Vì sao các phím bấm trên cần guitar càng lên cao càng gần nhau?
Vật lý 11 • Khám phá mở rộng
Các phím trên cần guitar thu hẹp dần vì những bậc âm của hệ chia đều quãng tám được bố trí theo cùng một tỉ số tần số, không theo cùng số milimét. Với một dây lý tưởng giữ gần nguyên lực căng và khối lượng trên chiều dài, tần số cơ bản tăng khi phần dây rung ngắn lại. Những phần chiều dài giảm theo tỉ lệ nên các khoảng phím cũng nhỏ dần. [1][2]
Phần dây nào đang rung?
Một phím được bấm làm thay đổi chỗ kết thúc của phần dây rung tới ngựa đàn. Không phải toàn chiều dài vật liệu của sợi dây được cắt đi; đoạn dao động hữu hiệu được thay đổi.
Trong mô hình dây mềm, lực căng và mật độ dài đã giữ, tần số cơ bản tỉ lệ nghịch với chiều dài rung. Vì vậy cùng một thay đổi độ dài tuyệt đối không tạo cùng tỉ số tần số ở mọi chỗ trên cần. [1]
Cùng tỉ lệ không có nghĩa cùng khoảng cách
Hệ chia đều quãng tám đặt các bước nửa cung theo cùng một tỉ số tần số. Muốn lên một bước từ đoạn dây ngắn hơn, ta bớt một phần nhỏ hơn về độ dài tuyệt đối so với khi bắt đầu bằng đoạn dây dài.
Đó là điểm Toán và Vật lý gặp nhau: một dãy có cùng tỉ lệ giữa các phần liên tiếp khác một dãy chỉ bớt cùng một lượng. Người chế tạo không đặt phím bằng việc chia cần thành các ô bằng nhau.
Dây thật cần thêm điều chỉnh
Độ cứng dây, lực căng thay đổi khi bấm và cấu trúc chỗ tựa làm kết quả thật khác mô hình lý tưởng. Nghiên cứu âm chuẩn guitar xét những ảnh hưởng này khi giải thích bù âm. [2]
Vì vậy khoảng phím thu hẹp là một nguyên tắc hình học có nền tảng sóng, không một lời hứa mọi nốt của mọi đàn sẽ đúng tuyệt đối. Nó cũng không dùng cùng một cách bố trí cho mọi hệ chia âm trong âm nhạc.
Kết nối với bài học
Đọc thêm: Dây và thân đàn guitar cùng giúp tạo âm ra sao?.
Chương trình Vật lý 11 · Trợ lý AI Ước Mơ Lớn.