Obertöne

Bei jeder natürlichen Tonerzeugung entstehen neben dem Grundton auch die so genannten Obertöne. Ihre Frequenzen sind ganzzahlige Vielfache der Frequenz des Grundtons, die sog. Harmonischen. Der 1. Oberton hat dabei die doppelte Frequenz des Grundtons, der 2. Oberton die dreifache Frequenz, der 3. Oberton die vierfache Frequenz usw. Diese Folge von Tönen heißt Obertonreihe.

Höhere Obertöne sind sowohl bei natürlichen, wie auch synthetischen Tönen in der Regel leiser (pegelschwächer) als tiefere. Die spezifischen Pegel von Obertönen lassen nicht nur Instrumente voneinander unterscheiden, etwa eine Klarinette von einer Violine oder Oboe, sondern auch menschliche Stimmen voneiander. Obertonspektren besitzen insbesondere bei natürlichen Tönen zudem Formantregionen.

Das Ohr nimmt eine Verdopplung der Frequenz als Oktave wahr. Dadurch liegen folgende Obertöne jeweils im Oktav-Abstand zueinander: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 .... (Achtung, der Grundton ist hier mit 1, der erste Oberton mit 2 nummeriert, um die Zweierpotenzen zu verdeutlichen.) Kombinationen aus den übrigen Obertönen erklingen jeweils als Intervall, welches um so harmonischer (wohlklingender) ist, je kleiner die Nummer der beiden beteiligten Obertöne ist.

Unterschiedlich starke Obertöne sind auch der Grund, warum die Stimmen von verschiedenen Menschen unterschiedlich klingen. Durch die individuelle Größe und Form von Mund und Rachen werden in diesem Resonanzraum manche Frequenzen verstärkt, andere vermindert. Auch der unterschiedliche Klang von Vokalen kommt so zustande.

Im allgemeinen klingen Töne um so "schärfer", je mehr Obertöne sie haben. Reine Töne ohne Obertöne können elektronisch als Sinusschwingungen erzeugt werden. Sie klingen extrem dumpf. Ein Beispiel ist der 1000 Hertz Ton des Fernsehtestbilds.

In der menschlichen Stimme schwingt, genau wie in den meisten klangerzeugenden physikalischen Systemen, naturgegeben ein komplexes Obertonspektrum mit. In der besonderen Gesangstechnik des Obertongesangs kann man diese hohen Frequenzen zum Dominieren bringen.

Auch im instrumentalen Bereich kann man Obertöne deutlich hörbar machen. Typische Instrumente hierfür sind z.B. Monochord, Didgeridoo, Klangschalen...

vgl. Teiltonreihe