Övertonsstrukturen

Övertonsstrukturen beskriver hur övertonerna — frekvenserna som ligger ovanför grundfrekvensen i ett komplext ljud — är fördelade. Den avgör klangfärg och hur ett ton uppfattas, utöver dess grundton.

I många instrument följer frekvenserna en harmonisk serie, där varje överton är en multipel av grundfrekvensen f0 (f_n = n f0). Amplituderna hos övertonerna faller ofta av med ordningen, vilket ger en karakteristisk klangfärg eller stemning för instrumentet. Den exakta fördelningen av amplituderna—samt närvaron av övertoner i olika talented—bestämmer hur ljus eller mörk klangen låter.

Klangfärg varierar mellan instrument och även mellan registreringar och speltekniker. Stränginstrument tenderar till en tydlig harmonicitet med starka lägre övertoner, medan blåsinstrument och träblåsinstrument kan visa olika förhållanden beroende på metallrör eller luftflöde. Experimentell spelning, dynamik och articulation förändrar också övertonsspektrumet i realtid.

Ibland är övertonerna inte helt harmoniska; inkonsekventa eller inharmoniska övertoner uppträder i bland annat klockor och vissa slagverk. Sådana avvikelser ger en annorlunda klangfärg och kan bidra till ett ringing- eller bell-liknande problem.

Analytiskt mäts övertonstrukturen vanligtvis med spektrogram ellerFourieranalys, som visar frekvenskomponenternas styrka. Förståelsen av övertonstrukturen används inom musikproduktion, instrumentkonstruktion och ljudvetenskap för att modellera och uppnå önskad klangfärg.