The physics of playing guitar - Oscar Fernando Perez

Vật lý học của việc chơi guitar - Oscar Fernando Perez

Translator: Viet Ha Nguyen Reviewer: Lan Pham

Hendrix, Cobain and Page.

Hendrix, Cobain và Page

They can all shred,

Họ đều chơi guitar rất đỉnh

but how exactly do the iconic contraptions in their hands

nhưng làm thế nào những nhạc cụ
 tuyệt vời trong tay họ

produce notes, rhythm, melody and music.

phát ra nốt, nhịp, giai điệu và âm nhạc?

When you pluck a guitar string, you create a vibration called a standing wave.

Khi gảy một dây đàn, ta 
tạo ra dao động sóng dừng.

Some points on the string, called nodes, don't move at all,

Một số điểm trên dây đàn, gọi là các nút sóng,
 không hề di chuyển,

while other points, anti-nodes, oscillate back and forth.

còn các điểm khác, các bụng sóng, dao động qua lại.

The vibration translates through the neck and bridge to the guitar's body,

Sự rung động truyền qua cần đàn và ngựa đàn đến thân guitar,

where the thin and flexible wood vibrates,

nơi thùng gỗ mỏng và linh hoạt
 rung động,

jostling the surrounding air molecules together and apart.

xô đẩy những phân tử khí xung quanh
 vào nhau và tách ra.

These sequential compressions create sound waves,

Những lực nén liên tục này tạo nên sóng âm,

and the ones inside the guitar mostly escape through the hole.

và những sóng âm trong thân đàn
 hầu hết thoát qua lỗ thoát âm.

They eventually propagate to your ear,

Sóng âm cuối cùng truyền đến tai người nghe,

which translates them into electrical impulses

trở thành các tín hiệu điện

that your brain interprets as sound.

mà não diễn giải như âm thanh.

The pitch of that sound depends on the frequency of the compressions.

Độ cao của âm thanh phụ thuộc vào tần số của những lực nén.

A quickly vibrating string will cause a lot of compressions close together,

Một sợi dây rung động nhanh sẽ tạo ra 
rất nhiều lực nén sát nhau,

making a high-pitched sound,

tạo thành một âm bổng,

and a slow vibration produces a low-pitched sound.

và rung động chậm tạo thành âm trầm.

Four things affect the frequency of a vibrating string:

Bốn yếu tố ảnh hưởng đến tần số dây đàn rung động:

the length, the tension, the density and the thickness.

Độ dài, sức căng, độ đặc và độ dày.

Typical guitar strings are all the same length,

Dây đàn guitar điển hình đều có độ dài giống nhau,

and have similar tension, but vary in thickness and density.

và có sức căng như nhau, nhưng khác biệt ở độ dày và độ đặc.

Thicker strings vibrate more slowly, producing lower notes.

Dây dày dày hơn rung chậm hơn, tạo ra nốt trầm.

Each time you pluck a string,

Mỗi lần gảy đàn,

you actually create several standing waves.

bạn thực chất ta tạo ra một vài 
sóng dừng.

There's the first fundamental wave, which determines the pitch of the note,

Đầu tiên là sóng căn bản,
 quyết định độ cao của nốt nhạc,

but there are also waves called overtones,

Nhưng cũng có những sóng gọi là âm bội,

whose frequencies are multiples of the first one.

với tần số là bội số của sóng căn bản.

All these standing waves combine to form a complex wave with a rich sound.

Tất cả sóng dừng này kết hợp để tạo thành 
một sóng phức tạp với âm thanh phong phú.

Changing the way you pluck the string affects which overtones you get.

Thay đổi cách gảy dây đàn sẽ ảnh hưởng đến những âm bội bạn tạo ra.

If you pluck it near the middle,

Nếu gảy ở gần giữa,

you get mainly the fundamental and the odd multiple overtones,

Ta thu được chủ yếu sóng căn bản 
 và các hòa âm là bội số lẻ

which have anti-nodes in the middle of the string.

với các bụng sóng ở giữa dây đàn.

If you pluck it near the bridge, you get mainly even multiple overtones

Khi gảy đàn gần phần ngựa đàn, ta thu được các hòa âm chẵn là chủ yếu

and a twangier sound.

với âm thanh chói tai hơn.

The familiar Western scale is based on the overtone series of a vibrating string.

Thang âm quen thuộc của phương Tây,
 được xây dựng từ dãy hòa âm của dây đàn.

When we hear one note played with another that has exactly twice its frequency,

Khi nghe đồng thời một nốt nhạc và 
một nốt có tần số gấp đôi,

its first overtone,

hòa âm đầu tiên của nốt,

they sound so harmonious that we assign them the same letter,

âm thanh sẽ rất hài hòa nên ta quy ước cho 2 nốt cùng 1 kí tự,

and define the difference between them as an octave.

Và xác định khoảng cách giữa 2 nốt là một quãng 8

The rest of the scale is squeezed into that octave

Phần còn lại của thang âm, là phần giữa của quãng 8

divided into twelve half steps

được phân ra thành 12 nửa cung

whose frequency is each 2^(1/12) higher than the one before.

tần số cách nhau 2^(1/12) lần

That factor determines the fret spacing.

Yếu tố này quyết định vị trí các phím đàn.

Each fret divides the string's remaining length by 2^(1/12),

Mỗi phím chia độ dài dây đàn thành các khoảng cách 2^(1/12),

making the frequencies increase by half steps.

Để tần số tăng lên mỗi nửa cung.

Fretless instruments, like violins,

Những nhạc cụ không phím
 như violin,

make it easier to produce the infinite frequencies between each note,

có thể phát ra vô số tần số
 khác nhau giữa các nốt

but add to the challenge of playing intune.

Nhưng sẽ khó giữ đúng tông hơn.

The number of strings and their tuning

Số dây và cách chỉnh dây

are custom tailored to the chords we like to play

được điều chỉnh theo đúng
 những hợp âm ta muốn dùng

and the physiology of our hands.

và kích cỡ hình dáng của bàn tay ta.

Guitar shapes and materials can also vary,

Hình dáng và vật liệu của 
đàn guitar cũng rất đa dạng,

and both change the nature and sound of the vibrations.

và 2 yếu tố này ảnh hưởng đến
 bản chất và âm thanh của rung động.

Playing two or more strings at the same time

Khi gảy 2 hay nhiều dây cùng một lúc

allows you to create new wave patterns like chords and other sound effects.

ta tạo được những hợp âm
 và hiệu ứng âm thanh mới.

For example, when you play two notes whose frequencies are close together,

Ví dụ, khi bạn chơi 2 nốt
 có tần số gần nhau,

they add together to create a sound wave whose amplitude rises and falls,

chúng cộng hưởng và tạo ra sóng âm
 có độ lớn tăng và giảm,

producing a throbbing effect, which guitarists call the beats.

tạo hiệu ứng âm thanh rộn ràng,
 mà nghệ sĩ guitar gọi là 'beat'.

And electric guitars give you even more to play with.

Đàn guitar điện sẽ cho bạn
 nhiều hiệu ứng hơn nữa.

The vibrations still start in the strings,

Những rung động vẫn đến từ dây đàn,

but then they're translated into electrical signals by pickups

nhưng được biến đổi thành 
 tín hiệu điện qua bộ nhận tín hiệu.

and transmitted to speakers that create the sound waves.

Và truyền đến dàn loa
 và tạo ra sóng âm.

Between the pickups and speakers,

Giữa bộ nhận tín hiệu và loa,

it's possible to process the wave in various ways,

Có nhiều cách xử lý sóng âm thô,

to create effects like distortion, overdrive, wah-wah, delay and flanger.

tạo ra những hiệu ứng distortion, overdrive, wah-wah, delay và flanger.

And lest you think that the physics of music is only useful for entertainment,

Nếu bạn nghĩ rằng vật lý của âm nhạc chỉ để giải trí,

consider this.

hãy nghĩ về điều này.

Some physicists think that everything in the universe

Một số nhà vật lý học nghĩ rằng mọi thứ trong vũ trụ

is created by the harmonic series of very tiny, very tense strings.

được tạo ra từ hòa âm của những 
sợi siêu nhỏ và đặc.

So might our entire reality

Có lẽ nào cả thế giới ta biết

be the extended solo of some cosmic Jimi Hendrix?

chỉ là đoạn solo của
 một Jimi Hendrix vũ trụ nào đó?

Clearly, there's a lot more to strings than meets the ear.

Quả là còn quá nhiều điều bí ẩn ta chưa được 'nghe'.