Töne entstehen, wenn z.B. eine Saite oder eine Luftsäule schwingen.
Je schneller die Schwingung, desto höher der Ton.
Die Geschwindigkeit der Schwingung wird in Hz (Hertz) gemessen.
1 Hz bedeutet: eine Schwingung pro Sekunde. Man sagt dann, der Ton hat eine Frequenz von 1 Hz.

Hat ein Ton eine doppelte Frequenz (schwingt er also doppelt so schnell) so klingt er eine Oktave höher. Hat er eine dreifache Frequenz, klingt er eine Oktave plus eine Quinte höher, hat er eine vierfache Frequenz, klingt er zwei Oktaven höher.

Beispiel:

Der erste Ton der hier abgebildeten Grafik, das Große C hat eine Frequenz von 66 Hz. Das bedeutet, eine Saite muss 66 mal in einer Sekunde hin und her schwingen, damit ein Große C zu hören ist. Damit das Kleine c, das Kleine g oder das c' klingt, muss eine Saite entsprechend mit der doppelten (132 Hz), der dreifachen (198 Hz) oder der vierfachen (264 Hz) Frequenz schwingen. (Eine Saite schwingt dann schneller, wenn sie entsprechend kürzer und dünner ist, d.h. weniger Masse hat.)

Vergleicht man die oben abgebildeten Töne mit denen der Obertonreihe (s.u.), so fällt auf, dass nicht nur die Töne an sich, sondern auch deren Reihenfolge identisch sind.

Wie kann es sein, dass außer dem Grundton so viele andere Töne, die Obertöne, klingen, wenn doch nur eine einzige Saite schwingt?

Die Antwort liegt darin, dass eine Saite nicht nur als Ganzes, sondern gleichzeitig in zwei, drei, vier, in allen ganzzahligen gleichgroßen Teilen schwingt. Das ganzsaitige Schwingen verursacht den Grundton, das Schwingen in zwei gleichen Teilen den zweiten Teilton, das in drei gleichen Teilen den dritten Teilton usw.

Da die Saite die verschiedenen Schwingungen gleichzeitig vollzieht, erklingen die verschiedenen Frequenzen auch gleichzeitig. Beim konzentrierten Hinhören sind die ersten Obertöne beim Spielen eines einzelnen Klaviertones auch wahrnehmbar.

Dass die Saite in immer kleineren Abschnitten schwingt, erklärt auch die Frage danach, warum jeder Oberton höher als der vorangegangene ist und warum die Intervalle zwischen den Obertönen immer kleiner werden, je weiter sie vom Grundton entfernt sind.