我们生活中接触到的绝大多数周期性声波（如乐器稳态音），其波形函数满足Dirichlet条件（绝对可积、有限极值点与间断点），因此可以通过Fourier级数分解为若干正弦波和余弦波的叠加。
一个正弦波的基本方程由以下三要素定义：
由这三个参数，可以组成最基本的正弦波型函数：
在下文中，我们取 ，，来简化关于其他波形的讲解。
定义：谐波是指频率为基频（fundamental frequency）整数倍的振动成分。当一个物体（如琴弦、空气柱）振动时，不仅产生基频，还会激发一系列更高频率的振动模式，这些频率成分统称为谐波。
若基频为 ，则谐波频率依次为 , , …，分别称为第二谐波、第三谐波等。基频本身也被视为第一谐波。谐波的存在决定了声音的音色。不同乐器即使演奏同一音高（基频相同），因谐波的强度分布不同，听觉效果各异。例如：
反之，我们也可以通过复现特定乐器的谐波，来达到用合成器模拟某乐器的音色的目的。
定义：泛音列是按频率从低到高排列的一系列声音成分，包括基音和其上的泛音（overtones）。需要注意的是，泛音并不完全等同于谐波，术语的使用存在领域差异：
音乐领域：
泛音通常指基音之上的频率成分，即第二谐波及以上的部分。例如：
声学领域：
泛音列可能包含基音，此时第一泛音即为基音。
以基频 为例，泛音列通常表示为：
而在音乐中，这些频率对应音高关系为基音的八度、纯五度、四度等。
泛音还分为两种类型：
详见合成器
基本方程：（取 ，，下同）
特性：
正弦波是人类能听到的最简单的波，没有谐波，只代表一个频率。其他基础波形的Fourier展开式均含sin项，实际上说明了其他基础波形实际上是无穷多单点频率的叠加。
应用场景：
音色特点：
温暖但缺乏复杂度
特性：
该式通过对方波进行Fourier级数分解得来。其方程中含有的2k-1项，在分子上意为方波具有所有的奇数倍泛音，在分母上控制了函数的输出，减少连续波的振幅。这也是方波听感比正弦波丰满很多的原因。
应用场景：
变体：
脉冲波（Pulse Wave）
特性：
和方波只含有奇数倍泛音不同，锯齿波含有所有整数倍的泛音，这让锯齿波成为最丰富的发声波。
应用场景：
变体：
反锯齿波（Reverse Sawtooth）
特性：
与方波的方程相比较，三角波中的分母为平方项，这让高频率谐波的振幅再一次下降，并且含有一个项，这让三角波的听感相较于方波更加单薄。并且，三角波的高频率谐波能量很低，而锯齿波和方波则相反，拥有大量的高频泛音，这一点在混音上要多加注意。
应用场景：
与正弦波的对比：
谐波含量差异显著（正弦波无谐波，三角波含弱化奇次谐波）
（内容待补充）
详见：噪声
应用场景：打击乐（Hi-hat、Snare）、氛围纹理、瞬态增强
谐波、傅里叶变换、波表等
合成器教程、经典音色预设分析