Az akusztikában az alapvető frekvencia a komplex hang első harmonikusának frekvenciája . A zene , az alapvető hang ehhez a frekvenciához tartozó határozza meg a nominális pályát a zenei hangzás .
A hang a levegő rezgése. Ez a rezgés gyakran hasonlítható egy periodikus jelenséghez ; ez különösen érvényes az emberi hang által kibocsátott magánhangzókra és minden hangszer előállítására alkalmas hangszerre .
A periódusos jelenséget a periódus jellemzi , amely az az időtartam, amely azonos módon reprodukálódik, ha az ember ugyanabban az időtartamban eltolódik az időben.
Az úgynevezett alapvető frekvencia a periodikus hang periódusának inverze.
Csak a periodikus hangoknak van alapvető frekvenciájuk.
A spektrális elemzés azt mutatja, hogy az összes periodikus jelenség felbontható az alapfrekvencia szinuszos többszörös frekvenciájú oszcillációk sorozatára , amely meghatározhatja az amplitúdót és a fázist a matematikai formalizmus szerint:
vagy:
Az akusztika területén csak azokra a harmonikus frekvenciákra lehet korlátozódni, amelyek a hallható spektrumban vannak, vagyis legfeljebb a 20 kHz-ig .
Tiszta hangok Azokat a hangokat, amelyeknek csak egy frekvenciája van, tiszta hangoknak nevezzük . Komplex hangok Minden olyan hangot, amely nem tiszta hang, komplex hangnak nevezünk . Periódusos komplex hangok Az időszakos komplex hangoknak alapvető frekvenciájuk van. Zenei hangzás Zenei hangok egy kategóriába időszakos összetett hangok, nehéz meghatározni szigorúan, amelynek alapvető jelentése határozza meg a jegyzet egy logaritmikus zenei skála , leggyakrabban ciklikus felett oktáv .A zenei akusztikában általában azt feltételezik, hogy ez az alapvető frekvencia a hallható tartományban van, vagyis 16 hertz felett van . Ha az alapfrekvencia e frekvencia alatt van, akkor észleljük a hang egy variációját, amely lehet tremolo , vibrato vagy a kettő bármely kombinációja. 50 Hz- től nagyon pontosan meg tudjuk különböztetni a hangok hangmagasságát . Körülbelül 4200 Hz-en túl , vagyis a zongora éles határán a hangmagasság-diszkrimináció összeomlik.
A zenei hang az alapvető frekvencia alapján épül fel: a spektrális elemzésből adódó részleges harmonikus , vagyis frekvenciájuk a hallható frekvencia egész többszöröse.
Ha a harmonikusok nem egy egész szám többszörösei, akkor a hangot „inharmóniának” mondják.
Az alapvető frekvencia határozza meg a hangmagasságot . Alacsony frekvenciájú, súlyos hang esetén a hallási érzékelés a magasság meghatározásához figyelembe veszi a harmonikusok eloszlását a teljes harmonikus spektrumban .
Az alapvető frekvencia eltávolításakor a hang továbbra is hangjegyeket vált ki a hallgató számára, bár az e hangnak megfelelő alapvető frekvencia nem szolgáltat energiát.
Ez a felfogás, amelyet Thomas Johann Seebeck mutatott be 1841-ben, Helmholtz részéről hipotéziseket váltott ki, amelyeket a későbbi kísérletek ellentmondanak . Egyetlen modell sem tűnik eddig teljesen kielégítőnek. Egyesek úgy vélik, hogy az agy elemzi a részlegesek közötti intervallumokat . A többiek olyan modellt javasolnak, ahol az idegátvitel időbeli elemzést foglal magában, különböző idegrostok különböző késéseivel, és így nagyobb frekvencia-diszkriminációt tesz lehetővé, ahol azonban hipotetikusan a harmonikus viszonyban lévő frekvenciák ugyanazt a képet eredményezik. Az a felismerés, a hiányzó alapvető vezet elbontására érzékelése magasságok a felfogása spektrális magasság , ami az összes hang, időszakos vagy nem, és olyan helyekre ezeket kb skálán alacsony és magas, és hogy a pályán. Alapvető , sok pontosabb, mivel elérheti az egy-két ezrelék diszkriminációs küszöböt, amely csak komplex periodikus hangok (harmonikusok) esetén érvényesül.
Azonban nem minden hallgató képes kimutatni a hiányzó fundamentumot, és néhány összetett periodikus hangot különösen nehéz azonosítani, például egy olyan hangot, amely csak 3 n rendű harmonikusból áll , egy oktáv plusz egy ötödik intervallum sorozatából, amely alig mondhatjuk, hogy megfelel egy feljegyzésnek.
A tényezők olyan folyamat segítségével szerveződnek , amely kihasználja a hiányzó alapelvényeket, és két hosszú csővel rendelkező basszust hoznak létre az alatt, amelyre a kívánt hang közvetlen eléréséhez szükség lett volna. A két cső közötti interferencia az alapvető frekvencián ütemet hoz létre, amely beindítja a hang érzékelését .
A kontrabasszus esete megmutatja ennek a kutatásnak a nehézségeit. A hangszer első hangjának si si gyöke van . A hangnak megfelelő alapfrekvencia 29 Hz . Tájékozatlan hallgató, aki hallgatja az e hangszer által játszott emelkedő skála első hangjait, általában egy dallamot hall, amely nem kapcsolódik a skála hangjához. Ennek oka az, hogy az alapvető hangok olyan területen vannak, ahol a fül frekvencia-megkülönböztetése rossz, és a hangszer minden egyes hanghoz harmonikus részrészeket állít elő, amelyek közül néhány - különösen intenzív - formánsoknak nevezhető, és egyik hang mellett halad.