In der Psychoakustik untersucht man auditive Reize (Signale) jeglicher Art, speziell aber vor allem auch Töne, d.h. periodische Signale. Diesen kann jeweils eine bestimmte Periode oder Frequenz zugeordnet werden, was als Tonhöhe wahrgenommen wird. Die Periodendauer wird meist in Sekunden oder Millisekunden angegeben und die Frequenz in Hertz (Hz: Anzahl der Schwingungen pro Sekunde). Zwischen Periodendauer (T) und Frequenz (f) besteht folgende Beziehung: f = 1/T oder umgekehrt: T = 1/f.
Die einfachste Schwingung ist die harmonische Schwingung, die mathematisch mit einer Sinusfunktion zu beschreiben ist. Schwingt eine Membran in dieser Weise, so nimmt man dies als Sinuston wahr. Sinustöne können zwar technisch erzeugt werden, sie kommen aber in der Natur nicht vor. Alle natürlich erzeugten Töne sind komplexe Töne. Ihre Schwingung wird mathematisch durch eine kompliziertere periodische Funktion beschrieben. Auch bei einer solchen Funktion sind Periodendauer und Frequenz wesentliche Parameter.
Bei der Soundanalyse geht es darum, einen solchen komplexen Ton mit einer bestimmten Frequenz darzustellen als eine Überlagerung (gewichtete Summe) seines Grundtons (Grundfrequenz, d.h. normalerweise die wahrgenommene Tonhöhe) und einer Reihe von Obertönen, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz sind. Das mathematische bzw. technische Verfahren dafür ist die "Fourieranalyse".
In der Soundsynthese geht man den umgekehrten Weg: man konstruiert einen komplexen Ton (komplexes Signal) aus einfachen Tönen (Sinuskomponenten), d.h. als eine Überlagerung (gewichtete Summe) von einfachen Teiltönen.
Im vorliegenden Demoprogramm wird ein Sinuston einer bestimmten Frequenz (Grundfrequenz) vorgegeben und eine Anzahl von Obertönen mit den jeweiligen Vielfachen der Grundfrequenz. Die Amplituden sind 1 bei der Grundfrequenz und 0 bei den Obertönen. Das Ergebnis ist also ein einfacher Sinuston. Neben der Grundfrequenz und der Anzahl der Obertöne lässt sich nun die relative Amplitude jedes Obertons, d.h. dessen relativen Beitrag, über Slider einstellen. Auf diese Weise wird dann durch Zusammenmischen mehrerer einfacher Teiltöne ein komplexer Ton erzeugt.
Neben einem einfachen Sinussignal als Ausgangssignal stehen auch die anderen bekannten komplexen Signalformen zur Verfügung (Dreieck, Rechteck, Sägezahn). Die Amplitudenwerte für die einzelnen Obertöne sind dann jeweils automatisch richtig eingestellt. Auch hier lassen sich die Werte der Amplituden verändern und somit ein neues komplexes Signal erzeugen.
Das resultierende Signal wird jeweils akustisch wiedergegeben und auch graphisch dargestellt.
Für die Tonwiedergabe können auch die Hüllkurvenparameter verändert werden.