0:00

4:55

The physics of playing guitar - Oscar Fernando Perez

TED-Ed·4:55·Education·B2

Chương · 5

Chương 1·Mechanics of String Sound Waves

Hiển thị

Tiếng ViệtAuto-scroll

0:00

Music

[Âm nhạc]

0:00

Hrix, Cobain, and Paige.

Hrix, Cobain và Paige.

0:03

They can all shred, but how exactly do the iconic contraptions in their hands produce notes, rhythm, melody, and music?

Họ đều có thể chơi guitar siêu đỉnh, nhưng chính xác thì những cỗ máy mang tính biểu tượng trên tay họ tạo ra nốt nhạc, nhịp điệu, giai điệu và âm nhạc như thế nào?

0:15

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

Khi bạn gảy một dây đàn guitar, bạn tạo ra một dao động được gọi là sóng dừng.

0:23

Some points on the string, called nodes, don't move at all, while other points, anti-nodes, oscillate back and forth.

Một số điểm trên dây đàn, được gọi là các nút sóng, hoàn toàn không chuyển động, trong khi những điểm khác, là các bụng sóng, dao động qua lại.

0:35

The vibration translates through the neck and bridge to the guitar's body, where the thin and flexible wood vibrates, jostling the surrounding air molecules together and apart.

Dao động truyền qua cần đàn và ngựa đàn đến thân đàn guitar, nơi lớp gỗ mỏng và dẻo dai rung lên, xô đẩy các phân tử không khí xung quanh lại gần và tách xa nhau.

0:46

These sequential compressions create sound waves, and the ones inside the guitar mostly escape through the hole.

Những đợt nén tuần tự này tạo ra sóng âm, và những sóng ở bên trong đàn guitar chủ yếu thoát ra ngoài qua lỗ thoát âm.

0:53

They eventually propagate to your ear, which translates them into electrical impulses

Cuối cùng chúng lan truyền đến tai bạn, nơi chuyển đổi chúng thành các xung điện

0:59

that your brain interprets as sound.

mà não bộ của bạn diễn giải thành âm thanh.

1:01

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

Cao độ của âm thanh đó phụ thuộc vào tần số của các đợt nén.

1:06

A quickly vibrating string will cause a lot of compressions close together, making a high-pitched sound, and a slow vibration produces a low pitched sound.

Một dây đàn dao động nhanh sẽ tạo ra nhiều đợt nén sát nhau, tạo ra âm thanh có cao độ cao, và một dao động chậm sẽ tạo ra âm thanh trầm.

1:16

Four things affect the frequency of a vibrating string.

Bốn yếu tố ảnh hưởng đến tần số của một dây đàn dao động.

1:20

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

chiều dài, độ căng, mật độ khối lượng và độ dày.

1:24

Typical guitar strings are all the same length and have similar tension, but vary in thickness and density.

Các dây đàn guitar thông thường đều có cùng chiều dài và có độ căng tương tự nhau, nhưng khác nhau về độ dày và mật độ khối lượng.

1:31

Thicker strings vibrate more slowly, producing lower notes.

Dây dày hơn sẽ dao động chậm hơn, tạo ra các nốt trầm hơn.

1:35

Each time you pluck a string, you actually create several standing waves.

Mỗi khi bạn gảy một dây đàn, bạn thực sự tạo ra một vài sóng dừng.

1:40

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

Có sóng cơ bản đầu tiên xác định cao độ của nốt nhạc.

1:45

But there are also waves called overtones whose frequencies

Nhưng cũng có những sóng gọi là bồi âm mà tần số của chúng

1:49

are multiples of the first one.

là bội số của sóng đầu tiên.

1:51

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

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

1:56

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

Thay đổi cách bạn gảy dây đàn sẽ ảnh hưởng đến các bồi âm bạn nhận được.

2:00

If you pluck it near the middle, you get mainly the fundamental and the odd multiple overtones which have antinodeses in the middle of the string.

Nếu bạn gảy ở gần điểm giữa, bạn sẽ nhận được chủ yếu là âm cơ bản và các bồi âm bội số lẻ có các bụng sóng ở giữa dây đàn.

2:09

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

Nếu bạn gảy ở gần ngựa đàn, bạn sẽ nhận được chủ yếu là các bội số chẵn

2:13

multiple overtones and a twangier sound.

của bồi âm và âm thanh đanh hơn.

2:16

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

Thang âm phương Tây quen thuộc dựa trên chuỗi bồi âm của một dây đàn dao động.

2:21

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

Khi chúng ta nghe một nốt nhạc được chơi cùng một nốt khác có tần số chính xác gấp đôi nó, tức bồi âm đầu tiên của nó.

2:28

They sound so harmonious that we assign them the same letter and define the difference between them as an octave.

Chúng nghe hài hòa đến mức chúng ta gán cho chúng cùng một chữ cái và định nghĩa khoảng cách giữa chúng là một quãng tám.

2:37

The rest of the scale is squeezed into that octave, divided into 12 half steps whose frequency is each 2 to the 112th power higher than the one before it.

Phần còn lại của thang âm được ép vào quãng tám đó, chia thành 12 nửa cung mà tần số của mỗi cung bằng 2 mũ 1/12 cao hơn cung liền trước nó.

2:48

That factor determines the fret spacing.

Hệ số đó quyết định khoảng cách giữa các phím đàn.

2:51

Each fret divides the string's remaining length by 2 to the 112th power, making the frequencies increase by half steps.

Mỗi phím đàn chia chiều dài còn lại của dây cho 2 mũ 1/12, khiến các tần số tăng lên theo từng nửa cung.

3:00

Fretless instruments like violins make it easier to produce the infinite frequencies between each note, but add to the challenge of playing in tune.

Các nhạc cụ không phím như vĩ cầm giúp việc tạo ra vô số tần số giữa các nốt dễ dàng hơn, nhưng lại tăng thêm thách thức khi chơi đúng cao độ.

3:09

The number of strings and their tuning are customtailored to the chords we like to play and the physiology of our hands.

Số lượng dây đàn và cách lên dây của chúng được tùy chỉnh theo các hợp âm chúng ta muốn chơi và cấu trúc sinh lý của bàn tay.

3:18

Guitar shapes and materials can also vary and both change the nature and sound of the vibrations.

Hình dạng và chất liệu đàn guitar cũng có thể thay đổi, và cả hai đều làm thay đổi bản chất cũng như âm thanh của các dao động.

3:25

Playing two or more strings at the same time allows you to create new wave patterns like chords and other sound effects.

Việc chơi từ hai dây trở lên cùng một lúc cho phép bạn tạo ra các dạng sóng mới như hợp âm và các hiệu ứng âm thanh khác.

3:33

For example, when you play two notes whose frequencies are close together, they add together to create a soundwave whose amplitude rises and falls, producing a throbbing effect, which guitarists call the beats.

Ví dụ, khi bạn chơi hai nốt có tần số gần nhau, chúng cộng hưởng lại để tạo thành một sóng âm có biên độ tăng giảm tuần hoàn, tạo ra hiệu ứng rung phách mà người chơi guitar gọi là hiện tượng phách.

3:46

And electric guitars give you even more to

Và đàn guitar điện còn mang đến cho bạn nhiều điều hơn nữa để

3:49

play with.

khám phá.

3:49

The vibrations still start in the strings, but then they're translated into electrical signals by pickups and transmitted to speakers that create the sound waves.

Các dao động vẫn bắt đầu từ dây đàn, nhưng sau đó chúng được chuyển đổi thành tín hiệu điện nhờ các bộ cảm ứng pickup và truyền đến loa để tạo ra sóng âm.

4:01

Between the pickups and speakers, it's possible to process the wave in various ways to create effects like distortion, overdrive, wawa, delay, and flanger.

Ở giữa bộ cảm ứng pickup và loa, người ta có thể xử lý sóng âm theo nhiều cách khác nhau để tạo ra các hiệu ứng như méo tiếng distortion, overdrive, wah-wah, trễ delay và flanger.

4:12

Unless you think that the physics of music is only useful for entertainment, consider this.

Trừ khi bạn nghĩ rằng vật lý âm nhạc chỉ hữu ích cho mục đích giải trí, hãy cân nhắc điều này.

4:18

Some physicists think that everything in the universe is created by the harmonic series of very tiny, very tense strings.

Một số nhà vật lý nghĩ rằng mọi thứ trong vũ trụ đều được tạo nên bởi chuỗi điều hòa của những sợi dây siêu nhỏ, căng cực độ.

4:28

So, might our entire reality be the extended solo of some cosmic Jimmyi Hendris?

Vậy thì, liệu toàn bộ thực tại của chúng ta có phải là đoạn độc tấu kéo dài của một Jimi Hendrix tầm vóc vũ trụ nào đó không?

4:38

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

Rõ ràng là, có nhiều điều về những sợi dây hơn những gì lọt vào tai chúng ta.

4:47

Music

[Âm nhạc]

Transcript

Hiển thị

Mechanics of String Sound Waves

Oscar Fernando Perez introduces the fundamental physics governing how acoustic guitars transform manual plucking into audible sound. The process begins with standing waves along a string and transfers through the instrument body into air compressions. These sequential pressure waves enter the human ear to be perceived as distinct pitches based on vibration frequency.

Oscar Fernando Perez giới thiệu các nguyên lý vật lý cơ bản điều khiển cách đàn guitar biến thao tác gảy dây thành âm thanh nghe được. Quá trình bắt đầu bằng các sóng dừng dọc theo dây đàn và truyền qua thân đàn thành các đợt nén không khí. Những đợt sóng áp suất tuần tự này đi vào tai người để được cảm nhận thành các cao độ riêng biệt dựa trên tần số rung động.