Chuỗi Họa Âm Là Gì?
Chuỗi họa âm là dãy các tần số bằng bội số nguyên của một âm gốc duy nhất, gọi là tần số cơ bản (\(f_1\)). Khi một sợi dây, cột không khí hay vật thể cộng hưởng nào đó rung lên, nó không chỉ phát ra âm cơ bản mà còn tạo ra cả một loạt bội âm — họa âm thứ 2, thứ 3, thứ 4 và xa hơn nữa. Chính những họa âm này tạo nên âm sắc đặc trưng riêng cho từng loại nhạc cụ, đồng thời đóng vai trò cốt lõi trong lý thuyết âm nhạc, âm học và vật lý.
Cách Dùng Máy Tính
Bạn nhập tần số cơ bản theo đơn vị hertz (Hz) — ví dụ 440 Hz, chính là cao độ chuẩn của nốt La4 (A4). Sau đó nhập số thứ tự họa âm \(n\), trong đó \(n = 1\) là âm cơ bản, \(n = 2\) là bội âm thứ nhất (cao hơn một quãng tám), \(n = 3\) là bội âm thứ hai, và cứ tiếp tục như vậy. Máy tính sẽ cho ra ngay tần số của họa âm đó.
Giải Thích Công Thức
Mối quan hệ ở đây vô cùng đơn giản: $$f_n = n \times f_1$$ Tần số của họa âm thứ \(n\) chỉ đơn giản là tần số cơ bản nhân với số nguyên \(n\). Vì khoảng cách giữa các họa âm tăng tuyến tính theo \(n\) trong khi cao độ lại là hàm logarit, nên về mặt âm nhạc, khoảng cách giữa hai họa âm liên tiếp sẽ thu hẹp dần khi bạn đi lên cao trong chuỗi — quãng tám (1→2) rất rộng, còn bước 7→8 chỉ là một bước nhỏ.
Ví Dụ Cụ Thể
Giả sử tần số cơ bản là 220 Hz (nốt La3 / A3) và bạn muốn tìm họa âm thứ 3. Khi đó $$f_3 = 3 \times 220 = 660 \text{ Hz}$$ Nốt này gần với Mi5 (E5), và đó là lý do vì sao họa âm thứ 3 về mặt âm nhạc tương ứng với một quãng năm đúng nằm trên quãng tám.
Câu Hỏi Thường Gặp
Âm cơ bản có phải là một họa âm không? Có — âm cơ bản chính là họa âm thứ 1 (\(n = 1\)), nên \(f_1 = 1 \times f_1\).
Họa âm và bội âm khác nhau thế nào? Bội âm (overtone) được đánh số bắt đầu từ âm nằm trên âm cơ bản: bội âm thứ 1 chính là họa âm thứ 2. Còn họa âm (harmonic) thì được đánh số tính từ chính âm cơ bản.
Công thức này có áp dụng cho mọi dạng sóng không? Công thức cho ra tần số họa âm lý tưởng đối với một nguồn âm hoàn toàn điều hòa. Nhạc cụ thực tế có thể có chút sai lệch điều hòa (inharmonicity), nhưng máy tính này đưa ra các giá trị lý thuyết.