Överton är övertoner med frekvenser som är heltalsmultiplar av grundfrekvensen, och de spelar en betydande roll i ljudkvaliteten och klangfärgen hos en musikton. Att förstå relationen de delar med det grundläggande är avgörande för att förstå fysiken och uppfattningen av ljud.

1. Multipel av grundläggande frekvens:

Varje överton har en frekvens som är en heltalsmultipel av grundfrekvensen. Till exempel är den första övertonen dubbelt så stor som grundtonen, den andra är tre gånger, den tredje är fyra gånger och så vidare.

2. Harmonic Series:

Grundfrekvensen och dess övertoner bildar den harmoniska serien. Varje överton motsvarar en specifik överton, betecknad som den andra övertonen, den tredje övertonen, den fjärde övertonen och så vidare. Grunden är den första övertonen.

3. Timbre och ljudkvalitet:

Närvaron och den relativa intensiteten av övertoner bestämmer till stor del den unika ljudkvaliteten, eller klangfärgen, hos ett musikinstrument av en röst. Olika instrument och röster producerar unika övertonsspektra, vilket bidrar till deras distinkta karaktärer och igenkännbara ljud.

4. Resonans och stränglängd:

I stränginstrument skapas övertoner genom vibration av olika segment av strängen. Harmoniska noder (punkter med minsta vibrationer) förekommer vid specifika punkter längs strängen, och delar upp den i vibrerande segment med olika längder. Kortare segment genererar de högre övertonerna.

5. Resonanskroppar och hålrum:

Instrument som gitarr och fiol har en klangbotten eller resonanskropp. Detta fungerar som ett naturligt filter som förstärker vissa övertoner samtidigt som det dämpar andra för att skapa en specifik ljudkarakteristik.

6. Helmholtz resonans:

Ett specialfall av resonans är Helmholtz-resonans, som förekommer i slutna resonanshålrum. Dessa kaviteter, som finns i instrument som blåsinstrument och slutna resonationskammare, skapar distinkta formantfrekvenser relaterade till övertonsserien.

7. Harmonitet och dissonans:

Den harmoniska serien ger en känsla av harmoni på grund av de enkla heltalsförhållandena mellan frekvenserna. Övertoner med frekvenser som inte är heltalsmultiplar av grundtonen genererar emellertid dissonanta eller motstridiga ljud.

Att förstå förhållandet mellan övertoner och den grundläggande frekvensen är nyckeln till att förstå vetenskapen bakom ljudets kvalitet och uppfattning. Även om den här artikeln täckte några grundläggande aspekter, dyker området för akustik och psykoakustik mycket djupare in i ljudets komplexitet och dess interaktion med det mänskliga örat och hjärnan.