Bài viết này nhằm giúp mọi người hiểu sâu và toàn diện về đàn piano điện từ góc độ nguyên lý hoạt động, từ đó dễ dàng chọn được một cây đàn phù hợp với nhu cầu của bản thân, hoặc xác định liệu piano điện có thực sự phù hợp với mình hay không. Sau khi đọc xong, bạn cũng sẽ có cái nhìn tổng quan hơn về đàn piano, các loại nhạc cụ phím và cả những nhạc cụ điện tử liên quan.

Nội dung bài viết không đi quá sâu vào kiến thức chuyên môn, mà tập trung giải thích những nguyên lý cơ bản của piano điện cũng như tình hình thị trường hiện nay theo cách dễ hiểu nhất. Một vài phần có thể chưa liên kết thật mượt mà, nên nếu bạn đọc hết một lượt rồi quay lại xem nhanh lần nữa sẽ dễ nắm ý hơn. Nếu có điểm nào chưa chính xác, mình cũng rất mong những người có chuyên môn góp ý để chỉnh sửa, tránh gây hiểu nhầm cho người đọc.

Để không làm mất thời gian của mọi người, phần mở đầu sẽ không nói quá nhiều cảm nghĩ cá nhân. Bài viết khá dài, nên hy vọng bạn dành chút kiên nhẫn để theo dõi. Bởi việc chọn đàn chỉ là bước khởi đầu, còn hành trình luyện tập lâu dài mới là điều khó khăn nhất.

Và bây giờ, chúng ta sẽ bắt đầu đi vào chủ đề chính.

Ngày đăng: 30/10/2025

Chỉnh sửa nội dung: 05/2026

Đàn piano điện là gì? Hướng dẫn chọn mua đàn piano điện từ A-Z cho người mới

Table of Contents

Đàn piano điện là gì?

Định nghĩa về đàn piano điện

Định nghĩa ban đầu của đàn piano điện đúng với tên gọi nguyên thủy của nó là “Electric Piano”. Tuy nhiên hiện nay, cách gọi này đã thay đổi theo thói quen sử dụng của thị trường.

Đàn piano điện ngày nay đồng nghĩa với đàn piano kỹ thuật số hay Digital Piano.

Nếu bạn muốn giao tiếp với người nước ngoài hoặc tìm kiếm tài liệu trên các trang web quốc tế, khi nhắc đến piano điện, hãy nhớ dùng từ Digital piano. Ở Nhật Bản, nó được gọi là Denshi Piano (電子ピアノ), dịch sát nghĩa là đàn piano điện tử, khá giống với cách gọi của chúng ta.

Nhân đây, mình cũng giải thích sơ qua một chút về khái niệm đàn piano điện dưới góc độ là “Electric Piano” thời kỳ đầu:

Dưới góc nhìn hiện đại, nó là một loại nhạc cụ mang tính retro (hoài cổ). Nguyên lý phát ra âm thanh của nó khá giống với đàn piano cơ: nó cũng có các bộ phận gõ và tạo rung động thực tế như dây đàn, lá kim loại, âm thoa… Sau đó, nó sử dụng bộ phận cảm âm (bạn có thể hình dung nó giống như một chiếc micro mini) để thu nhận các rung động này, rồi truyền tín hiệu đến loa để khuếch đại âm thanh. Nguyên lý này khá giống với đàn guitar điện. Điểm khác biệt giữa nó và piano cơ nằm ở chỗ tín hiệu âm thanh phải qua hệ thống mạch điện để khuếch đại, tạo hiệu ứng và cuối cùng mới phát ra qua loa.

Tuy nhiên, các dòng piano điện trên thị trường hiện nay không còn sử dụng bộ máy phát âm cơ học kiểu này nữa. Nguyên lý hoạt động của piano điện hiện đại bao gồm 2 công nghệ chính:

Lấy mẫu âm thanh (Sampling): Thông qua việc thu âm (lấy mẫu) từ piano cơ thực tế. Nghĩa là nhà sản xuất sẽ thu âm lại từng nốt nhạc của đàn piano cơ và lưu trữ chúng vào bộ nhớ đàn điện. Khi bạn nhấn một phím đàn, nó sẽ kích hoạt hệ thống để phát ra âm thanh đã được ghi âm đó, sao cho giống với piano cơ nhất có thể.
Mô hình hóa vật lý (Physical Modeling): Đây là một công nghệ tổng hợp âm thanh tiên tiến. Nó dựa trên cơ chế vật lý tạo ra âm thanh của piano cơ, kết hợp với biến số là lực đánh/cử động của người chơi, từ đó sử dụng một loạt các thuật toán phức tạp để tái tạo lại âm thanh ngay trong thời gian thực.

Có thế nói, sứ mệnh tối thượng của piano điện chính là: Mô phỏng và tái hiện lại đàn piano cơ một cách chân thực nhất, cả về cảm giác phím lẫn âm sắc.

Sự khác biệt giữa đàn piano điện và đàn piano cơ

Vì đàn piano điện sinh ra để mô phỏng đàn piano cơ, nên muốn hiểu rõ về đàn piano điện, trước tiên chúng ta phải có một cái nhìn tổng quan về đàn piano cơ – Acoustic Piano.

Các loại đàn piano cơ

Đàn piano cơ được chia làm hai loại chính: Grand Piano (Đại dương cầm/Piano cánh bướm) và Upright Piano (Piano đứng).

Về mặt cấu trúc, Grand Piano có không gian cộng hưởng rất lớn, do đó dải động âm thanh (Dynamic) của nó cực kỳ rộng và phong phú. Tuy nhiên, vì kích thước cồng kềnh và giá thành đắt đỏ, loại đàn này thường chỉ được sử dụng ở các không gian biểu diễn chuyên nghiệp như phòng hòa nhạc. Trong khi đó, Upright Piano với thiết kế nhỏ gọn hơn lại là lựa chọn phổ biến cho các hộ gia đình.

Nguyên lý hoạt động của Grand Piano

Nguyên lý hoạt động của Upright Piano thực ra cũng tương đối giống Grand Piano. Điểm khác biệt lớn nhất nằm ở bộ phận chặn âm (Damper).

Vì dây đàn và bảng cộng hưởng của Upright Piano được bố trí theo chiều dọc (dáng đứng), nên cần phải có lò xo để đẩy bộ phận chặn âm ép sát vào dây đàn.
Ngược lại, ở Grand Piano, dây đàn được căng theo chiều ngang, nên bộ chặn âm chỉ cần dựa vào trọng lượng tự nhiên của chính nó (lực hút Trái Đất) là đủ để rơi xuống đè lên dây đàn mà không cần đến lò xo.

Một điểm khác biệt nữa là chức năng của pedal ở giữa trong bộ 3 pedal tiêu chuẩn:

Ở Grand Piano, pedal giữa là pedal ngân chọn lọc (Sostenuto Pedal) khi bạn nhấn một phím (hoặc hợp âm) rồi đạp giữ pedal này, đàn sẽ chỉ ngân dài âm thanh của đúng những phím đó, các nốt đánh sau sẽ không bị ngân.
Ở Upright Piano, pedal giữa thường là pedal giảm âm (Mute/Practice pedal) dùng để hạ thấp âm lượng tổng thể của đàn khi cần thiết, thường dùng để tập luyện ban đêm tránh ồn ào.

Về cảm giác phím, mọi người thường đánh giá lực phím của Upright Piano có cảm giác nặng hơn so với Grand Piano. Điều này hoàn toàn là do cấu tạo cơ học tự nhiên của bộ máy quyết định.

Đối tượng mà đàn piano điện luôn cố gắng hướng tới để mô phỏng chính là Grand Piano.

Điểm khác biệt giữa đàn piano điện và đàn piano cơ

Như đã nói, vì đàn piano điện tồn tại để mô phỏng đàn piano cơ, nên dĩ nhiên chúng chia sẻ rất nhiều đặc điểm tương đồng. Nhưng suy cho cùng, một bên hoạt động hoàn toàn dựa trên nguyên lý cơ học búa gõ vào dây, một bên lại là nhạc cụ điện tử (vi mạch, loa) nên giữa chúng chắc chắn có những khác biệt rõ rệt.

Những khác biệt chính đó cụ thể như sau:

*Tiêu chí*	*Đàn piano cơ (Acoustic Piano)*	*Đàn piano điện (Digital Piano)*
*Nguyên lý hoạt động*	Sử dụng hệ thống cơ học: Búa đàn gõ trực tiếp vào dây đàn bằng kim loại để tạo ra rung động và phát ra âm thanh	Sử dụng công nghê: Phát lại các mẫu âm thanh đã được thu âm sẵn (Sampling) hoặc dùng thuật toán tổng hợp âm thanh
*Hiệu ứng âm thanh*	Phát âm vật lý tự nhiên. Các chi tiết âm thanh, độ vang và sự cộng hưởng toàn bộ thùng đàn cực kỳ trọn vẹn, phong phú	Dù công nghệ có tân tiến đến đâu, hiện tại vẫn chưa thể mô phỏng hoàn toàn 100% sự phức tạp của các chi tiết cộng hưởng cơ học
*Độ nhạy phím*	Bộ cơ học mang lại khả năng kiểm soát cường độ, sắc thái và âm điệu một cách vô cùng chi tiết, tinh tế	Các model phân khúc thấp thường có độ nhạy kém, phản hồi thiếu tự nhiên. Các dòng cao cấp mô phỏng chân thực và sát với piano cơ hơn
*Lên dây*	Bắt buộc lên dây định kỳ, thường là từ 1-2 lần/năm do dây đàn bị giãn nở bởi thời tiết, lực gõ	Không bao giờ cần lên dây. Âm thanh luôn chuẩn xác nhờ hệ thống kỹ thuật số
*Bảo dưỡng và môi trường*	Đòi hỏi khắt khe. Cần đặt đàn ở không gian có nhiệt độ và độ ẩm ổn định, thường phải cắm ống sưởi vào mùa mưa và nồm	Không có yêu cầu quá khắt khe về nhiệt độ, độ ẩm, chỉ cần tránh ánh nắng trực tiếp hoặc nơi quá ẩm ướt để gây hỏng mạch
*Giá thành*	Khá đắt đỏ. Phổ biến từ vài chục triệu đến hàng trăm triệu, thậm chí hàng chục tỷ đồng	Dễ tiếp cận hơn. Phân khúc bình dân từ vài triệu, tầm trung vài chục triệu. Tất nhiên vẫn có những mẫu high-end lên tới hơn trăm triệu
*Thanh lý, giữ giá*	Giữ giá tương đối tốt. Thường có thể bạn lại với mức khấu hao hợp lý, một số cây đàn cổ điển quý hiếm thậm chí còn tăng giá trị	Rớt giá khá nhanh do vòng đời của đồ điện tử và sự thay thế liên tục của các công nghệ mới
*Pedal*	Tiêu chuẩn mặc định luôn có đủ 3 pedal	Đa phần hỗ trợ kết nối 3 pedal. Tuy nhiên một số dòng đàn di động giá rẻ chỉ đi kèm 1 pedal Sustain
*Tính năng mở rộng*	Đơn thuần chỉ là tiếng piano nguyên bản. Các dòng đàn thế hệ mới trang bị chức năng Auto Play kết nối qua App thường khá đắt đỏ	Cực kỳ đa dạng: Chỉnh âm lượng to/nhỏ, ghi âm, mô phỏng hàng trăm tiếng nhạc cụ khác (Organ, Strings, Synth…), dịch giọng (Transpose), Metronome, kết nối MIDI…
*Luyện tập với tai nghe*	Đa phần là không thể. Tích hợp bộ Silent có thể cắm tai nghe	Có thể cắm tai nghe luyện tập thoải mái luyện tập mà không sợ ảnh hưởng không gian khác
*Không gian yêu cầu*	Đòi hỏi diện tích khá lớn, đặc biệt là dòng Grand Piano hòa nhạc, thiết kế nguyên khối nặng nề, khó di chuyển	Thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm không gian tối đa. Nhiều dòng có thể dễ dàng tháo rời và mang vác di chuyển nhẹ nhàng
*Nguồn điện*	Chỉ cần cấp nguồn cho bộ sưởi của đàn	Bắt buộc phải cắm điện mới có thể sử dụng

Sự khác biệt giữa đàn piano điện và đàn organ keyboard

Đàn organ keyboard là gì?

Đàn organ keyboard thực chất là một khái niệm rất rộng. Về mặt định nghĩa, bất kỳ nhạc cụ nào sử dụng mạch tích hợp để phát ra các âm sắc được lưu trữ sẵn trong bộ nhớ thông qua việc nhấn phím thì đều được có thể gọi chung là đàn organ keyboard.

Tên tiếng Anh của nó là “Electronic piano” hoặc “Keyboard”. Cần phân biệt rõ với piano điện (Electric piano) mà chúng ta đã nói ở trên: “Electric” thiên về điện/cơ điện, còn “Electronic” là điện tử.

Gia đình đàn organ keyboard điện tử gồm những loại nào?

Nếu hiểu theo nghĩa rộng, đàn piano điện cũng thuộc phạm trù của đàn organ keyboard. Ngoài ra, đại gia đình này còn bao gồm: Synthesizer (Đàn tổng hợp âm thanh), Arranger Keyboard (Đàn organ keyboard có điệu đệm), Music Workstation (Máy trạm âm thanh), MIDI Controller (Keyboard điều khiển MIDI)…

Dưới đây là phần giới thiệu ngắn gọn về từng loại để bạn nắm được công năng cơ bản của chúng:

a) Đàn Synthesizer (Đàn tổng hợp âm thanh)

Đàn Synthesizer là một loại Keyboard thường được sử dụng trong sản xuất nhạc. Nó được tích hợp sẵn các dạng sóng âm (waveform) cơ bản và các âm thanh thu sẵn. Người dùng có thể trọng chúng lại với nhau, thay đổi thời gian phát ra âm thanh, thêm bộ lọc và các hiệu ứng để mix-match gần như mọi âm thanh mà bạn có thể tưởng tượng được: từ tiếng các loại nhạc cụ, tiếng gió, tiếng mưa, tiếng nổ, cho đến tiếng còi báo động…

b) Arranger Keyboard (Đàn organ keyboard đệm hát)

Dòng đàn này được thiết kế chủ yếu cho các nhạc công chuyên nghiệp và dùng để chơi nhạc nền (bao gồm hợp âm và các điệu trống/rhythm). Các nhạc sĩ có thể sử dụng nó để tạo phần nhạc đệm cho bài hát một cách nhanh chóng và dễ dang mà không cần phải tổn công thuê cả một ban nhạc sống chơi từng loại nhạc cụ.

c) Music Workstation (Máy trạm âm nhạc)

Music Workstation mạnh mẽ hơn nhiều so với Arranger Keyboard. Nó tương đương với sự kết hợp giữa một chiếc máy tính và một chiếc Keyboard. Loại nhạc cụ này được tích hợp sẵn bộ giải trình tự nhiều dải băng và máy ghi âm. Có thể hòa âm phối khí, biểu diễn, thu âm từng track riêng biệt… ngay trên chính cây đàn. Nó sở hữu thư viện âm thanh hoặc công cụ tổng hợp âm thanh và bộ hiệu ứng cực kỳ mạnh mẽ.

d) MIDI Keyboard (Keyboard điều khiển MIDI)

MIDI là gì? Tên đầy đủ của MIDI là Musical Instrument Digital Interface, dịch sát nghĩa là Giao diện kỹ thuật số dành cho nhạc cụ. Đây là một giao thức truyền thông chuẩn giữa các nhạc cụ điện tử hiện đại. Chúng ta biết rằng bản nhạc là ngôn ngữ giao tiếp của các nhạc cụ Acoustic. Đưa cho bạn một bản nhạc, bạn có thể chơi giai điệu đó trên đàn piano, và cũng có thể kéo ra giai điệu y hệt trên đàn violin… chỉ là âm sắc nghe khác nhau.

Nhưng đàn điện tử thì không đọc được bản nhạc giấy. Vì vậy, bản nhạc cần được chuyển hóa thành tín hiệu kỹ thuật số MIDI thì chúng mới hiểu được. File MIDI chính là bản nhạc kỹ thuật số, là ngôn ngữ giao tiếp chung của các thiết bị âm nhạc điện tử. Âm thanh khi phát file MIDI hay hay dở sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào bộ tiếng của thiết bị phát.

Nói tóm lại, MIDI giống như nốt nhạc của đồ điện tử, nó ghi lại cao độ, trường độ của từng nốt. Thông qua MIDI, chúng ta có thể kết nối Synthesizer, trống điện tử, piano điện… lại với nhau, hoặc kết nối vào máy tính để máy tính điều khiển biểu diễn.

(Lưu ý nhỏ về guitar điện: Guitar điện phát ra âm thanh bằng cách dây đàn cắt ngang đường sức từ, pickup thu lại tín hiệu analog rồi gửi đến ampli. Toàn bộ quá trình này sinh ra tín hiệu điện âm chứ không có tín hiệu kỹ thuật số. Vì vậy, bản thân guitar điện không thể kết nối trực tiếp để giao tiếp MIDI với các thiết bị điện tử khác).

Keyboard MIDI là thiết bị xuất tín hiệu, dịch các thao tác tay của bạn thành ngôn ngữ MIDI để ra lệnh. Cách sử dụng của nó gần giống như bàn phím máy tính của chúng ta.

Keyboard MIDI không thể tự phát ra âm thanh, vì nó không có hộp tiếng hay loa. Nó bắt buộc phải kết nối với phần mềm âm thanh trên máy tính hoặc một hộp tiếng rời. Nó chỉ làm nhiệm vụ ghi nhận thao tác phím (tốc độ đánh, độ dài, lực nhấn) và các nút điều khiển (núm xoay, thanh trượt, mặt gõ pad…) rồi gửi dữ liệu đó đến máy tính hoặc thiết bị phát âm thanh khác.

Keyboard MIDI thường có các loại 25, 32, 37, 49, 61, 73 và 88 phím. Hiện nay, hầu hết các cây piano điện đều có cổng MIDI, nên bạn hoàn toàn có thể dùng piano điện làm MIDI Keyboard.

Loại đàn organ keyboard mà chúng ta thường nhắc đến hằng ngày là loại nào?

Theo nghĩa hẹp và phổ biến ở Việt Nam, đàn organ keyboard gồm loại 2 tầng phím (Electone) và loại 1 tầng phím.

Tuy nhiên, trong thói quen gọi tên của đại đa số người dùng, khi nhắc đến đàn organ mọi người thường tự động hiểu đó là loại đàn 1 tầng phím, có điệu đệm, tích hợp nhiều chức năng và thường ở phân khúc giá dễ tiếp cận hơn.

Điều này khá giống với việc khi nhắc đến bản nhạc “Canon”, mọi người mặc định đí là bản “Canon in D”của Pachelbel, mặc dù thực tế “Canon” cũng là tên gọi của một thủ pháp sáng tác âm nhạc đa điệu.

Đặc điểm và chức năng cơ bản của đàn organ (Arranger Keyboard)

Đàn Organ Keyboard mà chúng ta đang nhắc tới ở đây có những đặc điểm chính sau:

Kho âm thanh PCM đồ sộ: Thông thường đàn sẽ được tích hợp sẵn hàng trăm, thậm chí hàng ngàn âm sắc của các loại nhạc cụ khác nhau (Guitar, Trống, Sáo, Nhị, Tranh…).

Hệ thống đệm tự động (Auto-accompaniment): Hiển thị rõ ràng, chia style nhạc chính xác, phong phú và rất thuận tiện để thiết lập chơi show/đệm hát.

Chất lượng âm thanh đầu ra tốt: Loa ngoài thường khá to và cổng Line Out xuất tín hiệu ra dàn âm thanh rất xuất sắc.
Phím nhẹ: Bàn phím của đàn Organ thường không có trọng lực, cảm giác bấm rất nhẹ để dễ dàng chạy ngón nhanh cho nhiều loại nhạc cụ. Đàn Organ mà có phím nặng thì thuộc dạng rất hiếm và dị.

Tóm tắt điểm khác biệt giữa đàn piano điện và đàn organ

Chúng ta đã biết ý nghĩa tồn tại của đàn piano điện là mô phỏng của đàn piano cơ, do đó từ cảm giác phím, âm sắc cho đến ngoại hình đều phải bám sát đàn piano cơ. Ngược lại, đàn Organ lại thiên về tính giải trí, đệm hát hoặc chơi âm sắc của nhiều nhạc cụ khác nhau. Điểm khác biệt lớn nhất bao gồm:

Âm sắc: Piano điện tập trung tối đa vào tiếng Piano nguyên bản, số lượng âm sắc tích hợp không nhiều. Đàn Organ có hàng trăm/ngàn âm sắc nhạc cụ, tiếng Piano chỉ là một phần nhỏ.

Cảm giác phím: Piano điện mô phỏng phím cơ nên sử dụng bàn phím có đối trọng (phím nặng), bấm vào có độ đầm, nặng tay. Đàn Organ sử dụng phím lò xo, không có đối trọng, bấm rất nhẹ.

Cảm ứng lực: Piano điện luôn có cảm ứng lực (đánh mạnh kêu to, đánh nhẹ kêu nhỏ). Đàn Organ thì thường phải ở tầm giá nhất định mới được trang bị tính năng này.

Số lượng phím: Piano điện luôn là 88 phím chuẩn (bằng piano cơ). Đàn Organ phổ biến nhất là 61 phím, ngoài ra có các bản 49, 73, 76 phím (rất ít dòng 88 phím).

Hiện nay ranh giới này đang dần mờ đi. Nhiều cây piano điện đã tích hợp hàng trăm âm sắc (như Casio PX-S3000 với 700 âm sắc), và một số đàn Organ cũng bắt đầu được trang bị hệ phím có chút sức nặng nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng.

Nguyên lý của đàn piano điện: Mô phỏng cảm giác phím

Phím nặng (đối trọng)

Để mô phỏng chân thực cảm giác chạm của phím đàn piano cơ, bàn phím của piano điện thường được thiết kế với hệ thống đối trọng (phím nặng).

Vậy phím nặng là gì?

Nếu bạn đã xem những video phía trên thì có lẽ đã hiểu sơ về nguyên lý hoạt động của piano cơ. Nếu chưa xem cũng không sao, bạn có thể hình dung qua nguyên lý búa gõ dây dưới đây:

Từ hình trên có thể thấy rằng khi chúng ta nhấn phím đàn, hệ thống sẽ phải nâng bộ chặn âm lên (đặc biệt ở khu vực âm trầm), sau đó búa đàn mới gõ vào dây đàn. Trong quá trình đó, phím đàn sẽ tạo ra cảm giác trọng lượng tự nhiên cùng lực cản khi nâng bộ chặn âm. Khi thả tay ra, phím đàn sẽ được đẩy trở lại nhờ trọng lượng của búa đàn và bộ chặn âm thông qua cơ chế đòn bẩy.

Quay lại với hệ phím có đối trọng của đàn piano điện. Do đàn piano điện không có dây đàn để gõ, nên nó không cần mang cả một hệ thống bộ máy cơ cồng kềnh. Nhà sản xuất chỉ cần đặt một hệ thống cơ học nhỏ gọn bên dưới phím đàn (thường là các búa đòn bẩy có trọng lượng nhất định). Hệ thống này sinh ra để tạo ra lực cản khi bạn nhấn phím xuống, và mượn sức nặng của búa để bật phím trở lại một cách nhanh chóng khi bạn buông tay, y hệt như cơ chế vật lý của piano cơ.

Mô phỏng hoạt động của hệ thống phím búa gõ GH / GH3 / NW của Yamaha

Tất nhiên, nguyên lý cơ bản là vậy, nhưng các bộ phím như của Yamaha kể trên thuộc phân khúc tầm trung. Mỗi thương hiệu sẽ có cách thiết kế cơ chế mô phỏng khác nhau. Nhìn chung, piano điện càng cao cấp thì cơ chế đối trọng càng phức tạp và cảm giác tay càng chân thực.

Ở đây chúng ta chỉ bàn về các dòng piano điện thông thường. Hiện nay, một số dòng piano điện cao cấp đã sử dụng bộ máy phím vật lý có cấu trúc giống hệt (hoặc được cải tiến đôi chút) so với piano cơ. Những cây đàn như vậy được gọi là Piano lai (Hybrid Piano) hoặc Piano giao thoa (Crossover Piano)

Khái niệm phím không trọng lượng (Unweighted) và phím bán trọng lượng (Semi-weighted):

Phím không trọng lượng (Unweighted / Synth-action): Là cơ chế chỉ sử dụng lực đàn hồi của lò xo thuần túy để tạo lực cản và độ nảy cho phím.
Phím bán trọng lượng (Semi-weighted): Là cơ chế sử dụng lò xo dày/cứng hơn, hoặc kết hợp giữa lò xo và thanh đối trọng nhỏ để mô phỏng lực cản và độ nảy.

Phím nặng dần / Phím phân cấp trọng lượng (Graded / Scaled Hammer Action)

Trên đàn piano cơ, các dây đàn ở dải âm trầm (bass) thường rất to và dài, cộng thêm cụm chặn âm lớn, nên lực bấm phím sẽ cho cảm giác nặng nhất. Sau đó, độ nặng sẽ giảm dần khi đi lên dải âm cao (treble).

Đàn Piano Grand Mason & Hamlin Thiết Kế Cổ Điển Phong Cách Hoàng Gia Châu Âu — Đàn Piano Grand Mason & Hamlin

Khi mô phỏng, đàn piano điện bắt buộc cũng phải làm được điều này! Về mặt kỹ thuật, việc này không quá khó, nhà sản xuất chỉ cần điều chỉnh tỷ lệ trọng lượng của các búa đòn bẩy nhỏ dần từ trái sang phải là được.

Cảm ứng lực

Trên đàn piano cơ, do âm thanh được tạo ra từ cơ chế búa gõ cơ học, nên khi nhấn phím nhẹ, lực búa gõ vào dây nhỏ khiến âm lượng phát ra nhỏ, ngược lại, khi nhấn phím mạnh, âm lượng phát ra sẽ lớn.

Đàn piano điện cũng nỗ lực tối đã để mô phỏng chân thực đặc điểm này. Bằng cách bố trí hai hoặc nhiều điểm cảm biến (sensor) bên dưới phím đàn, hệ thống sẽ tính toán độ trễ thời gian giữa các điểm chạm để xác định tốc độ gõ phím. Tốc độ gõ phím này có một tỷ lệ tương ứng với lực đánh, từ đó bộ xử lý sẽ quyết định mức âm lượng xuất ra sao cho phù hợp.

Thực chất, thuật ngữ diễn đạt chính xác hơn cho cảm ứng lức đánh phải là cảm ứng tốc độ (velocity sensitivity). Nguyên lý này hoàn toàn tương đồng với đàn piano cơ: trên đàn piano cơ, ngay cả khi dùng lực rất mạnh nhưng lại từ từ nhấn phím xuống, âm thanh phát ra cũng không thể lớn được, bởi vì búa đàn gõ vào dây là nhờ lực quán tính.

Nhiều nhà sản xuất đàn piano điện đã thiết kế độ nhạy phím thành nhiều cấp độ khác nhau. Thông thường, các dòng đàn piano điện dành cho người mới bắt đầu sẽ có từ 3 đến 5 mức, trong khi các dòng phân khúc trung và cao cấp có thể lên tới khoảng 100 mức (theo chuẩn âm thanh, độ nhạy phím trải dài từ 0 đến 127, tổng cộng có 128 mức).

Người chơi có thể tùy chỉnh mức độ nhạy cảm ứng này dựa trên thói quyen chơi đàn của cá nhân, hoặc chọn chế độ “Tắt” (Off/Fixed). Khi tắt tính năng này, dù gõ phím với lực mạnh hay nhẹ đi chăng nữa, mức âm lượng phát ra sẽ luôn bằng nhau.

Cơ cấu bộ thoát (Escapement / Let off)

Cơ cấu bộ thoát tồn tại trên đàn pian cơ nhằm mục đích thực hiện kỹ thuật nhấn lặp nốt nhanh (repetition).

Vậy làm thế nào để thực hiện được việc lặp nốt nhanh? Nếu chúng ta hình dung bệ phím hoạt động như một chiếc bập bênh thì cơ cấu đòn bẩy đơn giản chính là cách dễ kiểm soát nhất để thực hiện chuỗi lặp nốt nhanh.

Tuy nhiên, nếu thiết kế bệ phím theo nguyên lý đòn bẩy đơn giản như vậy sẽ nảy sinh một vấn đề: bạn nhấn giữ phím đàn mà không buông, búa đàn sẽ liên tục tì chặt vào dây đàn, khiến dây đàn không thể rung động tự nhiên để duy trì âm thanh.

Nếu như vậy, cơ chế này chỉ có giữ mà không có thoát. Do đó, những bậc tiền bối đi trước đã sáng chế ra cơ cấu gõ dây như chúng ta thấy ngày nay (sau nhiều lần cải tiến).

Thông qua phím đàn, hệ thống đòn bẩy được kích hoạt để truyền cơ năng cho búa đàn. Búa đàn chuyển hóa cơ năng thành động năng, lao vào gõ lên dây đàn bằng lực quán tính, sau đó ngay lập tức thoát ra và rơi xuống tự nhiên nhờ trọng lực. Nhờ vậy, ngay cả khi vẫn đang nhấn giữ phím, búa đàn đã rời khỏi dây, đồng thời lúc này bộ chặn âm vẫn đang được nâng lên, cho dây đàn tiếp tục ngân vang.

Nhưng cơ chế này làm thế nào để thực hiện được kỹ thuật lặp nốt nhanh?

Lúc này, hệ thống đòn bẩy gần như ở trạng thái cân bằng và bộ chặn âm vẫn đang được giữ ở trên cao. Nếu ngay khoảng khắc này tiếp tục dùng lực nhấn phím xuống một lần nữa, búa đàn vẫn có thể gõ vào dây thêm lần nữa, và cứ thể lặp lại liên tục… Người chơi không cần phải đợi phím đàn nảy về vị trí ban đầu hoàn toàn rồi mới đánh tiếp, giúp tiết kiện được một nửa chu kỳ thời gian gõ phím.

Tin chắc rằng bạn đã hiểu rõ về cơ cấu bộ thoát của đàn piano cơ rồi, bây giờ chúng ta hãy quay lại với đàn piano điện.

Đàn piano điện không cố gắng mô phỏng chính xác bộ máy cơ phức tạp bên trong của bộ thoát, mà mục đích chính là mô phỏng hiệu ứng lắp nốt này. Nghĩa là, hệ thống phải cho phép người chơi đánh ra tiếng ngay cả khi phím đàn chưa hoàn toàn nảy về vị trí ban đầu.

Vậy đàn piano điện thực hiệu điều này bằng cách nào? Giải pháp phổ biến nhất là sử dụng Hệ thống 3 cảm biến (Triple Sensor):

Nguyên lý hoạt động của nó lại khá giống với cơ chế cảm ứng lực đã đề cập ở phần trước. Điểm chạm thứ 3 được bổ sung nhằm nhận diện thao tác lặp phím khi chưa nhả hết chu kỳ.

Hiện nay, một số nhà sản xuất cũng sử dụng các giải pháp khác để thay thế cho hệ thống 3 cảm biến vật lý. Ví dụ như dòng PX-S của Casio, họ sử dụng hệ thống 2 cảm biến kết hợp với các thuật toán phần mềm thông minh để đạt được hiệu quả lạp nốt tương tự.

Thực chất, việc mô phỏng cơ cấu bộ thoát đúng nghĩa không chỉ dừng lại ở việc tạo ra được hiệu ứng âm thanh lặp nốt, ma còn phải tái tạo cảm giác “hẫng” nhẹ ở đầu ngón tay khi nhấn phím xuống từ từ, cũng như một chút độ rung truyền lại phím khi búa đàn rơi về giống hệt như trên đàn piano cơ. Hiện tại. môt số dòng đàn piano điện cao cấp cũng đã bắt đầu tích hợp những tính năng cơ học chân thực này.

Nguyên lý hoạt động của đàn piano điện: Tái tạo âm sắc

Phần này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về hai công nghệ tại tạo âm sắc cốt lõi là “Sampling” (Lấy mẫu âm thanh) và Physical Modeling (Mô hình hóa vật lý), nhằm giúp các bạn nắm được những nguyên lý cơ bản nhất.

Lấy mẫu âm sắc (Sampling)

Thuật ngữ lấy mẫu có nghĩa là thu âm và lưu trữ lại âm thanh thực tế của một cây đại dương cầm (Acoustic Grand Piano), để sau đó hệ thống có thể phát ra âm thanh càng giống với piano cơ nguyên bản càng tốt.

Bạn có biết tại sao đàn piano điện lại được gọi là “Digital Piano” (Đàn piano kỹ thuật số) không?

Thực ra, tên gọi này xuất phát từ việc âm thanh thu lại được lưu trữ và vận hành dưới dạng tín hiệu kỹ thuật số của hệ nhị phân (gồm các số 0 và 1), nguyên lý đặt tên này cũng tương tự như máy ảnh kỹ thuật số (Digital Camera).

Vì vậy, công nghệ lấy mẫu thực chất còn được gọi là lấy mẫu kỹ thuật số.

Trong công nghệ lấy mẫu kỹ thuật số, tốc độ lấy mẫu và độ sâu của bit là hai thông số cực ky quan trọng ảm hưởng trực tiếp đến chất lượng âm thanh (chúng ta sẽ phân tích sâu hơn ở phần sau).

Mỗi nốt nhạc trên đàn piano cơ, khi được gõ với các mức lức khác nhau, sẽ tạo ra vô số sự biến đổi âm thanh cực kỳ đa dạng. Điều này bao gồm độ dài của âm chín, cường độ của âm gốc, thời gian kéo dài và thời điểm tắt của từng âm bồi… Phức tạp hơn nữa, động năng từ búa gỗ còn truyền sang các dây đàn khác tạo ra sự cộng hưởng, mang lại những sắc thái âm thanh vô cùng tinh tế.

Việc đàn piano điện có thể mô phỏng chi tiết những âm thanh này không hề dễ dàng. Do đó, các nhà sản xuất hàng đầu phải tiến hành thu âm từ nhiều chiều không gian khác nhau, kết hợp cùng các công nghệ tinh chỉnh đỉnh cao để đạt được hiệu quả tối ưu.

Sau đây là phần giải thích ngắn gọn một số khía cạnh của công nghệ lấy mẫu:

Mật độ lấy mẫu

Trên đàn piano cơ, mỗi khi bạn nhấn một phím, sẽ có một âm thanh với cao độ tương ứng phát ra.

Trước đây, do giới hạn về dung lượng bộ nhớ, các nhà sản xuất đàn piano điện không thể thu âm riêng biệt cho từng phím. Họ chỉ có thể thu âm 1 nốt cho mỗi cụm 3 hoặc 5 nốt trên toàn bộ 88 phím, sau đó dùng công nghệ mô hình hóa thuật toán để kéo giãn cao độ của mẫu thu nhằm lắp đầy các nốt bị thiếu.

Hiện nay, khi dung lượng bộ nhớ đã tăng lên, việc lấy mẫu ngày càng trở nên dày đặc hơn. Các thương hiệu đàn piano điện tiềm lực đa phần đều áp dụng công nghệ lấy mẫu từng phím, nghĩa là toàn bộ 88 phím đều được thu âm và ghi lại riêng biệt.

Độ dài thời gian lấy mẫu

Khi nhấn một phím trên đàn piano cơ, âm thanh có thể ngân vang từ 5 đến 30 giây (tùy thuộc vào lực gõ búa và việc nốt đó nằm ở dải âm trầm hay cao).

Bị giới hạn bởi dung lượng bộ nhớ và giá thành chip xử lý, các dòng đàn piano điện giá rẻ thường không ghi lại trọng vẹn toàn bộ đoạn âm thanh dài này. Thay vào đó, chúng bị cắt bớt và chỉ phát lại từ 3 đến 5 giây đầu của đoạn mẫu, sau đó hệ thống sẽ phát lặp lại đoạn đó đồng thời tự động giảm đần âm lượng để tạo hiệu ứng tắt âm. Tuy nhiên, độ ngân vang giảm dần này khi nghe sẽ không tự nhiên và liền mạch như trên đàn piano cơ.

Các dòng đàn piano điện phân khúc cao cấp, nhờ được trang bị bộ nhớ dung lượng lớn và chip xử lý hiệu năng cao, có thể lưu trữ mẫu âm thanh dài từ 8 giây trở lên. Điều này giúp ghi lại một cách trọn vẹn và chân thực hơn rất nhiều quá trình tắt dần tự nhiên của âm thanh.

Số lớp lẫy mẫu

Như đã đề cập ở trên, âm lượng và âm sắc của đàn piano cơ sẽ thay đổi dựa vào lực đánh của ngón tay.

Đàn piano điện phân khúc thấp, do hạn chế về ROM, thường chỉ lấy mẫu đơn lớp. Nghĩa là, mỗi nốt nhạc chỉ được thu âm lại dưới một mức lực gõ duy nhất. Để tạo ra sự thay đổi khi người chơi đánh mạnh – nhẹ, hệ thống sẽ dùng công nghệ lọc động (Dynamic Filtering) để mở rộng các tần số âm bồi cao khi đàn mạnh, âm thanh sẽ sáng hơn. Nhờ vậy, dòng đàn lấy mẫu đơn lớp vẫn mang lại cảm giác thay đổi âm sắc theo lực gõ.

Tuy nhiên, âm sắc tạo ra từ các bộ lọc động này chỉ có thể mô phỏng một cách gần giống quy luật biến đổi tự nhiên. Nó rất khó tái tạo được dải động thực sự của đàn piano cơ. Nếu những người có đôi tai nhạy khi nghe kỹ sẽ thấy âm sắc hơi đơn điệu và thiếu sức sống.

Ngày nay, các nhà sản xuất lớn đều thực hiện lấy mẫu đa lớp cho cùng một phím đàn. Tức là họ sẽ thu âm một phím dưới nhiều mức lực đánh khác nhau: 2 lớp, 3 lớp, 4 lớp… thâm chí một số dòng đàn có thể đạt tới 10 lớp. Sự cải tiến này làm tăng đáng kể sự đa dạng trong biến đổi âm sắc của từng nốt nhạc, giúp biểu cảm người chơi trở nên phong phú hơn rất nhiều.

Lấy mẫu âm thanh nổi (Stereo)

Âm thanh nổi (Stereo) là gì? Hiểu đơn giản là có sự khác biệt về mặt không gian giữa âm thanh mà hai trái – phải của chúng ta tiếp nhận được. Do vị trí tiếp nhận khác nhau, mọi âm thanh vật lý trong tự nhiên chúng ta nghe thấy đều là âm thanh nổi.

Để mang lại trải nghiệm thính giác chân thực nhất, đàn piano điện thường sử dụng lấy mẫu stereo: thu âm băng hệ thống micro đặt ở cả hai bên, sau đó khi đàn, âm thanh cũng được phát ra độc lập qua hai kênh loa để tạo không gian 3 chiều.

Bên cạnh đó, các chi tiết đặc trưng của đàn piano cơ như: Cộng hưởng dây đàn (String Resonance), Cộng hưởng bộ chặn âm (Damper Resnance), Tiếng ồn búa gõ (Hammer Noise), Tiếng ồn đạp pedal (Pedal Noise)… cũng được tính toán vào. Những yếu tố được ví như linh hồn của piano này mới chính là thứ thách khó nhằn nhất trong việc mô phỏng âm sắc. Rất may, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tính, rất nhiều rào cản kỹ thuật này đang đàn được giải quyết.

Mô hình hóa vật lý (Physical Modeling)

Mô hình hóa vật lý là gì?

Mô hình hóa vật lý là quá trình sử dụng các mô hình toán học và thuật toán để tái tạo lại các phản ứng vật lý cũng như tương tác đặc trưng của những thành phần cơ học và điện tử, nhằm tạo ra những bản sao âm thanh cực kỳ sống động.

Trong lĩnh vực âm nhạc, mô hình hóa vật lý là một kỹ thuật tổng hợp âm thanh nhằm mô phỏng lại quá trình tạo ra âm thanh vật lý trên các nhạc cụ Acoustic truyền thống.

Ví dụ, giữa lực đánh hoặc tốc độ gõ phím luôn có một tỷ lệ thuận với âm lượng và âm sắc. Các kỹ sư có thể xây dựng một phương trình cho mối tương quan này. Dĩ nhiên, các mô hình này không hoạt động đơn lẻ một mình, chúng bị ảnh hưởng chéo bởi nhiều yếu tố như chất liệu dây đàn, kích thước dây… và mỗi chi tiết đều có một thuật toán chuyên dụng riêng biệt.

Chúng ta có thể hiểu công nghệ mô hình hóa vật lý giống như một phần mềm máy tính có khả năng giải quyết theo thời gian thực một loạt các phương trình toán học tuân thủ chặt chẽ định luật vật lý tự nhiên. Các biến số của phương trình này bao gồm: chất liệu, độ dài, kích thước, độ căng của dây đàn, tốc độ chuyển động búa, độ cứng/mềm của nỉ búa đàn, chất liệu và hình dáng của bảng cộng hưởng… lên tới hàng chụ, thậm chí hàng trăm thông số. Những biến số này được nạp vào hệ thống thông qua thao tác chạm trên bàn phím, kết quả tính toán sau đó được truyền ngay lập tức đến card âm thanh để chuyển hóa thành tiếng đàn.

Tại sao không gọi là piano mô hình hóa?

Liệu có ai cảm thấy việc ấn định tên gọi cho đàn piano điện là Digital Piano có phần thiếu công bằng không? Tại sao không gọi là đàn piano mô hình hóa (Modeling Piano)? Phải chăng chỉ vì công nghệ Lấy mẫu ra đời trước nên đã định hình luôn cái tên này?

Thực tế, mô hình hóa vật lý hoàn toàn không phải là một công nghệ mới. Hàng thế kỷ trước, các nhà vật lý học lỗi lạc như Newton, Helmholt hay Reyleigh đã đặt nền móng nghiên cứu và mô phỏng âm thanh của nhạc cụ.

Lĩnh vực này đặc biệt bùng nổ vào những năm 80 của thế kỷ trước, nhưng bối cảnh công nghệ lúc đó khác xa bây giờ. Chúng ta đều biết tổng hợp âm thanh bằng mô hình hóa vật lý đòi hỏi một khả năng tính toán khổng lồ. Những siêu máy tính mạnh nhất thời bấy giờ cũng phải mất hàng giờ hoạt động hết công suất mới xuất ra được vỏn vẹn vài giây âm thanh.

Thế hệ đàn piano kỹ thuật số đầu tiên của chúng ta thực chất chính là những phiên bản chuyên dụng được tách ra từ các Synthesizer vào đầu thập niên 1980. Lúc bấy giờ Synthesizer đã khá hoàn thiện và có thể tạo ra chuỗi âm thanh rất hay. Một trong những tính năng tiêu chuẩn của Synthesizer là khả năng tạo ra giả lập âm piano và các nhạc cụ thông thường khác. Sự thành công này đã dẫn đến việc tách ra thành một nhánh nhạc cụ độc lập mà chúng ta gọi là đàn piano kỹ thuật số. Do vậy, vấn đề tên gọi không nằm ở việc công nghệ nào xuất hiện trước, mà nằm ở công nghệ nào được áp dụng hoàn thiện và thương mại hóa thành công trên đàn piano điện trước tiên.

Sở dĩ mô hình hóa vật lý có thể phát triển tốc độ như hiện nay là nhờ sự thăng tiến vượt bậc của ngành khoa học máy tính. Sự nâng cấp mạnh mẽ về hiệu năng của CPU đã cho phép những phép toán mô phỏng khổng lồ được giải mã và xuất âm thanh ngay lập tức.

Hiện tại, nền tảng âm thanh dựa trên mô hình hóa vật lý thuần túy nổi tiếng và hoàn thiện nhất có thể kể đến phần mềm âm thanh ảo Pianoteq. Còn ở mảng phần cứng thì đàn piano điện sử dụng công nghệ mô hình hóa vật lý 100%, đại diện tiêu biểu nhất chính là dòng V-Piano của thương hiệu Roland. Các bạn đam mê công nghệ có thể tìm hiểu thêm về model này.

Ý nghĩa của mô hình hóa vật lý

Mô hình hóa vật lý có thể tái tạo hoàn toàn chất âm của đàn piano cơ không?

Về mặt lý thuyết, vì toàn bộ mô hình đều tuân theo các định luật vật lý tự nhiên, nên chỉ cần thiết lập được toàn bộ các biến số ảnh hưởng đến âm thanh, sau đó liên tục căn chỉnh thông số, thì âm thanh xuất ra sẽ cực kỳ sát với âm thanh thực tế. Tuy nhiên, hành trình để đạt được điều đó ở thực tiễn vẫn còn rất nhiều thách thức…

Nhưng, ý nghĩa thực sự của mô hình hóa vật lý không chỉ nằm ở việc nó giả lập đàn piano cơ giống đến mức nào, mà nằm ở sự tự nhiên và khả năng biểu đạt sắc thái phong phú của nó.

Các thông số trong mô hình hóa vật lý đều có thể can thiệp tùy chỉnh và có tính liên tục. Nó phản hồi lại tín hiệu đầu vào từ tay người chơi để tạo ra âm thanh, do đó đầu ra mang tính không ổn định và luôn biến đổi uyển chuyển tùy thuộc vào tính chất của thao tác điều khiển. Nói cách khác, công nghệ này rất động (Dynamic), đặc điểm này giống hệ với quá trình cơ học gõ búa sinh âm thanh ngoài đời thực. Thậm chí, nó còn có thể phá vỡ giới hạn vật lý để tạo ra những hiệu ứng mà một cây đàn piano cơ không bao giờ làm được.

So sánh giữa công nghệ Lấy mẫu (Sampling) và mô hình hóa vật lý (Physical Modeling)

Công nghệ lấy mẫu (Sampling) thực chất là quá trình phát lại một tệp âm thanh được thu sẵn, do đó, xét về cao độ và chất âm nguyên bản thì nó vô cùng chân thực. Tuy nhiên, sản sample giống như một bức ảnh chụp tĩnh: âm thanh được ghi lại không một không gian cụ thể, với một lực đàn cụ thể. Dù bạn có đánh ra sao thì bản chất gốc của mẫu âm đó vẫn giữ nguyên, bởi vì nó ở trạng thái tĩnh.

Ngược lại, mô hình hóa vật lý cho phép hệ thống tính toán hàng loạt các thông số liên quan đến thuộc tính vật lý như chất liệu dây, kích thước thùng đàn… vì vậy bản chất của nó là cực kỳ động.

Nếu so sánh một cách hình tượng: Lấy mẫu giống như việc bạn được cấp sẵn một hộp bút với các màu sắc được pha cố định để vẽ tranh, còn mô hình hóa vật lý thì giống như bạn được cấp một bộ cọ và khay màu nước để tự do hòa trộn theo cảm xúc.

Về mặt phần cứng:

Vì công nghệ lấy mẫu cần lưu trữ các tệp âm thanh dung lượng lớn, nên yêu cầu về bộ nhớ (RAM/ROM) là cực kỳ khắc khe. Gần như cứ thêm một biến số, nhu cầu về dung lượng bộ nhớ sẽ tăng gấp đôi.
Mô hình hóa vật lý là quá trình máy tính tính toán dữ liệu tốc độ cao để tự sinh ra âm thanh theo thời gian thực, nên nó đòi hỏi sức mạnh xử lý của chip (CPU) vô cùng lớn, nhưng lại gần như không tiêu tốn dung lượng bộ nhớ lưu trữ.

Để khắc phục tình trạng ngắt quãng hay thay đổi âm sắc quá đột ngột khi chuyển đổi giữa các lớp layer (trong công nghệ lấy mẫu đa lớp), hiện nay một số nhà sản xuất đàn piano điện đã khép léo áp dụng giải pháp lại: kết hợp Lấy mẫu + Mô hình hóa vật lý để hoàn thiện chất âm. Sự giao thoa này đã làm lu mờ ranh giới phân định giữa đàn piano điện thuần lấy mẫu và đàn piano điện thuần mô hình hóa, đồng thời thúc đẩy hiệu suất trình diễn tiến gần hơn đến sự cá nhân hóa và tính nguyên bản sống động nhất.

Hệ thống pedal của đàn piano điện

Đàn piano điện hiện nay thường được trang bị hệ thống 1 pedal (Sustain) hoặc 3 pedal. Trong phần này, chúng ta sẽ kết hợp với nguyên lý hoạt dộng của pedal trên đàn piano cơ để tìm hiểu chi tiết về vai trì của từng pedal trên đàn piano điện, cũng như khái niệm half pedal (nửa pedal).

Pedal bên phải (Sustain pedal / Damper pedal) và chức năng half pedal

Trên đàn piano cơ, pedal bên phải là pedal vang âm (Sustain pedal). Chức năng của pedal bên phải trên hệ thống 3 pedal của đàn piano điện cũng hoàn toàn tương tự.

Nếu cây đàn piano điện của bạn chỉ có 1 pedal duy nhất (pedal rời), thì đó chính là pedal vang âm. Một số người còn gọi nó là pedal bộ chặn âm (Damper pedal), bởi vì cơ chế cơ học của nó trên đàn piano cơ là nhấc toàn bộ hệ thống chặn âm (Damper bằng nỉ) ra khỏi dây đàn để âm thanh ngân vang.

Trên đàn piano điện, pedal vang âm hoạt động như một công tắc điện tử. Khi đạp xuống, nó sẽ điều khiển các nốt nhạc được đánh ra mô phỏng lại độ ngân và quá trình tắt dần âm thanh tự nhiên của đàn piano cơ.

Vấn đề được quan tâm nhiều nhất đối với pedal Sustain vang âm của đàn piano điện là: Nó có hỗ trợ chức năng Half pedal (Nửa pedal) hay không?

Trên đàn piano cơ, cơ chế cơ học cho phép người chơi nhấc bộ chặn âm (Damper) ra khỏi dây đàn từ từ, tạo ra những khoảng hở rất nhỏ (chỉ khoảng 1mm – khi phần nỉ chặn âm chỉ vừa chạm nhẹ vào dây). Trạng thái nửa vời này mang lại cho nghệ sĩ khả năng kiểm soát độ vang và âm sắc một cách cực kỳ linh hoạt và tinh tế.

Đàn piano điện cần phải mô phỏng lại dải kiểm soát này. Để sử dụng được tính năng này trên đàn piano điện, cần thỏa mẫn hai điều kiện:

Bản thân bo mạch của cây đàn phải hỗ trợ giải mã tín hiệu Half pedal
Thiết bị pedal cắm vào phải là loại hỗ trợ Half pedal (nhận diện độ nông sâu thông qua tín hiệu MIDI).

Các dòng đàn piano điện phân khúc cao cấp hầu hết đều tích hợp sẵn tính năng này. Tuy nhiên, ở phân khúc tầm trung giá rẻ, bạn cần kiểm tra thông số kỹ thuật trước khi mua nếu tính năng này thực sự cần thiết với bạn.

Lưu ý rằng các loại pedal nhựa hình vuông được tặng kèm đàn cho các cây đàn di động hoặc pedal kim loại giá rẻ thường chỉ đóng vai trò là một công tác Bật/Tắt đơn thuần và không thể thực hiện kỹ thuật Half pedal.

Pedal bên trái (Soft pedal / Una corda)

Trên cụm 3 pedal của đàn piano cơ, pedal ngoài cùng bên trái được gọi là Soft Pedal (Pedal giảm âm). Nó còn có một tên gọi chuyên môn là Una corda (trong tiếng Ý nghĩa là một dây). Tác dụng của nó là làm giảm nhẹ âm lượng, đồng thời thay đổi âm sắc giúp tiếng đan nghe mềm mại và mellow hơn.

Chức năng của pedal bên trái trên đàn piano điện cũng được mô phỏng tương tự: khi đạp xuống độ nảy của âm thanh bị nén lại, tiếng đàn trở nên bầu hơn và tổng thể âm lượng giảm đi một chút.

Pedal giữa (Sostenuto pedal / Practice pedal)

Trên Grand piano, pedal giữa là pedal vang âm chọn lọc (Sostenuto pedal). Còn trên đàn piano Upright, nó thường đóng vai trò là pedal thực hành (Practice pedal / Muffler pedal – dùng nỉ cản giữa búa và dây để giảm tối đa âm lượng, không làm phiền người khác).

Việc pedal giữa hoạt động như thế nào trên đàn piano điện thường khiến nhiều người mới chơi bối rối. Phần lớn đàn piano điện mô phỏng pedal giữa theo chức năng của Sostenuto pedal như trên Grand piano.

Nguyên lý hoạt động như sau: Khi bạn nhấn giữ một hoặc một vài nốt nhạc, sau đó đạp pedal giữa và thả tay ra, âm thanh của những nốt đó sẽ được giữ vang liên tục cho đến khi bạn nhả pedal. Các nốt nhạc được đánh sau khi đã đạp pedal giữa sẽ không bị vang nhòe vào nhau.

Thực tế, pedal giữa rất hiếm khi được sử dụng ngay cả trên đàn piano cơ, chỉ có một số ít các tác phẩm cổ điển kinh điển mới yêu cầu kỹ thuật đặc thù này.

Chính vì ít được sử dụng, trên các dòng đàn piano điện cao cấp, chức năng của pedal giữa thâm chí cả pedal trái thường không cố định. Người dùng có thể thiết lập lại trong phần cài đặt để biến nó thành pedal điều khiển âm lượng tổng, chuyển đổi âm sắc, bật/tắt hiệu ứng loa xoay cho tiếng Organ, hoặc dùng để điều khiển ngắt nhịp cực kỳ tiện lợi.

Hệ thống âm thanh của đàn piano điện

Đàn piano điện là một thể thống nhất bao gồm các quá trình: cảm biến phím (nhận diện lực đánh), đọc dữ liệu, xử lý tính toán tức thời và phát âm thanh qua hệ thống Audio (ngoại trừ các dòng stage piano – piano điện sân khấu không có loa tích hợp). Âm thanh cuối cùng mà chúng ta nghe được phát ra chính từ hệ thống âm thanh này, do đó, đây là một mắt xích cực kỳ quan trọng quyết định chất lượng cây đàn.

Hệ thống âm thanh của đàn piano điện bao gồm nguồn âm, bộ khuếch đại công suất và hệ thống loa. Chức năng của hệ thống này hoàn toàn tương đương với bảng cộng hưởng trên một cây đàn piano cơ.

Nguồn âm là các tín hiệu mẫu âm thanh được lưu trữ bên trong bo mạch của đàn. Dưới đây, chúng ta sẽ đi sâu vào phân tích vai trò của amply và loa.

Bộ khuếch đại công suất

Amply là thiết bị cung cấp năng lượng để điều khiển loa hoạt động. Tác dụng chính của nó là khuếch đại công suất của tín hiệu âm thanh đầu vào từ nguồn âm, sau đó truyền đến loa để chuyển hóa thành sóng âm.

Hiện nay trên thị trường, các mẫu đàn piano điện từ phân khúc phổ thông đến cao cấp thường được trang bị từ 2 đến 12 loa, cung cấp mức công suất đầu ra trải dài từ 12W đến 360W.

Tại sao lại có sự chênh lệch lớn về công suất như vậy? Chúng ta hãy cùng phân tích mối quan hệ giữa công suất đầu ra của hệ thống và khả năng cảm nhận sự thay đổi âm lượng của tai người:

Mức thay đổi âm lượng nhỏ nhất mà hầu hết tai người có thể nhận biết được là 3 dB.
Để âm lượng tăng thêm 3 dB, hệ thống đòi hỏi phải tăng gấp đôi công suất đầu ra của amply (tính bằng Watt).

dB	Công suất (W)	Dynamics
64	0.015	ppp
67	0.03	ppp
70	0.06	pp
73	0.12	pp
76	0.24	p
79	0.48	p
82	0.96	mp/mf
85	1.92	mp/mf
88	3.84	f
91	7.68	f
94	15.36	ff
97	30.72	ff
100	61.44	fff
103	122.88	fff

Bảng số liệu trên phân tích Dynamic dựa trên các phép đo từ những cây đại dương cầm hòa nhạc phổ biến: Bösendorfer 290, Steinway Model D và Yamaha CFIIIS.

Dải Dynamic của một cây đàn piano tiêu chuẩn có thể trải dài từ mức âm lương êm ái nhất khoảng 64dB đến mức âm lượng tối đa là 103dB. Giả sử một thông thống âm thanh có hiệu suất cực cao chỉ cần 0.015W để tạo ra 64dB. Dĩ nhiên, điểm xuất phát của mỗi hệ thống sẽ khác nhau, phụ thuộc vào kích thước, số lượng loa cũng như độ phức tạp của các nốt nhạc được đánh lên.

Trong piano, “f” và “p” thường dùng để biểu thị độ mạnh nhẹ của âm thanh: ppp (cực kỳ cực kỳ nhẹ) – pp (cực nhẹ) – p (nhẹ) – mp/mf (trung bình) – f (mạnh) – ff (rất mạnh) – fff (cực kỳ cực kỳ mạnh). Ở đây, “p” và “f” không có tiêu chuẩn âm lượng tuyệt đối mà chỉ thể hiện một phạm vi phản hồi cường độ.

Từ bảng số liệu trên, có thể thấy khái niệm tăng trưởng theo cấp số nhân thực chất cũng xảy ra bên trong bộ khuếch đại công suất. Hãy lưu ý vài dòng dữ liệu cuối, ở những mức cuối cùng, âm lượng chỉ tăng lên 3dB nhưng công suất mà amply yêu cầu lại tăng lên rất lớn.

Khi âm thanh vượt quá giới hạn chịu đưng của hệ thống âm thanh, hệ thống sẽ tiến hành giới hạn biên độ, dẫn đến hiện tượng méo tiếng.

Ngay cả với những cây đàn piano điện cao cấp, nếu bạn liên tục chơi ở mức âm lượng tối đa, âm thanh cũng có thể bị méo. Ngoài việc làm méo tiếng, việc để hệ thống hoạt động quá tải trong thời giam dài còn có nguy cơ làm hỏng amply và loa.

Do đó, khi chơi đàn, tốt nhất không nên cài đặt âm lượng vượt quá 90% tổng âm lượng, lý tưởng nhất là giữ ở mức 75 – 80%.

Trên thị trường, khá hiếm các mẫu đàn piano điện có thể tạo ra công suất đầu ra trên 100W. Nhiều mẫu đàn công suất lớn còn trang bị amply và loa riêng biệt cho từng dải tầ số âm trầm và âm cao, nhằm tách biệt dải tần số cao (cần công suất thấp) và dải tần số thấp (cần công suất cao).

Một số mẫu đàn còn chia hệ thống âm thanh thành 3 hệ thống phụ độc lập, dành riêng cho âm trầm (bass), âm trung (mid) và âm cao (treble). Đây chính là hệ thống bi-amp (amply kép) hoặc tri-amp (amply 3 dải). Bằng cách sử dụng các amply và loa được tối ưu hóa riêng cho từng dải tần số cụ thể, thay vì đẩy toàn bộ phổ âm thanh vào một hệ thống chung, công nghệ này giúp cải thiện đáng kể hiểu ứng âm thanh và hiệu năng công suất.

Loa

Loa là bộ phận cuối cùng làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành tiếng.

Hiện nay, các cây đàn piano điện cơ bản đều sử dụng công nghệ lấy mẫu âm thanh nổi (Stereo Sampling), do đó chúng thường được trang bị hệ thống âm thanh Stereo, nghĩa là loa cũng được ghép nối theo kênh trái (Left) và phải (Right).

Các mẫu đàn piano điện rẻ nhất trên thị trường thường được trang bị một loa toàn dải ở mỗi bên. Toàn dải ở đây có nghĩa là dải tần số khá rộng. Các loa toàn dải phổ thông hiện nay có thể bao phủ dải tần từ 50Hz – 25.000Hz, một số dải âm trầm thậm chí có thể xuống tới mức 30Hz.

Phạm vi tần số mà tai người có thể nghe được là từ 20Hz – 20.000Hz.

Âm trầm (Low): Dưới 200Hz. (Dưới 50Hz thường được gọi là cực trầm – Sub bass.
Âm trung (Mid): Dải tư 200Hz – 6000Hz.
Âm cao (High): Trên 6000Hz.

Chúng ta biết rằng loa toàn dải về cơ bả đã bao phủ toàn bộ dải tần số âm thanh mà tai người có thể nghe thấy. Tuy nhiên, đáp ứng tấn số của loa không chỉ phụ thuộc vào dải tần của nó mà còn ở độ phẳng hay độ chính xác.

Nếu bạn gửi nhiều tín hiệu với các tần số khác nhau nhưng cùng mức âm lượng vào một chiếc loa toàn dải, sau đó đo âm lượng đầu ra khi loa phát ra những âm thanh này, chúng ta sẽ thấy đường cong đáp ứng tần số của loa. Kết quả cho thấy loa toàn dải có tính chất phẳng trên toàn dải tần, nhưng ở phần đỉnh và phần đáy của phổ âm, âm lượng sẽ bị sụt giảm.

Điều đó, có nghĩa là nó không thể truyền tải tín hiệu nguồn âm một cách thật sự chính xác. Khả năng thể hiện ở các dải siêu trầm và âm cao đều hơi yếu. Do đó, âm thanh tổng thể nghe sẽ khá phảng và độ nổi không quá mạnh mẽ.

Loại loa toàn dải này thường được trang bị trên các mẫu đàn piano điện dành cho người mới bắt đầu, do bị chi phối bởi yếu tố chi phí và không gian (thiết kế thân đàn nhỏ gọn).
Các mẫu đàn piano điện cao cấp thường sẽ sử dụng ba loại loa, với mỗi loại được tối ưu hóa riêng cho tần số âm trầm, âm trung hoặc âm cao.

Loa siêu trầm (Woofer) thường được thiết kế khá lớn Chúng ta biết rằng âm thanh truyền trong không khí nhờ vào sự dao động của không khí, và việc tái tạo dải âm trầm đòi hỏi một lượng lớn không khí dịch chuyển. Vì vậy, cần có diện tích bề mặt lớn của loa trầm để đẩy không khí. Ở đây, loa siêu trầm đóng vai trò chủ đạo ảnh hưởng đến cảm nhận tổng thể của chúng ta về âm sắc piano.

Loa dải cao (Tweeter) có kích thước rất nhỏ, chủ yếu đảm nhiệm việc tái hiện các chi tiết âm cao của đàn piano.

Ngoài ra, cách bố trí vị trí loa cũng rất quan trọng. Tần số thấp có xu hướng lan tỏa ra mọi hướng, trong khi tần số âm thanh càng cao thì tính định hướng cần mạnh. Điều này có nghĩa là việc sắp xếp vị trí chính xác cho loa tweeter lại càng quan trọng hơn.

Trên đàn piano điện, hầu hết các loa dải trung và thấp được đặt dưới bàn phím vì ở đó có không gian rộng rãi. Yêu cầu về tính định hướng của tần số cao đòi hỏi các loa tweeter thường được bố trí ở một vị trí nào đó trên mặt đàn để hướng âm thanh phát thẳng tới khu vực ngang đầu người chơi.

Phân loại đàn piano điện: Có mấy loại?

Việc phân loại đàn piano điện sẽ liên quan đến một số yếu tố đan xen. Ví dụ, nếu phân loại con người theo giới tính thì có nam và nữ, theo độ tuổi thì có trẻ em và người già… nhưng trong nam giới cũng có trẻ em, và trong số người già cũng có phụ nữ.

Đàn piano điện cũng tương tự như vậy, đặc biệt là hiện nay khi các loại đàn piano được ra mắt trên thị trường ngày càng đa dạng, các yếu tố đan xen cũng ngày một nhiều hơn.

Xét về ngoại hình, có thể chia thành: Đàn piano điện di động (Portable), đàn piano điện dáng đứng (Upright) và đàn piano điện dáng đại dương cầm (Grand).
Xét về chức năng, có thể chia thành: Đàn piano điện truyền thống (thuần piano) và đàn piano điện đa chức năng.
Xét về mục đích sử dụng, có thể chia thành: Đàn piano điện gia đình và đàn piano điện biểu diễn sân khấu (Stage piano).

Ngoài ra còn có dòng piano điện lai (hybird) được trang bị bộ máy cơ đánh gõ như đàn cơ và đây có lẽ là đặc điểm chính để phân biệt dòng đàn này với đàn piano điện thông thường.

Đàn piano điện di động (Portable)

Tính di động rất dễ hiểu, chính là để thuận tiên cho người khuân vác, di chuyển hoặc mang ra ngoài, với trọng lượng thường rơi vào khoảng 10 đến 20kg. Mặc dù nhiều mẫu đàn di động thuộc phân khúc phổ thông, nhưng di động không đồng nghĩa với giá rẻ. Ví dụ như các mẫu Yamaha P-515 hay Roland FP-90X cũng có mức giá từ 30 triệu trở lên, và các dòng đàn piano điện biểu diễn về cơ bản đều mang thiết kế di động.

Thông thường, cấu hình xuất xưởng nguyên bản khá đơn giản bao gồm thân đàn, nguồn điện, sách hướng dẫn và một pedal đơn. Tuy nhiên, hầu hết các đại lý khi bán ra sẽ phối kèm thêm chân chữ X hoặc chân chữ Z, thậm chí là kèm cả chân gỗ.

Đàn piano điện dáng đứng (Upright)

Là dòng đàn có ngoại hình trông giống như một cây đàn piano cơ dáng đứng. Những mẫu đàn này đều được trang bị sẵn hệ thống chân gỗ và bộ pedal đi kèm.

Đàn piano điện dáng đại dương cầm

Đúng như tên gọi, đây là loại đàn piano điện có thiết kế hình dáng tương tự như đại dương cầm (Grand piano). Vì phần đuôi đàn không cần chứa một bảng cộng hưởng quá lớn nên thông thường chúng sẽ ngắn hơn so với Giand piano cơ. Dòng đàn này thường có mức giá khá cao.

Ngoài ra, cần lưu ý: đàn piano điện dáng đại dương cầm không giống với đàn piano lại (hybrid).

Đàn piano điện thuần

Còn được gọi là đàn piano điện một chức năng, tức là loại đàn piano điện chỉ tập trung vào việc mô phỏng lại chân thực nhất đàn piano cơ. Chúng không có tính năng đệm nhạc tự động hoặc chỉ tích hợp các kiểu đệm piano rất cơ bản. Khi nhắc đến khái niệm đàn piano điện trong giao tiếp thông thường, người ta thường ngầm chỉ đến loại đàn này.

Đàn piano điện đa chức năng

Ngoài các chức năng và đặc điểm cơ bản của một cây đàn piano điện, dòng đàn này còn sở hữu gần như toàn bộ các chức năng của đàn organ keyboard, thậm chí còn được tích hợp một phần các tính năng của đàn Synthesizer.

Đàn piano điện biểu diễn sân khấu (Stage piano)

Là dạng đàn organ keyboard di động chuyên dùng để trình diễn trực tiếp trên sân khấu. Chúng có ngoại hình cực kỳ cá tính, chú trọng vào hệ thống nút bấm điều khiển thủ công, khả năng chuyển đổi chức năng nhanh chóng và có tích hợp một số chức năng của Synthesizer. Dòng đàn này không có loa tích hợp sẵn, bởi vì chúng thường được sử dụng kết hợp với amply ngoài hoặc hệ thống âm thanh PA. Mức giá của loại đàn này thường không thấp hơn 30 triệu.

Đàn piano điện lai cơ (hybrid)

Đàn piano lai là sự kết hợp hài hòa giữa đàn piano cơ và piano điện. Nó sở hữu bộ máy cơ đánh búa của đàn piano cơ (hoặc bộ máy đã được tinh chỉnh đôi chút), nhưng hoàn toàn không có dây đàn. Âm thanh được kích hoạt thông qua việc hệ thống búa gõ chạm vào các cảm biến truyền tín hiệu.

Cảm giác phím có thể nói là hoàn toàn không có sự khác biệt so với đàn piano cơ. Hơn nữa, nguồn âm thanh và hệ thống loa thường được trang bị rất cao cấp, bởi vì đây thuộc dòng đàn piano điện phân khúc flagship. Mức giá của chúng vì thế cũng rất đắt đỏ.

Bạn có thể đã từng nghe nói đến đàn piano câm hay Silent piano. Vậy, Silent piano là gì? Silent piano và Hybrid piano có gì khác biệt

Silent piano ra đời nhằm mục đích giúp người chơi luyện tập đàn mà không gây ồn ào, ảnh hưởng đến hàng xóm hay người xung quanh. Cụ thể, trên cơ sở của một cây đàn piano cơ nguyên bản, người ta sẽ lắp thêm một hệ thống tắt âm và hệ thống âm thanh kỹ thuật số, cho phép âm thanh khi đánh đàn được phát qua tai nghe hoặc các thiết bị ngoại vi khác.

Khi chức năng tắt tiếng được kích hoạt, búa đàn sẽ không gõ vào dây đàn nữa. Thay vào đó, hệ thống sẽ chuyển sang sử dụng công nghệ cảm biến quang học hoặc từ tính để ghi nhận toàn bộ chuyển động của phím đàn, sau đó truyền dữ liệu đó đến mô-đun nguồn âm thanh kỹ thuật số.

Về bản chất Silent piano vẫn là một cây đàn piano cơ, bởi vì nó giữ nguyên vẹn toàn bộ các đặc trưng cấu trúc vật lý của một cây đàn cơ có dây đàn, có bảng cộng hưởng. Trong khi đó, hybrid piano về bản chất lại là một cây đàn piano điện. Đây chính là ranh giới để phân biệt hai dòng đàn này.

Giải thích một số thuật ngữ thường gặp trên đàn piano điện

Phần này sẽ chọn lọc và giải thích một số thuật ngữ mà bạn thường xuyên bắt gặp khi tra cứu tài liệu về đàn piano điện, cũng như các thông số hoặc tính năng cần lưu ý khi chọn mua đàn.

Polyphony (Số đa âm / Phức điệu)

Polyphony là gì?

Polyphony là số lượng nốt nhạc tối đa mà một cây đàn piano điện có thể phát ra cùng một lúc.

Nếu ví mỗi nốt nhạc như một màu sắc của pháo hoa đang nở rộ, thì màu sắc mà chúng ta nhìn thấy chính là nốt nhạc đang phát ra và khoảng thời gian từ lúc mỗi màu xuất hiện đến khi biến mất chính là trường độ của nốt nhạc đó.

Với sự so sánh này, rất dễ hiều rằng số polyphony càng cao, số lượng nốt nhạc có thể thể hiện cùng lúc càng nhiều, tương đương với việc chúng ta có thể thấy càng nhiều màu sắc của pháo hóa cùng một lúc.

Tại sao đàn piano điện lại có thể tạo ra số polyphony lớn như vậy?

Hầu hết các mẫu đàn piano điện hiện nay đều có mức polyphony là 64, 128, 192, 256 thậm chí một số dòng lên tới 384 hoặc không giới hạn.

Bạn có thể thắc mắc đàn piano điện có 88 phím, chúng ta chỉ có 10 ngón tay. Cho dù dùng hết cả 10 ngón tay, mỗi ngón bấm một phím cùng lúc thì cũng chỉ tạo ra tối đa 10 nốt nhạc. Làm sao có thể chơi cùng lúc 32, 64 hay thậm chí 128 nốt được?

Quay lại ví dụ, chúng ta biết rằng khi một quả pháo hoa bắn lên trời và phát nổ, nó có thể hiển thị nhiều hơn một màu sắc. Đàn piano điện cũng vậy, khi bạn nhấn một phím, nốt nhạc được phát ra có thể chứa hai hoặc nhiều âm thanh cấu thành. Bởi vì đàn piano điện hiện nay về cơ bản đều sử dụng lấy mẫu âm thanh nổi như đã phân tích ở trên, có nghĩa là nhấn một phím sẽ phát ra ít nhất 2 âm thanh (kênh trái và phải). Giả sử nhấn một phím phát ra 2 âm thanh, 10 ngón tay cùng nhấn xuống cũng mới chỉ có 20 âm thanh. Vậy con số 64 hay 128 ở đâu ra?

Lúc này, pedal vang bắt đầu phát huy tác dụng. Khi bạn đạp pedal vang, những nốt nhạc được đánh đầu tiên sẽ tiếp tục ngân dài ngay cả khi bạn đánh thêm các nốt mới. Điều này giống như quả pháo hoa đầu tiên nở ra chưa kịp tắt, quả thứ hai lại tiếp tục nở, rồi đến quả thứ ba…

Ngoài ra, các hiệu ứng âm thanh (Reverb – tiếng vang, Chorus – hợp xướng), chế độ Dual, nhạc đệm tự động, hay thậm chí tiếng của Metronome đều hoạt động như những biến số làm nhân lên số lượng âm thanh phát ra. Nó giống như việc bạn đặt thêm vài bệ phóng pháo hoa bên cạnh và bắn cùng một lúc.

Tóm lại, qua những giải thích trên, chắc hẳn bạn đã hiểu tại sao piano điện lại cần và có thể tạo ra mức polyphony lớn đến vậy.

Sóng dừng (stading wave), âm cơ bản (fundamentals) và họa âm (overtones)

Âm thanh của đàn piano cơ được tạo ra bởi sự dao động của dây đàn, sau đó lan truyền trong không khí dưới dạng sóng âm. Mỗi nốt nhạc nó phát ra được hiện thực hóa thông qua sóng dừng (Standing Wave).

Sóng dừng là gì?

Hiểu theo nghĩa đen, dừng tức là ở lại, nhưng thực chất đây là một quá trình âm thanh suy giảm từ từ. Hãy tưởng tượng chúng ta cố định một đầu sợi dây, sau đó truyền một xung lực 0.5 bước sóng vào đầu kia.

Bây giờ chúng ta cùng xem xét quá trình này:

Như có thể thấy từ hình minh họa, khi xung lực đi đến điểm cuối, nó sẽ dội ngược lại và quay trở về từ hướng ngược lại. Khi về đến điểm bắt đầu, nó lại tiếp tục bị phản xạ đi. Chu kỳ này cứ lặp đi lặp lại cho đến khi động năng của sợi dây bị tiêu hao hết.

Nếu di chuyển đầu bên trái lên xuống liên tục, nó sẽ tạo ra một chuỗi các gợn sóng. Các sóng này truyền đi, chạm vào điểm cuối, phản xạ lại và chạm vào điểm đầu rồi lại tiếp tục phản xạ. Khi có hai sóng giống hệt nhau di chuyển theo hai hướng ngược nhau, chúng sẽ giao thoa, triệt tiêu hoặc cộng hưởng với nhau. Nếu hai sóng có cùng biên độ và bước sóng, chúng sẽ luân phiên xen kẽ trong quá trình triệt tiêu/cộng hưởng này để đạt đến một trạng thái cân bằng, trông giống như đang đứng yên, do đó được gọi là sóng dừng.

Trở lại với cây đàn piano, hai đầu của dây đàn được cố định. Khi búa gõ vào dây đàn, sẽ xảy ra sự kết hợp của rất nhiều dao động.

Trong dây đàn, các dao động này không xảy ra đơn lẻ mà là sự kết hợp của tất cả các dao động có thể có cùng lúc. Lúc này, nó sẽ tạo ra rất nhiều sóng dừng đồng thời.

Dao động trên toàn bộ chiều dài dây đàn tạo ra bước sóng dài nhất và tần số thấp nhất, được gọi là tần số cơ bản. Âm thanh phát ra gọi là “Âm cơ bản” (Fundamental tone), và sóng sinh ra gọi là sóng cơ bản hoặc sóng hài bậc 1.
Âm thanh do sự dao động của từng phần/đoạn chia nhỏ trên dây đàn tạo ra được gọi là “Họa âm” (Overtone/Harmonics). Sóng của nó được gọi là sóng hài bậc 2, sóng hài bậc 3…

Âm cơ bản quyết định cao độ, còn họa âm quyết định âm sắc (timbre). Sự kết hợp giữa âm cơ bản và họa âm tạo thành âm phức hợp và hầu hết âm thanh chúng ta nghe thấy trong thực tế đều là âm phức hợp.

Hiện tượng cộng hưởng của dây đàn

Hiện tượng cộng hưởng là kết quả của sự rung động đồng điệu. Hiện tượng này xảy ra khi dây đàn này rung lên, truyền sóng âm vào không khí và sự dao động của không khí đó làm cho dây đàn thứ hai rung theo. Điều kiện ở đây là tần số sóng âm phải trùng khớp hoặc gần bằng với tần số dao động tự nhiên của dây đàn thứ hai.

Vì không bị búa đàn gõ trực tiếp nên âm thanh của hiện tượng cộng hưởng dây đàn không có tiếng attack của búa. Nó là một kiểu rung động mang tính chất phản hồi, tạo ra âm sắc hơi trống trải, thanh tạo và để lại dư âm hơi huyền ảo.

Nguồn âm thanh ảo

Nguồn âm thanh ảo là gì?

Nguồn âm thanh ảo tương đương với thuật ngữ “Virtual Instrument”. Đây là âm thanh được tạo ra thông qua việc mô phỏng nhạc cụ thật trên máy tính. Nguồn âm có thể được mô phỏng bằng tín hiệu thông qua Synthesizer hoặc từ các mẫu âm thanh được lưu trữ trong một thư viện khổng lồ.

Nguồn âm thanh ảo có thể được sử dụng độc lập hoặc dùng như một plugin trong các phần mềm DAW hoặc phần mềm Sequecer.

Thư viện âm thanh GM

Bạn thỉnh thoảng sẽ gặp thuật ngữ này khi chọn mua đàn piano điện. Mình sẽ giải thích ngắn gọn ở đây.

General MIDI, viết tắt là GM hoặc GM1 là tiêu chuẩn quy phạm cho việc giao tiếp file MIDI.

Sau khi tiêu chuẩn MIDI 1.0 được thiết lập vào đầu những năm 1980, trên thị trường nhanh chóng xuất hiện nhiều nhạc cụ kỹ thuật số có cổng MIDI. Người chơi bắt đầu kết nối các nhạc cụ này thông qua cổng MIDI, nhưng họ sớm nhận ra một số vấn đề mà quy chuẩn MIDI 1.0 đã bỏ qua.

Một ví dụ điển hình là một người dùng kết nối Synthesizer Roland D-10 với Yamaha DX-7. Anh ta dùng D-10 để chơi vì thích giao diện của nó, nưng lại muốn lấy chất lượng âm thanh của DX-7. Anh ta chọn âm sắc dãn nhãn là Piano trên D-10 và bắt đầu đánh, nhưng âm thanh phát ra từ DX-7 lại là tiếng kèm Trumpet? Tại sao lại thế? Nguyên nhân là do lệnh thay đổi chương trình MIDI gửi đi chỉ chứa số thứ tự của âm sắc chứ không phải tên thực tế của âm sắc đó. Vì vậy, nếu bản vá #1 trên DX-7 được gán cho tiếng Trumpet, nó sẽ phát ra tiếng Trumpet.

Tiêu chuẩn MIDI 1.0 không quy định bắt buộc phải gán một âm thanh cụ thể nào cho một số thứ tự âm sắc nhất định, vì vậy mỗi nhà sản xuất có thể tự do định nghĩa. Điều này dẫ đến sự sai lệch âm thanh khi phát file MIDI trên các thiết bị khác hãng.

Để khắc phục tình trạng mày, vào năm 1991, Hiệp hội Nhà sản xuất MIDI Mỹ (MMA) và Ủy ban Tiêu chuẩn MIDI Nhật Bản (JMSC) đã cùng nhau nghiên cứu và ban hành tiêu chuẩn chuẩn hóa cho cách các nhạc cụ phản hồi tín hiệu MIDI, đó chính là GM hoặc GM1 được thay thế bằng GM2 vào năm 1999.

Tiêu chuẩn này quy định các âm thanh nhạc cụ cụ thể phải được gán cho các số hiệu âm sắc nhất định. Ví dụ: quy định số #1 là âm sắc piano, thì bất kể nhạc cụ đó là của thương hiệu nào hay model gì, khi chọn phát âm sắc số #1, âm thanh nghe thấy chắc chắn sẽ là tiếng piano. Chuẩn GM đã định nghĩa một số hiệu cụ thể cho toàn bộ 128 âm sắc.

Thư viện âm sắc DM chính là bộ gồm 128 âm sắc tuân thủ theo các số hiệu này. Khi chọn một số hiệu trên thiết bị, nó sẽ phát ra âm thanh tương ứng với số hiệu đó nằm trong thư viện âm sắc GM.

Tất nhiên, vẫn còn một số quy chuẩn khác:

Phải có tối thiểu 24 nốt polyphony
Tất cả các âm sắc phải có phản hồi với lực đánh
Số hiệu nốt MIDI của nốt Middle C là 60
Bản thân hộp âm phải có khả năng phản hồi trên 16 Kênh MIDI và mỗi kênh phải có khả năng thay đổi âm sắc độc lập.
Nhạc cụ bộ gõ như Percussion / Drum phải được thiết lâp cố định ở Kênh 10
Mỗi một nhạc cụ bộ gõ cụ thể phải tương ứng với một số hiệu nốt MIDI nhất định
128 loại âm sắc do GM quy định phải được lưu trữ theo một phương thức cụ thể.
Mỗi Kênh MIDI phải có khả năng phản hồi các thông số điều khiển liên tục như:
- Controller 1: Modulation
- Controller 7: Âm lượng
- Controller 10: Cân bằng trái/phải (Pan)
- Controller 11: Expression
- Controller 64: Pedal vang âm
- Controller 121: Đặt lại tất cả các thông số điều khiển (Reset)
- Controller 123: Tắt tất cả các nốt (Off)
Một mã số thông số điều khiển đã được đăng ký (RPN) có thể được sử dụng để thiết lập các thông số như trượt âm, tinh chỉnh cao độ…

Tần số lấy mẫu và Độ sâu bit

Tần số lấy mẫu và độ sâu bit là những thông số quan trọng quyết định chất lượng âm thanh. Chỉ cần hiểu khái quát về hai khái niệm này là đủ.

Định nghĩa về âm thanh độ phân giải cao chỉ ra rằng: bất kỳ tệp nhạc nào được ghi lại với tần số lẫy mẫu và độ sâu bit cao hơn mức chuẩn 44.1 kHz/16-bit đều được xem là âm thanh độ nét cao.

Làm thế nào để thu âm âm thanh dưới dạng kỹ thuật số?

Khi âm thanh phát ra, nó tạo ra một sóng âm truyền qua không khí. Hệ thống kỹ thuật số (gồm các số 1 và 0) ghi lại tín hiệu analog (giá trị thay đổi liên tục) này bằng cách lấy mẫu chúng theo từng chu kỳ siêu nhỏ. Quá trình này trong thực tế thường được thực hiện thông qua chuẩn PCM (Điều chế xung mã).

Tần số lấy mẫu

Tần số lấy mẫu tương tự như tốc độ khung hình (Frame rate) trong video. Dữ liệu âm thanh được thu thập trong mỗi khoảng thời gian càng nhiều thì dữ liệu thu được càng sát với sóng âm analog gốc. Tần số lấy mẫu chính là số lần tín hiệu âm thanh được lấy mẫu mỗi giây trong quá trình chuyển đổi từ Analog sang Digital.

Tần số lấy mẫu càng cao sẽ cho phép bạn ghi lại tín hiệu âm thanh gốc với độ chính xác càng cao. Trong ghi âm CD tiêu chuẩn, tần số lấy mẫu là 44,100Hz (44.1kHz). Theo định lý Nyquist, để ngăn chặn việc mất thông tin khi lấy mẫu kỹ thuật số, tốc độ lấy mẫu phải ít nhất bằng gấp đôi tần số âm thanh cao nhất. Vì tai người chỉ có thể nghe tần số tối đa khoảng 20kHz, nên mức 44.1kHz là đủ đáp ứng.

Độ sâu bit

Máy tính lưu trữ thông tin dưới dạng 1 và 0 (số nhị phân, gọi là bit). Số lượng bit càng nhiều, không gian lưu trữ thông tin càng lớn. Độ sâu bit quyết định lượng thông tin có thể được lưu trữ trong mỗi mẫu. Ghi âm với độ sâu 24-bit có thể lưu trữ nhiều sắc thái tinh tế hơn và do đó chính xác hơn so với 16-bit. Cụ thể về số lượng giá trị tối đa có thể lưu trữ:

16-bit: Chúng ta có thể lưu trữ tối đa 65,536 cấp độ thông tin.
24-bit: Chúng ta có thể lưu trữ tối đa 16,777,216 cấp độ thông tin.

Dải động (Dynamic)

Một yếu tố quan trọng khác bị ảnh hưởng bởi độ sâu bit là dải động của tín hiệu. Âm thanh kỹ thuật số 16-bit có dải động tối đa là 96dB, trong khi âm thanh 24-bit có dải động tối đa lên đến 144dB.

Âm thanh chất lượng CD được thu ở độ sâu 16-bit bởi vì thông thường, chúng ta chỉ muốn xử lý những âm thanh đủ lớn để có thể nghe rõ, nhưng đồng thời không được quá lớn đến mức làm hỏng thiết bị phát hay màng nhĩ. Độ sâu 16-bit cùng tần số lấy mẫu 44.1kHz là hoàn toàn đủ để tái tạo dải tần số và dải động mà một người bình thường có thể nghe được, đó là lý do vì sao nó trở thành định dạng tiêu chuẩn cho đĩa CD.

Kích thước file

Phần này sẽ giúp bạn có khái niệm sơ bộ về kích thước tệp. Lấy ví dụ với một bài hát dài 5 phút không nén:

Bước 1: Đầu tiên, sử dụng công thức: Tần số lấy mẫu x Độ sâu bit x Số kênh để tính tốc độ bit (Bitrate).

Giả sử là âm thanh Stereo 2 kênh

44.1kHz/16-bit: 44.100 x 16 x 2 = 1.411.200 bit/giây (1.4 Mbps)
192kHz/24-bit: 192.000 x 24 x 2 = 9.216.000 bit/giây (9.2 Mbps)

Bước 2: Sử dụng tốc độ bit vừa tính được, nhân với số giây của bài hát dài 5 phút (300 giây):

44.1kHz / 16-bit: 1.4 Mbps x 300s = 420 Mb (tương đương 52.5 MB)
192kHz / 24-bit: 9.2 Mbps x 300s = 2760 Mb (tương đương 345 MB)

Một tệp âm thanh được thu ở chuẩn 192kHz/24-bit sẽ chiếm dung lượng lưu trữ lớn hơn gấp 6.5 lần so với tệp được lấy mẫu ở 44.1kHz/16-bit. Tuy nhiên trong thực tế, nhạc 192kHz/24-bit chưa chắc đã mang lại trải nghiệm nghe tốt hơn so với chuẩn 44.1kHz/16-bit, bởi vì nhiều thông số đã vượt qua ngưỡng nhận biết của tai người.

Tốc độ bit

Tốc độ bit (Bitrate) chỉ số lượng bit được truyền tải hoặc xử lý trong mỗi giây, mỗi phút hoặc bất kỳ đơn vị thời gian nào dùng làm thước đo. Nó hơi giống với Tần số lấy mẫu, nhưng cái được đo lường là số lượng bit (bits) thay vì số lượng mẫu (samples). Tốc độ bit thường được sử dụng phổ biến trong môi trường phát lại hoặc phát trực tuyến hơn là trong thu âm.

Thuật ngữ tốc độ bit không phải là độc quyền của ngành âm thanh. Nó cũng rất phổ biến trong lĩnh vực đa phương tiện và mạng viễn thông. Tuy nhiên, trong âm nhạc, tốc độ bit cao hơn thường đồng nghĩa với chất lượng cao hơn. Đó là bởi vì mỗi bit trong tệp âm thanh đều lưu giữ một phần dữ liệu và chúng ta sử dụng những dữ liệu này để tái tạo lại âm thanh gốc.

Giới thiệu só lược về một số thương hiệu đàn piano điện và phân tích các dòng sản phẩm

Sau khi đã trang bị một số kiến thức nền tảng về piano điện, bạn sẽ nhận thấy thị trường hiện nay có vô vàn thương hiệu đa dạng, dễ khiến người mua cảm thấy choáng ngợp. Chương này sẽ chủ yếu tập trung giới thiệu ngắn gọn về một số thương hiệu tiêu biểu cũng như các dòng sản phẩm đặc trưng của họ.

Xin lưu ý rằng nội dung trong chương này không mang tính chất gợi ý hay khuyên dùng. Mục tiêu là cố gắng tổng hợp thông tin để mang đến cho bạn đọc một cái nhìn tổng quan nhất về bức tranh toàn cảnh của thị trường piano điện hiện tại.

Các tài liệu và dữ liệu này đều được thu thập và tham khảo từ website chính thức của các thương hiệu, các diễn đàn chuyên ngành và các nền tảng thương mại điện tử. Do đó, không thể đảm bảo độ chính xác tuyệt đối 100%, cũng như không thể bao quát toàn bộ tất cả các thương hiệu đang có mặt trên thị trường.

Yamaha

Giới thiệu công ty

Năm thành lập: 1887

Trụ sở chính: Hamamatsu, Nhật Bản

Sản phẩm chủ lực: Nhạc cụ, thiết bị âm thanh, thiết bị tự động hóa nhà máy, xe máy…

Địa chỉ nhà máy: Nhật Bản, Mexico, Trung Quốc (Lưu ý: Các cơ sở sản xuất nhạc cụ của Yamaha tại Indonesia bao gồm PT. Yamaha Indonesia và PT. Yamaha Musical Products Asia đã chính thức đóng cửa và thanh lý vào năm 2025). Xem tại đây

Website tại Việt Nam: Xem tại đây

Website toàn cầu: Xem tại đây

Yamaha là nhà sản xuất nhạc cụ lớn nhất thế giới. Năm 1959, Yamaha ra mắt cây đàn organ điện tử sử dụng bóng bán dẫn (transistor) đầu tiên, chính thức bước vào kỷ nguyên nhạc cụ điện tử. Năm 1983, sự kiện ra mắt YP-40 là cây đàn piano kỹ thuật số đầu tiên của Yamaha đã đánh dấu sự khởi đầu cho khái niệm đàn piano điện như chúng ta biết hiện nay.

Hiện nay, dải sản phẩm đàn piano điện của Yamaha đã bao phủ toàn diện từ đàn Synthesizer, Arranger Keyboard, Music Workstation cho đến Stage Piano.

Hệ phím

Đàn piano điện Yamaha hiện tại chủ yếu sử dụng 6 loại hệ phím khác nhau, được phân cấp từ cơ bản đến cao cấp như sau:

Chất liệu nhựa:
- GHS (Graded Hammer Standard): Bàn phím búa gõ tiêu chuẩn.
- GH/GHE (Graded Hammer/Effect): Bàn phím búa gõ tiệm tiến.
- GH3 (Graded Hammer Action 3): Bàn phím búa gõ tiệm tiến với 3 cảm biến.
- GH3X (Graded Hammer 3X): Dựa trên cấu trúc GH3 nhưng được bổ sung thêm cơ cấu nhả phím.
Chất liệu gỗ:
- NWX (Natural Wood X): Bàn phím gỗ tự nhiên X.
- Grand Touch: Hệ phím mang lại cảm giác chạm chân thực và cao cấp bậc nhất.

Công nghệ tái tạo âm sắc

Lấy mẫu âm thanh nổi AWM (Advanced Wave Memory): Được giới thiệu lần đầu vào năm 1986. Nguồn âm AWM hiện thường được sử dụng cho các mẫu piano điện phân khúc phổ thông của Yamaha.
Lấy mẫu Pure CF: Sử dụng các phương pháp đo lường khoa học và chi tiết hơn để thu lại âm thanh nguyên bản từ cây đại dương cầm Yamaha CFIIIS dài 9 feet.
Lấy mẫu CFX và Bösendorfer.
Lấy mẫu âm thanh không gian (Spatial Acoustic Sampling): Chủ yếu được ứng dụng trên dòng AvantGrand. Công nghệ này ghi lại âm thanh piano tại 4 vị trí khác nhau trên bảng cộng hưởng để truyền tải độ chân thực tối đa. Kỹ thuật này tái tạo âm thanh của một cây đại dương cầm trong không gian ba chiều, mang lại độ phản hồi âm thanh cực kỳ đầy đặn và phong phú.

Ngoài ra, hãng còn sở hữu động cơ tổng hợp âm thanh điều khiển chuyển động AWM2 và FM-X, động cơ hiệu ứng VCM…

Phân tích các dòng sản phẩm

Yamaha là thương hiệu sở hữu dải sản phẩm piano điện đồ sộ nhất, với mức giá trải dài từ khoảng hơn 10 triệu cho đến mức hàng trăm triệu đồng. Các dòng piano điện tiêu biểu bao gồm: P series, DGX series, ARIUS YDP series, Clavinova series…

a) Dòng P (P-Series)

Đây là dòng đàn piano điện thuần túy thiết kế di động (Portable) của Yamaha. Mặc dù phần lớn là dành cho người mới, nhưng vì có sự xuất hiện của model P-515 cao cấp nên không thể quy chụp toàn bộ dòng này là phân khúc phổ thông giá rẻ. Các mẫu nổi bật gồm: P-45, P105, P115, P-125, P-128, P-515, P-525…

💫 Xem tại đây

b) Dòng DGX

DGX cũng thuộc nhóm piano điện đa năng, dung hòa giữa các tính năng điệu đệm của đàn organ keyboard và cảm giác phím nặng của piano điện, rất lý tưởng cho các keyboardist biểu diễn linh hoạt. Có hai model tiêu biểu là DGX-660 và DGX-670.

c) Dòng ARIUS YDP

Dòng ARIUS có định hướng chức năng tương tự dòng P (đều là piano điện thuần túy) nhưng mang thiết kế dáng đứng (Upright) cố định dành cho gia đình. Ngoại trừ mẫu YDP-103 (dùng nguồn âm AWM cơ bản), các model đời sau đều đã được nâng cấp lên nguồn âm CFX, dù vậy vẫn còn khá nhiều mẫu sử dụng hệ phím phổ thông GHS. Các model bao gồm: YDP-103, YDP-S34, YDP-S54, YDP-144, YDP-164, YDP-184.

d) Dòng Clavinova

Clavinova là một hệ sinh thái piano gia đình cao cấp, được chia thành ba nhánh phụ là CLP, CSP và CVP. Hầu hết các mẫu cao cấp thuộc dòng này đều được trang bị hệ phím Grand Touch tối tân nhất. So với dòng ARIUS, Clavinova vượt trội hoàn toàn về chất lượng âm thanh lấy mẫu, hệ thống loa khuếch đại, cũng như sở hữu thiết kế thùng đàn tinh xảo, sang trọng hơn.

Dòng CLP

Dòng đàn piano điện thuần túy phân khúc cao cấp, mức giá dao động từ khoảng 20 – 70 triệu. Các mẫu: CLP-625, CLP-635, CLP-645, CLP-665GP, CLP-675, CLP-685, CLP-695GP, CLP-725, CLP-735, CLP-745, CLP-765GP, CLP-775, CLP-785, CLP-795GP.

Dòng CVP

Dòng đàn piano điện đa năng cao cấp bậc nhất. Về mặt ngoại hình, đàn được bố trí hệ thống nút bấm điều khiển dày đặc, kho âm sắc cực khủng và có khả năng ứng dụng cực kỳ rộng rãi. Mức giá rất đắt đỏ, từ 30 – 200 triệu đồng. Các mẫu: CVP-701, CVP-705, CVP-709, CVP-709GP, CVP-805, CVP-809, CVP-809GP.

Dòng CSP

Tiêu biểu có hai mẫu CSP-170 (dùng phím gỗ NWX) và CSP-150 (dùng phím GH3X). Điểm khác biệt lớn nhất của dòng này là thân đàn hoàn toàn vắng bóng các nút bấm vật lý, mang lại một giao diện tối giản, thanh lịch. Mọi thiết lập và điều khiển chuyên sâu đều được thực hiện thông qua ứng dụng thiết bị thông minh (Smart Pianist).

e) Dòng MODUS

Các mẫu đàn piano dòng MODUS bắt đầu bằng tiền tố F, H và R từng là những sản phẩm concept của Yamaha. Chúng có bộ tính năng tương đương dòng CLP nhưng sở hữu lớp vỏ ngoại thất hiện đại, phá cách. Tuy nhiên, dòng sản phẩm này đã ngừng sản xuất từ lâu.

f) Dòng AvantGrand

Đây là dòng đàn piano điện lai cơ (Hybrid Piano) danh tiếng của Yamaha. Các model tiêu biểu: NU1X, N1X, N2, N3X. Mức giá thuộc hàng xa xỉ, từ 40 – 100 triệu đồng.