Głębokie wniknięcie w materię dźwiękową może się wydawać dość skomplikowane, ale między innymi na tym polega proces produkcji muzyki...
Zgodnie z definicją harmoniczne są wielokrotnością (w liczbach całkowitych) częstotliwości podstawowej lub najniższej. Częstotliwość podstawowa jest tym, co odbieramy jako wysokość dźwięku lub nuty, a harmoniczne to wartość tej częstotliwości pomnożona przez kolejną liczbę całkowitą (x1, x2, x3,…). Dla przykładu, standardowa częstotliwość 440 Hz (A4) ma harmoniczne zaczynające się od 440 Hz (pierwsza harmoniczna = 440 Hz x 1), 880 Hz (druga harmoniczna = 440 Hz x 2), 1320 Hz (trzecia harmoniczna =440 Hz x 3), 1760 Hz (czwarta harmoniczna), itd. Te harmoniczne, lub tony składowe, są produkowane przez instrumenty, w których źródłem dźwięku są strojone lub periodyczne oscylacje, choć są emitowane także przez wiele obiektów nie-muzycznych, od odkurzaczy do mostów uginających się pod wpływem wiatru. Są też instrumenty muzyczne, które generują oscylacje w nieco inny sposób, niż wyżej opisany. Należą do nich np. bębny ze skórzanymi membranami, w których tony składowe zwane są dźwiękami nieharmonicznymi. Także bębny timpani, mimo tego, że są instrumentami strojonymi, wytwarzają tony nieharmoniczne.
Zależności występujące pomiędzy poszczególnymi częstotliwościami harmonicznymi wynikają z natury początkowych oscylacji i związane są z tym, czy zostały one wywołane poprzez zarwanie struny, pobudzenie smyczkiem, przepływ strumienia powietrza przez układ drgający czy napięcie wytworzone w układzie elektronicznym. Owe zależności są często określane mianem barwy dźwięku lub tembrem i potrafią sprawić, że dwa z pozoru jednakowe instrumenty zabrzmią inaczej. Tembr wynika z różnych poziomów głośności poszczególnych tonów harmonicznych, zakresu częstotliwości, który owe tony pokrywają i proporcji między harmonicznymi parzystymi i nieparzystymi. Instrumenty, w których pojawia się wiele częstotliwości harmonicznych o dużej częstotliwości są dla nas jasne brzmieniowo, podczas gdy instrumenty produkujące niewielką ilość harmonicznych o niskiej częstotliwości są odbierane jako ciemne lub miękko brzmiące. Barwa dźwięku jest pochodną także innych czynników, takich np. jak zależności czasowe występujące między poszczególnymi harmonicznymi. „Obwiednia czasowa” harmonicznych może się zmieniać, a zatem poszczególne tony składowe mogą się pojawiać po wystąpieniu częstotliwości podstawowej, a w niektórych przypadkach nawet przed nią. Amplituda tonów harmonicznych może się zmieniać w funkcji czasu, rezonując w różny sposób w fazie ataku i zaniku dźwięku. Wszystkie te subtelności są przez nasz mózg odbierane na szereg różnych sposobów.
Synteza modularna jest jedną z najczystszych form eksperymentowania z harmonicznymi.
Świadomość tego, że zależności pomiędzy harmonicznymi mogą być źródłem nieskończonych subtelności barwowych pozwala nam wydobyć całą gamę brzmień nawet z pozoru prostych instrumentów, ale to wciąż tylko część całej historii - podróż od instrumentu do naszego ucha może w sposób radykalny zmienić tembr w znaczeniu akustycznym lub elektrycznym. Nigdy też nie będziemy mieli do czynienia z absolutnie czystą ścieżką sygnałową, bez względu na to, co mówią nam producenci urządzeń. Każde ogniwo w naszym łańcuchu odciska swe piętno na końcowym brzmieniu: mikrofony, algorytm sumowania w programie DAW, wzmacniacz zasilający monitory, przetworniki w odsłuchach - wszystko to dodaje coś od siebie. Oczywiście, największy wpływ na brzmienie mamy my sami, mogąc kształtować je zgodnie z naszym życzeniem, i tej właśnie tematyce poświęcimy pozostałą część artykułu.
Owe zmiany w brzmieniu znane są zazwyczaj pod postacią zniekształceń i występują z różnym natężeniem. Zniekształcenie może się objawić pod postacią zmiany proporcji głośności pomiędzy poszczególnymi tonami harmonicznymi lub jako zniekształcenia fazowe, czyli zmiana fazy (lub czasu) między nimi (przesunięcia fazowe). Oprócz zmiany charakterystyki amplitudy i charakterystyki czasowej harmonicznych możemy też tworzyć nowe harmoniczne, które nie były w sposób oczywisty obecne w dźwięku podstawowym. Do tego celu możemy zastosować takie narzędzia jak korektory, efekty flanger/phasing/chorus, filtry i inne efekty zniekształcające dźwięk - fuzz, clipper, saturator czy overdrive. Nasz mózg jest wyjątkowo wyczulony na strukturę harmoniczną i manipulacje w tym zakresie mogą radykalnie zmienić nasze postrzeganie danego instrumentu lub całego miksu, pomagając w podejmowaniu decyzji, rozwiązywaniu problemów i uruchamiając większą kreatywność.
