阈以内的声音频率范围。那么，可闻阈以外的声音部分又是怎样的呢？这种声音是指波长在56英尺以上或3/4英寸以下的声波。此波长的声波仍然可以形成声音，但是，这些声音却是人耳所听不到的，在后面我们还会详述。另一种波——可见光的最长波长与最短波长之比大约为2∶1，而可闻阈内最长波长与最短波长的比率为75∶1。相对来说，这是个相当大的比值。
2）频率
声音的波长与声音的另一个重要概念——频率（frequency）有着直接的关系。声音的频率指的是每秒钟声波发生的次数。频率的单位是赫兹（简写为Hz，此外与表示“千克”时在“克”的前面加上“千”一样，在表示千赫兹时也在Hz前面加上“k”。例如，20kHz就是20000Hz的简写法）。
声音的波长和频率与声速之间是相关的。当波长变小时，频率就相应地变大。频率等于波长与声速的商值：
。在这个公式里，“f”代表的是频率（每秒钟的周频），单位是赫兹（Hz）；“c”代表的是声音在某种介质里传播的速度；而“λ”代表的是波长。应该注意的是，声音速度和波长的单位可以是公制也可以是英制。但无论用哪一种单位，都应该使速度和波长的单位统一起来。
相对于前面提到的波长范围，声音的频率范围从20Hz至20kHz，这一数值通常也被看作人耳可听声音的频率范围。所有可听声音都在这个频率范围内。主要频率范围内的声音具有很强的感染力。例如，在自然界里，低频声音往往与暴风雨（以及远处的雷声）、地震和其它种种自然灾难相关联。
在电影里，低频的声音通常代表的是不幸的降临，这里低频可以出现在音响或者音乐里。一个很好的例子是影片《大白鲨》（Jaws）里代表“鲨鱼”形象的一段音乐。鲨鱼开始出现时的四个低音音符，预示着晴朗而明媚的海洋中潜藏着危险。而在影片《梦想之地》（Field of Dreams）里，玉米田里平静的高频声音，则告诉观众影片正处于一片平静祥和之中，在这里没有危险，尽管它与危险相邻。
图1.7 空气中人耳听觉范围之内的声音的波长和频率。
3）次声频率
20Hz以下的频率范围我们称之为次声频率（infrasonic）（旧称为次音速subsonic）范围。虽然最大的管风琴的最低音对应的只有16Hz的低频，但这样的声音仍然被算作人耳可听的声音，即非次声频率声音。[1]当拍摄现场存在许多次声频率的声音时，会给影视作品的拍摄带来许多麻烦。因此，次声频率范围内的声音很少在影视作品里应用，但次声频率在工业领域还是一项有价值的发现。次声频率声级可以提得非常高，并用来对声音进行信号调制，也就是说可以把声音变得更加粗糙，使听上去好像在嗡嗡地说话。
当我们把频率在12Hz左右的声音加上非常高的振幅时，就会产生另外一种现象——会导致人们恶心呕吐。据有关调查显示，一些在周围环境里充斥大量12Hz左右建筑噪声的办公大楼里工作的人们，会由于高声级的振动和频繁发出的次声频率而导致各种疾病。所幸的是，这种令人呕吐或不适的效果到目前为止还没有被电影制作者用在影片里。
有一种已被用在多部影片里的声音提升系统，叫作SensurroundTM，这种系统利用大量的低频能量引起了一种“轰隆隆”的声音响果。这种效果在影片《地震》（Earthquake）中曾经被恰如其分地用来模仿大地晃动的场面，在影片《中途岛》（Midway）中又被用来模仿航空母舰起飞和降落时的情景。这个系统所用的声音大多在20Hz以上，因此并不会引起由于12Hz的大声级声音而引发的令人难受的反应。
4）超声频率
声音频率在20kHz以上的频率称作超声频率（ultrasonic）。（“supersonic”一词常常被用来形容航行器的速度，而很少用于形容声音的速度）虽然有些年轻人可以听到高于这个界限的更高频率的声音，但大多数声音设备还是用20kHz来作为声音频率范围的上限，比较注重这个频率以下的声音特性，而较少注重这个频率以上的声音特点。有许多种声音处理设备都把工作频率设定在这一频率之内，但是这对于电影制作者来说并无太大关系。
这些设备包括“声学防盗自动警铃”（虽然有许多的声学防盗自动警铃自称是超声波的，但实际上它们大多数的工作频率都在17kHz左右，并且可以被人耳识别，另外它们大多制作得非常粗糙）、电视遥控装置以及一些特别为声学实验制作的微型扬声器模型等。
在录音棚（stage）〔“棚”是表示录音空间的一个术语，与音乐专业术语“工作室”（studio）有所不同〕，经常碰到的一个问题是需要用到传统的电视监视器。美国彩色电视的水平扫描率是15734Hz，这个频率正好在可听声的范围之内。许多视频监视器在这个频率上发射出很强的声音能量，在这种情况下现场拾音必须把这种噪声遮蔽掉，或者用滤波器过滤掉，以免录下这种可听噪声。