Obertöne sind die Töne, die über einem Grundton mitklingen, ohne dass jemand sie einzeln spielt. Ihre Frequenzen sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz: das Doppelte, das Dreifache, das Vierfache und so weiter. Grundton und Obertöne zusammen heißen Teiltöne und bilden die Obertonreihe. Wie stark jeder einzelne davon vertreten ist, entscheidet über die Klangfarbe eines Instruments.
Was sind Obertöne?
Obertöne entstehen, weil eine schwingende Saite oder Luftsäule nicht nur als Ganzes schwingt. Sie schwingt gleichzeitig in zwei Hälften, in drei Dritteln, in vier Vierteln und in weiteren Teilungen. Jede dieser Teilschwingungen erzeugt einen eigenen Ton mit entsprechend höherer Frequenz. Das Ohr trennt sie nicht, sondern setzt sie zu einem einzigen Klang zusammen, dessen Tonhöhe der Grundton bestimmt.
| Merkmal | Obertöne |
|---|---|
| Gebiet | Musiktheorie und Akustik |
| Aufbau eines Klangs | Grundton plus Obertöne, zusammen die Teiltöne |
| Frequenzen | ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz |
| Zählweise | der 1. Teilton ist der Grundton, der 2. Teilton der 1. Oberton |
| Wirkung | die Stärkeverteilung ergibt die Klangfarbe |
| Blechblasinstrumente | Naturtöne, ausgewählt über die Lippenspannung |
| Saiteninstrumente | Flageoletttöne durch Berühren an einem Teilungspunkt |
| Ausnahme | Glocken und Klangschalen mit nicht ganzzahligen Teiltönen |
Wie ist die Obertonreihe aufgebaut?
Die Obertonreihe folgt einer einfachen Regel: Der n-te Teilton schwingt n-mal so schnell wie der Grundton. Weil das Ohr Tonhöhen nicht linear, sondern in Verhältnissen wahrnimmt, werden die Abstände nach oben hin kleiner. Zwischen dem ersten und zweiten Teilton liegt eine Oktave, zwischen dem zweiten und dritten eine Quinte, danach eine Quarte, eine große Terz und immer engere Schritte.
Der siebte Teilton fällt aus dem Bild der Klaviatur heraus. Er liegt spürbar tiefer als die kleine Septime auf dem Klavier. Bläser ziehen ihn mit den Lippen nach oben, wenn sie ihn im Zusammenspiel brauchen.
Obertöne bestimmen die Klangfarbe, nicht die Tonhöhe. Die Tonhöhe hängt am Grundton und bleibt gleich, solange dieser gleich bleibt. Welche Teiltöne wie stark mitschwingen, entscheidet dagegen darüber, ob ein Klang weich, hell, scharf oder hohl wirkt. Deshalb erkennt ein Hörer ein Instrument in Sekundenbruchteilen, obwohl es denselben Ton spielt wie ein anderes.
Warum klingen Geige und Flöte beim selben Ton verschieden?
Beide erzeugen denselben Grundton, aber eine völlig andere Verteilung der Teiltöne darüber. Die Flöte bildet vor allem den Grundton und wenige schwache Obertöne aus, weshalb ihr Klang weich und rund wirkt. Die Geige regt eine lange Reihe kräftiger Teiltöne an, dazu treten Korpusresonanzen, die einzelne Bereiche verstärken. Daraus ergibt sich ihr obertonreicher, tragfähiger Klang.
Die Klarinette zeigt den Zusammenhang zwischen Bauform und Teiltönen besonders deutlich. Ihre zylindrische Röhre ist an einem Ende durch das Rohrblatt weitgehend geschlossen, weshalb vor allem die ungeradzahligen Teiltöne anklingen. Daraus folgen zwei Eigenheiten: der hohle Klang in der tiefen Lage und der Sprung in die Duodezime statt in die Oktave beim Überblasen, also zum dritten Teilton.
Auch die Lautstärke verschiebt das Verhältnis. Wer lauter spielt, regt in der Regel die hohen Teiltöne stärker an, weshalb ein forte schärfer klingt als ein piano. Die Angaben dazu stehen in der Dynamik einer Partitur.
Wie nutzen Blechblasinstrumente die Obertonreihe?
Ein Blechblasinstrument spielt bei gleicher Rohrlänge nur die Töne seiner Obertonreihe, die Naturtöne. Der Spieler wählt mit der Lippenspannung aus, welcher Teilton anspricht: mehr Spannung ergibt einen höheren Teilton, weniger einen tieferen. Der Griff ändert daran nichts.
Die Naturtrompete und das Naturhorn haben deshalb keine Ventile und keine Klappen. Ihre Melodien liegen in der hohen Lage, weil die Teiltöne dort so eng zusammenrücken, dass sich aus ihnen eine Tonleiter ergibt. In der tiefen Lage klaffen große Lücken.
Ventile verlängern das Rohr und verschieben damit die gesamte Obertonreihe nach unten. Auf der Trompete ergeben sich so sieben Reihen, deren Naturtöne zusammen alle Halbtöne abdecken. Bei der Posaune leistet der Zug dasselbe stufenlos.
Was sind Flageoletttöne?
Flageoletttöne entstehen, wenn ein Spieler die Saite an einem Teilungspunkt nur leicht berührt, statt sie auf das Griffbrett zu drücken. Die Berührung unterdrückt alle Schwingungsformen, die an dieser Stelle einen Bauch haben, und lässt nur die durch, die dort einen Ruhepunkt besitzen. Übrig bleibt ein einzelner Teilton, der hell und flötenartig klingt.
- Auf der Hälfte der Saite klingt der zweite Teilton, also die Oktave. Auf der Gitarre liegt dieser Punkt über dem zwölften Bund.
- Auf einem Drittel klingt der dritte Teilton, eine Quinte über der Oktave, auf der Gitarre über dem siebten Bund.
- Auf einem Viertel klingt der vierte Teilton, zwei Oktaven über dem Grundton, auf der Gitarre über dem fünften Bund.
Diese natürlichen Flageoletts beziehen sich auf die leere Saite. Für künstliche Flageoletts greift ein Streicher mit einem Finger und berührt mit einem anderen den Teilungspunkt der so verkürzten Saite. Damit gelingt der Effekt auf jeder Tonhöhe.
Wo hört man einzelne Obertöne?
Am deutlichsten treten Obertöne hervor, wenn der Grundton konstant bleibt und nur die Verstärkung einzelner Teiltöne wechselt. Genau so arbeitet die Maultrommel: Die schwingende Zunge liefert immer denselben Grundton, und der Spieler steuert über die Form seines Mundraums, welcher Teilton verstärkt wird. Über dem gleichbleibenden Brummen entsteht dadurch eine Melodie aus Obertönen.
Der Obertongesang zentralasiatischer Traditionen arbeitet nach demselben Prinzip, nur mit den Stimmbändern als Tonquelle: Der Sänger hält einen tiefen Grundton und formt den Mundraum so, dass ein einzelner Teilton als klarer Pfeifton darüber steht.
Nicht jeder Klang folgt der ganzzahligen Reihe. Bei Glocken, Klangschalen und vielen Trommeln liegen die Teiltöne auf Frequenzen, die keine ganzzahligen Vielfachen des tiefsten Tons sind. Solche Klänge haben deshalb keine eindeutige Tonhöhe, sondern klingen schwebend.
Häufige Fragen zu Obertönen
Was sind Obertöne einfach erklärt?
Obertöne sind die Töne, die über einem gespielten Grundton automatisch mitklingen. Ihre Frequenzen sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz, also das Doppelte, das Dreifache und so weiter. Das Ohr hört sie nicht einzeln, sondern verschmilzt sie zu einem Klang, dessen Tonhöhe der Grundton festlegt.
Was ist der Unterschied zwischen Oberton und Teilton?
Die Teiltöne umfassen den Grundton, die Obertöne nicht. Der Grundton ist der 1. Teilton, der erste Oberton ist deshalb der 2. Teilton. Wer die Zählweise nicht dazusagt, verschiebt jede Angabe um eins, weshalb Fachtexte in der Regel von Teiltönen sprechen.
Warum bestimmen Obertöne die Klangfarbe?
Weil die Tonhöhe am Grundton hängt und für die übrigen Unterschiede nur die Obertöne übrig bleiben. Zwei Instrumente auf demselben Ton unterscheiden sich darin, welche Teiltöne sie wie stark ausbilden. Wenige schwache Obertöne ergeben einen weichen Klang wie bei der Flöte, viele kräftige einen scharfen wie bei der Trompete.
Was sind Naturtöne?
Naturtöne sind die Töne der Obertonreihe, die ein Blasinstrument bei unveränderter Rohrlänge hervorbringt. Der Spieler wählt sie über die Lippenspannung aus, nicht über einen Griff. Naturtrompete, Naturhorn und Alphorn spielen ausschließlich diese Töne, weshalb ihre Melodien in der hohen Lage liegen, wo die Teiltöne eng beieinanderstehen.
