Naturtoner
Det som kalles overtonerekken er et naturfenomen som oppstår når en tone frembringes på et instrument eller den synges. Idet strengen eller luftsøylen settes i bevegelse oppstår det svingninger av ulik frekvens - tilsammen danner disse svingningene en tone. De ulike frekvensene har ulike styrke - ofte er den nederste tonen - grunntonen - den sterkeste.
Overtonerekken har sin fysiske bakgrunn i følgende fenomen:
En streng kan svinge slik at hele strengens lengde slår ut til hver side. Den vil da svinge et visst antall ganger per sekund. Den sammen strengen kan også svinge slik at strengen deler seg med et fast punkt på midten av strengen. De to like lange halvdelene slår da ut til hver side. Siden disse halvdelene er nøyaktig halvt så lange som hele strengen så vil de to halvdelene svinge ut dobbelt så mange ganger per sekund som den hele strengen. På tilsvarende vis kan strengen svinge med tre ganger grunntonens frekvens, fire, fem, og seks ganger frekvensen osv oppover.
Når vi spiller en tone så frembringer vi altså i virkeligheten en hel rekke toner samtidig, som sammen gir en klang. Svinger grunntonen X ganger i sekundet, så vil vi også frembringe toner som svinger 2X, 3X, 4X osv ganger i sekundet. Spiller vi for eksempel lille a på cello, så vil celloen frembringe en tone som svinger 220 ganger pr sekund (Hz), men også toner med frekvensene 440 Hz, 660 Hz, 880 Hz, 1100 Hz osv. Men vi oppfatter dette bare som grunntonen, lille a, men med en spesiell klang. (Hz = Herz, det vil si antall svingniger per sekund)
I den musikalske verden er det slik at en tone som klinger en oktav over en annen tone svinger med det dobbelte svingetallet av den første. Vi har utfra en grunntone som svinger med X Hz at 2X Hz gir oktaven over, 3X Hz gir kvinten over der igjen, 4X Hz gir to oktaver over grunntonen, 5X Hz gir den store tersen over der igjen osv. Starter vi med store C som grunntone, får vi da følgende overtonerekke:
Strengt tatt er det tonene fra nr 2 og oppover som kalles for overtonerekke, tar vi også med selve grunntonen, kalles hele rekken for partialtonerekken (partial = del).
I denne rekken klinger flere av partialtonene ulikt hva vi er vant til innenfor det tempererte systemet. Spesielt tydelig er dette for partialtonene 7 og 11 som begge klinger en god del lavere enn ventet.
Partialtonenes nummerering gir også svingetallet direkte. Her starter vi med store C, som svinger ca 65 ganger i sekundet (65 Hz). Da kan vi f eks finne svingetallet til tostrøken C slik: 65 Hz x 8 = 520 Hz.
'