Serie armónica
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Vibración fraccionada de una cuerda.|300px]]| Definición Breve | Sucesión de los sonidos cuyas frecuencias son múltiplos enteros positivos de la de una nota base. |
|---|---|
| Tema | Teorema de Fourier |
| Subtema | Serie Armónica |
| Audio | <embed>Análisis del do tocado por un piano.</embed> |
La serie armónica es una sucesión de sonidos cuyas frecuencias son múltiplos enteros positivos de una nota base, llamada fundamental. Matemáticamente esto se puede definir por la ecuación
que es respaldada por el teorema de Fourier ya que nos permite escribir como la suma de cierto número de funciones armónicas a la amplitud de una señal periódica en función del tiempo. Esto nos permite descomponer y analizar cualquier función periódica y entender que las sinusoides armónicas generan una onda periódica cuyo periodo coincide con el de la sinusoide de menor frecuencia, la fundamental.
La serie armónica es divergente, lo que quiere decir que la secuencia infinita de las sumas parciales de la serie no tiene un límite. Comprobación: 
El origen de la serie armónica está en la vibración fraccionada (por mitades, tercios, etc.) de cuerpos vibrantes sencillos y de una dimensión principal, como las cuerdas tensas y las columnas de aire contenidas en tubos sonoros. Cuando se altera el estado de equilibrio de un cuerpo vibrante de este tipo, su forma natural de vibrar es compleja pero se descompone en una serie de movimientos combinados,o modos de vibración. Esto quiere decir que al excitarlo se produce una función periódica con una su fundamental, o lo que llamamos nota base, y a su vez una serie de sinusoides o combinación de sonidos que contienen sus propios modos de vibración, estos sonidos son a los que llamamos armónicos y son un componente del timbre o color del sonido de la nota base.
Las cuerdas son un ejemplo claro de cómo un mismo objeto vibrante puede producir varias notas a partir de una sola. Esto se debe a que la longitud de onda de los armónicos que va a tener es proporcional a su longitud según la serie de fracciones unitarias, es decir que la fundamental y la cantidad de armónicos va a depender de la longitud de la cuerda. Esta longitud de la cuerda va a ir cambiando a medida de que se produzcan nodos en la misma, creando así fracciones en ella.
Ejemplo sonoro
El ejemplo muestra un análisis de la nota musical do tocada en el piano en la que se puede ver con claridad la longitud de onda que posee. En el gráfico del video se pueden ver los distintos picos que se producen al tocar la nota, los cuales representan los diferentes armónicos. Cada pico es un armónico.
Musicalmente más explicado y ejemplificado en serie armónica – notación musical.
Referencias
- Basso, Gustavo: Análisis Espectral. La transformada de Fourier en la Música, Editorial de la Universidad Nacional de La Plata, Buenos Aires, 2001.
- Wikipedia - Serie Armónica (Matemática)
- Wikipedia - Serie Armónica (Música)