Ton

Während man in der physikalischen Akustik unter Ton nur den reinen unendlichen Sinuston versteht, ist ein vokal oder instrumental erzeugter Ton aus Sicht der physikalischen Akustik ein komplexes Schallsignal, das in vielen Fällen annähernd einen Klang darstellt.

Ein Ton wird durch seine Dauer, Tonhöhe, Intensität (oder Lautstärke) und Klangfarbe (oder Qualität) charakterisiert. Die in der Musik verwendeten Noten können komplexer als Musiktöne sein, da sie aperiodische Aspekte wie Einschwingvorgänge, Vibrato und Hüllkurvenmodulation enthalten können. Ein einfacher Ton, oder reiner Ton, hat eine sinusförmige Wellenform. Ein komplexer Ton ist eine Kombination aus zwei oder mehr reinen Tönen, die ein periodisches Wiederholungsmuster aufweisen, sofern nicht anders angegeben.

Parameter

Zur näheren Beschreibung eines Tones werden je nach Zugang verschiedene Parameter herangezogen. Üblicherweise sind dies folgende:

die Tonhöhe; sie lässt sich akustisch als Frequenz (Anzahl der Schwingungen pro Sekunde) angeben oder praktisch in Tonsymbolen oder Noten ausdrücken.
die Tondauer; sie lässt sich physikalisch-akustisch absolut in Sekunden messen oder praktisch relativ durch Notenwerte angeben.
die Lautstärke oder Tonstärke; sie lässt sich akustisch als Amplitude (die Weite der Schwingungen) oder als Schalldruck bestimmen, aber auch pragmatisch durch Lautstärkeangaben.
die Klangfarbe; sie lässt sich akustisch annäherernd durch die Obertonzusammensetzung bzw. allgemeiner durch das Frequenzspektrum charakterisieren oder praktisch durch Instrumentangaben und Spielweisen bestimmen.

Das Fourier-Theorem besagt, dass jede periodische Wellenform so genau wie gewünscht als Summe einer Reihe von Sinuswellen mit Frequenzen in einer harmonischen Reihe und mit bestimmten Phasenverhältnissen zueinander approximiert werden kann. Die Frequenz des gemeinsamen Nenners, die häufig auch die niedrigste dieser Frequenzen ist, ist die Grundfrequenz und gleichzeitig der Kehrwert der Periode der Wellenform. Die Grundfrequenz bestimmt die Tonhöhe des Tons, die vom menschlichen Gehör wahrgenommen wird. In der Musik werden den Tönen mit unterschiedlichen Grundfrequenzen Noten zugeordnet, um die Tonhöhe der gespielten Töne zu beschreiben.