例えば，周波数分析の代表的な方法であるフーリエ変換を行うと，図２のような結果を得ることができます．上は周波数262Hzの正弦波，下は同じ高さのピアノ音を周波数分析した結果です．横軸が周波数，縦軸が強さを表しています．正弦波の方は周波数のピークは1ヶ所だけ現れているのに対して，ピアノ音の方は周波数のピークが等間隔に並んでいることが分かります．
このように，楽音には基本周波数(基音)の他に，基本周波数の２倍，３倍，４倍，・・・と整数倍の周波数(倍音)の波が含まれており，その結果，波形が正弦波に比べて複雑な形となっているのです．
さて，音源が正弦波の場合は周波数のピークは１つだけなので，周波数分析の結果から直ちに音の高さを決めることが可能ですが，ピアノ音のような楽音では周波数のピークがたくさんあるので，この中から音高に対応しているピークを見つけ出さなければなりません．図２を見ると，ピークの中で一番低い周波数である正しい音高に対応したピーク(左端の0Hzに近いピークは直流成分なので無視)が一番大きくなっていることがわかります．従って，周波数分析により検出された強い周波数ピークの中で一番周波数が低いピークを基本周波数として検出することができそうです．多くの場合はそのような方法で決定可能ですが，基本周波数のピークが非常に小さかったり，極端な場合は存在しない場合もあるので(”missing fundamental”と言う)，より安定して基本周波数を決定するためには，周波数ピークの間隔を調べて基本周波数を推定する必要があります．