Quando uma nota musical é tocada, ela não gera apenas uma única frequência sonora, mas uma série de frequências que são múltiplos inteiros da frequência fundamental. Por exemplo, se a frequência fundamental é de 100 Hz, a série harmônica incluirá frequências de 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, e assim por diante. Esses múltiplos são chamados de harmônicos ou sobretons.
A série harmônica começa com a nota fundamental (primeiro harmônico) e continua com os sobretons:
Primeiro Harmônico: A frequência fundamental (F)
Segundo Harmônico: O dobro da frequência fundamental (2F)
Terceiro Harmônico: O triplo da frequência fundamental (3F)
Quarto Harmônico: O quádruplo da frequência fundamental (4F)
E assim por diante. Cada harmônico adicional é um múltiplo inteiro da frequência fundamental.
Tipo | Frequência (Hz) | Relação | Intensidade |
---|---|---|---|
Fundamental | 100 Hz | 1x (fundamental) | Alta |
1º Harmônico | 200 Hz | 2x | Média |
2º Harmônico | 300 Hz | 3x | Média |
3º Harmônico | 400 Hz | 4x | Baixa |
4º Harmônico | 500 Hz | 5x | Baixa |
5º Harmônico | 600 Hz | 6x | Muito Baixa |
Nos instrumentos de corda é possível destacar cada harmônico colocando-se um dedo, levemente, na metade, 1/3, 1/4 etc. da corda.
Cada instrumento musical tem uma série harmônica única que contribui para o seu timbre característico. A presença, a ausência e a intensidade relativa desses harmônicos determinam a qualidade do som do instrumento. Em um piano, por exemplo, os harmônicos podem ser mais suaves, enquanto em um saxofone podem ser mais pronunciados.
O timbre é a característica que permite diferenciar um som de outro. É o timbre que faz com que possamos distinguir um piano de um violino ou de um saxofone, mesmo quando esses instrumentos tocam a mesma nota com a mesma altura e intensidade. Vários elementos influenciam o timbre, como o material do instrumento, a maneira como os sons são gerados e como ressoam, entre outros. Entretanto, o principal fator está intimamente ligado à série harmônica. A qualidade e a intensidade dos componentes harmônicos são os que realmente conferem ao instrumento seu timbre específico.
A série harmônica é uma das fundações sobre as quais a música é construída. Compreender sua estrutura e função não só ilumina a natureza dos sons que ouvimos, mas também revela a matemática intrínseca da música. Este conceito fundamental continua a inspirar músicos, compositores e cientistas a explorar novas fronteiras sonoras e a aprofundar a compreensão da arte musical.
Entender a série harmônica é, portanto, essencial para qualquer estudante de música que deseja compreender a fundo a estrutura dos sons e a teoria musical.