Какая разница с точки зрения акустики между звуками "а" и "о"?

а - долгий звук, о - короткий

Голосовой звук имеет основной тон - это самая низкая частота колебаний голосовых связок, и несколько обертонов более высоких частот. Здесь мы не учитываем шумовые дополнения (это для шипящих звуков) .
У звуков "а" и "о" обычно основной тон одинаковый, а обертона - несколько различаются как по частотам, так и по амплитудам.

Частота колебания звуковых волн разная.