Los armónicos son los que generan el timbre característico de una fuente de sonido (ya sea una voz humana, un instrumento musical, etc.). Son los que permiten diferenciar un tipo de instrumento de otro, o reconocer el timbre de la voz de una persona.
Los armónicos más altos son inaudibles, y lo que da diferentes timbres a diferentes instrumentos es la amplitud y la ubicación de los primeros armónicos y los parciales. Y las diferentes trayectorias de las ondas sonoras de dos instrumentos tocando al unísono es lo que permite al oyente percibirlos como dos instrumentos separados.
Por ejemplo, si dos instrumentos ejecutaran la nota do3 (la tecla blanca central de un piano, aunque musicalmente hablando seria do cinco), la onda fundamental de ambos poseería la misma frecuencia (en este ejemplo 264 Hz o ciclos por segundo). Sus timbres son diferentes porque cada uno produce una altura de armónicos diferentes.
Serie de armónicos
Cuando se ejecuta una nota en un instrumento musical se genera una onda de presión de aire. Esta onda sonora está acompañada por una serie de armónicos, que le dan al instrumento su timbre particular. Cada armónico de esta serie tiene una amplitud (volumen o fuerza del sonido) diferente. Por ejemplo en el clarinete son más fuertes los armónicos impares (el 3º, el 5º, el 7º, etc.).
A partir del quinto armónico, todos los siguientes armónicos impares suenan ligeramente desafinados con respecto al temperamento justo (que es el sistema de afinación de uso estándar en la fabricación de instrumentos desde el siglo XVII).
Escala armónica.
Esta es la serie de los primeros armónicos (que justamente son los principales):
| Nº de Armónico | Frecuencia | Nota | Intervalo |
|---|---|---|---|
| 1º armónico | 66 Hz | do1 | tono fundamental (el primer do a la izquierda del piano) |
| 2º armónico | 132 Hz | do2 | octava |
| 3º armónico | 198 Hz | sol2 | quinta |
| 4º armónico | 264Hz | do3 | octava |
| 5º armónico | 330 Hz | mi3 | tercera mayor |
| 6º armónico | 396 Hz | sol3 | quinta, una octava sobre el 3º |
| 7º armónico | 462 Hz | sib3 | séptima menor (muy desafinada) |
| 8º armónico | 528 Hz | do4 | octava |
| 9º armónico | 594 Hz | re4 | segunda mayor, una quinta sobre el 6º |
| 10º armónico | 660 Hz | mi4 | tercera mayor, octava del 5º |
| 11º armónico | 726 Hz | fa#4 | cuarta aumentada |
| 12º armónico | 792 Hz | sol4 | quinta justa, una octava sobre el 6º |
| 13º armónico | 858 Hz | la4 | sexta mayor (muy desafinada) |
| 14º armónico | 924 Hz | sib4 | séptima menor (muy desafinada, igual que el 7º) |
| 15º armónico | 990 Hz | si4 | séptima mayor, una quinta sobre el 10º |
| 16º armónico | 1056 Hz | do5 | octava |
