Có mối liên hệ âm nhạc nào giữa “Jana Gana Mana” của Rabindranath Tagore và bài hát truyền thống của Jaffna Hindu College, một trong những cơ sở giáo dục lâu đời nhất của Sri Lanka? Một nghiên cứu so sánh hai bản gốc bằng toán học, trí tuệ nhân tạo và âm nhạc học tính toán.
Bài nghiên cứu của: Keshavan Thiagaraja
B.Sc. (Computer Science, Mathematics and Statistics)
M.Sc. (Information Technology)
E-Commerce Professional
Private AI Model Developer & AI Security Consultant
Helping SMEs and Enterprises Build Secure AI Solutions
Sydney, Australia
Một bí ẩn âm nhạc trăm năm tuổi
Quốc ca Ấn Độ “Jana Gana Mana” là một tác phẩm âm nhạc hùng vĩ phản ánh lòng yêu nước và bản sắc dân tộc của hàng trăm triệu người Ấn Độ trên khắp thế giới.
Bài quốc ca do nhà thơ đoạt giải Nobel Rabindranath Tagore sáng tác này chiếm một vị trí độc nhất trong lịch sử và văn hóa Ấn Độ.
Nhưng liệu có thể tồn tại sự tương đồng âm nhạc giữa bài quốc ca này và bài hát của một cơ sở giáo dục nổi tiếng được thành lập vào cuối thế kỷ 19 tại Jaffna, miền bắc Sri Lanka, ngay gần Ấn Độ?
Cơ sở đó là Jaffna Hindu College (யாழ்ப்பாணம் இந்துக் கல்லூரி).
Khi so sánh bài hát của trường này, “Vaazhiya Yaazhnagar Hindu Kalluri”, với quốc ca Ấn Độ, một câu hỏi thú vị nảy sinh.
Hai bài hát này có bắt nguồn từ cùng một truyền thống âm nhạc không? Có sự tương đồng có thể đo lường bằng toán học giữa các giai điệu của chúng không? Hay một trong hai bài hát đã được sáng tác dưới ảnh hưởng của cấu trúc âm nhạc của bài kia?
Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục đích trả lời những câu hỏi này không dựa trên ý kiến cảm tính, mà dựa trên bằng chứng khoa học và lịch sử.
1. Lịch sử quốc ca Ấn Độ
Quốc ca Ấn Độ “Jana Gana Mana” được Rabindranath Tagore sáng tác bằng tiếng Bengal.
Bài hát được trình diễn lần đầu tiên vào ngày 27 tháng 12 năm 1911 tại phiên họp của Quốc hội Ấn Độ tổ chức ở Calcutta.
Sau khi Ấn Độ giành độc lập, vào ngày 24 tháng 1 năm 1950, Quốc hội lập hiến Ấn Độ đã chính thức thông qua “Jana Gana Mana” làm quốc ca Ấn Độ.
Cấu trúc âm nhạc của bài quốc ca này gắn liền với truyền thống Rabindra Sangeet.
Tagore đã tạo ra nhiều tác phẩm âm nhạc bằng cách kết hợp các truyền thống âm nhạc Ấn Độ với sự sáng tạo độc đáo của mình.
Vì vậy, việc nghiên cứu nguồn gốc và sự phát triển âm nhạc của ông là một phần quan trọng trong lịch sử âm nhạc Ấn Độ.
2. Lịch sử Jaffna Hindu College
Jaffna Hindu College là một trong những cơ sở giáo dục nổi tiếng nhất của Sri Lanka.
Được thành lập vào cuối thế kỷ 19, cơ sở này đã đào tạo nhiều thế hệ nhà khoa học, nhà toán học, bác sĩ, kỹ sư, nhà giáo dục và chuyên gia trong nhiều lĩnh vực.
Theo hồ sơ lịch sử chính thức của trường, bài hát truyền thống của trường do Vidwan K. Karthigesu viết lời.
Phần nhạc do Vidwan C. Arumugam phổ.
Bài hát bắt đầu bằng câu “Vaazhiya Yaazhnagar Hindu Kalluri” này đã trở thành bản sắc văn hóa của trường.
Tuy nhiên, nghiên cứu này đã xác định một khoảng trống lịch sử quan trọng.
Cho đến nay, chưa tìm thấy tài liệu dứt khoát nào xác định năm sáng tác giai điệu gốc của bài hát.
Mặc dù trường được thành lập trước năm 1911, chúng ta không thể kết luận rằng bài hát hiện tại của trường cũng được sáng tác trước năm đó.
Đây là một khía cạnh quan trọng cần xem xét khi nghiên cứu mối liên hệ lịch sử giữa hai bài hát.
3. Khi hai bài hát được so sánh bằng máy tính…
Hai bản ghi âm MPEG gốc đã được sử dụng cho nghiên cứu này.
Bản ghi âm đầu tiên là quốc ca Ấn Độ, “Jana Gana Mana”.
Bản ghi âm thứ hai là bài hát của Jaffna Hindu College.
Các đặc điểm âm nhạc của hai bản ghi âm này đã được so sánh bằng ngôn ngữ lập trình Python, thư viện phân tích âm nhạc Librosa và các kỹ thuật Xử lý tín hiệu số.
Các phép đo cơ bản được ghi lại trong nghiên cứu:
| Đặc điểm nghiên cứu | Quốc ca Ấn Độ | Bài hát Hindu College |
|---|---|---|
| Thời lượng bản ghi | 61,73 giây | 304,79 giây |
| Tempo ước tính | 107,7 BPM | 86,1 BPM |
| Tốc độ lấy mẫu phân tích | 11.025 Hz | 11.025 Hz |
| Phân tích cao độ (pitch) | Đã thực hiện | Đã thực hiện |
Mặc dù hai bản ghi âm khác nhau về thời lượng và tempo, mục tiêu chính là kiểm tra xem có sự tương đồng trong cấu trúc cao độ của chúng không.
4. Kết quả toán học đáng ngạc nhiên của nghiên cứu
Khi so sánh cấu trúc cao độ của hai bài hát, một sự tương đồng toán học đáng chú ý đã được phát hiện giữa một số đoạn âm nhạc.
Theo kết quả thu được qua phương pháp Harmonic Chroma Analysis, giá trị tối đa của độ tương đồng Chroma trung bình giữa các đoạn âm nhạc 20 giây được chọn của hai bài hát được ghi nhận là 0,992.
Trong phép so sánh Chroma dựa trên chuỗi thời gian, giá trị tối đa là 0,594.
Các giá trị này được tính trên thang từ 0 đến 1.
Giá trị 0,992 không có nghĩa là hai bài hát chia sẻ 99,2 phần trăm cùng một giai điệu.
Phép đo này chỉ cho biết sự tương đồng giữa các cấu trúc trung bình của các lớp cao độ được sử dụng trong các đoạn âm nhạc cụ thể.
Tương tự, giá trị tương đồng theo thời gian 0,594 không chứng minh rằng giai điệu của hai bài hát giống hệt nhau.
Hai phép đo đánh giá các đặc điểm âm nhạc khác nhau.
Đây là lời giải thích khoa học quan trọng nhất của nghiên cứu này.
5. Sự tương đồng được tìm thấy ở những đoạn âm nhạc nào?
Trong phép so sánh tính toán, sự tương đồng mạnh được ghi nhận giữa các đoạn âm nhạc sau.
| Quốc ca Ấn Độ | Bài hát Jaffna Hindu College | Giá trị tương đồng |
|---|---|---|
| 0:00-0:20 | 0:39-0:59 | 0,594 |
| 0:00-0:20 | 3:57-4:17 | 0,590 |
| 0:05-0:25 | 0:43-1:03 | 0,575 |
| 0:00-0:20 | 0:05-0:25 | 0,574 |
Những kết quả này đến từ phép so sánh tính toán dựa trên cao độ.
Cụ thể, sự tương đồng được tìm thấy giữa đoạn âm nhạc mở đầu của quốc ca Ấn Độ và một số đoạn của bài hát Jaffna Hindu College.
Tuy nhiên, chỉ dựa trên điều này, không thể khẳng định rằng các giai điệu chính được hát trong các đoạn thời gian này hoàn toàn giống nhau.
6. Tại sao sự tương đồng tăng lên với phép dịch giọng hai nửa cung?
Trong âm nhạc học có một khái niệm quan trọng gọi là Dịch giọng (Transposition).
Thay đổi giọng (key) của một bài hát mà không thay đổi giai điệu cơ bản của nó được gọi là Dịch giọng.
Ví dụ, một bài hát có thể được hát ở giọng phù hợp với giọng nam. Cùng một giai điệu có thể được phối ở giọng khác cho giọng nữ.
Ngay cả khi bản ghi âm của hai bài hát ở các giọng khác nhau, cấu trúc âm nhạc cơ bản của chúng vẫn có thể có sự tương đồng.
Trong nghiên cứu này, sự tương đồng lớn hơn đã đạt được khi cho phép dịch giọng hai nửa cung.
Đây là một kết quả đáng để nghiên cứu âm nhạc học sâu hơn.
Nhưng việc sự tương đồng tăng lên sau khi dịch giọng không đủ để kết luận rằng một bài hát đã sao chép giai điệu của bài kia.
7. Trí tuệ nhân tạo có thể khám phá lịch sử âm nhạc không?
Các công nghệ trí tuệ nhân tạo hiện nay đã tạo ra những khả năng mới cho nghiên cứu âm nhạc.
Thông qua các công nghệ như Music Information Retrieval, Machine Learning, Xử lý tín hiệu số và Deep Learning, có thể kiểm tra sự tương đồng giữa hàng nghìn tác phẩm âm nhạc.
Cụ thể, các chuỗi nốt nhạc, cấu trúc nhịp điệu, quãng âm nhạc và các cụm giai điệu của một tác phẩm âm nhạc có thể được phân tích bằng toán học.
Sử dụng các phương pháp như Dynamic Time Warping, người ta cũng có thể đánh giá sự tương đồng giữa hai chuỗi âm nhạc được hát ở các tốc độ khác nhau.
Nhưng ở đây có một giới hạn quan trọng.
Trí tuệ nhân tạo có thể phát hiện sự tương đồng giữa hai tác phẩm âm nhạc. Nhưng không có bằng chứng lịch sử, nó không thể chứng minh rằng sự tương đồng đó là kết quả của việc sao chép âm nhạc.
Để biết liệu một tác phẩm âm nhạc có ra đời từ ảnh hưởng của tác phẩm khác hay không, trình tự thời gian, bản nhạc gốc và các tài liệu lịch sử của chúng là không thể thiếu.
8. Những câu hỏi vẫn chưa có lời giải trong lịch sử
Trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu này, cần trả lời một số câu hỏi quan trọng.
Vidwan K. Karthigesu đã viết bài hát của Jaffna Hindu College vào năm nào?
Vidwan C. Arumugam đã phổ nhạc cho nó vào năm nào?
Bài hát này có xuất hiện trong các niên giám đầu tiên của trường không?
Bản nhạc cũ hoặc bản ghi âm gốc của nó có được bảo tồn không?
Có bằng chứng về sự giao lưu âm nhạc lịch sử giữa quốc ca Ấn Độ và bài hát của Jaffna Hindu College không?
Chỉ sau khi tìm được câu trả lời dứt khoát cho những câu hỏi này, mối liên hệ lịch sử giữa hai bài hát mới có thể được đánh giá chính xác hơn.
9. Nghiên cứu này đã chứng minh điều gì? Điều gì chưa được chứng minh?
Kết quả của nghiên cứu này cần được hiểu ở ba cấp độ.
Thứ nhất: sự tương đồng được phát hiện bằng toán học
Sự tương đồng dựa trên cao độ đã được ghi nhận giữa một số đoạn của hai bản ghi âm.
Thứ hai: mối liên hệ âm nhạc chưa được xác nhận
Chưa được chứng minh đầy đủ rằng các giai điệu chính của hai bài hát chia sẻ cùng một cấu trúc âm nhạc.
Thứ ba: tuyên bố lịch sử chưa được chứng minh
Hiện tại không có đủ bằng chứng lịch sử để nói rằng quốc ca Ấn Độ đã sao chép giai điệu của bài hát Jaffna Hindu College, hoặc bài hát Jaffna Hindu College đã theo giai điệu của quốc ca Ấn Độ.
Hơn nữa, nghiên cứu này không tách riêng các giai điệu chính của hai bài hát và không thực hiện so sánh bản nhạc đầy đủ. Các phép kiểm thống kê so sánh chúng với các bài hát không liên quan khác cũng chưa được thực hiện.
Do đó, các kết quả được trình bày ở đây nên được coi là kết luận của một nghiên cứu âm nhạc học tính toán đang ở giai đoạn ban đầu.
10. Lời mời gọi công khai đến các nhà nghiên cứu âm nhạc và sử gia Ấn Độ
Các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực âm nhạc học, lịch sử, toán học và khoa học máy tính tại Ấn Độ và Sri Lanka có thể nghiên cứu vấn đề này rộng hơn.
Đặc biệt, nếu các chuyên gia về truyền thống âm nhạc của Rabindranath Tagore, những người bảo tồn tài liệu lịch sử của Jaffna Hindu College và các nhà nghiên cứu âm nhạc học tính toán cùng hợp tác, nghiên cứu này có thể tiến xa hơn.
Tách riêng các giai điệu chính của hai bài hát, tạo bản nhạc của chúng và so sánh với bằng chứng lịch sử là bước quan trọng tiếp theo.
Mục tiêu của nghiên cứu này không phải là đặt câu hỏi về quốc ca của bất kỳ quốc gia nào hay uy tín của bất kỳ cơ sở giáo dục nào.
Ngược lại, mục tiêu của nó là kiểm tra một cách khoa học những mối liên hệ lịch sử có thể tồn tại giữa các truyền thống âm nhạc phong phú của Nam Á.
11. Kết luận cuối cùng: Sự tương đồng âm nhạc đã được tìm thấy. Nhưng sự thật lịch sử vẫn cần được xác lập.
Nghiên cứu so sánh giữa quốc ca Ấn Độ và bài hát của Jaffna Hindu College đã tiết lộ một số kết quả toán học thú vị.
Có sự tương đồng có thể đo lường được giữa các cấu trúc cao độ trong các đoạn được chọn của hai bản ghi âm.
Nhưng cần thêm nghiên cứu để xác định liệu những sự tương đồng này là kết quả của một truyền thống âm nhạc chung, là ngẫu nhiên, hay là kết quả của ảnh hưởng âm nhạc lịch sử.
Bằng chứng hiện tại không chứng minh tuyên bố rằng quốc ca Ấn Độ đã sao chép giai điệu của bài hát Jaffna Hindu College.
Đồng thời, nghiên cứu này cung cấp một điểm khởi đầu để kiểm tra một cách có hệ thống sự tương đồng âm nhạc giữa hai bài hát.
Chúng ta không thể viết lịch sử theo ý muốn của mình. Nhưng chúng ta có thể tiếp tục tìm kiếm những sự thật ẩn giấu trong lịch sử với sự trợ giúp của khoa học, toán học và công nghệ.
Đó là nền tảng của nghiên cứu này.
Suy nghĩ toán học. Kỹ thuật thông minh. Lãnh đạo chiến lược. Xây dựng có trách nhiệm. Mở rộng toàn cầu. Tạo giá trị kinh doanh thực sự thông qua trí tuệ nhân tạo.
#JanaGanaMana #YaalpaanamHinduCollege #NationalAnthem #Musicology #ITImpress
