Orice corp care vibreaza poate servi ca sursa de unde elastice in mediul in care se afla, adica poate fi o sura sonora. Sunetele se produc in corzi vibrante (vioara, corzile vocale umane), coloane de aer vibrante (orga, clarinet), placi si membrane vibrante (xilofon, difuzor, toba).
1.Tuburile sonore
Tuburile constituie o parte principala pentru instrumentele de suflat, avand rolul rezonatorului. Sursa sonora propriu-zisa o constituie ancia prin care se produce oscilatia aerului care formeaza unde stationare in tubul sonor. Modul cum se formeaza componentele sunetului in tuburi deschise sau inchise este redat in figura 1, a si b.
Ventrul se formeaza intotdeauna la ancie. Componentele sunetului se obtin , pentru tubul deschis, din relatia : νn = v.n/2l, iar pentru tubul inchis din relatia : νn = v.(2n-1)/4l.
Intr-un tub deschis frecventa fundamentala corespunde (aproximativ) unui ventru al elongatiilor la fiecare capat si unui nod al elongatiilor in mijlocul tubului , asa cum arata figura 1 - a. Desenele urmatoare din aceeasi figura arata 2 tonuri superioare : armonica a doua si armonica a treia. Prin urmare intr-un tub deschis frecventa fundamentala este v/2l si sunt prezente toate armonicile.
Intr-un tub inchis, capatul inchis este un nod al elongatiilor. Figura 1 - b arata modurile de vibratie ale unui tub inchis. Frecventa fundamentala este v/4l ceea ce constituie jumatate din frecventa fundamentala a unui tub deschis de aceeasi lungime. Singurele tonuri superioare prezente sunt cele care dau un nod al elongatiilor la capatul inchis si un ventru la capatul deschis. Prin urmare, dupa cum se arata in figura 1- b, armonicile a doua, a patra etc. lipsesc. Deci intr-un tub inchis
Sunt prezente numai armonicile impare. Inaltimea sunetelor date de un tub deschis este deci diferita de cea a unui tub inchis.
2.Coardele sonore :
Se considera o coarda de lungime l, fixata la ambele capete. Daca ea este ciupita, se vor propaga vibratii transversale de-a lungul corzii; aceste perturbatii se reflecta pe capetele fixe si se formeaza astfel o unda stationara. Modurile proprii de vibratie ale corzii sunt astfel excitate si aceste vibratii dau nastere unor unde longitudinale in aerul inconjurator care le transmite pana la urechile noastre ca un sunet muzical.
Cand excitam vibratii in aceasta coarda in locurile in care este fixata coarda, adica la capetele ei, se formeaza noduri; iar la mijlocul coardei se va forma un ventru (figura 2 - a). Acestei vibratii ii corespunde o anumita frecventa ν1.
Dar, in afara de aceasta unda stationara , se poate stabili in coarda o unda stationara cu trei noduri : doua la capetele coardei si unul la mijloc (figura 2 - b). Acestei vibratii ii corespunde frecventa ν2, de 2 ori mai mare decat frecventa ν1 a primei vibratii. Tot astfel se pot stabili unde stationare cu patru noduri (figura 2 - c) de frecventa ν3, etc. Asadar aceeasi coarda poate emite vibratii sonore nu numai cu frecventa fundamentala ν1, ci si cu asa-anumitele armonice superioare (tonuri superioare) de frecvente νk=(k+1)ν1, unde k este un numar intreg. Tonurile superioare ale caror frecvente sunt multipli intregi ai frecventei fundamentale, formeaza o serie armonica. Fundamentala este prima armonica. Frecventa 2ν1 este primul ton superior sau a doua armonica, frecventa 3ν1 este al doilea ton superior sau a treia armonica s.a.m.d.
