“纯律”的重点是让各个音尽量与主音和谐起来,也就是说让各个音和主音的频率比尽量简单。“纯律”的发明人是古希腊学者塔壬同(今意大利南部的塔兰托城)的亚理斯托森努斯(Aristoxenus of Tarentum)。(东方似乎没有人独立提出“纯律”的概念。)此人是亚理士多德的学生,约生活在公元前3世纪。他的学说的重点就是要靠耳朵,而不是靠数学来主导音乐。他的书籍现在留下来的只有残篇,不过可以证实的是他最先提出了所谓“自然音阶”。
自然音阶也有7个音,但和“五度相生律”的7声音阶有不小差别。7个自然音阶的频率分别是:F、9/8F、5/4F、4/3F、3/2F、5/3F、15/8F。确实简单多了吧?也确实好听多了。这么简单的比例,就是“纯律”。
可以看出“纯律”不光用到了3/2的比例,还用到了5/4的比例。新的7个频率中和原来不同的就是5/4F、5/3(=5/4×4/3)F、15/8(=5/4×3/2)F。
虽然“纯律”的7声音阶比“五度相生律”的7声音阶要好听,数学上也简单,但它本身也有很大的问题。虽然各个音和主音的比例变简单了,但各音之间的关系变复杂了。原来“五度相生律”7声音阶之间只有“全音”和“半音”2种比例关系,现在则出现了3种:9:8(被叫做“大全音”,major tone,就是原来的“全音”)、10:9(被叫做“小全音”,minor tone)、16:15(新的“半音”)。各位把自然音阶的频率互相除一下就能得到这个结果。更进一步说,如果比较自然音阶中的re和fa,其频率比是27/32,这也不怎么简单,也不怎么好听呢!所以说“纯律”对“五度相生律”的修正是不彻底的。事实上,“纯律”远没有“五度相生律”流行。
对于“五度相生律”的另一种修正是从另一个方向展开的。还记得为什么要取7个音符吗?是因为(3/2)5≈7.59,和23=8很接近。可这毕竟是近似值,而不是完全相等。在一个八度之内,这么小的差距也许没什么,但是如果乐器的音域跨越了好几个八度,那么这种近似就显得不怎么好了。于是人们开始寻找更好的近似值。
通过计算,古人发现(3/2)12≈129.7,和27=128很接近,于是他们把“五度相生律”中“按3/2比例寻找最和谐音”的循环过程重复12次,便认为已经到达了主音的第7个八度。再加上原来的主音和4/3F,现在就有了12个音符。
注意,现在的“规范”音阶不是do、re、mi……等7个音符了,而是12个音符。这种经过修改的“五度相生律”推出的12声音阶,其频率分别是:F、2187/2046F、9/8F、19683/16384F、81/64F、4/3F、729/512F、3/2F、6561/4096F、27/16F、59049/32768F、243/128F。
和前面的“五度相生律”的7声音阶对比一下,可以发现原来的7个音都还在,只是多了5个,分别插在它们之间。用正式的音乐术语称呼原来的7个音符,分别是C、D、E、F、G、A、B。新多出来的5个音符于是被叫做C#(读做“升C”)、D#、F#、G#、A#。12音阶现在不能用do、re、mi的叫法了,应该被叫做:C、C#、D、D#、E、F、F#、G、G#、A、A#、B。把相邻两个音符的频率互相除一下,就会发现它们之间的比例只有两种:256:243(就是原来的“半音”,也叫做“自然半音”),2187:2048(这被叫做“变化半音”)。
也就是说,这12个音符几乎可以说又构成了一个“等差音高序列”。它们之间的“距离”几乎是相等的。(当然,如果相邻两个音符之间的比例只有一种的话,就是严格的“距离”相等了。)原来的7声音阶中,C——D、D——E、F——G、G——A、A——B之间都相隔一个“全音”,现在则认为它们之间相隔了两个“半音”。这也就是“全”、“半”这种叫法的根据。
既然C#被认为是从C“升”了半音得到的,那么C#也可以被认为是从D“降”了半音得到的,所以C#和Db(读做“降D”)就被认为是等价的。事实上,5个新加入的音符也可以被写做:Db、Eb、Gb、Ab、Bb。
这种12声音阶在音乐界的地位,我只用举一个例子就能说明了。钢琴上的所有白键对应的就是原来7声音阶中的C、D……B,所有的黑键对应的就是12声音阶中新加入的C#、Eb……Bb。
从7声音阶发展到12声音阶的做法,在西方和东方都出现得很早。《管子》中实际上已经提出了12声音阶,后来的中国音律也大多是以“五度相生律”的12声音阶为主。毕达哥拉斯学派也有提出这12声音阶的。不过西方要到中世纪晚期才重新发现它们。
能不能把“五度相生律”的12声音阶再往前发展一下呢?可以的。12声音阶的依据就是(3/2)12≈129.7,和27=128很接近,按照这个思路,继续找接近的值就可以了嘛。