Możesz myśleć, że każdy rodzaj fali składa się z zestawu fal sinusoidalnych, z których każda ma wpływ na ogólny kształt fali. Narzędzie matematyczne zwane analizą Fouriera opisuje dokładnie, w jaki sposób te fale sinusoidalne sumują się, tworząc fale o różnych kształtach.
Fundamentalny
Każda fala zaczyna się od fali sinusoidalnej zwanej falą podstawową. Podstawa służy jako szkielet kształtu fali i określa jej częstotliwość. Element podstawowy ma większą energię lub amplitudę niż harmoniczne.
Harmonia
Fale sinusoidalne zwane harmonicznymi określają ostateczny kształt fali złożonej. Harmoniczne zawsze mają częstotliwości, które są dokładnymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej. Chociaż fala zawsze ma podstawę podstawową, liczba i ilość harmonicznych jest różna. Fale o ostrych krawędziach, takie jak kwadratowe i piłokształtne, mają silniejsze harmoniczne niż fale z kilkoma ostrymi przejściami, takie jak trójkąt.
Nieskończona seria
Matematycznie idealne przebiegi mogą mieć nieskończoną liczbę harmonicznych. Na przykład przebieg piłokształtny zawiera wszystkie harmoniczne. Siłą każdego z nich jest odwrotność jego liczby harmonicznej. Jej trzecia harmoniczna ma jedną trzecią energii podstawowej, czwarta ma jedną czwartą i tak dalej. Dodajesz nieparzyste harmoniczne do podstawowej i odejmujesz parzyste.