Tổ chim hoang và những xẻ chia. Phần 2: Các thể loại và dải tần âm thanh trong audio

Chào anh Chim năm mới! Năm mới sức sống mới!

 

Năm mới 2020 mảnh đất lành VNAV với Nội Quy rõ ràng, có là nơi Chim hoang làm tổ !

Người đọc đầu xuân đã được thưởng thức món:
LẨU CHIM HOANG THẬP CẨM VỀ KHÁI NIỆM ..." Tổ chim hoang và những xẻ chia. Phần 1: Âm thanh..."

 

Em sẽ cố viết đến những gì liên quan đến audio mà bác và các bác quan tâm hơn.

Tuy nhiên, để viết được đến chỗ đó (bắt đầu từ phần 3 trở đi) thì cũng nên lướt qua 2 phần đầu để tìm hiểu và nắm rõ những cơ sở lý luận về audio để bài viết có hệ thống xuyên suốt và sẽ dễ hiểu hơn.

Thanks

 

Già rồi sức không còn nhiều, ngẫm nghĩ thấy cuộc sống quá vô thường. Do vậy, em cũng ráng viết lại những trải nghiệm nhằm giúp cho diễn đàn có thêm sức sống mới cũng như ráng sức lôi kéo trở lại các bậc cựu trào để cùng góp phần bổ sung thêm nhiều kiến thức về audio để lại cho đời sau.

Chúc mừng năm mới bác cùng tất cả các bác trên diễn đàn.

 

Bổ sung thêm phần các thuộc tính của âm thanh:
e. Hướng của sóng âm: Từ một nguồn âm khi phát ra, nếu không gặp vật cản, âm thanh sẽ cùng lúc phát ra bốn phương tám hướng với cùng một mức tần số, áp suất, công suất và cường độ âm thanh. Một ví dụ dễ hiểu hơn là khi một nguồn âm thanh đang lơ lửng trong không khí, nó sẽ phát ra (hình thành) một chùm sóng âm thanh có hình một quả cầu với tâm là chính nguồn âm đó. Vì là hình cầu nên các điểm trên quả cầu đều cách tâm một khoảng bán kính bằng nhau nên tần số, áp suất, công suất và cường độ âm thanh đều bằng nhau, chỉ khác biệt về hướng. Vector của một sóng âm thanh có gốc là tâm quả cầu và đỉnh của vector là một điểm nào đó trên quả cầu. Như vậy, khi một nguồn âm bất kỳ được phát ra sẽ có vô số vector âm thanh được tạo ra theo rất nhiều hướng và không một vector nào trùng khớp với vector nào.

 

2. Âm nhạc:
2.1. Khái niệm:

Âm nhạc là bộ môn nghệ thuật dùng âm thanh và nhịp điệu để diễn tả tư tưởng và tình cảm của con người. Chúng ta tiếp nhận một số lượng lớn các âm thanh khác nhau, nhưng không phải mọi âm thanh đều được dùng trong âm nhạc. Trong âm nhạc, người ta chia âm thanh ra làm 2 loại: loại thứ nhất không có độ cao thấp (trầm bổng) rõ rệt, gọi là tiếng động (tiếng kẹt cửa, tiếng đá lăn,…) gọi là âm thanh không có tính nhạc và loại thứ hai có 4 thuộc tính rõ rệt là: cao độ (trầm, bổng, cao, thấp,…), trường độ (độ ngắn, độ dài), cường độ (độ mạnh, độ nhẹ) và âm sắc (chỉ sắc thái khác nhau của âm thanh) gọi là âm thanh có tính nhạc. Thính giác của ta phân biệt những âm thanh có tính nhạc và âm thanh không có tính nhạc. Những âm thanh có tính chất tiếng động không có cao độ chính xác, ví dụ: tiếng rít, tiếng kẹt cửa,… và vì thế trong tác phẩm của một số nhạc sĩ đầu thế kỷ XX trở về trước đã không sử dụng loại âm thanh này trong tác phẩm âm nhạc.

 

Âm thanh có tính nhạc (âm nhạc) là sự rung của sóng âm một cách đều đặn. Khi nghe sóng âm đều đặn tai chúng ta phát hiện được tần số và biết được cao độ của âm thanh. Chẳng hạn như tiếng hát, tiếng đàn, tiếng sáo,… Âm thanh không có tính nhạc là sự hỗn độn của tần số dao động, nó không theo một trật tự đều đặn. Tai chúng ta vẫn nhận biết được các âm thanh này nhưng không có tần số nào nhất định để có thể phân biệt được cao độ như tiếng máy nổ, tiếng còi ô tô, tiếng sấm, tiếng gió thổi,… gọi là tiếng động, là tạp âm. Từ khái niệm trên cho thấy tất cả những gì có tính nhạc đều xuất phát từ âm thanh nhưng ngược lại cũng có rất nhiều âm thanh không có tính nhạc. Vì vậy, giữa âm thanh có tính nhạc và âm thanh không có tính nhạc có khác nhau.

 

Tuy nhiên, theo quan điểm cá nhân, khái niệm âm thanh có tính nhạc và không có tính nhạc chỉ mang tính tương đối vì khi âm thanh không tính nhạc khi được đưa vào bản nhạc để mô tả đúng nội dung của bản nhạc thì cũng nên được gọi là âm thanh có tính nhạc. Ví dụ: bản nhạc nói về biển khi đưa tiếng sóng biển vỗ rì rầm phản ánh đúng nội dung nên sẽ làm cho bản nhạc thêm hay hơn. Vì thế, cũng nên cho nó là âm thanh có tính nhạc. Và khi một audiophile nghe nhạc mà chỉ thích nghe âm thanh thì cũng chẳng có gì sai cả vì họ đang nghe chính cái gốc hình thành nên âm nhạc, đó là âm thanh.

 

Các yếu tố chính của âm nhạc là cao độ (điều chỉnh giai điệu), nhịp điệu (và các khái niệm liên quan của nó như nhịp độ, tốc độ), âm điệu, giai điệu và những phẩm chất âm thanh của âm sắc và kết cấu bản nhạc. Là âm thanh thanh nhạc hoặc công cụ âm thanh (hoặc cả hai) kết hợp theo cách như vậy để tạo ra vẻ đẹp của hình thức, sự hài hòa và biểu hiện cảm xúc.

 

Sự sáng tạo, hiệu quả, ý nghĩa, và thậm chí cả định nghĩa của âm nhạc thay đổi tùy theo bối cảnh văn hoá và xã hội. Âm nhạc thay đổi từ các sáng tác thính phòng được tổ chức chặt chẽ (cả trong sáng tác lẫn trình diễn), đến hình thức âm nhạc ngẫu hứng. Âm nhạc có thể được chia thành các thể loại và thể loại con, mặc dù các phân chia và các mối quan hệ phân chia giữa các thể loại âm nhạc thường rất nhỏ, đôi khi phụ thuộc vào sở thích cá nhân và gây nhiều tranh cãi. Trong nghệ thuật, âm nhạc có thể được phân loại như một nghệ thuật biểu diễn, một nghệ thuật tinh vi và nghệ thuật thính giác. Nó cũng có thể được phân chia thành âm nhạc nghệ thuật và âm nhạc dân gian. Giữa âm nhạc và toán học có mối liên hệ khá chặt chẽ. Âm nhạc có thể được chơi và nghe trực tiếp, có thể là một phần của một tác phẩm sân khấu hay phim ảnh, hoặc có thể được ghi lại.

 

Âm nhạc được chia ra hai thể loại chính: thanh nhạc và khí nhạc. Thanh nhạc là âm nhạc dựa trên lời hát thể hiện rõ ý tưởng và tình cảm. Còn khí nhạc là âm nhạc dựa trên âm thanh thuần tuý của các nhạc cụ, nên trừu tượng, gây cảm giác và sự liên tưởng. Âm nhạc có thể được ghi lại bằng các ký hiệu âm nhạc là toàn bộ các dấu hiệu cũng như chữ viết được dùng để ghi lại âm thanh với các đặc tính của chúng

 

Đối với nhiều người ở nhiều nền văn hóa, âm nhạc là một phần quan trọng trong cuộc sống của họ. Các nhà triết học Hy Lạp cổ đại và Ấn Độ xác định âm nhạc là giai điệu theo chiều ngang và hòa âm theo chiều dọc. Riêng nhà soạn nhạc thế kỷ XX John Cage nghĩ rằng bất kỳ âm thanh đều có thể là âm nhạc vì ông đã phát biểu "Không có tiếng ồn, chỉ có âm thanh".

 

Âm nhạc đã có từ rất lâu trong lịch sử loài người, khởi đầu từ thời tiền sử và có mặt ở tất cả các nơi trên trái đất và đóng vai trò quan trọng của đời sống xã hội và văn hóa của loài người. Và hiện nay, âm nhạc vẫn được phát triển rộng rãi trên toàn bộ trái đất, từ những nước văn minh, hiện đại cho đến những dân tộc còn lạc hậu. Âm nhạc có ảnh hưởng rất lớn đến đời sống cũng như đến mọi hoạt động của con người (tôn giáo, chính trị, xã hội, kinh tế, giáo dục,…) cả trong các thời bình cũng như trong thời chiến tranh. Đặc biệt, các nghiên cứu y học đã chỉ ra, âm nhạc, đặc biệt là nhạc giao hưởng có tác dụng tốt, kích thích sự phát triển trí não.

 

Âm nhạc được sử dụng để diễn tả các cung bậc cảm xúc của con người là hỉ, nộ, ái, ố. Do vậy, âm nhạc khi cất lên sẽ mang lại niềm hạnh phúc, vui vẻ, giận hờn và kể cả đau đớn (khi được sử dụng như một công cụ tra tấn kẻ thù).

 

2.2. Các thuộc tính của âm nhạc: Âm thanh có tính nhạc được xác định bởi bốn thuộc tính là độ cao (cao độ), độ dài (trường độ), độ mạnh (cường độ) và âm sắc. Trong bốn thuộc tính này, mặc dù độ dài không làm thay đổi tính chất vật lý của âm thanh, nhưng đứng trên quan điểm âm nhạc, nó lại có ý nghĩa vô cùng quan trọng.

 

2.2.1. Độ cao (cao độ):
2.2.1.1. Khái niệm:

Là độ cao hay thấp của âm thanh, phụ thuộc vào tần số dao động của vật thể rung. Dao động càng nhanh thì âm thanh càng cao và ngược lại. Cao độ là một đặc tính của tri giác cho phép người ta có thể sắp xếp những âm thanh khác nhau thành một chuỗi những âm có mối tương quan với nhau về tần số dao động, tức cao độ là độ "cao", "thấp" của âm thanh phụ thuộc vào tần số dao động. Tần số dao động càng lớn thì âm thanh càng "cao" và ngược lại. Ví dụ: Âm thấp nhất của cây đàn piano có tần số là 16Hz, âm cao nhất của cây đàn piano có tần số là 4.000Hz. Cao độ có thể được định lượng như tần số, nhưng nó không phải là một tính chất thuần túy khách quan thuộc vật lý, mà nó là một thuộc tính chủ quan thuộc ngành âm học. Việc nghiên cứu về cao độ và sự nhận thức về cao độ đã từng là một vấn đề trọng tâm trong ngành âm học. Và nó từng được dùng làm phương tiện trong sự định hình và kiểm nghiệm những nguyên lý về đặc tả âm thanh, về quá trình xử lý và nhận thức trong hệ thống thính giác.

 

Cao độ của những âm phức tạp có thể được cảm nhận rất mơ hồ, có nghĩa là tùy vào người nghe mà có thể cảm nhận được sự khác nhau giữa hai hoặc nhiều nốt nhạc. Tuy tần số cơ bản thực tế (tần số chính của âm) có thể được xác định bằng các dụng cụ đo đạc, nhưng nó vẫn gây ra những cảm nhận khác nhau về cao độ, nguyên nhân là do những bồi âm, sóng hài hay những nguyên do khác. Sự cảm nhận của hệ thống thính giác của con người có thể gặp khó khăn trong việc phân biệt các tần số khác nhau của các nốt nhạc trong những hoàn cảnh nhất định nào đó.

 

Cao độ phụ thuộc vào cường độ, âm lượng của âm thanh, nhất là ở tần số trên 2.000Hz và dưới 1.000Hz. Cao độ của âm trầm thường cảm thấy thấp dần khi áp lực âm thanh tăng lên. Chẳng hạn âm thanh có tần số 200Hz nếu nghe trong điều kiện âm lượng lớn thì sẽ thấy cao độ của âm này thấp hơn 1/2 cung so với cao độ khi nghe âm này với âm lượng vừa đủ. Nếu âm thanh có tần số trên 2.000Hz thì cao độ cao hơn khi âm lượng lớn hơn.

 

Cao độ thuộc thính giác của âm thanh, vì thế âm thanh được đặt trên một thang đo từ thấp đến cao. Từ khi cao độ được coi là đại lượng liên quan chặt chẽ với tần số thì nó gần như được xác định bằng tốc độ dao động của không khí gây ra bởi sóng âm. Và cũng gần như không có liên quan gì với biên độ, cường độ của sóng. Cao độ thấp là dao động chậm, cao độ cao là dao động rất nhanh. Tuy nhiên, hầu hết đều dùng độ cao của âm thanh chỉ cao độ. Cao độ trong âm nhạc là một đặc tính của tri giác cho phép con người có thể sắp xếp các âm thanh khác nhau thành một chuỗi âm có liên quan với nhau về tần số dao động. Chính là cao độ độ cao, thấp của âm phụ thuộc vào tần số dao động. Tần số dao động càng nhỏ thì âm thanh càng thấp, ngược lại tần số dao động càng cao thì âm thanh càng cao.

 

Ngưỡng phân biệt cao độ: Chính là ngưỡng thay đổi mà vẫn có thể cảm nhận được âm. Nó phụ thuộc vào lượng thay đổi tần số âm thanh. Dưới 500Hz, ngưỡng phân biệt nằm ở khoảng 3Hz đối với sóng sin và 1Hz đối với âm thanh phức tạp, trên 1.000Hz thì ngưỡng phân biệt đối với sóng sin là khoảng 0.6%. Ngưỡng phân biệt thường được thử nghiệm bằng cách phát 2 âm liên tiếp xem người nghe có thể cảm nhận được sự khác biệt của cao độ hay không. Ngưỡng phân biệt trở nên nhỏ hơn nếu hai âm được phát cùng một lúc vì khi đó người nghe có thể phân biệt được hiện tượng phách. Tổng số cao độ có thể cảm nhận được trong phạm vi ngưỡng nghe của con người là khoảng 1.400, tổng số nốt nhạc trong âm giai điều hòa âm từ 16Hz đến 16.000Hz là 120 nốt

 

2.2.1.2. Mối liên quan giữa cao độ và tần số:
* Cao độ:
+ Cao độ chính là cảm giác của thính giác, người nghe có thể ấn định được các âm thanh vào vị trí tương đối trên thước đo chủ yếu dựa vào tần số rung. Nó có quan hệ chặt chẽ với tần số nhưng không phải là mối quan hệ tương đương.

 

+ Cách xác định cao độ: Cao độ được xác định như tần số bằng cách so sánh các âm này với các đơn âm có chu kỳ và dạng sóng hình sin. Cách này có thể xác định cao độ của những sóng âm có dạng phức tạp và không tuần hoàn. Đa số các trường hợp, cao độ của các âm thanh phức tạp như nốt nhạc, giọng nói gần giống tần số của các âm thanh có chu kỳ tuần hoàn hoặc gần tuần hoàn. Cao độ của các âm phức tạp có thể cảm nhận được mơ hồ. Tức mỗi người có thể có cảm nhận khác nhau giữa hai hoặc nhiều nốt nhạc.

 

* Tần số:
+ Tần số là một khái niệm khoa học khách quan, trong khi cao độ là một phạm trù mang tính chủ quan. Bản chất của các sóng âm không có cao độ, và dao động của chúng có thể được đo đạc với kết quả là tần số. Nhưng tần số này khiến não bộ của con người sắp đặt thành những tiêu chuẩn chủ quan về cao độ. Các cao độ thường được xác định như là những tần số (số dao động trong 1 giây hoặc Hz) bằng cách so sánh những âm này với những đơn âm là những âm có chu kỳ và dạng sóng như sóng sin. Có thể xác định cao độ của những sóng âm có dạng phức tạp và không tuần hoàn bằng cách này. Trong hầu hết các trường hợp, cao độ của những âm thanh phức tạp như giọng nói hoặc nốt nhạc gần giống như tần số của những âm thanh có chu kỳ tuần hoàn hoặc gần tuần hoàn.

 

+ Cách xác định tần số: Tần số chính của âm có thể được xác định bằng dụng cụ đo đạc. Tuy nhiên, nó vẫn gây ra các cảm nhận khác nhau về cao độ. Bởi lẽ do các nốt bồi âm, sóng hài hoặc nguyên nhân khác. Sự cảm nhận của hệ thống thính giác con người có thể gặp khó khăn trong phân biệt những tần số khác nhau của các nốt nhạc trong các hoàn cảnh nhất định nào đó.

 

2.2.2. Độ dài (trường độ): Là độ dài hay ngắn của âm thanh, phụ thuộc vào thời gian và quy mô dao động của vật thể - nguồn phát âm - từ lúc bắt đầu vang lên. Tầm cữ dao động lúc bắt đầu âm thanh càng rộng thì thời gian tắt dần của nó càng dài. Mặc dù độ dài ngắn không làm thay đổi tính chất vật lí của âm thanh nhưng nó đóng một vai trò hết sức quan trọng trong âm nhạc.