Manglende grunntone

Manglende grunntone (Missing fundamental) er en situasjon der en musikalsk tone (kompleks tone) med overtoner ikke inneholder grunntonen.

Denne «merkelige» situasjonen med manglende grunntone (missing fundamental) innebærer at en frekvens som ikke fysisk finnes i rommet likevel «høres» av den menneskelige hørsel, mens overtonene som faktisk er til stede  i rommet ikke høres eller i hvert fall ikke oppleves bevisst. Derfor inngår dette fenomenet i det som kalles akustiske paradokser. Når vi derimot forstår den underliggende og mer generelle strukturen av overtoner eller overtonerekka, kan vi forklare både dette paradokset og andre overtone-relaterte fenomener.

Når de fleste (eller mange nok) av overtonene i en overtonerekke «svinger sammen i lufta» vil signalet som helhet (den komplekse tonen) «peke ned» til «sin» manglende grunntone eller fundamental. Hjernen velger rett og slett å høre denne tonen uten grunntone fenomenologisk som denne manglende grunntonen. Hjernen oppfatter overtonene som en helhet eller sammenheng som virker «psykologisk logisk» (overtonerekka) og «matematisk enkel» (overtoner er ekvidistante i forhold til hverandre). I en slik sammenheng vil den menneskelige hørsel redusere lydens eller tonens opplevelse med alle dens overtoner til denne ene bestemte tonehøyde (pitch) selv om den faktisk og akustisk ikke er til stede. En kan kanskje si at grunntonen på en måte «representerer hele overtonegruppen», litt som en ambassadør kan sees på som en typisk og representativ borger av sitt land.

Sammensetningen av overtoner og spesielt deres relative dynamiske forløp (envelope), i tillegg til den karakteristiske oppstarten som gjennom assosiasjon knyttes til et bestemt musikkinstrument (attack), gir mennesket muligheten til å skille mellom lyder fra forskjellige musikkinstrumenter, også når de spiller «samme tonehøyde» (pitch), altså grunntonen til en bestemt overtonerekke. Vi hører overtonens mønster som klangfarge eller timbre av den komplekse tonen, mens vi tolker og opplever bevisst frekvensstrukturen i en harmonisk (eller ekvidistant) overtonerekke som grunntonen av denne.

Dette fenomenet bør ikke forveksles, men gjerne sammenliknes, med klanger der flere komplekse toner inngår, f.eks. i en C-dur akkord. Også her oppstår nemlig et beslektet fenomen der vi kan spille flere av treklangstonene uten grunntonen C. Likevel vil de fleste med musikalsk erfaring eller trening diskriminere denne som C-dur. Også her vil hjernen forsøke å forenkle et fenomen for å sette det i en kjent og musikalsk sett logisk sammenheng. Manglende grunntone som beskrevet ovenfor omtaler derimot det fenomenet der en «overtone» (nemlig grunntonen i overtonerekka) mangler, men altså likevel genereres og «høres» av den menneskelige hjernen.

Overtoner og overtonespektrum forklarer klangfargen eller timbre og er sentrale i en rekke psyko-akustiske forklaringsmodeller i forbindelse med lytting.

Musikkteori
Musikalske teknikker