Dùng kiến thức âm nhạc để mod âm thanh cho thẻ đẩy EDC Fidget

Thẻ đẩy EDC Fidget tưởng như chỉ tạo ra những tiếng “click” đơn giản, nhưng nếu nhìn dưới góc độ âm nhạc và âm học, mỗi tiếng click thực chất là kết quả của cả một hệ thống cơ khí đang dao động.

Một thẻ đẩy thường gồm đường rail có nhiều hốc, viên bi được lò xo ép xuống rail và phần thân thẻ đóng vai trò truyền rung, cộng hưởng. Khi người chơi đẩy thẻ, bi liên tục vượt qua mép hốc rồi bật xuống hốc kế tiếp, tạo nên chuỗi âm thanh đặc trưng.

Nếu sử dụng hai cụm bi được tune khác nhau, chúng ta còn có thể tạo thành hai giọng:

• High – âm cao
• Low – âm trầm

Từ đó có thể áp dụng những kiến thức cơ bản của âm nhạc như Cao độ, Trường độ, Cường độ, Âm sắc, Quãng, Phách và Nhịp để hiểu và chủ động mod âm thanh cho thẻ đẩy.

1. Âm thanh trên thẻ đẩy thực chất là gì?

Âm thanh là dao động cơ học truyền qua một môi trường, thường là không khí, và được tai chúng ta cảm nhận.

Trên thẻ đẩy EDC, viên bi luôn được lò xo phía trên ép xuống đường rail.

Khi người chơi đẩy thẻ, viên bi bắt đầu leo lên mép hốc. Lúc này lò xo bị nén thêm và tích trữ năng lượng.

Khi bi vượt qua mép hốc, lò xo nhanh chóng đẩy bi xuống hốc tiếp theo.

Cú va chạm làm:

• Bi rung
• Lò xo rung
• Rail rung
• Thân thẻ rung

Những dao động này truyền qua toàn bộ kết cấu thẻ, sau đó truyền qua không khí và trở thành tiếng “click” mà tai chúng ta nghe được.

Vì vậy tiếng click không chỉ phụ thuộc vào cái hốc.

Nó là kết quả của cả hệ thống:

Bi + Lò xo + Hình dạng hốc + Rail + Vật liệu + Thân thẻ + Lực tay

Có thể hình dung mỗi cụm bi giống như một “nhạc cụ gõ mini” nằm bên trong chiếc thẻ.

2. Bốn đặc tính âm thanh và cách áp dụng vào mod EDC

Điểm rất quan trọng là:

Âm lượng lớn không có nghĩa là âm cao.

Một tiếng có thể rất trầm nhưng rất lớn.

Ngược lại, một tiếng có thể rất cao nhưng lại khá nhỏ.

Vì vậy khi mod cần tách rõ:

Pitch = cao hay thấp

và

Dynamics = mạnh hay nhẹ

3. Cao độ – Pitch: tạo High và Low

Cao độ là cảm giác âm thanh cao hay trầm, chủ yếu liên quan đến tần số dao động.

Dao động có tần số cao hơn thường tạo cảm giác âm cao hơn.

Dao động có tần số thấp hơn thường tạo cảm giác âm trầm hơn.

Nếu thẻ có hai cụm bi tạo ra hai tiếng khác nhau:

• Bi A → High
• Bi B → Low

thì chiếc slider bắt đầu có tính chất giống một nhạc cụ hai giọng.

Ví dụ khi đẩy:

High → Low → High → Low

tai sẽ cảm nhận được một chuyển động âm thanh lên xuống, thay vì:

Click → Click → Click → Click

với tất cả các tiếng giống nhau.

Trên EDC không nhất thiết phải tune chính xác thành Đô – Rê – Mi như một nhạc cụ.

Điều quan trọng hơn là tạo được khoảng cách cao độ đủ rõ để tai phân biệt High và Low.

Có thể hình dung:

LOW ——— MID ——— HIGH

Nếu High và Low quá gần nhau, người chơi chỉ cảm nhận được “hai tiếng hơi khác”.

Nếu khoảng cách đủ xa, hai tone sẽ có cá tính riêng biệt.

Ví dụ với dây đàn guitar

Dây đàn guitar là một ví dụ rất dễ hình dung.

Trong cùng điều kiện về chiều dài và độ căng, dây dày có khối lượng trên mỗi đơn vị chiều dài lớn hơn nên thường dao động ở tần số thấp hơn.

Dây dày → rung chậm hơn → âm thấp hơn

Ngược lại:

Dây mảnh → rung nhanh hơn → âm cao hơn

Đó là lý do các dây bass của guitar thường dày hơn, còn các dây treble thường mảnh hơn.

Trên thẻ EDC, nguyên lý không hoàn toàn giống một sợi dây đàn, nhưng tư duy về khối lượng – độ cứng – dao động – cộng hưởng vẫn rất hữu ích.

Khi thay đổi:

• Khối lượng và kích thước bi
• Độ cứng lò xo
• Vật liệu
• Rail
• Hốc
• Cấu trúc thân thẻ

ta đang làm thay đổi cách toàn bộ hệ thống rung và cộng hưởng.

Lò xo ảnh hưởng đến Pitch như thế nào?

Độ cứng của lò xo phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

Nếu giữ các thông số khác tương đương:

• Dây lò xo dày hơn → spring thường cứng hơn
• Dây mảnh hơn → spring thường mềm hơn
• Ít vòng hoạt động hơn → spring thường cứng hơn
• Nhiều vòng hoạt động hơn → spring thường mềm hơn
• Đường kính cuộn nhỏ hơn → spring thường cứng hơn
• Đường kính cuộn lớn hơn → spring thường mềm hơn

Chất liệu lò xo cũng ảnh hưởng đến độ đàn hồi, khả năng truyền rung và damping.

Tuy nhiên cần lưu ý: thay đổi độ cứng lò xo thường tác động rất rõ đến lực click và cảm giác tay, còn việc Pitch cuối cùng tăng hay giảm vẫn phụ thuộc vào cộng hưởng của cả hệ thống.

Do đó không nên hiểu đơn giản:

Spring cứng = High

hay

Spring mềm = Low

mà phải nghe kết quả của toàn bộ cụm spring + bi + rail + shell.

Bi ảnh hưởng đến Pitch như thế nào?

Khối lượng và kích thước viên bi cũng thay đổi phản ứng cơ học của hệ thống.

Bi nhẹ thường phản ứng nhanh hơn.

Bi nặng mang nhiều động lượng hơn khi va chạm và thường tạo cảm giác âm thanh có nhiều “body” hơn.

Nhưng cũng không nên kết luận:

• Bi nhỏ = High
• Bi lớn = Low

vì Pitch mà tai nghe được vẫn là kết quả cộng hưởng của toàn bộ thẻ.

Tiếng click của EDC là một âm va chạm rất ngắn, chứa nhiều tần số cùng lúc. Vì vậy High và Low nên được hiểu là vùng cao độ nổi bật mà tai cảm nhận được, chứ không nhất thiết là một nốt nhạc thuần túy.

4. Quãng – Interval: bí quyết để hai bi nghe “hay”

Trong âm nhạc, quãng là khoảng cách về cao độ giữa hai âm.

Ví dụ:

Đô → Rê = quãng 2

Đô → Mi = quãng 3

Đô → Sol = quãng 5

Đô → Đô cao = quãng 8

Trên EDC, chúng ta không nhất thiết phải xác định chính xác hai tiếng tương ứng với nốt nào.

Nhưng khái niệm quãng rất hữu ích để mô tả khoảng cách giữa High và Low.

Có thể gọi đơn giản là:

Pitch Separation

Nếu hai tiếng nằm gần nhau:

LOW — HIGH

ta có Pitch Separation nhỏ.

Hai tone nghe khá đồng nhất và tinh tế.

Nếu:

LOW ————————— HIGH

Pitch Separation lớn.

Hai tone tương phản rõ ràng hơn.

Do đó khi tune thẻ hai bi, ngoài câu hỏi:

“Bi này High hay Low?”

còn nên hỏi:

“High và Low cách nhau bao xa?”

• Quãng giai điệu

Hai âm vang lên lần lượt:

Low → High

Trên slider:

Low → High → Low → High

có thể xem giống một chuỗi quãng giai điệu.

• Quãng hòa thanh

Hai âm vang lên gần như cùng lúc:

Low + High

Nếu hai viên bi cùng rơi vào hốc ở thời điểm rất gần nhau, hai lớp âm chồng lên nhau và tạo thành một tiếng phức hợp.

Có thể xem đây như một dạng “hòa thanh cơ học”.

5. Trường độ – Duration: “Tách” hay “Ting”

Trường độ là khoảng thời gian âm thanh tồn tại.

Hai tiếng click có thể có Pitch và âm lượng gần giống nhau nhưng vẫn nghe hoàn toàn khác vì thời gian ngân khác nhau.

Ví dụ:

TÁCH!

Âm thanh xuất hiện rồi biến mất rất nhanh.

Trong khi:

TINGgggg…

sau cú va chạm ban đầu vẫn còn một phần âm tiếp tục ngân.

Có thể mô tả thành:

Dry → Crisp → Ringing

Dry: khô, gần như tắt ngay.

Crisp: rõ, gọn, có một chút đuôi.

Ringing: có tiếng ngân rõ sau cú click.

Phần âm giảm dần sau cú va chạm thường được gọi là Decay.

Có thể chia:

Short Decay

Medium Decay

Long Decay

Những yếu tố ảnh hưởng đến Duration

• Vật liệu có khả năng damping cao sẽ hấp thụ rung nhanh hơn, khiến tiếng ngắn và khô hơn. Ngược lại, vật liệu truyền rung tốt và kết cấu có khả năng cộng hưởng cao có thể làm tiếng ngân lâu hơn.

• Độ rỗng của thân thẻ cũng ảnh hưởng đáng kể. Một thân có khoang cộng hưởng có thể tạo tiếng dài và rỗng hơn, trong khi kết cấu đặc và được giữ chặt có thể làm rung động tắt nhanh hơn.
• Lò xo cũng tham gia vào quá trình này.
  • Số vòng, vật liệu, chiều dài và đường kính lò xo đều có thể thay đổi cách chính lò xo rung sau cú va chạm.
  • Nếu spring cọ vào thành khoang, ma sát sẽ hấp thụ năng lượng và có thể làm tiếng tắt nhanh hơn.
  • Nếu spring có không gian rung tự do hơn, đôi khi nó có thể đóng góp thêm một chút “ring” vào âm thanh.

Vì vậy Duration không chỉ là tiếng của rail mà là thời gian toàn bộ hệ thống tiếp tục rung sau cú click.

6. Cường độ – Dynamics: độ “nổ” của tiếng click

Cường độ mô tả âm thanh mạnh hay nhẹ.

Trên thẻ đẩy, đây là phần chịu ảnh hưởng trực tiếp nhất từ lò xo và hình dạng hốc.

Độ nén ban đầu của lò xo – Preload

Preload là mức lò xo đã bị nén khi bi đang nằm yên trong hốc.

• Nếu dùng một lò xo dài hơn trong cùng một khoang:

Spring bị nén nhiều hơn → Preload tăng

Bi bị ép xuống rail mạnh hơn.

Khi người chơi đẩy bi lên khỏi hốc, cần nhiều lực hơn.

Sau khi bi vượt qua mép hốc, lò xo giải phóng năng lượng và đẩy bi xuống mạnh hơn.

Thông thường:

Preload lớn → click mạnh, rõ, attack mạnh hơn

Preload nhỏ → click mềm và nhẹ hơn

Đây là lý do chiều cao lò xo không nên xem riêng.

Điều quan trọng là:

Chiều cao lò xo so với chiều cao khoang lắp.

Một spring dài nhưng đặt trong khoang cao chưa chắc có preload lớn.

• Độ dày dây lò xo
  • Dây lò xo càng dày thì spring thường càng cứng.

Spring cứng hơn có thể:

• • • ép bi mạnh hơn
    • tích trữ năng lượng lớn hơn
    • tạo lực bật rõ hơn
    • tăng cảm giác “snap”
  • Dây mảnh hơn thường tạo phản hồi mềm và nhẹ hơn.
• Số vòng lò xo

Nếu giữ các thông số khác giống nhau:

• • Ít vòng → spring thường cứng hơn
  • Nhiều vòng → spring thường mềm hơn

Do đó chỉ thay đổi số vòng cũng có thể làm tiếng click và lực tay thay đổi đáng kể.

• Đường kính lò xo

Nếu giữ nguyên vật liệu, dây và số vòng:

• • Coil nhỏ hơn → spring thường cứng hơn
  • Coil lớn hơn → spring thường mềm hơn

Nhưng coil quá lớn có thể chạm thành khoang, làm xuất hiện ma sát và thay đổi cả lực lẫn âm thanh.

• Chất liệu lò xo

Các vật liệu lò xo khác nhau có khả năng đàn hồi và giữ lực khác nhau.

Do đó hai spring có hình dạng tương tự chưa chắc cho cùng spring force.

Vật liệu cũng ảnh hưởng đến tốc độ spring trả lại năng lượng và mức rung sau cú va chạm.

• Độ sâu của hốc
  • Hốc sâu hơn làm viên bi phải đi lên và xuống một quãng lớn hơn.

Điều này thường tạo:

Feedback rõ hơn + lực khấc lớn hơn

và có thể làm cú rơi của bi xuống hốc mạnh hơn.

• • Hốc nông hơn thường cho:

chuyển động mượt hơn + click nhẹ hơn

• Độ lớn của hốc

Đường kính hốc ảnh hưởng đến cách viên bi tiếp xúc với rail và góc mà bi phải leo lên mép hốc.

Hốc lớn hơn không đồng nghĩa chắc chắn tiếng lớn hơn.

Phải xem đồng thời:

Đường kính + Độ sâu + Góc mép + Bán kính bo + Kích thước bi

• Lực tay

Cuối cùng, chính người chơi cũng là một phần của hệ thống.

• • Đẩy nhanh và mạnh có thể làm năng lượng va chạm tăng lên.
  • Đẩy chậm và nhẹ có thể cho tiếng nhỏ hơn.

Vì vậy:

Spring + Hốc + Bi tạo khả năng Dynamics

còn

Bàn tay người chơi điều khiển Dynamics thực tế.

7. Âm sắc – Timbre: “màu” của tiếng click

Âm sắc là đặc tính khiến hai âm có cùng cao độ nhưng vẫn nghe hoàn toàn khác nhau.

Một nốt Đô trên guitar, piano và sáo đều là Đô nhưng tai vẫn nhận biết ngay ba nhạc cụ khác nhau.

Đó chính là Timbre.

Trên EDC, người chơi thường dùng các từ:

• Bright – sáng
• Dark – tối
• Metallic – kim loại
• Warm – ấm
• Dry – khô
• Crisp – giòn, rõ
• Hollow – rỗng
• Dense – đặc
• Ringing – ngân
• Muted – đục, tắt

Hai thẻ có Pitch gần giống nhau vẫn có thể nghe rất khác vì phổ tần và cấu trúc cộng hưởng khác nhau.

• Ví dụ với dây guitar
  • Dây guitar dày thường tạo cảm giác âm:

dày – đầy – ấm

• • Dây mảnh thường tạo cảm giác:

sáng – thanh – sắc nét

Nhưng cần phân biệt:

Cao / thấp = Pitch

Ấm / sáng / đanh / khô = Timbre

Một tiếng Low vẫn có thể rất đanh.

Một tiếng High vẫn có thể khá ấm.

• Vật liệu của bi

Bi trực tiếp va chạm vào rail nên vật liệu của bi có ảnh hưởng rõ đến attack và âm sắc.

Bi có độ cứng và mật độ khác nhau có thể tạo cảm giác:

đanh hơn

ấm hơn

kim loại hơn

hoặc

dịu hơn

tùy sự kết hợp với rail.

• Vật liệu của hốc và rail

Hốc là nơi nhận cú va chạm trực tiếp từ bi.

• • Vật liệu cứng và ít hấp thụ rung thường tạo:

attack nhanh – tiếng rõ – metallic – crisp

• • Trong khi vật liệu có damping lớn hơn có thể cho:

soft – muted – short

Stainless Steel, Titanium, Brass, Zirconium, Aluminum hay Polymer đều có thể cho màu âm khác nhau.

Nhưng vật liệu không hoạt động độc lập.

Độ dày rail và cách rail gắn vào thân cũng ảnh hưởng rất lớn.

• Độ lớn và hình dạng hốc

Hốc không chỉ quyết định lực click mà còn ảnh hưởng đến cách tiếng được tạo ra.

Hai hốc có cùng độ sâu nhưng hình dạng khác nhau có thể cho Timbre khác nhau.

• • Mép bo tròn

→ bi chuyển động từ từ hơn
→ cảm giác smooth hơn.

• • Mép dốc hoặc chuyển tiếp nhanh

→ bi bật khỏi hốc nhanh hơn
→ attack có thể sắc và crisp hơn.

Đường kính hốc còn thay đổi diện tích và vị trí tiếp xúc của bi, từ đó làm phổ âm của cú va chạm thay đổi.

• Shell và cấu trúc thân

Sau khi bi va vào rail, rung động truyền vào thân thẻ.

Shell lúc này giống như phần thân của một nhạc cụ.

Một thân:

dày – đặc – nặng

có thể cho cảm giác rất khác một thân:

mỏng – rỗng – có khoang cộng hưởng

Ngay cả khi sử dụng cùng bi, spring và rail.

Coating cũng có thể thay đổi bề mặt tiếp xúc hoặc mức damping nhỏ của hệ thống, từ đó ảnh hưởng đến cảm giác âm cuối cùng.

Vì vậy khi mô tả Timbre, không nên chỉ hỏi:

“High hay Low?”

mà nên nói cụ thể hơn:

High / Bright / Crisp / Short Decay

hoặc:

Low / Warm / Dense / Medium Decay

8. Phách và nhịp: biến rail thành một sequencer cơ học

Đây là phần cực kỳ thú vị.

Giả sử rail có:

● — ● — ● — ●

Nếu các hốc cách đều nhau và người chơi đẩy với tốc độ ổn định:

CLICK – CLICK – CLICK – CLICK

thì mỗi click giống như một phách .

Phách là xung đều mà chúng ta cảm nhận trong âm nhạc.

Còn nhịp là cách các phách được tổ chức thành nhóm.

Ví dụ nhịp 4:

1 – 2 – 3 – 4 | 1 – 2 – 3 – 4

Nếu thiết kế rail khiến một click nổi bật hơn:

CLICK – click – click – click

tai có thể cảm nhận:

MẠNH – nhẹ – nhẹ – nhẹ

rất giống trọng âm của nhịp.

9. Khoảng cách hốc = Rhythm

Nếu các hốc cách đều:

● —— ● —— ● —— ●

ta nghe:

TA – TA – TA – TA

Nhưng nếu khoảng cách thay đổi:

● — ● ——— ● — ●

và tay vẫn di chuyển với vận tốc đều, thời gian giữa các tiếng sẽ khác nhau:

TA-TA —— TA-TA

Lúc này rail bắt đầu tạo ra một rhythm pattern.

Có thể phân biệt hai kiểu tuning:

• Sound Tuning

→ điều chỉnh từng tiếng click nghe như thế nào.

• Rhythm Tuning

→ điều chỉnh các tiếng click xuất hiện vào thời điểm nào.

Khoảng cách giữa các hốc càng gần, tiếng click xảy ra càng nhanh.

Hốc càng xa, khoảng nghỉ giữa hai click càng dài.

Nhưng tốc độ tay cũng ảnh hưởng trực tiếp.

Do đó có thể hình dung:

Khoảng cách hốc → Rhythm

Tốc độ tay → Tempo

10. Hai bi High + Low = hai voice

Một thẻ hai bi có thể được xem như một nhạc cụ có hai voice.

Voice A = High

Voice B = Low

• Nếu hai bi hoạt động xen kẽ:

H – L – H – L – H – L

ta có một pattern rất dễ nhận biết.

• Nếu vị trí hai bi hoặc rail được bố trí khác:

H – L – H – H – L – H

âm thanh trở nên phức tạp hơn.

• Nếu hai viên bi click gần như cùng lúc:

High + Low

hai phổ âm chồng lên nhau tạo thành một tiếng dày và nhiều lớp hơn.

Vì vậy trên thẻ hai bi, việc tune không chỉ là tìm một High hay và một Low hay.

Quan trọng hơn là:

Hai giọng kết hợp với nhau như thế nào?

11. Một hệ thống mod âm thanh rất dễ hiểu cho cộng đồng EDC

Có thể chuẩn hóa thành 5 thông số:

Ví dụ một setup có thể được mô tả:

Ball A
High / Crisp / Short / Strong

Ball B
Low / Metallic / Medium / Strong

Pitch Separation: Wide

Rail: 6 clicks

Rhythm: Even

Qua đây ta đã hình dung được phần lớn chất âm.

12. Tư duy quan trọng khi mod âm thanh EDC

Mục tiêu của việc mod không nên chỉ là:

“Làm sao cho tiếng to nhất?”

Mà nên nghĩ:

“Mình muốn mỗi thành phần đóng vai trò gì trong tổng thể âm thanh?”

Có thể hình dung:

• Low → tạo Body
• High → tạo Definition
• Spring → kiểm soát lực, phản hồi và Dynamics
• Bi → tạo khối lượng va chạm
• Hốc → kiểm soát hành trình bi, Attack và cảm giác khấc
• Rail → nhận va chạm và truyền rung
• Material → ảnh hưởng Timbre
• Shell → cộng hưởng và định hình âm
• Khoảng cách hốc → tạo Rhythm
• Tốc độ tay → tạo Tempo
• Lực tay → điều khiển Dynamics

Quan trọng nhất là các yếu tố này không hoạt động độc lập.

• Thay một chiếc spring có thể đồng thời làm thay đổi:

lực tay + độ bật + âm lượng + decay + cảm giác Pitch

• Thay kích thước hốc có thể đồng thời làm thay đổi:

feedback + attack + lực click + rhythm cảm nhận

• Thay vật liệu rail có thể đồng thời ảnh hưởng:

Pitch + Timbre + Duration

Do đó không nên nghĩ:

“Chi tiết A điều khiển đúng một loại âm thanh.”

Mà nên nghĩ:

“Mỗi thay đổi đang tune lại toàn bộ hệ thống dao động.”

Khi nhìn theo cách này, một chiếc thẻ đẩy EDC không còn chỉ là một món đồ tạo tiếng “click”.

Nó trở thành một nhạc cụ cơ học thu nhỏ, nơi người chơi có thể chủ động tune:

Pitch × Interval × Duration × Dynamics × Timbre × Rhythm

Và đó cũng là lúc việc thay bi, thay spring hay chỉnh rail không còn là thử ngẫu nhiên xem “cái nào nghe hay hơn”, mà trở thành quá trình tuning âm thanh có chủ đích.