As notas musicais produzidas por instrumentos musicais ou por cantores são formadas por um conjunto de diferentes frequências, com uma frequência básica, ou fundamental, que é característica da nota. Um “Lá”, por exemplo, terá como frequência básica 440 Hz. Cada combinação diferente de frequência resulta em uma forma de ondas de pressão, determinada por fatores tais como o material de que é feito o instrumento, a forma da caixa de ressonância e a força usada para produzir o som.
Um “Lá” de um violino é diferente do “Lá” de uma flauta ou de um cantor. Apesar de todas essas notas terem a mesma frequência dominante, a forma da onda de pressão é diferente. Uma flauta produz um som com uma onda tipo senoidal quase pura, enquanto que o som produzido por um violino é uma onda mais complexa.
O timbre está associado à forma da onda e nos permite distinguir sons de mesma frequência, produzidos por instrumentos diferentes. O timbre é caracterizado pela composição de frequências que constituem a onda sonora emitida pelo instrumento. O timbre é também denominado qualidade do som.
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Alguns instrumentos, dada a sua construção peculiar, têm uma qualidade ou um timbre inigualável. Podemos analisar a onda sonora com equipamentos adequados e verificar quais frequências são importantes. Qualquer onda sonora pode ser descrita como uma superposição de ondas de uma única frequência.
A combinação de frequências caracteriza o som e também determina se um som é agradável ou não. A sensação de som agradável ocorre quando as frequências que compõem o som são múltiplas umas das outras, isto é, temos uma frequência básica e as demais são duas, três ou quatro vezes maiores, os chamamos harmônicos.
Em contrapartida, um som desagradável tem uma composição de frequências que não tem nenhuma relação entre si. Estas ondas não têm um período definido.