Obertöne

Stichpunkte

Allgemein
	Bild nicht gefunden Schwingende Saiten Bei jeder natürlichen Tonerzeugung wird neben dem Grundton noch eine Vielzahl höherer Töne zum Schwingen angeregt
	Partialtöne
	Man nennt diese Obertöne
	dass der Begriff 'Obertöne' die Grundfrequenz nicht mit einschließt
	Teiltöne
	die Folge dieser Töne heißt Obertonreihe. Die Gesamtheit aller Obertöne ergibt das Frequenzspektrum eines Tons. Zu beachten ist
	Der 1.Oberton ist daher bereits der 2.Teilton/Harmonische
	es sind seine Eigenfrequenzen
	Die Frequenzen der Obertöne hängen von der Physik des jeweiligen Klangerzeugers ab
	Es gibt Instrumente mit harmonischen und solche mit nichtharmonischen Obertonreihen. Bei Instrumenten mit harmonischen Obertonreihen sind die Frequenzen der Obertöne ganzzahlige Vielfache der Frequenz des Grundtons
	Hierzu gehören die Chordophonen (Saiteninstrumente) und die Aerophon mit schwingender Luftsäule
	In diesem Fall nennt man die Obertöne auch Harmonische. Der 1.Oberton (2.Harmonische) hat die doppelte Frequenz des Grundtons
	der 3.Oberton (4.Harmonische) die vierfache Frequenz usw. Bei Instrumenten mit nichtharmonischen Obertonreihen stehen die Frequenzen der Teiltöne in komplizierten nicht ganzzahligen Verhältnissen zueinander
	der 2.Oberton (3.Harmonische) die dreifache Frequenz
	Die Obertöne der Membranophone mit runder Membran haben die Eigenfrequenzen einer Besselschen Differentialgleichung
	Bei Idiophonen können sich je nach der Form des Klangkörpers ganz unterschiedliche Obertonreihen ergeben - bei den Stabspielen etwa sind es die Eigenfrequenzen der Biegeschwingung eines Balkens
	Höhere Obertöne sind bei natürlichen Tönen in der Regel leiser (pegelschwächer) als tiefere
	da für ihre schnellere Schwingung mehr Energie verloren geht
	Die spezifischen Pegel von Obertönen ermöglichen nicht nur die Unterscheidung von Instrumenten
	etwa zwischen einer Klarinette und einer Violine oder Oboe
	sondern auch von menschlichen Stimmen. Obertonspektren besitzen insbesondere bei natürlichen Tönen zudem Formantregionen. Bild nicht gefunden Wellen in offenen und gedackten Röhren
	Die Wellenknoten sind blau
	Das Ohr nimmt eine Verdopplung der Frequenz als Oktave wahr
	um die Zweierpotenzen zu verdeutlichen
	Dadurch liegen folgende Harmonische jeweils im Oktav-Abstand zueinander: 1 - 2 - 4 - 8 - 16 .... (Der Grundton ist hier mit 1
	der erste Oberton mit 2 nummeriert
	welches um so konsonanter (also harmonischer und wohlklingender) ist
	je kleiner die Nummer der beiden beteiligten Obertöne ist
	Oberton = Harmonische - 1) Kombinationen aus den übrigen Obertönen erklingen jeweils als Intervall
	Als experimentelle Bestätigung verwendete bereits Pythagoras den Monochord
	Unterschiedlich stark vertretene 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
	Die Resonanzkurve
	die diese Wirkung des Resonanzraums beschreibt
	ist der Formant
	je mehr Obertöne sie haben
	Im Allgemeinen klingen Töne umso "schärfer"
	sondern nur elektronisch als Sinusschwingungen erzeugt werden
	Reine Töne ohne Obertöne können in der Natur (akustisch) nicht
	Sie klingen extrem dumpf
	Obertonspektrum hinzufügt. Bild nicht gefunden Die Obertonreihe – http://de.wikipedia.org/upload/2/21/Oberton.mid MIDI Künstlich aus Sinustönen hergestellte Obertonspektren nennt man synthetische Klänge (siehe Klangsynthese
	Synthesizer). In der menschlichen Stimme schwingt
	Ein Beispiel ist der 1000-Hertz-Ton des Fernsehtestbilds
	wobei der Lautsprecher jedoch schon wieder sein eigenes
	genau wie in den meisten klangerzeugenden physikalischen Systemen
	allerdings geringes
	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
	Klangschalen usw
	Didgeridoo
	Auf dem Klavier kann man Obertöne hörbar machen
	ohne dass die Hämmer die Saite berühren
	indem man die Tasten eines Akkords aus der Obertonreihe sanft niederdrückt
	und dann den Grundton im Bassbereich kurz anschlägt
	die man deutlich hören kann
	Die Obertöne erzeugen nun eine Resonanz auf den ungedämpften Saiten der niedergedrückt gehaltenen Tasten
	Dies wird auch von Komponisten in ihren Werken verwendet (z
	BB
	BdI
	éla Bartók: Mikrokosmos
	V)N
	die durch Frequenzteilung entstehtD
	ach unten wird die Obertonreihe in Gedanken ergänzt durch die zu ihr symmetrische Untertonreihe
	weil es eine solche Untertonreihe in der Natur nicht gibtP
	arüber lässt sich trefflich philosophieren
	raktisch wurde sie bisher nur beim Trautonium umgesetztD
	urchaus real ist dagegen «akustische Täuschung» des ResidualtonsD
	wenn dieser nicht erklingtS
	as menschliche Gehirn ist in der Lage
	zu einem gehörten Obertonspektrum den Grundton hinzuzufügen
	o erkennt man im scheppernden Kofferradio die gespielte Tonhöhe eines Kontrabasses
	obwohl die Frequenz von den kleinen Lautsprechern nicht wedergegeben werden kann - physikalisch demnach gar nicht existiertA
	uch beim Telefonieren entsteht dieser Effekt: Der Grundton der menschlichen Stimme wird über das Telefon nicht übertragen
	der Frequenzbereich der Stimmübertragung beginnt erst oberhalbA
	ber das Gehirn addiert den Grundton dazuS
	iehe auch: Teiltonreihe
	Vokaldreieck
	Formant
	Flageolett
	Klangsynthese
	Frequenzanalyse
	Obertongesang [Bearbeiten]
	Intonation
Weblinks
	Die Partialschwingungen einer Trommel in animierten Graphiken (http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/MembraneCircle/Circle.html) Frequenztabelle der Obertöne einer Trommel (http://mat140.bham.ac.uk/~richard/talks/bessel/drum_harmonics/freqs.html) en:Overtoneja:�音

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