S’hi inclouen en aquest grup els instruments de corda fregada (violí, violoncel, contrabaix...) i els de vent (clarinet, oboè, flauta, trompeta...).
En termes físics, l’acció de l’instrumentista es descriu com una aportació constant d’energia. Ara bé, aquest flux energètic constant no és capaç de donar lloc a un moviment oscil·latori de la corda (en el cas dels cordòfons) o la columna d’aire (en el cas dels aeròfons). Cal un fenomen físic que el transformi en flux pulsant (o oscil·lant) perquè pugui actuar adequadament sobre l’element vibratori. Aquests requeriments es poden entendre fàcilment a través del paral·lelisme amb el cas d’un objecte quotidià com ara un gronxador. Una persona que actués de manera contínua sobre un gronxador (és a dir, que l’empenyés constantment sense interrupció en un mateix sentit) faria que el gronxador donés voltes completes però no provocaria un moviment oscil·lant. En canvi, si la seva actuació és pulsant (cops intermitents), aconsegueix mantenir l’oscil·lació del gronxador. A més, per tal que el moviment tingui una amplitud important amb el mínim esforç humà, la persona sincronitza la freqüència dels seus cops amb la freqüència natural (lliure) del gronxador.
En l’exemple precedent, és la mateixa persona la que, mitjançant un control visual, autoregula la freqüència de l’excitació (dels cops). En el cas dels instruments musicals autoexcitats, aquesta autoregulació no prové d’un control de l’instrumentista sinó d’un conjunt de fenòmens físics que reben el nom global de mecanisme d’autoexcitació. Aquest mecanisme s’estableix entre el músic i el cos vibrant principal (corda o columna d’aire) a través d’un element intermedi, el dispositiu d’autoexcitació. En el cas dels cordòfons, el dispositiu és l’arc; en els aeròfons, és el bisell (flautes) o les llengüetes (de canya en clarinets, oboès, etc., o labials en els metalls).
Autoexcitació en els cordòfons
En els instruments de corda, el flux continu d’energia posat a disposició de l’instrument prové del moviment constant i sempre en el mateix sentit que el braç de l’instrumentista comunica a l’arc. El mecanisme d’autoexcitació es basa en un procés físic on intervenen les propietats d’adherència entre la corda i l’arc i les propietats vibratòries de l’instrument. Tot i que en una primera fase, en atacar una nota, arc i corda es mouen de manera idèntica (sense que hi hagi lliscament relatiu entre ells), la tensió creixent de la corda en ser desplaçada de la seva posició mitjana fa augmentar la força que tendeix a fer-la retornar cap a aquesta posició (força de rigidesa). La força de rigidesa pot ser compensada per la d’adherència entre arc i corda, dins d’uns marges. De fet, la força d’adherència es va adaptant i va augmentant per tal de compensar aquesta tendència de la corda a retornar a la seva posició, fins que arriba a un valor llindar que no pot superar. En aquest moment, la corda rellisca sota l’arc i comença un moviment en sentit contrari. Aquest moviment de la corda és pràcticament un moviment lliure i depèn, per tant, de les característiques vibratòries (modes propis) de l’instrument sense arc. D’acord amb aquestes característiques, la corda fa un moviment oscil·latori: rellisca sota l’arc, passa per la seva posició horitzontal, la sobrepassa, es frena, i reinicia el moviment en el mateix sentit que l’arc fins que torna a adquirir la mateixa velocitat d’aquest. En aquest moment torna a ser capturada per l’arc i es repeteix el procés. L’instant, doncs, en què acaba la fase lliure és determinat per l’instrument sense intervenció de l’arc. Quan l’instrument presenta dos modes propis amb freqüències molt properes, és possible que l’un i l’altre competeixin per controlar aquest instant. El resultat n’és un so de freqüència fluctuant que s’anomena "llop".
Autoexcitació en els aeròfons
En el cas dels aeròfons, tot i que l’instrument és un únic sistema vibrant, la seva descripció com a dos sistemes diferents (dispositiu d’autoexcitació i resta de l’instrument) que interaccionen pot facilitar la comprensió del seu funcionament. Atenent aquesta visió fraccionada, també es pot fraccionar el mecanisme d’autoexcitació i parlar de mecanisme primari i de mecanisme secundari o d’acoblament. El primer es refereix al procés físic de transformació de flux d’energia constant en flux pulsant que té lloc al dispositiu d’autoexcitació i en el qual no participen les característiques físiques de la resta de l’instrument. El resultat d’aquest mecanisme és un flux oscil·lant, però de freqüència no gaire estable. El mecanisme d’acoblament és el que aconsegueix estabilitzar aquesta freqüència, i es refereix al control d’aquesta autoexcitació primària per la resta de l’instrument. Perquè aquest últim mecanisme sigui eficaç, cal que els modes propis lliures de l’instrument sense dispositiu no siguin excessivament inharmònics.
En els instruments de vent, l’energia constant posada a disposició de l’instrument prové del flux d’aire continu emès pels pulmons de l’instrumentista. Segons que es tracti d’un instrument de bisell o d’un de llengüetes, es distingeixen dos mecanismes primaris diferents: el mecanisme de Karman i el de Bernoulli. El primer consisteix en la formació de remolins (vòrtex de Karman) sempre que el doll d’aire troba un obstacle (com quan el vent bufa en una zona on hi ha línies elèctriques) o passa per una ranura estreta (com quan s’ajunten els llavis per a produir un xiulet). En el cas dels instruments de bisell es combinen ambdós efectes. Aquest procés ja és un procés oscil·latori i, si els remolins apareixen de manera regular, pot tenir un to definit. La seva freqüència depèn, entre altres paràmetres, de la velocitat de l’aire en incidir sobre el bisell; com més gran és, més agut és el so. El mecanisme de Bernoulli es basa en l’efecte Venturi, que consisteix en l’aparició d’una depressió quan un fluid (en el cas musical, l’aire) que circula per un conducte passa per una zona estreta. La baixada de pressió xucla les parets de la zona estreta. Si aquestes no són rígides, s’apropen i redueixen encara més el pas d’aire (augmenten l’estretament), la qual cosa reforça el fenomen. Un exemple quotidià fora del context musical és la tendència a xuclar dels trens d’alta velocitat: apropar-s’hi implica reduir la secció de pas de l’aire proper al tren (i que és arrossegat pel seu moviment) i per tant originar una depressió, que ens pot empènyer cap al tren.
En el cas dels instruments de vent, l’aire que ve de la cavitat bucal troba un pas estret en passar a través de les llengüetes. La depressió que en resulta tendeix a fer moure les llengüetes de manera que el pas s’estreny encara més. Un nou estretament condueix a una depressió més intensa.
Aquest procés es pot veure frenat per la rigidesa de les llengüetes, o bé pot conduir a un escanyament total del pas d’aire. En aquest últim cas, deixa de circular aire, desapareix la depressió, i la rigidesa de les llengüetes aconsegueix separar-les novament. Quan l’aire recomença a circular, es reinicia el procés. Igual que en el mecanisme de Karman, aquest fenomen físic ja genera un procés oscil·latori. Tant en un cas com en l’altre, les oscil·lacions que es produeixen tenen una freqüència inestable. El mecanisme d’acoblament és el que acaba d’estabilitzar-la. Aquest mecanisme consisteix en l’actuació de les oscil·lacions de la columna d’aire contingut dins el tub de l’instrument sobre el doll d’aire (en el cas dels instruments de bisell) o sobre les llengüetes. En els instruments de bisell, aquestes oscil·lacions poden desviar el doll totalment enfora (per sobre del bisell) o poden arrossegar-lo cap endins (per sota del bisell). En els instruments de llengüetes, poden empènyer les llengüetes i separar-les (amb la qual cosa s’eixampla el pas d’aire) o bé acostar-les (en aquest cas el pas disminueix). De fet, la intensitat d’aquests dos mecanismes -primari i d’acoblament- varia d’un instrument a un altre. En alguns d’ells el primari és de molt baixa intensitat (és el cas dels clarinets), mentre que en d’altres és precisament el que resulta essencial per a l’obtenció del so (cas de l’harmònica).