ในทฤษฎีดนตรีพื้นที่ระดับเสียง (pitch space ) จำลองความสัมพันธ์ระหว่างระดับเสียงต่างๆแบบจำลองเหล่านี้มักใช้ระยะทางในการจำลองระดับความสัมพันธ์ โดยระดับเสียงที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันจะอยู่ใกล้กัน และระดับเสียงที่มีความสัมพันธ์น้อยกว่าจะอยู่ห่างกันมากขึ้น ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของความสัมพันธ์ที่พิจารณา แบบจำลองอาจมีหลายมิติแบบจำลองของพื้นที่ระดับเสียงมักเป็นกราฟกลุ่มตาราง หรือรูป ทรงเรขาคณิต เช่น เกลียว พื้นที่ระดับเสียงจะแยกแยะ ระดับเสียงที่เกี่ยวข้องกับ อ็อกเทฟเมื่อไม่สามารถแยกแยะระดับเสียงที่เกี่ยวข้องกับอ็อกเทฟได้ เราจะมีพื้นที่ชั้นระดับเสียง (pitch class space ) แทน ซึ่งแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างชั้นระดับเสียงต่างๆ (แบบจำลองบางส่วนเหล่านี้ได้กล่าวถึงในหัวข้อพื้นที่การปรับเปลี่ยน (modulatory space ) อย่างไรก็ตาม ผู้อ่านควรทราบว่าคำว่า "พื้นที่การปรับเปลี่ยน" ไม่ใช่คำศัพท์มาตรฐานในทฤษฎีดนตรี) พื้นที่คอร์ด (chordal space ) จำลองความสัมพันธ์ระหว่างคอร์ดต่างๆ

แบบจำลองปริภูมิความถี่ที่ง่ายที่สุดคือเส้นจำนวนจริง ความถี่พื้นฐานfจะถูกแปลงเป็นจำนวนจริงpตามสมการ

${\displaystyle p=69+12\cdot \log _{2}{(f/440)}\,}$

สิ่งนี้สร้างพื้นที่เชิงเส้นซึ่งอ็อกเทฟมีขนาด 12 เซมิโทน (ระยะห่างระหว่างคีย์ที่อยู่ติดกันบนแป้นเปียโน) มีขนาด 1 และโน้ตกลาง C ถูกกำหนดหมายเลข 60 เช่นเดียวกับในMIDIความถี่มาตรฐานของ 'โน้ตคอนเสิร์ต A' คือ 440 เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นโน้ตที่อยู่สูงกว่า 'โน้ตกลาง C' 9 เซมิโทน ระยะห่างในพื้นที่นี้สอดคล้องกับระยะห่างทางกายภาพบนเครื่องดนตรีคีย์บอร์ด ระยะห่างทางอักขรวิธีในโน้ตดนตรีตะวันตก และระยะห่างทางจิตวิทยาตามที่วัดได้จากการทดลองทางจิตวิทยาและที่นักดนตรีคิดขึ้น ระบบมีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรวม "ไมโครโทน" ที่ไม่พบในแป้นเปียโนมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น ระดับเสียงกึ่งกลางระหว่าง C (60) และ C# (61) สามารถกำหนดให้เป็น 60.5 ได้

ปัญหาหนึ่งของปริภูมิเสียงเชิงเส้นคือ มันไม่สามารถจำลองความสัมพันธ์พิเศษระหว่างเสียงที่มีช่วงเสียงต่างกัน หรือเสียงที่มีระดับเสียงอยู่ในคลาส เดียวกัน ได้ นี่จึงนำไปสู่ทฤษฎีของนักคิดอย่างMoritz Wilhelm Drobisch (1846) และRoger Shepard (1982) ที่จำลองความสัมพันธ์ของเสียงโดยใช้รูปทรงเกลียว ในแบบจำลองเหล่านี้ ปริภูมิเสียงเชิงเส้นจะถูกพันรอบทรงกระบอกเพื่อให้เสียงที่มีช่วงเสียงต่างกันทั้งหมดอยู่บนเส้นตรงเดียวกัน ต้องระมัดระวังในการตีความแบบจำลองเหล่านี้ เนื่องจากไม่ชัดเจนว่าจะตีความ "ระยะทาง" ในปริภูมิสามมิติที่ประกอบด้วยรูปทรงเกลียวอย่างไร และไม่ชัดเจนว่าจะตีความจุดในปริภูมิสามมิติที่ไม่ได้อยู่บนรูปทรงเกลียวอย่างไร

นักทฤษฎีคนอื่นๆ เช่นเลออนฮาร์ด ออย เลอร์ (1739), เฮอร์มันน์ ฟอน เฮล์ มโฮลทซ์ (1863/1885), อาร์เธอร์ ฟอน โอททิงเงน (1866) , ฮูโก รีมันน์ (ไม่ควรสับสนกับนักคณิตศาสตร์เบอร์นาร์ด รีมันน์ ) และคริสโตเฟอร์ ลองเกต์-ฮิกกินส์ (1978) ได้สร้างแบบจำลองความสัมพันธ์ของระดับเสียงโดยใช้โครงข่าย สองมิติ (หรือมิติที่สูงกว่า) ภายใต้ชื่อTonnetzในแบบจำลองเหล่านี้ มิติหนึ่งมักจะสอดคล้องกับคู่ห้าที่สมบูรณ์แบบทางเสียง ในขณะที่อีกมิติหนึ่งสอดคล้องกับคู่สามเมเจอร์ (อาจมีการเปลี่ยนแปลงที่แกนหนึ่งสอดคล้องกับคู่สามไมเนอร์ที่บริสุทธิ์ทางเสียง) สามารถใช้มิติเพิ่มเติมเพื่อแสดงช่วงเสียงเพิ่มเติม รวมถึงโดยทั่วไปแล้วคือคู่แปด

เอ♯ 3	—	อี♯ 4	—	บี♯ 4	—	เอฟ5	—	ซี6	—	จี6
|		|		|		|		|		|
เอ ฟ♯3	—	ซี♯ 4	—	จี♯ 4	—	ดี♯ 5	—	เอ♯ 5	—	อี♯ 6
|		|		|		|		|		|
ดี3	—	เอ3	—	อี4	—	บี4	—	เอฟ♯ 5	—	ซี♯ 6
|		|		|		|		|		|
บี♭ 2	—	เอฟ3	—	ซี4	—	จี4	—	ดี5	—	เอ5
|		|		|		|		|		|
จี♭ 2	—	ดี♭ 3	—	เอ♭ 3	—	อี♭ 4	—	บี♭ 4	—	เอฟ5
|		|		|		|		|		|
อี2	—	บี2	—	เอฟ♭ 3	—	ซี♭ 4	—	จี♭ 4	—	ดี♭ 5

แบบจำลองทั้งหมดนี้พยายามที่จะจับภาพข้อเท็จจริงที่ว่า ช่วงเวลาที่คั่นด้วยช่วงเวลาทางเสียงที่บริสุทธิ์ เช่น อ็อกเทฟ คู่ห้าสมบูรณ์ และคู่สามเมเจอร์นั้น เชื่อกันว่ามีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดในเชิงการรับรู้ แต่ความใกล้ชิดในพื้นที่เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องแสดงถึงความใกล้ชิดทางกายภาพบนเครื่องดนตรี: ด้วยการขยับมือเพียงเล็กน้อยบนสายไวโอลิน เราสามารถเคลื่อนที่ได้ไกลเท่าใดก็ได้ในแบบจำลองหลายมิติเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นการยากที่จะประเมินความสำคัญทางจิตวิทยาของระยะทางที่วัดได้จากโครงสร้างตาข่ายเหล่านี้

แนวคิดเรื่องปริภูมิระดับเสียงมีมาอย่างน้อยก็ตั้งแต่สมัยนักทฤษฎีดนตรีชาวกรีกโบราณที่รู้จักกันในชื่อกลุ่มฮาร์โมนิสต์ บาคิอุส หนึ่งในนักทฤษฎีเหล่านั้นกล่าวว่า "แผนภาพคืออะไร? มันคือการแสดงระบบดนตรี และเราใช้แผนภาพเพื่อให้สำหรับนักเรียนที่ศึกษาเรื่องนี้ สิ่งที่ยากจะเข้าใจด้วยการฟังสามารถปรากฏให้เห็นได้ด้วยตาของพวกเขา" (บาคิอุส ใน แฟรงคลิน, ดนตรีไดอะโทนิกในกรีกโบราณ ) กลุ่มฮาร์โมนิสต์วาดภาพเรขาคณิตเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบช่วงห่างของบันไดเสียงต่างๆ ได้ด้วยสายตา พวกเขาจึงกำหนดตำแหน่งของช่วงห่างเหล่านั้นในปริภูมิระดับเสียง

พื้นที่ระดับเสียงที่มีมิติสูงกว่าก็ได้รับการศึกษามานานแล้วเช่นกัน ออยเลอร์ (1739) เสนอให้ ใช้ แลตทิซ เพื่อจำลองระดับเสียงที่ถูกต้องโดยใช้ แกนของคู่ห้าสมบูรณ์และอีกแกนหนึ่งของคู่สามเมเจอร์ แบบจำลองที่คล้ายกันนี้เป็นหัวข้อของการศึกษาอย่างเข้มข้นในศตวรรษที่ 19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยนักทฤษฎีเช่น Oettingen และRiemann (Cohn 1997) นักทฤษฎีร่วมสมัยเช่นJames Tenney (1983) ^{[ 1 ]}และWA Mathieu (1997) ยังคงสืบทอดประเพณีนี้ต่อไป

Moritz Wilhelm Drobisch (1846) เป็นคนแรกที่เสนอ แนวคิดเกี่ยวกับ เกลียว (เช่น เกลียวของคู่ห้า) เพื่อแสดงถึงความเท่าเทียมกันของอ็อกเทฟและการเกิดซ้ำ (Lerdahl, 2001) และด้วยเหตุนี้จึงเป็นแบบจำลองของพื้นที่ระดับเสียงRoger Shepard (1982) ได้ปรับปรุงเกลียวของ Drobish และขยายไปสู่เกลียวคู่ของบันไดเสียงเต็มสองบันไดเสียงเหนือวงกลมของคู่ห้า ซึ่งเขาเรียกว่า "แผนที่ทำนองเพลง" (Lerdahl, 2001) Michael Tenzerเสนอให้ใช้ใน ดนตรี แกมลัน ของบาหลี เนื่องจากอ็อกเทฟไม่ใช่ 2:1 ดังนั้นจึงมีความเท่าเทียมกันของอ็อกเทฟน้อยกว่าในดนตรีโทนัลตะวันตก (Tenzer, 2000) ดูเพิ่มเติมที่วงกลมโครมาติก

นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 เป็นต้นมา มีความพยายามมากมายในการออกแบบแป้นพิมพ์ที่มีโครงสร้างเหมือนกันโดยอิงจากพื้นที่ระดับเสียง แต่แบบที่ได้รับความนิยมจนถึงปัจจุบันมีเพียงแบบแป้น พิมพ์ของหีบเพลง หลายแบบเท่านั้น

• ทอนเน็ตซ์
• แบบจำลองอาร์เรย์เกลียว
• ทฤษฎีเซตไดอะโทนิก
• การปลดปล่อยความไม่ลงรอย
• สนามรวม
• ช่องว่างสระ
• พื้นที่สี

• สเตราส์, โจเซฟ. (2004) บทนำสู่ทฤษฎีดนตรีหลังโทนัล.สำนักพิมพ์เพรนติส ฮอลล์. ISBN 0-13-189890-6.
• วอนนาเมเกอร์, โรเบิร์ต. ดนตรีของเจมส์ เทนนีย์ เล่ม 1: บริบทและแบบแผน (สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์, 2021)

• แลตทิซจำกัดเจ็ด
• พื้นที่เทนนีย์
• พื้นที่คีส
• Über die mathematische Bestimmung der musikalischen Intervalle, โดย MW Drobisch