Для линейных колебательных систем значения частот резонанса совпадает с частотами собственных колебаний, а их число соответствует числу степеней свободы. Это физическое свойство порождает возникновение гармоник.
Резонанс (фр. resonance, от лат. resono «откликаюсь») — частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при совпадении частоты внешнего воздействия с определёнными значениями, характерными для данной системы.
Объект, вибрирующий с определённой частотой, будет возбуждать вибрацию в другом объекте, собственная частота которого совпадает с его частотой или находится в гармоническом отношении к ней. То есть создав резонанс иглы фонографа, музыкант создаст нам гармоники и, если они отсутствуют в слышимом диапазоне, они останутся на записи.
Патефон не сможет воспроизвести -85 dBu, а мы не сможем их услышать, но при высокой частоте дискретизации мы можем выделить гармоники за пределами слышимого диапазона и транспонировать в слышимый диапазон. В зависимости от вида источника сигнала — восстановить цельную картину звучания инструмента.
В астрономии есть раздел, изучающий дальний космос. Учёные смотрят на свет, приходящий с задержкой в несколько световых лет от дальних звёзд, потом обсчитывают полученные данные и смотрят на светила, которые находятся ближе. Сравнивают состояние и по изменениям рассчитывают их эволюцию.
Мне реставрация старого звука напоминает такой же процесс. Мы достаём неслышные уху и не читаемые оборудованием в нормальном режиме звуки, отчищаем их и по гармоникам пытаемся восстановить звук инструмента в момент, когда музыкант взял ноту.
