Fundamentalfrekvensen

Fundamentalfrekvensen, ofta betecknad f0, är den lägsta frekvensen i en periodisk vågform och motsvarar inversen av vågens period. För en perfekt sinusvåg är f0 själva frekvensen; för flerperiodiska vågor består signalen av en serie övertoner där frekvenserna är heltalet gånger f0: 2f0, 3f0 och så vidare.

I akustik och musikteori används f0 som mått på tonhöjd; olika ljud som delar samma f0 upplevs som samma tonhöjd trots olika klangfärg, medan antalet och intensiteten hos övertonerna ger klang.

Inom tal- och röstforskning motsvaras fundamentalfrekvensen av röstveckornas vibrationer. Den bestäms av vokalveckens mekanik och varierar mellan individer och över tid (ålder, kön, emotionella tillstånd, syntes). Män har ofta lägre f0 än kvinnor och barn har högre f0.

Mätning och uppskattning av f0 görs med olika pitch-detekteringsalgoritmer, bland annat autokorrelation, cepstrum och yin-algoritmen. Dessa metoder söker periodiska mönster i ljudsignalen eller förstärker komponenter vid olika frekvenser.

Användningar inkluderar musikaliska tillämpningar som tonhöjdsbestämning och tunning, samt språkvetenskapliga och tekniska tillämpningar som taligenkänning och röstsyntes samt röstigenkänning. I icke-periodiska eller störiga signaler är fundamentalfrekvensen ibland oklar eller försvagad och kan endast estimeras approximativt.