Porque las matemáticas
La distorsión de una forma de onda sinusoidal idealmente pura se describe matemáticamente como la suma de muchas ondas sinusoidales idealmente puras de diferentes amplitudes en múltiplos enteros de la frecuencia fundamental.
Considere esta analogía: durante muchos años, los astrónomos y cosmólogos estaban convencidos de que la Tierra era el centro del universo, y todo giraba a su alrededor en órbitas perfectamente circulares. Sin embargo, la observación de los planetas (en el momento considerado como solo más estrellas debido a la falta de telescopios) mostró que estos objetos a veces se movían hacia atrás y en patrones predecibles. Esto contradecía la idea de órbitas perfectamente circulares alrededor de la Tierra. Se hicieron varios modelos matemáticos para explicar esta aparente violación, cada uno con movimientos adicionales perfectamente circulares llamados epiciclos. Matemáticamente, estos funcionaron, pero fueron muy engorrosos de usar.
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Hasta que Copérnico movió el centro del universo al Sol, y Kepler dejó caer el círculo perfecto para las órbitas elípticas. Ahora las matemáticas eran mucho, mucho más simples.
¿Cuál es “exacto”? Bueno, si puede obtener la misma respuesta usando cualquiera de los métodos, ambos son “correctos”, pero ¿por qué usaría el modelo mucho más complejo?
El modelo de armónicos se basa en múltiplos enteros de la frecuencia fundamental porque es la forma más sencilla de modelar el mundo real, y permite cálculos útiles en el diseño de equipos para reducir dichos armónicos en el mundo real.