övertonserien

Övertonserien är den serie frekvenser som uppstår när en kropp vibrerar vid en grundfrekvens f0. Den består av heltalsmultiplar av f0: f0, 2f0, 3f0, 4f0, och så vidare, och kallas därmed grundtonen och övertonerna (även partialer). Den första övertonen, 2f0, ligger en oktav över grundtonen; den andra övertonen, 3f0, är en oktav och en kvint; den tredje övertonen, 4f0, är två oktaver, osv. Amplituderna hos övertonerna varierar mellan olika instrument och röster, vilket ger klangen eller timbern dess karakteristiska färg.

Fysikaliskt uppstår övertonserien ur stående vågor i ändligt långa strängar eller luftkolonner som har specifika randvillkor. För en idealt fastände sträng eller kolonn är de möjliga modefrekvenserna nf0 där n är ett heltal större än eller lika med 1. Dessa övertoner utgör instrumentets spektrum och styr hur ljudet upplevs.

Betydelse inom musik är att övertonserien formar klangfärgen hos nästan alla musikinstrument. Starkare övertoner ger en ljusare klang och bidrar till stabila intervall som oktav och kvint, medan variationer i överton-satsen ger olika färger. Vissa instrument eller slagverk producerar tydligt inharmoniska övertoner, vilket ger en färgad ljudbild.

Inom musikteori och instrumentbyggnation används övertonserien för att förstå och analysera intonation, resonans och timbre. Den är också central för förståelsen av hur naturliga ljud uppfattas av människohörseln och hur harmonikens struktur ligger till grund för flera tuningssystem.