Cuando se toca una nota musical, no genera solo una única frecuencia sonora, sino una serie de frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Por ejemplo, si la frecuencia fundamental es de 100 Hz, la serie armónica incluirá frecuencias de 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, y así sucesivamente. Estos múltiplos se llaman armónicos o sobretonos.
La serie armónica comienza con la nota fundamental (primer armónico) y continúa con los sobretonos:
Primer Armónico: La frecuencia fundamental (F)
Segundo Armónico: El doble de la frecuencia fundamental (2F)
Tercer Armónico: El triple de la frecuencia fundamental (3F)
Cuarto Armónico: El cuádruple de la frecuencia fundamental (4F)
Y así sucesivamente. Cada armónico adicional es un múltiplo entero de la frecuencia fundamental.
Tipo | Frecuencia (Hz) | Relación | Intensidad |
---|---|---|---|
Fundamental | 100 Hz | 1x (fundamental) | Alta |
1º Armónico | 200 Hz | 2x | Media |
2º Armónico | 300 Hz | 3x | Media |
3º Armónico | 400 Hz | 4x | Baja |
4º Armónico | 500 Hz | 5x | Baja |
5º Armónico | 600 Hz | 6x | Muy Baja |
En los instrumentos de cuerda es posible destacar cada armónico colocando un dedo, ligeramente, en la mitad, 1/3, 1/4, etc., de la cuerda.
Cada instrumento musical tiene una serie armónica única que contribuye a su timbre característico. La presencia, ausencia e intensidad relativa de estos armónicos determinan la calidad del sonido del instrumento. En un piano, por ejemplo, los armónicos pueden ser más suaves, mientras que en un saxofón pueden ser más pronunciados.
El timbre es la característica que permite diferenciar un sonido de otro. Es el timbre lo que nos permite distinguir un piano de un violín o un saxofón, incluso cuando estos instrumentos tocan la misma nota con la misma altura e intensidad. Varios elementos influyen en el timbre, como el material del instrumento, la forma en que se generan y resuenan los sonidos, entre otros. Sin embargo, el factor principal está estrechamente relacionado con la serie armónica. La calidad y la intensidad de los componentes armónicos son los que realmente confieren al instrumento su timbre específico.
La serie armónica es una de las bases sobre las que se construye la música. Comprender su estructura y función no solo ilumina la naturaleza de los sonidos que escuchamos, sino que también revela la matemática intrínseca de la música. Este concepto fundamental continúa inspirando a músicos, compositores y científicos a explorar nuevas fronteras sonoras y a profundizar en la comprensión del arte musical.
Entender la serie armónica es, por lo tanto, esencial para cualquier estudiante de música que desee comprender a fondo la estructura de los sonidos y la teoría musical.