Vì sao một chiếc chuông cổ có thể phát ra hai âm?
一口古钟,为什么能敲出两个音?
同一口古钟,换个位置敲击,听到的可能不是同一个音变响,而是另一个高低不同的音。
Với cùng một chiếc chuông cổ, gõ ở vị trí khác có thể khiến ta nghe một âm có cao độ khác, chứ không chỉ cùng một âm trở nên to hơn.
这件事出现在一些中国古代青铜钟上。
Hiện tượng này xuất hiện ở một số chuông đồng cổ của Trung Hoa.
钟没有换,大小也没有变,为什么音高却能改变?
Chuông vẫn là chiếc đó, kích thước cũng không đổi, vậy vì sao cao độ lại có thể thay đổi?
先看看钟口:这类钟的横截面不是圆形,而接近两端较尖的杏仁形。
Trước hết hãy nhìn miệng chuông: tiết diện ngang của loại chuông này không tròn mà gần với hình hạnh nhân có hai đầu hơi nhọn.
这种外形不只是装饰,也影响钟身怎样振动。
Hình dạng ấy không chỉ để trang trí mà còn ảnh hưởng đến cách thân chuông dao động.
敲钟时,我们听到的声音来自钟身的振动。
Khi gõ chuông, âm thanh ta nghe được đến từ dao động của thân chuông.
钟身可以按多种不同的方式振动,而不是整体只用一种方式来回动。
Thân chuông có thể dao động theo nhiều cách khác nhau, chứ không phải toàn bộ chỉ chuyển động qua lại theo một cách.
研究者把这些有规律的振动方式叫作“振动模态”。
Các nhà nghiên cứu gọi những kiểu dao động có quy luật này là “dạng dao động”.
在这种不圆的结构中,一些模态成对出现,两个成员的振动频率并不相同。
Trong cấu trúc không tròn này, một số dạng dao động xuất hiện thành cặp, và hai dạng trong cặp có tần số khác nhau.
频率就是振动快慢的量度;它与声音的高低有关。
Tần số là đại lượng đo tốc độ dao động; nó liên quan đến cao độ của âm thanh.
敲击不同部位,会让不同的振动成分更明显,于是可以突出不同的音。
Gõ vào các vị trí khác nhau làm những thành phần dao động khác nhau nổi bật hơn, từ đó có thể làm nổi bật những âm khác nhau.
所以,关键不只是“敲得有多重”,还有“敲在什么地方”。
Vì vậy, điều quan trọng không chỉ là “gõ mạnh đến đâu” mà còn là “gõ ở đâu”.
为了观察这种机制,研究者曾研究一口苏州制造的现代双音钟。
Để quan sát cơ chế này, các nhà nghiên cứu từng khảo sát một chiếc chuông hai âm hiện đại được chế tạo ở Tô Châu.
他们用仪器测量钟身的振动,并用全息干涉的方法观察振动模态。
Họ dùng thiết bị đo dao động của thân chuông và phương pháp giao thoa toàn ảnh để quan sát các dạng dao động.
研究者认为,这两种音的音高,似乎主要取决于两个最低的振动模态。
Các nhà nghiên cứu nhận định rằng cao độ của hai âm này dường như chủ yếu phụ thuộc vào hai dạng dao động có tần số thấp nhất.
不过,钟声包含更多振动成分,不能把整个声音都简化成只有两个模态。
Tuy nhiên, tiếng chuông còn chứa nhiều thành phần dao động khác; không thể giản lược toàn bộ âm thanh thành chỉ hai dạng dao động.
现代实验能够帮助解释古钟的声音,却不能单凭这口现代钟,就还原古代工匠的全部制作方法。
Thí nghiệm hiện đại có thể giúp giải thích âm thanh của chuông cổ, nhưng chỉ dựa vào chiếc chuông hiện đại này thì không thể tái dựng toàn bộ phương pháp chế tác của thợ xưa.
同样,也不能把所有古钟的两个音都看成完全相同的音程。
Tương tự, cũng không thể coi khoảng cao độ giữa hai âm của mọi chuông cổ là hoàn toàn giống nhau.
原来,一口钟不必改变大小,也能靠自身的结构和敲击位置,让两个不同的音显现出来。
Hóa ra, một chiếc chuông không cần đổi kích thước vẫn có thể làm hai âm khác nhau xuất hiện nhờ cấu trúc của nó và vị trí được gõ.
形状、振动和手下的落点,合在一起,才是这个“两音秘密”的线索。
Hình dạng, dao động và điểm gõ kết hợp lại chính là những manh mối của “bí mật hai âm” này.


