Ở nơi nào có sự ước lệ, ở đó tồn tại một không gian cho sáng tạo và nghệ thuật.
Aleksandr Lapin 
(1945 - 2012)

TẠI SAO MỘT SỐ ÂM THANH LẠI HOÀ QUYỆN VỚI NHAU?

Có bao giờ bạn chợt nghĩ, tại sao một số nốt nhạc nào đó lại hợp với nhau hơn so với những nốt khác? Tần số sóng âm của chúng có liên quan gì đến nhau? Tại sao các nốt của một âm thức lại vang lên «bùi tai»? Tại sao «mùi mẫn» lại là cảm giác khi chúng ta nghe thấy những nốt trong thành phần của một hợp âm?


Câu trả lời có liên quan đến khái niệm «cộng hưởng» (có nghĩa «kích ứng»), cũng như có thể giải nghĩa theo khoa học hiện đại của tâm lý âm thanh học. Sự cộng hưởng chính là sự âm vang đồng thuận, cân đối, trong khi sự nghịch âm ngược lại — bất đồng thuận hay hay lo lắng.

Trước hết, cần phân biệt những âm mẫu thuần tuý có hình sóng sin-cosin (chữ S vi diệu trong nhiếp ảnh, xoay ngang), với những âm thanh thực tế vang lên của các nhạc cụ. Những mẫu âm thực, về bản chất, được tạo thành từ các bồi âm với những biên độ khác nhau. Bởi vậy, mỗi một nốt nhạc được chơi bằng một nhạc cụ bất kỳ, là âm thanh phức tạp tạo thành từ âm mẫu chính cộng với vô vàn bồi âm.

Nhiễu âm là tên gọi của mỗi tần số nhiễu sóng cao hơn âm chuẩn, còn những nhiễu âm có tần số tỷ lệ với tần số chính theo các số nguyên, được gọi là bồi âm. Ở đó, âm chính được coi là bồi âm thứ nhất. Suy ra, giá trị tần số của mỗi một bồi âm quan hệ với âm mẫu chính theo quy luật sau: f, 2f, 3f, 4f, ….

Tần số của các bồi âm cũng quan hệ với nhau như những số nguyên và tạo thành những quãng âm cơ bản: 2/1 – đó là quãng tám (oktava), 3:2/1 – quãng năm (kvinta), 4:3/1 – quãng bốn (kvarta) và vân vân. Trong những nền văn hoá âm nhạc khác nhau, trải qua các thời kỳ, thái độ và phản ứng của thính giả đối với các quãng thuận (cộng hưởng) và quãng nghịch cũng có nhiều sự khác biệt. Vào thời Pythagoras (Pi-ta-go), các quãng thuận được coi là oktava, kvinta và kvarta, tuy nhiên từ thế kỷ thứ XIII có thêm sự hiện diện của tertsya (quãng ba). Tất cả điều đó liên quan đến sự thay đổi khẩu vị âm nhạc.

Pithagoras

Ian Johnston đã viết một cuốn sách với tựa đề «Measured Tones», trong đó mô tả lý thuyết về sự thuận tai (cộng hưởng âm nhạc). Trong cuốn sách của mình, ông so sánh sự ngịch triệt như những thứ gia giảm, bằng cách đó đã đánh dấu một thực tế, rằng tất cả chúng ta phản ứng với nó theo cách khác nhau. Chúng ta có cấu tạo thính giác và não bộ khác nhau, bởi vậy khái niệm về «âm thanh đẹp» cũng không giống nhau.

Lukas Biewald, người sáng lập ra công ty CrowdFlower, đồng thuận với ý kiến cho răng, «âm thanh đẹp» — đó là một khái niệm rất chủ quan. Ông nói, chúng ta thích bài hát nào, điều đó phụ thuộc vào văn hoá, tính cách, thậm chí tâm trạng.

Hãy tạm gác sang một bên những quan điểm cá nhân và đào sâu một chút vào vật lý của hiện tượng. «Sự hoà hợp lớn nhất có ở những âm thanh có cùng một cao độ của mẫu âm chính. Nói một cách khác, Sol của quãng tám nhỏ trên đàn dương cầm thuận âm với dây buông Sol (G) trên đàn guitar, – Biewald nói. – Và đây là đồ thị sóng âm khi dây buông G của guitar rung động»:


Sóng âm – đó là một loạt các rung động của không khí, ép tạo nên sự rung động với các tần số đa dạng trên các tế bào lông của thính giác sắp xếp trên màng nhĩ bên trong hộp sọ của con người. Âm thanh mà chúng ta nghe được là tổng hợp của các rung động này. Để tách biệt ra các tần số ẩn náu trong âm thanh, chúng ta nhờ cậy vào toán học và sử dụng phép chuyển đổi Fure.


Trên đồ thị chúng ta thấy, nốt Sol chứa vài tần số. Tần số thấp nhất của dao động là 196 Hz. Đó gọi là chủ tần. Nhưng chúng ta còn thấy những tần số cao hơn gấp đôi hay gấp mấy lần nữa, — đó là nhiễu âm nói chung hay bồi âm nói riêng.

Khi Lukas Biewald hát lên nốt Sol, đồng thời gẩy nốt G trên guitar, ông thu nhận được đồ thị sau:


Vẻ ngoài của đường đồ thị khác đi, nhưng nếu so sánh hai đồ thị về các tần số, thì chúng trùng lặp.


Những điểm đỏ đánh dấu các tần số của dàn bồi âm. Chúng cách nhau đúng bằng 196 Hz, cũng như trong ví dụ trước. Biewald nói: «Khi tôi hát nốt Sol và và chơi nó trên đàn guitar, rung động của trường âm, xuất phát từ giọng hát và dây đàn tác động lên cùng những tế bào lông nhĩ như nhau trong tai tôi».

Chúng ta hãy cùng nhìn vào đồ thị nhận được, nếu chơi trên đàn guitar cũng một nốt Sol, nhưng ở quãng tám cao hơn. Nó khác với hai đồ thị trước.



Nếu như kéo dãn ra để thấy rõ tần số của các bồi âm, chúng ta sẽ thấy, vị trí của một số chỗ là trùng nhau. Như một kết quả, trong cả hai trường hợp, một số các tế bào nhất định của màng nhĩ sẽ rung động. Chính bởi vì hiện tượng này mà chúng ta có cảm giác về hai âm thanh như nhau, mặc dù chúng khác nhau hẳn một quãng tám.

«Ngoài khái niệm oktava, chúng ta còn có kvinta. Hai nốt nhạc cách nhau một quãng năm là hoà quyện nhất», – Biewald nói. Tỷ tần giữa các nốt Do và Sol đúng bằng kvinta. Bởi vậy trong âm nhạc truyền thống phương tây, hầu hết các hợp âm chứa nốt Do, đều chứa nốt Sol. Nhưng tại sai chúng kết nhau như răng với môi? Đây là tần số nốt Do, vang lên từ guitar của Biewald:


Ở đây các điểm đỏ là đánh dấu tần số của nốt Sol, còn điểm vàng — nốt Do. Ta thấy, chúng không phải lúc nào cũng giao nhau, nhưng vì mẫu âm với tần số chính của nốt Do quan hệ với tần số mẫu âm chuẩn của nốt Sol theo tỷ lệ 3/2, nên cứ ba bồi âm của Sol lại có một điểm trùng lặp với bồi âm thứ hai của Do.

Được cho rằng, các nốt nhạc quyện âm nhất với Do là Fa và Sol, bởi vì chúng nằm tương ứng cách âm chính ở một khoảnh cách lý tưởng là kvarta và kvinta. Ta cùng xem đồ thị bồi âm của chúng.


Các bồi âm Sol và Fa thường xuyên giao cắt các bồi âm Do. Tuy nhiên các bồi âm Fa và Sol cắt nhau thưa hơn. Chính bởi vậy, khi chúng ta nghe các nốt Sol+Do và Fa+Do, chúng có vẻ như cộng hưởng, còn khi ta nghe Fa+Sol – cảm giác nghịch triệt sẽ xuất hiện ở chúng ta. Bây giờ ta nhìn vào đồ thị cụ thể:


Ta thấy, Do và Mi có nhiều bồi âm trùng nhau, bởi vậy Do-Mi-Sol tạo ra hợp âm Do major. Do (C) và Re thăng (D#) (Eb) có đủ nhiều các bồi âm trùng lặp, bởi vậy Đô, Mi giáng và Sol tạo ra hợp âm đô thứ. Nếu như các bồi âm không thể trùng lặp nhau, thì khi nghe chúng (nốt nhạc) vang lên đồng thời, ta cảm giác thấy sự nghịch triệt. Ví dụ, C và F# – chúng không có các bồi âm trùng lặp. Cụ thể về điều này, bạn có thể đọc trong một câu trả lời khác của Lukas Biewald.

Có cả những hiệu ứng tâm lý âm thanh học khác tác động lên nhận thức sóng âm của chúng ta. Sự nghịch triệt xuất hiện vào thời điểm, khi chúng ta nghe thấy hai âm thanh thực tế sát tần.


Theo thời gian, sai lệch về pha sóng sẽ tăng dần lên:


Chúng ta sẽ nghe thấy tổng âm của các tín hiệu xanh và cam:


Nếu kéo dãn trục thời gian, thì chúng ta có:


Khi các tín hiệu có các pha giao cắt, chúng cường kích cho nhau, và xuất hiện sự cộng hưởng. Khi các pha dãn cách, chúng dần dần triệt tiêu nhau, cứ thế, cho đến khi nào chúng chuyển sang hướng nghịch pha.

Vì vậy xuất hiện một âm thanh hỗn tạp mà bạn hẳn đã từng nghe thấy (đàn dương cầm hay guitar sai dây). Điều đó, đối với các thính giả phương tây, có thể là nghịch tai, nhưng hiệu ứng đó lại được áp dụng trong âm nhạc của một số nền văn hoá.


MiukaFoto biên dịch

8 Dec 2017


Cảm ơn bạn đã đọc. Hãy Đăng ký một tài khoản để nhận tin bài mới từ MiukaFoto. Thank you!




Back to List

Bạn muốn để lại lời nhắn? Hãy đăng nhập nhé <3!

1 comment

MiukaFoto:
mkovalevich 29.01.16 в 18:54
Thực ra không hoàn toàn đơn giản như vậy... Thứ nhất, «bùi tai» đó là một khái niệm rộng hơn nhiều, chứ không chỉ đơn thuần là cộng hưởng, chẳng hạn một quãng tám vang lên khá ổn điịnh, nhưng nhạt nhẽo và buồn tẻ. Quãng năm, bằng dù không cộng hưởng bằng, nhưng vang lên thú vị hơn, bởi nó phức tạp hơn. Độ sâu thực sự sẽ xuất hiện khi có mặt từ ba âm thanh trở lên. Mỗi một âm thanh thêm vào trong tổ hợp âm thanh (tần số + các tần số âm sắc) sinh ra một số lượng lớn các âm phụ mới, nhiễu âm / bồi âm. Trong kết quả, sự bùi tai đó là sự hài hòa của: sự đơn giản = cộng hưởng, và, sự phức tạp = nghịch triệt. Chẳng hạn, một hợp âm bẩy thông thường vẫn âm vang mùi mẫn, giống như muối và ớt trong một món ăn.
Điều đó rõ ràng nếu nghe một mẫu âm chuẩn — một sóng hình sin thuần túy, nó vang lên rất khô khan một cách điện tử, còn một hỗn hợp của bồi âm và nhiễu âm sẽ cho ra một âm vang giàu có, nhưng không phải lúc nào cũng thế
. Tiếp theo, sinh ra khái niệm về sự ổn đinh / không ổn định, sức hút, trưởng-thứ, bản chất của những điều đó không thể giải thích rõ ràng. Ví dụ, một âm thức thứ đôi khi lại «vui» và ngược lại.
Hơn mười phút trước