Harmonische
Harmonische is in het algemeen een frequentie die een geheel veelvoud is van van een andere frequentie. Eigenfrequentie duidt op de frequentie die een systeem van nature zal vertonen, bijvoorbeeld een slinger. Indien een systeem meerdere eigenfrequenties kan hebben (bijvoorbeeld een opgespannen snaar), zijn de hogere frequenties harmonischen van de laagste van deze frequenties (die, naar gelang het geval, "basisfrequentie", "grondtoon" of dergelijke genoemd wordt).
Deze begrippen hebben specifieke betekenissen en benamingen in verscheidene vakgebieden:
Inhoud |
[bewerk] Signaalanalyse
Een Harmonische is de term waarmee in signaalanalyse gehele veelvouden van een frequentiecomponent (grondtoon) worden aangeduid. Ieder periodiek en harmonisch (zuiver) geluid bestaat uit een grondtoon en een aantal boventonen. De grondtoon wordt de 1e harmonische genoemd en bepaalt wat de frequentie van de gehele toon is. De frequentie van de tweede harmonische (eerste boventoon) is 2 keer groter dan die van de grondtoon en die van de derde harmonische is 3 keer groter dan de grondtoon, etc. De verhouding tussen de amplitudes van de harmonischen van een klank bepaalt de specifieke klankkleur ervan en wordt ook wel het spectrum genoemd. Bij de tonen van de meeste muziekinstrumenten verhouden de frequenties van de boventonen zich volgens gehele getallen. Hierbij is er sprake van een harmonisch (zuiver) spectrum. Er is sprake van een disharmonisch spectrum als de harmonischen zich volgens niet gehele getallen verhouden. Een bekend voorbeeld hiervan is een kerkklok. Het is lang niet altijd mogelijk om in een willekeurig spectrum een grondtoon aan te wijzen.
[bewerk] Spraak
In een spraaksignaal worden harmonische componenten die versterkt worden door eigenfrequenties van de mond- en neusholte wel formanten genoemd.
[bewerk] Muziek
Harmonisch is ook een begrip met een muzikale lading; geluid met frequenties die gehele veelvouden van elkaar zijn (of van een lagere, eventueel zelfs niet aanwezige grondtoon), worden als harmonieus ervaren en gevat onder de noemer harmonie.
Door de eeuwen heen hebben muziektheoretici gezocht naar de ideale stemming voor de toonladder, in Europa te beginnen met Pythagoras, wiens stemming uitsluitend met behulp van de intervallen van de eerste vier harmonischen was geconstrueerd, en aan de basis ligt van alle latere Europese ontwikkelingen op dit gebied.
Een nauw verwant begrip in dit kader is boventoon waarbij de relatie met de grondtoon geen gehele verhouding hoeft te zijn.
[bewerk] Techniek
Bij bepaalde methoden van vermogensregeling van elektrische apparatuur, zoals bijvoorbeeld faseaansnijding, kunnen harmonischen van de netfrequentie opgewekt worden. In de meeste gevallen is dit ongewenst omdat dit de efficiëntie van de opwekking negatief beïnvloed en omdat deze hogere frequenties storingen kunnen opleveren in andere apparatuur.
