Boventonen

Boventonen zijn de hogere frequenties van een geluidssignaal die naast de grondtoon voorkomen. Bij een zuivere toon is er alleen de grondtoon, maar in de meeste geluiden zitten ook boventonen. In de praktijk vormen deze boventonen meestal een reeks die dicht bij gehele veelvouden van de grondtoon ligt: 2f, 3f, 4f, enzovoort, en daarmee wordt gesproken van de harmonische (of overtone) reeks. Bij sommige klanken kan de reeks echter afwijken van deze perfecte harmonie.

Deze boventonen ontstaan uit de trillingsmodi van de geluidsbron, zoals een gespannen snaar of een resonerende luchtkolom. Door de boundary conditions van de structuur nemen verschillende trillingen tegelijk toe; elk van deze trillingsmodi levert een frequentie op die vaak een veelvoud is van de grondtoon. Bij veel instrumenten zijn de boventonen bijna zuiver harmonisch, maar bij klokken, metalen klankschalen en sommige percussie kan de reeks inharmonisch afwijken.

Boventonen bepalen in belangrijke mate de klankkleur van een geluid. De specifieke mix van boventonen en hun relatieve sterkte bepaalt of een klank donker, helder, zacht of scherp klinkt. Veranderingen in speeltechniek, stemming, of de constructie van een instrument veranderen de verdeling van boventonen en daarmee de timbre.

In de wetenschap van akoestiek en in de instrumentbouw worden boventonen geanalyseerd met spectrumanalyse en benut bij het ontwerpen van instrumenten en toonregels. Ook elektronische synthese kan boventonen toevoegen via additieve en resonantie-gerichte benaderingen, waardoor verschillende timbres mogelijk zijn.