övertonsammansättningen

Övertonsammansättningen är ett centralt begrepp inom akustik och musik som beskriver hur övertoner tillsammans med grundfrekvensen formar ett ljuds klangfärg. I en förenklad bild består ett ljud av en grundfrekvens f0 följd av övertoner vid frekvenserna f0, 2f0, 3f0, 4f0 och så vidare. Amplituderna hos dessa övertoner varierar mellan instrument och röster och avgör hur ljudet upplevs: varmt och mjukt, klart och metalliskt eller mjukt och matt.

Den bakomliggande fysiken är vibrationens natur och resonans. Vibrationen av ett föremål producerar övertoner som förstärks eller dämpas av instrumentets geometri, material och dess miljö. Strängar, luftkolonner i trä- och blåsinstrument samt rösten genererar övertoner genom olika resonanser i kroppens resonatorer. Denna fördelning av amplituder och ibland små skillnader i fas gör att två ljud med samma grundton kan låta mycket olika.

Mätning och analys: Övertonsammansättningen kan beskrivas matematiskt genom spektrumet som erhålls med Fourieranalys av ljudsignalen. Genom att studera amplituderna hos grundtonen och dess övertoner samt formen på den spektrala envelope kan man karakterisera klangfärgen. Ofta används begrepp som harmonisk fördelning, spektral lutning och formantfästen vid röster.

Praktisk betydelse: För musikinstrument och ljudproduktion är kontroll av övertonsammansättningen central för att uppnå önskad klang. Konstruktioner som resonatorer, hål, material och geometri samt spelteknik påverkar hur övertonerna betonas. Förståelsen av övertonsammansättningen används i komposition, instrumentdesign och röst- och sångteknik.

---