Sie können sich jede Art von Wellenform so vorstellen, dass sie aus einer Reihe von Sinuswellen besteht, von denen jede zur Gesamtwellenform beiträgt. Ein mathematisches Werkzeug namens Fourier-Analyse beschreibt genau, wie sich diese Sinuswellen addieren, um Wellen unterschiedlicher Form zu erzeugen.
Grundlegend
Jede Welle beginnt mit einer Sinuswelle, der Grundwelle. Die Grundwelle dient als Rückgrat der Wellenform und bestimmt deren Frequenz. Die Grundwelle hat eine größere Energie oder Amplitude als die Harmonischen.
Oberschwingungen
Sinuswellen, die als Harmonische bezeichnet werden, bestimmen die endgültige Form einer komplexen Welle. Oberwellen haben immer Frequenzen, die exakte Vielfache der Grundfrequenz sind. Während eine Welle immer eine Grundwelle hat, variiert die Anzahl und Menge der Harmonischen. Scharfkantige Wellen wie Rechteck und Sägezahn haben stärkere Oberwellen als Wellen mit wenigen scharfen Übergängen wie das Dreieck.
Unendliche Serie
Mathematisch ideale Wellenformen können eine unendliche Anzahl von Oberwellen haben. Zum Beispiel hat die Sägezahnwellenform alle Oberwellen. Die Stärke jedes einzelnen ist der Kehrwert seiner harmonischen Zahl. Ihre dritte Harmonische hat ein Drittel der Energie der Grundwelle, die vierte hat ein Viertel und so weiter. Sie addieren die ungeraden Harmonischen zur Grundwelle und subtrahieren die geraden.