Sons musicais consistem de uma frequência fundamental, harmônica e tons exagerados.
- Fundamental Frequency
- Harmonics
- Overtones
- Timbre Resultante
Fundamental Frequency
A frequência mais baixa de qualquer objecto vibratório é chamada frequência fundamental. A frequência fundamental fornece ao som a sua mais forte referência de tom audível – é a frequência predominante em qualquer forma de onda complexa.
Uma onda senoidal é a mais simples de todas as formas de onda e contém apenas uma única frequência fundamental e não contém harmónicos, overtons ou partiais.
Virtualmente todos os sons musicais têm ondas que são infinitamente mais complexas do que uma onda senoidal. É a adição de harmónicos e sobre-tons a uma onda que permite distinguir entre diferentes sons e instrumentos; o timbre.
Harmonics
Uma harmónica é uma das séries ascendentes de componentes sonoros que soam acima da frequência fundamental audível.
As harmónicas de frequência mais elevada que soam acima do fundamental compõem o espectro harmónico do som. Os harmónicos podem ser difíceis de perceber distintamente como componentes individuais, no entanto, eles estão lá.
Harmonics têm uma amplitude inferior à frequência fundamental.
Harmonics são múltiplos inteiros da frequência fundamental. Por exemplo, se a frequência fundamental for 50 Hz (também conhecida como primeira harmónica) então a segunda harmónica será 100 Hz (50 * 2 = 100 Hz), a terceira harmónica será 150 Hz (50 * 3 = 150 Hz), e assim por diante.
Avertões
Avertões são frequências de uma forma de onda que são superiores, mas não directamente relacionadas com a frequência fundamental.
Timbre Resultante
Duas tonalidades produzidas por instrumentos diferentes podem ter a mesma frequência fundamental e, portanto, o mesmo tom e.g uma nota em Dó, mas soam muito diferentes devido à presença de diferentes quantidades de harmónicos e sobre tons.
É a presença de harmónicos e sobre tons dentro de uma onda sonora que ajuda a produzir o som único.
O timbre descreve aquelas características do som que permitem ao ouvido distinguir sons que têm a mesma frequência fundamental.
É devido ao timbre que podemos distinguir um instrumento de outro, por exemplo, um piano tocado em C3 soa diferente de uma guitarra depenada em C3.
O timbre é muitas vezes descrito em termos subjectivos, por exemplo, reedy ou golden.