例子
钢琴是十二平均律制乐器。国际标准音规定,钢琴的a1(小字一组的a音,对应钢琴键是49A)的频率是为440Hz;又规定每相邻半音的频率比值为2^(1/12)≈1.059463,(解释:这表示“2的十二分之一次方”),根据这规定,就可以得出钢琴上每一个琴键音的频率。如与a1右边相邻#a1的频率是440×1.059463=466.16372Hz;再往上,b1的频率是493。088321Hz;c2的频率是523.25099 …… 同理,与a1左边相邻的#g1的频率是440÷1。059463=415.030473Hz …… 这种定音的方式就是“十二平均律”。
钢琴上每相邻的两个琴键(黑白都算)的频率的差别,音乐上即为半音。比如说C和#C相差半音,C和D相差两个半音(或曰一个全音),以此类推。如果B再往上升半音,会发现这个音的频率刚好是C的两倍,而在音乐上称为一个八度,这两个音听起来“很相象”。用小写的c来表示它,依次有#c,d …… 再往上走可以用c1 …… ,c2 …… 来表示,而往下走可以用大写的C1 …… ,C2 …… 来表示。
历史
据杨荫浏先生考证,从历史记载看中国在音乐实践中开始应用平均律,约在公元前二世纪,但平均律理论的出现,则是1584年明代朱载堉《律学新说》问世之时。实践与理论之先后出现,其间相去1685年。
中国明代音乐家朱载堉于万历十二年(1584年)首次提出“新法密率”(见《律吕精义》、《乐律全书》),推算出以比率12√2(解释:这表示“2的十二分之一次方”)将八度音等分为十二等分的算法,并制造出新法密率律管及新法密率弦乐器,是世界上最早的十二平均律乐器。朱载堉(公元1536-1610年),字伯勤,号句曲山人,是明仁宗后裔、郑恭王朱厚烷之子。他不重爵位,潜心学术研究,著述宏富。万历十二年(公元1584年),他写成《律学新说》,提出了十二平均律的理论。
律是指音阶中每个音的音高规律。至少在西周初期,中国就在一个音阶中确定十二个律了。十二平均律也叫十二等程律,它把一个音阶分为十二个相等的半音,使各相邻两律间的频率比都是相等的。故称十二平均律。在十二平均律发明之前,中国自春秋时期起,一直使用三分损益法确定管或弦的长度和发音高低之间的关系。由三分损益法计算出来的十二个律,相邻两律间的长度差(或频率差)不是都相同的,因此这种律又叫十二不平均律。同时,比基音高(或低)八度的音,只能约略地比基音高(或低)一倍,而不可能正好是一倍。如基音do的相对频率是一,高八度的do音的相对频率不是二,而是略高于二,其间存在着一定的差数。这种情况不适宜进行"变调",也不便于演奏和声。十二平均律则彻底取消了三分损益法得出的差数。
在朱载堉发表十二平均律理论之后52年,Pere Marin Mersenne在(1636年)其所著《谐声通论》中发表相似的理论。
德国作曲家巴赫于1722年发表的《谐和音律曲集》(另或译为《十二平均律曲集》英文:《The 48》),有可能就是为十二平均律的键盘乐器所著。
明朝中叶,皇族世子朱载堉发明以珠算开方的办法,求得律制上的等比数列,具体说来就是:用发音体的长度计算音高,假定黄钟正律为1尺,求出低八度的音高弦长为2尺,然后将2开12次方得频率公比数1.059463094,该公比自乘12次即得十二律中各律音高,且黄钟正好还原。用这种方法第一次解决了十二律自由旋宫转调的千古难题,他的“新法密律”(即十二平均律)已成为人类科学史上最重要的发现之一。