Nhạc cụ nhìn từ góc độ âm học: Phân loại

Thay vì phân loại nhạc cụ theo cách truyền thống, trong bài viết này ta sẽ chia nhóm nhạc cụ theo cách âm thanh của chúng được duy trì và điều khiển.

Theo cách phân loại này, ta có thể chia nhạc cụ thành hai nhóm. Nhóm thứ nhất là các nhạc cụ gõ, với âm thanh chỉ xuất hiện một lần và sau đó tự kết thúc, giống như trống, piano hay cymbal. Nhóm thứ hai là các nhạc cụ kéo dài, yêu cầu người dùng phải liên tiếp can thiệp độ dài của âm thanh, âm sắc, âm lượng, độ rung. Đó có thể là các nhạc cụ bộ dây như violin hay bộ hơi như trombone. Chẳng hạn, nghệ sĩ violin sẽ bằng đầu bằng một nốt nhẹ thông qua điểu khiển tốc độ vĩ chậm, sau đó tăng âm lượng lên bằng cách kéo vĩ đi nhanh hơn, tiếp theo làm cho âm thanh trở nên sáng, vang hơn thông qua việc đưa vĩ xuống sát với ngựa đàn, sau đó dùng tay trái tạo hiệu ứng vibrato với tốc độ ngày càng nhanh dần. Những thay đổi này khiến bản nhạc trở nên phong phú hơn, và vì thế cũng thú vị hơn hẳn.

Các nhạc cụ gõ cũng có thể chơi theo cách duy trì liên tục như vậy, chẳng hạn như khi làm kỹ thuật drum roll trên trống lẫy hoặc trống timpani, người chơi sẽ gõ liên tục lên trống với nhịp điệu rất nhanh. Âm sắc của drum roll cũng sẽ thay đổi tùy theo cách người chơi gõ lên trống mạnh hay nhẹ, hoặc nhanh hay chậm. Tương tự như vậy, những ai chơi đàn mandolin có thể duy trì tiếng tremolo bằng cách gảy một nốt liên tục. Dù vậy như đã nói ở trên, nhạc cụ nếu phân loại theo đặc điểm âm thanh thường rơi vào hai loại cơ bản: gõ và duy trì.

Bên cạnh việc kiểm soát âm sắc thông qua kỹ thuật chơi, một yếu tố khác cũng liên quan đến chất âm của nhạc cụ, có thể nghe thấy tương đối rõ, đó là hướng tính. Cũng giống như loa, vách đàn violin khi rung cũng sẽ có hướng tính mạnh hơn ở các dải tần số cao. Dưới tần số 400Hz, âm thanh từ violin sẽ tỏa ra đa hướng, nhưng với tần số 4-5kHz, hầu hết âm thanh sẽ tỏa về phía trước thành những tia hẹp, với một lượng năng lượng rất thấp.

Các nhạc cụ hơi dùng lưỡi gà (reed) như clarinet hay saxophone cũng sẽ tỏa âm ra nhiều hướng khác nhau ở những dải tần số khác nhau, đồng thời mỗi bộ phận trên nhạc cụ phát ra một âm thanh riêng tùy vào nốt nào đang được bấm. Ở trong một nhà hát, âm thanh với đầy đủ các dải đến tai người nghe thông qua phản hồi từ tường ở đằng sau khán giả, trần nhà cũng như các góc giao nhau giữa những bức tường.

Thông qua một máy phân tích biến đổi Fourier nhanh (Fast Fourier Transform – FFT), chúng ta có thể thấy được mức độ năng lượng ở những dải tần số khác nhau. Đồng thời, cỗ máy này cũng có thể dùng để phân tích âm thanh của từng nhạc cụ khác nhau.

Hiểu về phổ của nhạc cụ sẽ giúp lập trình synthesizer chuẩn hơn, mix nhạc tốt hơn, sắp xếp dàn nhạc giao hưởng chính xác hơn, hoặc đơn giản trở thành một người nghe thông thái và có hiểu biết hơn. Chẳng hạn, đàn bass điện thường thể hiện mức năng lượng ở các tần số cơ bản ít hơn so với các hài âm đầu tiên, tất nhiên điều này còn tùy thuộc vào việc vị trí nào trên dây được gảy. Sự tròn trịa trong chất âm của các nhạc cụ trầm thường được quyết định thông qua hàm lượng hài âm bậc hai. Khi hiểu được điều này, chúng ta có thể dùng EQ để mix nhạc cho ra chất âm dày dặn mà không cần dùng những tần số cực trầm vốn rất khó để thể hiện trên loa với âm lượng lớn.

hinh anh phan tich co

Hình trên là ảnh phân tích phổ của cây bass điện Fender Precision khi gảy nốt La thấp trực tiếp không sử dụng EQ, vị trí gảy cách pickup chỉ khoảng 1 ngón tay. Có thể thấy hài âm bậc hai và bậc ba lớn hơn hẳn so với tần số cơ bản. Tuy nhiên khi vị trí gảy ở xa hơn, gần với chính giữa dây, ta sẽ được chất âm “mềm” hơn, với năng lượng ở các tần số cơ bản nhiều hơn và hài âm cũng nhỏ hơn. Gảy đàn với lực nhẹ hơn cũng sẽ tạo ra hài âm yếu hơn.

Quy tắc tương tự cũng được áp dụng đối với các nhạc cụ acoustic. Càng thổi mạnh kèn trumpet hoặc oboe, hay gõ mạnh lên trống, âm thanh sẽ càng thiên sáng hơn. Khi gõ dùi trống lên sát vành, bôi âm cũng lớn tiếng hơn âm thanh cơ bản, hoàn toàn trái ngược với lúc gõ trống gần với chính tâm.

tan so may phan tic fft

Hình trên là ảnh hiển thị từ kết quả của máy phân tích FFT khi chơi nốt La thấp trên đàn grand piano của Yamaha. Ở đây, có thể thấy tần số cơ bản sẽ yếu hơn so với hài âm bậc hai, và hài âm bậc hai yếu hơn hài âm bậc ba. Tuy nhiên, chất âm của đàn piano vốn sáng hơn so với đàn bass điện, thể hiện thông qua việc âm thanh của hài âm bậc cao nhanh kết thúc hơn so với bass điện.

Các bạn có thể tham khảo các sản phẩm khác tại đây

Điều gì gây ra hiện tượng méo tiếng ở đĩa than

Nguyễn Hào