Nello studio dei fenomeni oscillatori, le frequenze armoniche sono le frequenze il cui valore è multiplo intero della frequenza base (frequenza fondamentale) di un’onda.
Per esempio, un’onda che non sia perfettamente sinusoidale e che ha la frequenza di 100 Hz sarà composta, di fatto, da una frequenza fondamentale, cioè una sinusoide da 100 Hz, e da numerosissime frequenze armoniche, da 200, 300, 400, 500 Hz, e così via, con ampiezze variabili.
Un caso particolare di frequenze armoniche è quello dell’onda quadra. Infatti un’onda quadra avente duty cycle del 50% è composta da una fondamentale, sinusoidale, della stessa frequenza, e delle sole armoniche dispari, con ampiezza pari alla frazione del loro numero: quindi, la terza armonica con ampiezza di un terzo, la quinta armonica con ampiezza di un quinto, e così via.
Quando si produce un suono, come la corda di una chitarra o un tubo d’organo, questo vibra a una frequenza principale detta frequenza fondamentale. Oltre alla fondamentale, però, il suono prodotto contiene anche delle frequenze aggiuntive, dette armoniche o suoni parziali.
- La prima armonica coincide con la frequenza fondamentale.
- La seconda armonica ha una frequenza doppia rispetto alla fondamentale.
- La terza armonica ha una frequenza tripla, e così via.
Queste frequenze multiple si sommano alla fondamentale e creano la timbro o colore del suono, influenzando il modo in cui percepiamo un suono come “caldo”, “brillante” o “metallico”.
Vedi anche: Onda