Muziekklanken bestaan uit een fundamentele frequentie, harmonischen, en boventonen.
- Fundamentele frequentie
- Harmonischen
- Overtonen
- Resulterende klankkleur
Fundamentele frequentie
De laagste frequentie van een trillend voorwerp wordt de grondfrequentie genoemd. De grondfrequentie verschaft het geluid zijn sterkste hoorbare toonreferentie – het is de overheersende frequentie in elke complexe golfvorm.
Een sinusgolf is de eenvoudigste van alle golfvormen en bevat slechts één grondfrequentie en geen harmonischen, boventonen of partialen.
Virtueel alle muzikale klanken hebben golven die oneindig veel complexer zijn dan een sinusgolf. Het is de toevoeging van harmonischen en boventonen aan een golf die het mogelijk maakt verschillende klanken en instrumenten van elkaar te onderscheiden; het timbre.
Harmonischen
Een harmonische is een van een oplopende reeks sonische componenten die boven de hoorbare grondfrequentie klinken.
De hogerfrequente harmonischen die boven de grondfrequentie klinken, vormen het harmonische spectrum van het geluid. Harmonischen kunnen moeilijk afzonderlijk waar te nemen zijn als afzonderlijke componenten, niettemin zijn ze er.
Harmonischen hebben een lagere amplitude dan de grondfrequentie.
Harmonischen zijn gehele veelvouden van de grondfrequentie. Bijvoorbeeld, als de grondfrequentie 50 Hz is (ook bekend als de eerste harmonische), dan zal de tweede harmonische 100 Hz zijn (50 * 2 = 100 Hz), de derde harmonische zal 150 Hz zijn (50 * 3 = 150 Hz), enzovoort.
Overtonen
Overtonen zijn frequenties van een golfvorm die hoger zijn dan, maar niet rechtstreeks verband houden met de grondfrequentie.
Resulterende klankkleur
Twee tonen die door verschillende instrumenten worden voortgebracht, kunnen dezelfde grondfrequentie hebben en dus dezelfde toonhoogte, bijv.b.v. een C noot, maar toch heel verschillend klinken door de aanwezigheid van verschillende hoeveelheden harmonischen en boventonen.
Het is de aanwezigheid van harmonischen en boventonen in een geluidsgolf die helpt om de unieke klank van het geluid te produceren.
De klankkleur beschrijft die kenmerken van geluid die het oor in staat stellen om geluiden te onderscheiden die dezelfde grondtoon hebben.
Het is dankzij de klankkleur dat we het ene instrument van het andere kunnen onderscheiden, bijvoorbeeld, een piano gespeeld op C3 klinkt anders dan een gitaar getokkeld op C3.
De klankkleur wordt vaak beschreven in subjectieve termen, bijvoorbeeld, reedy of golden.