Övertonerna

Övertonerna, eller övertonserien, är en serie ljudkomponenter som uppstår när en kropp vibrerar och som är heltalsmultiplar av grundfrekvensen f0: 2f0, 3f0, 4f0 och så vidare. Denna serie fås oavsett om det rör sig om en sträng, en luftpelare, ett membran eller en annan resonator, men den exakta fördelningen av amplituder mellan övertonerna varierar mellan olika källor och uppställningar. Den sammanlagda blandningen av grundtonen och dess övertoner bildar klangfärgen hos ljudet.

Övertonerna utgör grunden för många akustiska fenomen och musikteori. Den särskilda uppsättningen av övertoner bestämmer hur ett instrument låter jämfört med ett annat, alltså dess timbre. Relationerna mellan övertonerna förklarar varför vissa frekvensförhållanden upplevs som särskilt konsonanta, till exempel oktav (2f0) och femtedel (3f0 i jämförelse med 2f0). I praktiken används detta i instrumentdesign och i förståelsen av hur olika resonanser formar ljudets färg.

Från perceptuellt håll kan människan ofta uppfatta en grundton även om den saknas i spektret, en effekt kallad den saknade grundens fenomen. I verkliga instrument kan övertonserien avvika från rena heltalsmultiplar på grund av inharmoniska effekter i vissa material eller konstruktioner, såsom i klingande elgitarrer eller klockspel.

Sammanfattningsvis beskriver övertonerna hur grundfrekvensen speglar en klangfärg och hur enkla frekvensrelationer inom serien bidrar till vår uppfattning av tonhöjd och konsonans.