De basis voor de geluidsgolf is natuurlijk de manier waarop een geluid ontstaat. Bij snaarinstrumenten ontstaat het, zoals de naam al doet vermoeden, door het trillen van een snaar. De snaar wordt eerst in trilling gebracht. In principe ontstaan er dan golven met alle golflengten. De volgende animatie laat goed zien wat er gebeurd. De blauwe en groene golf moeten de golffronten voorstellen die ontstaan als je de snaar aan slaat. Omdat de snaar aan twee kanten vast zit weerkaatsen de golven. Zo ontstaat het verschil in richting van de golven. De rode lijn in de animatie laat zien wat je krijgt als je de blauwe en de groene lijn bij elkaar op telt. Je ziet dat dit een staande golf is. Op die manier ontstaan dus de staande golven in een snaar. Let er wel op dat de staande golven alleen kunnen ontstaan bij golflengten die een aantal maal de lengte van de snaar zijn.
De verschillende golflengten die mee kunnen gaan trillen met een snaar zijn te berekenen, en zouden dus ook terug te vinden moeten zijn in de fourieranalysen van de snaar instrumenten. Eens kijken welke dat zijn. Je hebt natuurlijk de grondtoon. Dat is een halve sinus:
We stellen de grondtoon gelijk aan 1: f(x) = sin (1x). Bij de eerste boventoon past er één volledige sinus op de lengte van de snaar. Er moeten immers knopen zitten bij de uiteinden van de snaar omdat deze daar niet kan trillen: g(x) = sin (2x).In het plaatje is dat de rode golf.
De volgende die past in h(x) = sin (3x). Je ziet dus dat bij elk aantal keer de grondfrequentie er een golf kan zijn. In de fourieranalyse van ons, waarbij we als grondtoon 440Hz hebben gepakt, zul je in de fourieranalyse boventonen zien bij: 2 * 440 = 880 Hz, 3 * 440 = 1320 Hz. Enzovoort. De golflengtes ervan zijn de lengte van de snaar, ½ keer de lengte van de snaar, 1/3 keer de lengte van de snaar, enzovoorts. Ik ga er overigens in deze voorstelling van een snaar wel aan voorbij dat de boventonen hoogstwaarschijnlijk minder sterk aanwezig zijn dan de grondtoon.
De lengte van de snaar is niet de enige grootheid die invloed heeft op de toonhoogte. Ook de spanning van de snaar heeft een invloed. Als de snaar strakker gespannen is, wordt de toon hoger. Daarmee pas je eigenlijk de stijfheid van een snaar aan. Als deze hoger wordt, wordt de toon ook hoger (zoals u hebt kunnen lezen in het stuk over Resonantie). Ook de dikte van de snaar heeft een invloed op de hoogte van de toon. Als de snaar dikker wordt, trilt deze langzamer, want massa is traag. Een vierde manier om de toonhoogte aan te passen is door bepaalde trillingen te dempen. Als je op het punt van de snaar waar de buik van de golf die de grondtoon veroorzaakt, je vinger legt, wordt de grondtoon gedempt. De nieuwe grondtoon wordt dan dus twee keer zo hoog. Dat zie je in de volgende plaatjes:
Als we bij het pijltje de buiken tegenhouden krijgen we dit:
Je ziet dat de grondtoon (in het eerste plaatje de donkerblauwe lijn) weg is. Er is dus nu een grondtoon met een dubbel zo hoge frequentie.
Zowel bij de piano, als de akoestische en elektrische gitaar, ontstaan de geluiden dus door het trillen van een snaar. Het verschil in klank moet dus wel ontstaan zijn door de verschillen in bouw van de instrumenten, en het materiaal.