Hudební zvuky se skládají ze základní frekvence, harmonických a podtónů.
- Základní frekvence
- Harmonika
- Overtóny
- Výsledný témbr
Základní frekvence
Nejnižší frekvence jakéhokoli kmitajícího objektu se nazývá základní frekvence. Základní frekvence poskytuje zvuku nejsilnější slyšitelnou referenci výšky tónu – je to převládající frekvence v jakémkoli složitém tvaru vlnění.
Sinusová vlna je nejjednodušší ze všech tvarů vlnění a obsahuje pouze jedinou základní frekvenci a žádné harmonické, overtony nebo partikuly.
Prakticky všechny hudební zvuky mají vlnění, které je nekonečně složitější než sinusová vlna. Právě přidání harmonických a overtonů k vlně umožňuje rozlišit různé zvuky a nástroje; jde o barvu zvuku.
Harmonické složky
Harmonická složka je jedna ze vzestupné řady zvukových složek, které znějí nad slyšitelnou základní frekvencí.
Harmonické složky vyšších frekvencí, které znějí nad základní frekvencí, tvoří harmonické spektrum zvuku. Harmonické složky lze obtížně zřetelně vnímat jako jednotlivé složky, přesto tam jsou.
Harmonické složky mají nižší amplitudu než základní frekvence.
Harmonické složky jsou celočíselné násobky základní frekvence. Například pokud je základní frekvence 50 Hz (známá také jako první harmonická), pak druhá harmonická bude mít 100 Hz (50 * 2 = 100 Hz), třetí harmonická bude mít 150 Hz (50 * 3 = 150 Hz) atd.
Overtóny
Overtóny jsou frekvence tvaru vlny, které jsou vyšší než základní frekvence, ale přímo s ní nesouvisí.
Výsledný témbr
Dva tóny produkované různými nástroji mohou mít stejnou základní frekvenci, a tedy i stejnou výšku e.např. tón C, ale zní velmi odlišně díky přítomnosti různého množství harmonických a podtónů.
Je to právě přítomnost harmonických a podtónů ve zvukové vlně, která pomáhá vytvářet jedinečný zvuk.
Timbr popisuje ty vlastnosti zvuku, které umožňují uchu rozlišit zvuky, které mají stejnou základní výšku.
Díky barvě zvuku můžeme rozlišit jeden nástroj od druhého, například klavír zahraný na C3 zní jinak než kytara vybrnkávaná na C3.
Barva zvuku se často popisuje subjektivními termíny, například reedicový nebo zlatý.