Ljudfärg

Ljudfärg, vanligtvis kallad timbre på engelska, är det perceptuella kvalitetsbegreppet som gör att ljud med samma tonhöjd och ljudstyrka låter olika. Det beskriver hur ljudet låter utöver dess grundtonfrekvens och volym, och gör det möjligt att skilja en violin från en flöjt som spelar samma ton.

Den bakomliggande fysiken ligger i övertonerna och hur deras relativa styrka förändras över tiden. Ett ljud består inte endast av grundtonen utan av ett spektrum av partialer som ofta följer en harmonicserie i musikinstrument. Förutom frekvensinnehållet påverkas ljudets färg av hur snabbt ljudet utvecklas och avtar, det vill säga amplitudens envelope, samt av transienta egenskaper som attacker och utsläpp. Ljudfärgen formas också av instrumentets resonanser och hur kroppen färdar och förstärker vissa frekvenser.

Faktorer som verkar in är instrumentkonstruktion och material, spelteknik, röstens klangfärg, samt inspelnings- och rumsakustik. Olika instrument har karakteristiska övertonstrukturer och resonansmönster som gör dem igenkännbara även när tonhöjd och volym är lika.

Mätning och analys av ljudfärg görs med spektral analys, exempelvis genom spektrum, spektralcentroid, brightsness/brightness och övertonernas relativitet, samt genom tidsdimensionen som beskriver attack och sustain. Inom ljuddesign och musikproduktion används manipulation av ljudfärg för att skapa olika färger och texturer, och inom instrumentutveckling studeras ljudfärg för att uppnå önskad karaktär.