Overtone são harmônicos com frequências múltiplas inteiras da frequência fundamental e desempenham um papel significativo na qualidade do som e no timbre de uma nota musical. Compreender a relação que eles compartilham com o fundamental é crucial para a compreensão da física e da percepção do som.
1. Múltiplo de Frequência Fundamental:
Cada harmônico tem uma frequência que é um número inteiro múltiplo da frequência fundamental. Por exemplo, o primeiro harmônico tem o dobro da frequência do fundamental, o segundo tem três vezes, o terceiro tem quatro vezes e assim por diante.
2. Série Harmônica:
A frequência fundamental e seus harmônicos formam a série harmônica. Cada harmônico corresponde a um harmônico específico, rotulado como segundo harmônico, terceiro harmônico, quarto harmônico e assim por diante. O fundamental é o primeiro harmônico.
3. Timbre e qualidade sonora:
A presença e a intensidade relativa dos tons harmônicos determinam em grande parte a qualidade sonora única, ou timbre, de um instrumento musical de voz. Diferentes instrumentos e vozes produzem espectros de harmônicos únicos, contribuindo para suas características distintas e sons reconhecíveis.
4. Ressonância e comprimento da corda:
Nos instrumentos de cordas, os harmônicos são criados pela vibração de diferentes segmentos da corda. Os nós harmônicos (pontos de menor vibração) ocorrem em pontos específicos ao longo da corda, dividindo-a em segmentos vibratórios de diferentes comprimentos. Segmentos mais curtos geram tons mais altos.
5. Corpos e Cavidades Ressonantes:
Instrumentos como violão e violino possuem mesa de ressonância ou corpo ressonante. Isso atua como um filtro natural que amplifica certos tons enquanto amortece outros para criar uma característica sonora específica.
6. Ressonância de Helmholtz:
Um caso especial de ressonância é a ressonância de Helmholtz, que ocorre em cavidades ressonantes fechadas. Essas cavidades, encontradas em instrumentos como instrumentos de sopro e câmaras de ressonância fechadas, criam frequências formantes distintas relacionadas à série harmônica.
7. Harmonicidade e Dissonância:
A série harmônica proporciona uma sensação de harmonia devido às relações simples de números inteiros entre as frequências. No entanto, harmônicos com frequências que não são múltiplos inteiros da fundamental geram sons dissonantes ou conflitantes.
Compreender a relação entre os harmônicos e a frequência fundamental é fundamental para compreender a ciência por trás da qualidade e percepção do som. Embora este artigo tenha abordado alguns aspectos fundamentais, o campo da acústica e da psicoacústica se aprofunda muito nas complexidades do som e em sua interação com o ouvido e o cérebro humanos.
