1. Multiple de fréquence fondamentale :
Chaque harmonique a une fréquence qui est un multiple entier de la fréquence fondamentale. Par exemple, la première harmonique est deux fois la fréquence de la fondamentale, la seconde trois fois, la troisième quatre fois, et ainsi de suite.
2. Série harmonique :
La fréquence fondamentale et ses harmoniques forment la série harmonique. Chaque harmonique correspond à une harmonique spécifique, appelée deuxième harmonique, troisième harmonique, quatrième harmonique, etc. La fondamentale est la première harmonique.
3. Timbre et qualité sonore :
La présence et l'intensité relative des harmoniques déterminent en grande partie la qualité sonore unique, ou timbre, d'un instrument de musique ou d'une voix. Différents instruments et voix produisent des spectres harmoniques uniques, contribuant à leurs caractères distinctifs et à leurs sons reconnaissables.
4. Résonance et longueur des cordes :
Dans les instruments à cordes, les harmoniques sont créées par la vibration de différents segments de la corde. Les nœuds harmoniques (points de moindres vibrations) se produisent à des points spécifiques le long de la corde, la divisant en segments vibrants de différentes longueurs. Les segments plus courts génèrent les harmoniques les plus élevées.
5. Corps et cavités résonants :
Les instruments comme la guitare et le violon ont une table d’harmonie ou un corps de résonance. Cela agit comme un filtre naturel qui amplifie certaines harmoniques tout en atténuant d’autres pour créer une caractéristique sonore spécifique.
6. Résonance de Helmholtz :
Un cas particulier de résonance est la résonance de Helmholtz, qui se produit dans des cavités résonantes fermées. Ces cavités, trouvées dans des instruments comme les instruments à vent et les chambres de résonance fermées, créent des fréquences de formants distinctives liées à la série harmonique.
7. Harmonicité et dissonance :
La série harmonique procure une sensation d’harmonie grâce aux simples rapports de nombres entiers entre les fréquences. Cependant, les harmoniques avec des fréquences qui ne sont pas des multiples entiers de la fondamentale génèrent des sons dissonants ou conflictuels.
Comprendre la relation entre les harmoniques et la fréquence fondamentale est essentiel pour comprendre la science derrière la qualité et la perception du son. Bien que cet article couvre certains aspects fondamentaux, le domaine de l’acoustique et de la psychoacoustique plonge beaucoup plus profondément dans les complexités du son et son interaction avec l’oreille et le cerveau humains.
