分音的特征的技术被称为傅里叶分析。傅里叶分析得出的数据叫做原始声音信号的傅里叶级数。对单个音符来说，它含有的分音中最低的频率被称为基本频率。简单起见，即使常见乐器演奏出的单个音符中还包含许多其他频率，音符也往往被定义为其基频（例如“中央C是261.6赫兹”）。基频以外的频率叫做泛音或者谐波。换言之，基频定义音符的音调，而泛音定义音符的音色。人类之所以能区分钢琴和小提琴的声音，就是因为它们演奏出的同一音符的泛音不同。即使是同种乐器，不同的乐器个体间也会存在细微的音色差异。加法合成旨在利用声音的这种特性