home  > 
muziektheorieanalyse  > inleiding analyse en harmonie > intervallen; consonantie en dissonantie
 
b. boventoonreeks

De meeste muzikale tonen zijn samengestelde klanken. Eigenlijk klinkt er namelijk niet alleen één toon, maar ook de boventonen van die toon. Dit natuurkundige verschijnsel functioneert als volgt: 
toonhoogte is het gevolg van de trillingsfrequentie van een klinkend voorwerp, oftewel: hoeveel keer per tijdseenheid het voorwerp in trilling wordt gebracht. Eeen klinkend voorwerp kan bijvoorbeeld zijn: een snaar op een snaarinstrument, of een luchtkolom in een blaasinstrument, enz. Door de vibratie (=trilling) wordt het klinkend voorwerp in segmenten (gedeelten) verdeeld, die onafhankelijk van elkaar vibreren. De vibraties van deze segmenten zijn de oorzaak van de toon met zijn boventonen. 

Normaal gesproken merken we niets (tenminste niet bewust) van boventonen, omdat ze met de grondtoon versmelten tot één klank. De boventonen bepalen de klankkleur (het timbre) van een klinkend voorwerp, dus ook van een muziekinstrument: door de boventonen horen we een verschil tussen bijvoorbeeld een klarinet en een viool, en tussen twee verschillende violen. Ook wordt van boventonen gebruik gemaakt bij het spelen van flageolet-tonen op snaarinstrumenten, en bij het 'overblazen' op blaasinstrumenten. De intensiteit (sterkte) van de verschillende boventonen varieert van instrument tot instrument, en hangt bovendien af van hoe op een instrument wordt gespeeld. 

Iedere toon produceert dezelfde boventoonreeks (dat wil zeggen: dezelfde reeks intervallen boven de grondtoon). In onderstaand voorbeeld (69) staat de boventoonreeks van de toon C, tot en met de zestiende boventoon; de reeks gaat tot in het oneindige door, waarbij de intervallen naar boven toe steeds kleiner worden. De onderste toon (de toon dus die feitelijk wordt gespeeld) is de grondtoon van de reeks. Hoe hoger in de reeks, hoe zwakker de boventonen worden; zeker vanaf de zestiende boventoon zijn ze zo goed als onhoorbaar. De tonen worden genummerd inclusief de grondtoon. Grondtoon en boventonen samen worden ook wel partiaaltonen (='deel-tonen') genoemd; de boventoonreeks heet ook wel: partiaaltoonreeks.

voorbeeld 69
boventoonreeks van C
De cijfers van de partiaaltonen geven tevens de trillingsverhoudingen aan tussen de tonen van een bepaald interval, namelijk als volgt:
  • we nemen aan (wat niet waar is, maar dat doet er even niet toe) dat de grondtoon C in bovenstaand voorbeeld wordt veroorzaakt door 1 trilling per seconde (met andere woorden: het voorwerp, dat in trilling wordt gebracht vibreert één keer per seconde). 
  • de 1 octaaf hoger liggende c komt dan overeen door 2 trillingen per seconde, de daarop volgende g met  3 trillingen per seconde enz. Oftewel: het octaaf is de (trillings)verhouding 1:2 , de kwint de verhouding 2:3 , de terts 4:5 enz. 
Dit verschijnsel is goed zichtbaar (en hoorbaar) te maken aan de hand van de flageolet-tonen op een snaarinstrument; het spelen van flageolet-tonen is namelijk niets anders is dan het hoorbaar maken van boventonen.We nemen als voorbeeld de G-snaar van de viool, en stellen deze voor als een lijn; als er géén vinger op de snaar wordt geplaatst klinkt de toon G (in het klein octaaf):

Als we een vinger in het midden van de snaar plaatsen (met andere woorden: Als we de snaar delen in de verhouding 1:2) klinkt de toon g' als flageolet: 

Als we een vinger op éénderde van de snaarlengte plaatsen (met andere woorden: Als we de snaar delen in de verhouding 1:3) klinkt de toon d'' als flageolet: 

(enzovoorts..) 

In voorbeeld 69 hierboven is te zien dat de boventoonreeks overeenkomsten vertoont met een paar belangrijke aspecten van het tonale systeem. Zo vinden we tussen grondtoon en één van de boventonen:

  • het rein octaaf (de partiaaltonen 1, 2, 4, 8, 16 - dus de verhoudingen 1:2, 1:4, 1:8,1:16 enz.)
  • de reine kwint (de partiaaltonen 3, 6, 12 - dus de verhoudingen 1:3, 1:6, 1:12 enz.)
  • de grote terts (de partiaaltonen 5, 10 - dus de verhoudingen 1:5, 1:10 enz.)
  • de grote drieklank (de partiaaltonen 1 t/m 6)
  • het dominant septimeakkoord (de partiaaltonen 1 t/m 7).
Tussen de hoger gelegen partiaaltonen verschijnen de omkeringen van kwint en terts: de kwart verschijnt het eerst als de verhouding 3:4, de kleine sext als 5:9 (en de grote sext als 3:5). Iets hoger in de reeks verschijnen ook alle overige intervallen.

Het is niet zo dat het tonale systeem (evenmin als de meeste niet-tonale twintigste-eeuwse systemen) de tonen gebruikt zoals ze in de boventoonreeks voorkomen: in de meeste stemmingen wijken de feitelijk gebruikte afstanden qua toonhoogte sterk tot zeer sterk af van de afstanden tussen de boventonen. In de stemming die tegenwoordig in de westerse muziek wordt gebruikt, de zgn. getempereerde stemming, is het zelfs zo dat alle intervallen behalve het octaaf meer of minder sterk afwijken van de boventoonreeks, en dus in feite vals zijn. Los daarvan verschijnt een aantal belangrijke elementen van het tonale systeem niet in de boventoonreeks (althans niet in het meest hoorbare, onderste gedeelte): het belangrijkste is hier de kleine drieklank. 

Het blijft de vraag wat precies de relatie is tussen de boventoonreeks en het tonale systeem. In het verleden hebben vele theoretici geprobeerd de boventoonreeks te gebruiken (misbruiken?) als 'wetenschappelijke' basis voor de muziektheorie, en dan met name bij het vak harmonieleer. Vaak werd de boventoonreeks aangevoerd als 'bewijs' voor de 'juistheid' van tonale muziek, waarmee direct of indirect werd aangegeven wat een 'juiste manier van componeren' was. Direct of indirect werd daarmee moderne muziek in de ban gedaan, voorzover deze moderne muziek niet meer, of op een andere manier werkte met drieklanken en septimeakkoorden. Tegenwoordig zijn we in dit soort zaken aanmerkelijk voorzichtiger: de overeenkomsten tussen boventoonreeks en tonaal systeem zijn opvallend, maar vormen zeker geen bewijs voor de 'juistheid' van het tonale systeem. Met de nodige voorzichtigheid kan echter wel gesteld worden dat de volgende aspecten van veel tonale muziek overeenkomen met de boventoonreeks: 

  • de grote drieklank is in veel muziek te beschouwen als de meest stabiele drieklank, en wordt kennelijk door veel componisten ook als zodanig gebruikt. Vanaf de Renaissance tot en met de Barok bestaat een duidelijke voorkeur voor het beëindigen van een stuk met een grote drieklank, zelfs al staat het stuk in zijn  geheel in mineur. Gebruik van een grote drieklank als slotakkoord in mineur komt het meest in Renaissance- en Barok-muziek voor; maar ook na de Barok is dit nooit helemaal verdwenen. Zo'n afsluiting heet: picardisch slot. Voorbeeld 70 is een (tamelijk willekeurig gekozen)  voorbeeld van deze praktijk: het  stuk staat in de toonsoort c klein; vanaf maat 17 zien we naast de es- ook de toon e verschijnen (de majeur-terts); het stuk eindigt met een C-groot-drieklank: 
voorbeeld 70
Joh.Seb.Bach: 2e franse suite BWV 813; eind van de Allemande
  • twee tonen in kwintafstand staan in zeer directe relatie tot elkaar; te denken is bijvoorbeeld aan de relatie dominant-tonica, of aan de kwintencirkel: twee toonsoorten in kwintafstand worden vaak ervaren als 'zo dicht  mogelijk bij elkaar'. Ook akkoorden in kwintafstand vormen over het algemeen een  bijzonder hecht geheel; te denken valt aan de relatie tussen tonica- en dominant-drieklank - maar het  gaat echter ook op voor alle andere drieklanken in de toonsoort: Een goed voorbeeld zijn de maten 17 tot begin 23 van het menuet uit de tweede franse suite van Bach; hier volgen op elkaar - telkens per maat - de drieklanken f-klein, Bes- groot, As-groot, Es-groot, d-verminderd, G-groot, c-klein. Al deze drieklanken staan onderling op (dalende) kwintafstand. De laatste beide drieklanken zijn respectievelijk dominant en  tonica in de hoofdtoonsoort c-klein (voor de duidelijkheid: het maakt voor de harmonie niets  uit of we een kwint omlaag, of een kwart omhoog gaan: In beide gevallen komen we op dezelfde  toon uit): 
voorbeeld 71
harmonische opeenvolging in maat 17-23 van het menuet uit de tweede franse suite van Bach <open dit voorbeeld in een apart venster, met de notentekst>

  • de stabielste intervallen zijn octaaf, kwint, en terts; de grote terts is stabieler dan de kleine terts.  Omkeringen van kwint en terts zij weliswaar ook consonant, maar minder al minder 'stabiel'; en: een drieklank is opgebouwd op de grondtoon op dezelfde manier  als de boventoonreeks op de eerste partiaaltoon; dit geldt ook voor het dominant septimeakkoord: 
voorbeeld 72
boventoonreeks, grote drieklank en dominant septimeakkoord