Phân tách sóng đồng song âm họa ba ngắt

Giới thiệu về đồng song âm Đồng song âm họa ba ngắt (staccato-harmonic duo-tone) là sự phát âm cùng một lúc hai âm nốt (tone) trên cùng một giây đàn guitar: mỗi âm có riêng tần số cao độ (pitch), trường độ (duration), cá biệt phát âm (articulation) và âm sắc (tone colour) khác nhau. Nói một cách khác với một cách đánh, ta có thể gây ra hai nốt nhạc hoàn toàn khác nhau trong cùng một nhịp gẩy đàn.

Phân tách sóng đồng song âm họa ba ngắt Giới thiệu đồng song âm Đồng song âm họa ba ngắt (staccato-harmonic duo-tone) phát âm lúc hai âm nốt (tone) giây đàn guitar: âm có riêng tần số cao độ (pitch), trường độ (duration), cá biệt phát âm (articulation) âm sắc (tone colour) khác Nói cách khác với cách đánh, ta gây hai nốt nhạc hoàn toàn khác nhịp gẩy đàn Nhạc sĩ Nguyễn Lê Tuyên người khám phá kỹ thuật cho đàn guitar Ngoài anh dùng ký hiệu để diễn tả cho đồng song âm nốt nhạc, mở nhiều hướng sáng tác đánh nhạc guitar Khám phá công bố Liên hoan âm nhạc Quốc tế đàn guitar (Darwin International Guitar Festival), tổ chức Đại học Charles Darwin University, Northern Territory (Úc) vào tháng 7, năm 2007 Sự khám phá đồng song âm họa ba ngắt (Staccato-Harmonic Duo-tone) anh Tuyên gãy đàn ghi ta gây ngạc nhiên, nhiều ý đánh giá cao từ đại biểu gồm nhiều nhà nghiên cứu hàn lâm, nhạc sĩ nghệ sĩ guitar tiếng giới tham dự Liên hoan quốc tế như: Adrian Walter, Richard Charlton (Australia); Oscar Guzman (Spain), Carlos Barosa-Lima (Brazil); Eduardo Fernadez (Uruguay), Tim Brady (Canada); Dr Carlo Barone, Nuccio D'Angelo (Italy); Gentil Montana (Columbia) Điều hoàn toàn lạ khó hiểu gây ngạc nhiên dây dàn gây hai nốt nhạc khác nhịp gãy đàn Bài phân tích sóng âm tạo kỹ thuật đánh đồng song âm để hiểu rõ chế trình thành lập đồng song âm nhận thức âm người nghe từ giúp người nhạc sĩ khai thác, khuếch trương lợi điểm giới hạn phương pháp đánh đồng song âm guitar Cơ âm sóng Lý thuyết âm Âm sóng truyền qua khơng khí Các sóng vật thể, tỉ dụ dụng cụ âm nhạc, ép giãn khơng khí chung quanh vật thể Chất lượng âm tùy thuộc vào hai yếu tố: tần số độ biên (cường độ) Khoảng cách vùng ép khơng khí vùng giản kế cạnh coi sóng Chiều dài sóng, khoảng cách hai vùng ép, cho ta độ dài sóng (wavelength) Từ ta biết tần số hay chu kỳ sóng vận tốc âm khơng khí thường cố định (khoảng 340m/s) Tần số cảm nhận qua độ cao âm thanh, cao âm chói tai Tần số định khoảng cách sóng Khoảng cách ngắn tần số cao Vì vận tốc âm khơng khí cố định nên số lượng sóng mổi giây cho ta biết tần số sóng Độ biên (amplitude) độ lớn sóng âm Sức ép độ giản khơng khí so với sức ép bình thường khơng khí lớn âm nghe lớn Cường độ âm tỉ lệ với bình phương độ biên a Chu kỳ tần số Âm nghe sóng cảm nhận thơng qua rung động nhĩ Các nhà khoa học nghiên cứu sóng cho thấy sóng phân tích gồm nhiều sóng hình sin có chu kỳ hay tần số khác Chu kỳ (cycle) sóng hình sin quảng thời gian mà sóng sin trở lại vị trí y hệt ban đầu Đảo ngược chu kỳ tần số Đơn vị tần số chu kỳ / giây hay Hertz Như 150 Hertz tương đương với 100 chu kỳ giây ( T chu kỳ với đơn vị giây) Âm nghe có tần số vào khỗng từ 20 Hertz đến 20 kiloHertz (kHz) Các loài vật khác có khả nghe khác Như chó có khả nghe tần số cao 20 kH b Cường độ âm Lý thuyết sóng cho thấy cường độ (amplitude) sóng hình sin có cơng suất lượng tỉ lệ với bình phương cường độ P µ A2 Cơng suất có đơn vị Watt (W) hay Joule giây (Joule/sec) Như ta biết sóng âm gồm nhiều sóng hình sin với cường độ chu kỳ khác hợp lại, cơng suất âm tổng hợp cơng suất sóng sin Tuy nhiên âm nghe có cơng suất từ thấp (10 -12 W) đến cao 10000 W Với thay đổi nhiều vậy, nên đơn vị công suất khác dùng phổ biến giới âm decibel, dựa theo độ công suất chuẩn (reference) 10-12 W Công suất chuẩn công suất nhỏ mà tai người nghe Độ cao công suất âm (Lw) dựa the decibel (db) định nghĩa sau (P công suất âm thanh, Po công suất chuẩn 10-12 W) Lw có đơn vị decibel Một vài âm tiêu biểu với công suất decibel liệt kê Âm Công suất (W) Độ công suất (dB) Động phản lực 10000 W 160 dB Còi hụ 1000 W 150 dB Nhạc rock concert 100 W 140 dB Máy đào đường 1W 120 dB Kèn saxophone 0.3 W 115 dB Cưa máy 0.1 W 110 dB Trực thăng 0.01 W 100 dB Nói lớn tiếng 0.001 W 90 dB Nói chuyện bình thường 10−5 W 70 dB Với cơng thức trên, ta thấy công suất (W) tăng gấp 10 lần mực cơng suất decibel tăng 10dB mà thơi Xử lý tín hiệu âm (audio signal processing) Dữ kiện âm số tự xử lý nhiều cách nhiều phương pháp khác Có nhiều mục đích để xử lý âm số tự, nén ép âm mà không chất lượng âm thanh, mã hóa kiện để giảm sai số Một phương pháp xử lý xử lý tín hiệu âm qua âm phổ (spectral audio signal processing) Phương pháp dùng để xử lý âm qua âm phổ chuyển qua lãnh vực tần số Fourier (Fast Fourier Transform, FFT) Phương pháp Fourier nhanh tảng cho xử lý âm số tự từ thập niên 1960 đến Các mạch chip điện tử làm theo phương pháp Fourier số tự nhanh để xử lý âm hệ thống âm số tự đại Thay trọng vào lãnh vực thời gian (time domain), sóng âm chuyển hóa dùng FFT qua lãnh vực tần số (frequency domain) từ phân tích, xử lý lọc, trước chuyển trở lại lãnh vực thời gian dùng FFT ngược (inverse FFT) Kỹ thuật xử lý âm dựa vào FFT đóng vai trị quan trọng lọc tiếng ồn (noise), ép sóng âm thanh, tổng hợp âm dùng bàn trộn âm số tự (digital mixing console), dụng cụ biên tập âm sau sản xuất (post-production audio editing), hay dụng cụ âm số tự chất lượng cao Xử lý sóng từ đồng song âm Một dây đàn guitar phát họa ba (harmonics) mà ta nghe rõ ràng đánh số frets, bảng bên Họa ba bát độ (octave harmonic) (fret 12) họa ba bát độ đôi (double octave harmonic) (fret 5) "chính xác", họa ba khác lại khác chút với cách chỉnh tiêu chuẩn âm khoảng (equal tempered tuning) thường sử dụng âm cụ bàn phím (chúng biết đến "chỉnh đúng" (just tuning) "chỉnh tỷ lệ đơn giản" (simple ration tuning) Một số người cho “chỉnh đúng” cho âm nghe dễ chịu “chỉnh khoảng”.) Bảng Một số họa ba đồng song âm tạo dây đàn guitar FR: tần số tỷ lệ Hoạ ba cao khó nghe cần thêm kỹ để tạo Fret Harmonic/ Harmonic/ Open Duo-tone on Harmonic/ Duo-tone interval Duo-tone Open string FR string interval 6th string Stopped (open bass) string FR on string (stopped bass) 6th 12 Octave E2/E3 Unison E3/E3 5th + octave E2/B3 Octave B2/B3 octaves E2/E4 5th + octave A2/E4 Major 4th + E2/G#4 octaves G#2/G#4 5th + octave C#3/G#4 Major 4th + G2/D5 octaves Major 4th + E2/G#4 octaves 5th + octaves E2/D5 octaves Major 2nd + E2/F#5 octaves octaves F#2/F#5 Các đồng song âm họa ba ngắt tạo cách bấm dây đàn frets bảng 1, với ngón tay trái dây fret phía sau nó, đánh dây với tay phải để tạo âm staccato (thấp), sau thả ngón tay trái Dây đàn tiếp tục rung rinh tần số họa ba tương ứng với fret sử dụng (Bảng 1), ngón tay trái áp đặt node vị trí fret Một loại đồng song âm họa ba ngắt khác tạo cách gãy dây đàn khơng bấm sau chạm vào dây rung node muốn Thí dụ hai lọai đồng song âm tạo từ hai phương pháp trình bày Bảng cho dây đàn thứ Khi loạt đồng song âm tạo phát liên tục nhau, cách xa tần số âm trầm (bass) họa ba (harmonic) khác nhiều âm sắc (tone colours), người nghe cảm thấy nghe hai âm lúc Với số nốt nhạc, dây đàn không gãy (unplucked strings) cộng hưởng mạnh mẽ, kéo dài âm trầm (bass) sau ngón tay trái thả ra, làm cho âm họa ba nghe đậm đà hơn, lỗng (xem hình 2-4) Ví dụ, dây đàn thứ sáu (E2) bấm fret thứ 5, nốt nhạc A2 (110 Hz) tạo Bởi dây thứ A2, rung đồng cảm tiếp tục tạo nốt nhạc nguyên chuỗi họa ba (whole harmonic series), lớn tiếng, sau ngón tay trái ngừng Những dây đàn khác tạo số họa ba (xem Bảng 2) Bảng 2: Các tần số họa ba overtone series A2 (110 Hz) Harmonic String no no 82.4 110 147 196 247 330 165 220 294 392 494 659 247 330 440 588 741 989 330 440 587 784 988 1319 412 550 734 980 1235 1648 494 660 881 1176 1482 1978 577 770 1028 1372 1729 2307 659 880 1175 1568 1976 2637 742 990 1321 1764 2222 2967 824 1100 1468 1960 2469 3296 10 906 1210 1615 2156 2716 3626 11 989 1320 1762 2352 2963 3956 12 1071 1430 1909 2548 3210 4285 Bảng 3: Các tần số họa ba overtone series of B2 (123 Hz) Harmonic String no no 82.4 110 147 196 247 330 165 220 294 392 494 659 247 330 440 588 741 989 330 440 587 784 988 1319 412 550 734 980 1235 1648 494 660 881 1176 1482 1978 577 770 1028 1372 1729 2307 659 880 1175 1568 1976 2637 742 990 1321 1764 2222 2967 824 1100 1468 1960 2469 3296 10 906 1210 1615 2156 2716 3626 11 989 1320 1762 2352 2963 3956 12 1071 1430 1909 2548 3210 4285 Bảng 4: Các tần số họa ba overtone series of G#2 (104 Hz) Harmonic String no no 82.4 110 147 196 247 330 165 220 294 392 494 659 247 330 440 588 741 989 330 440 587 784 988 1319 412 550 734 980 1235 1648 494 660 881 1176 1482 1978 577 770 1028 1372 1729 2307 659 880 1175 1568 1976 2637 742 990 1321 1764 2222 2967 824 1100 1468 1960 2469 3296 10 906 1210 1615 2156 2716 3626 11 989 1320 1762 2352 2963 3956 12 1071 1430 1909 2548 3210 4285 Bảng 5: Các tần số họa ba overtone series of F#2 (92.5 Hz) Harmonic String no no 82.4 110 147 196 247 330 165 220 294 392 494 659 247 330 440 588 741 989 330 440 587 784 988 1319 412 550 734 980 1235 1648 494 660 881 1176 1482 1978 577 770 1028 1372 1729 2307 659 880 1175 1568 1976 2637 742 990 1321 1764 2222 2967 824 1100 1468 1960 2469 3296 10 906 1210 1615 2156 2716 3626 11 989 1320 1762 2352 2963 3956 12 1071 1430 1909 2548 3210 4285 Hình Sóng đồng song âm họa ba ngắt (A2= 110 Hz) Hình Phân tích tần số nốt trầm (bass note) (A2 = 110 Hz) trước nốt trầm ngưng ngón tay trái thả Nốt A2 tạo fret dây Các họa ba overtone series (220 Hz, 330 Hz, 440 Hz, etc.) rõ Hình Phân tích tần số nốt họa ba (B3 = 330 Hz) khoảng 0.3 giây sau nốt trầm ngưng Tần số (A2 = 110 Hz) họa ba overtone series nốt trầm ngưng (220 Hz, 330 Hz, 440 Hz, etc.) rõ ràng diện, cường độ so với họa ba Điều cộng hưỡng dây khác không bấm, đặc biệt dây thứ Figure Phân tích tần số nốt họa ba (B3 = 330 Hz) khoảng 0.3 giây sau nốt trầm ngưng Tất dây đàn khác chặn không phát âm cách đặt cuộn vãi dây Bây có overtone series B3 (330 Hz, 660 Hz, 990 Hz, etc.) diện Các đỉnh tần số 110 Hz, 220 Hz, 440 Hz etc biến Kết luận Sau phân tích sóng âm trên, ta hiểu người nghe cảm nhận “cùng lúc” hai nốt nhạc khác qua kỹ thuật đánh đồng song âm mà anh Lê Tuyên nghĩ Thật hai nốt nhạc xảy không thời điểm mà cách khoảng thời gian ngắn đủ để cảm nhận từ thính giác người nghe khơng phân biệt khoảng thời gian có cảm giác nghe hai nốt nhạc lúc (Tác giả chân thành cám ơn anh Phạm Quang Tuấn, Sydney đưa nhận xét giúp đỡ dùng máy thu phần mềm Cooledit để phân tích sóng đồng song âm trình bày này) Tham khảo Nguyễn Đức Hiệp, Đồng song âm guitar, http://www.vanchuongviet.org/vietnamese/tulieu_tacpham.asp?TPID=7848 &LOAIID=19&LOAIREF=5&TGID=869 Liên hoan quốc tế nhạc guitar 2007, The seventh Darwin International Guitar Festival July http://www.darwinguitar.com/workshops.php 4-14, 2007, ... hai lọai đồng song âm tạo từ hai phương pháp trình bày Bảng cho dây đàn thứ Khi loạt đồng song âm tạo phát liên tục nhau, cách xa tần số âm trầm (bass) họa ba (harmonic) khác nhiều âm sắc (tone... 3210 4285 Hình Sóng đồng song âm họa ba ngắt (A2= 110 Hz) Hình Phân tích tần số nốt trầm (bass note) (A2 = 110 Hz) trước nốt trầm ngưng ngón tay trái thả Nốt A2 tạo fret dây Các họa ba overtone... đồng song âm để hiểu rõ chế trình thành lập đồng song âm nhận thức âm người nghe từ giúp người nhạc sĩ khai thác, khuếch trương lợi điểm giới hạn phương pháp đánh đồng song âm guitar Cơ âm sóng Lý