Согласно Фурье, любая сложная кривая, характеризующаяся периодичностью, всегда состоит из суммы синусоид, каждая из которых может быть выделена, изолирована. Наиболее медленное колебание соответствует основному звуку, остальные называются обертонами — гармониками.

Особенно сложным составом обладают звуки человеческой речи.

Следует обратить внимание на то, что вид звуковой кривой при суммации одних и тех же составных синусоид меняется при сдвиге фаз. Для примера возьмем наиболее простой случай, когда сложный звук содержит только основной тон (1) и первую гармонику (2) с двойным числом колебаний.

При сложении этих кривых получается сложная кривая звука, которая имеет другой вид при сдвиге фазы обертона — II (2). Гельмгольц утверждал, что ухо не различает сдвига фаз в сложном звуке; звуки, соответствующие кривым 3 на рис. 18, являются для нас звуками одинаковыми.

Сказанное позволяет заключить, что ухо воспринимает сложный звук, разложенный на составные синусоиды. Поэтому основное требование к любой теории слуха — дать объяснение этому свойству, т. е. раздельному восприятию отдельных составных частей сложного звука.