Golfvorm
Wanneer de uitwijking van periodieke trillingen grafisch weergeven zouden worden als functie van de tijd dan kan men de golfvorm van de trilling aflezen. Een golfvorm beschrijft hoe de uitwijking van één periode van een periodieke trilling zich verloopt in de tijd.
De basale golfvorm is de sinus. Door middel van fourieranalyse kan iedere andere golfvorm ontleed worden in een aantal sinussen met elk hun eigen frequentie, amplitude en fase. Iedere golfvorm heeft zijn eigen spectrale kenmerken. De sinus waarvan de frequentie even hoog is als van de golfvorm zelf wordt de grondtoon genoemd.
Ondanks dat er willekeurig veel golfvormen mogelijk zijn, zijn er toch enkele basisgolfvormen die in de praktijk veel gehanteerd worden:
Soorten golven
Sinus
Een sinusgolf bestaat - per definitie - slechts uit één harmonische die tevens de grondtoon is. Een geluid dat een sinus is, benadert de klank van de klinker 'oe'.
Driehoeksgolf
Bezit alle oneven harmonischen. De amplitude van de partialen zijn omgekeerd evenredig met het kwadraat van het nummer van de harmonische. Dus de eerste harmonische heeft amplitude 1, de derde harmonische heeft amplitude 1/(3²) enz.
Zaagtand
Alle harmonischen zijn aanwezig. De amplitude van de harmonischen is omgekeerd evenredig met het nummer van de harmonische. Dus de eerste harmonische heeft amplitude 1, de tweede harmonische heeft amplitude 0,5 enz. Strijkinstrumenten geven deze kenmerkende, prettig in het gehoor liggende klank.
Blokgolf
Een blokgolf bestaat uit alle oneven harmonischen en klinkt daarom hol. Het amplitudespectrum van de blokgolf is hetzelfde als bij de zaagtand, zij het zonder de even harmonischen. De eerste harmonische heeft amplitude 1, de derde harmonische heeft amplitude 1/3, de vijfde amplitude 1/5, etc. Het kenmerkende geluid van een overstuurde elektrische gitaar bestaat uit een blokgolf (een sinus wordt sterk versterkt en afgeplat).
Puls
Hetzelfde als een blokgolf, maar nu is de verhouding tussen de lengtes van het positieve en het negatieve deel niet gelijk aan 1:1. Het positieve deel wordt de puls genoemd. Iedere pulsbreedte kent zijn eigen spectrum. Het geluid van sommige blaasinstrumenten, zoals de klarinet, kunnen benaderd worden met een pulsvorm.
Ruis
Ruis is het tegenovergestelde van alle bovenstaande; de golfvorm is steeds willekeurig. Hierdoor vervalt het periodieke karakter en dus ook een bepaalde toon. Alle mogelijke frequenties zijn in het spectrum aanwezig zonder voorkeur voor een bepaalde frequentie. Zie ook gekleurde ruis.
