往日里我们北航飞天合唱团排练,往々涉及到律学这个话题。不过囿于时间限制,每一回讲一点々就浅尝辄止,以待团员们在“有时间的时候”进一步的探究。不过,作为新世纪的大学(lǎn)生(chóng),其实都明白,这“有时间的”时刻呢,其实永远不会有。于是,为了照顾列位喷薄的求知欲和每况愈下的懒惰程度,我决定花一点功夫,用几篇文章的时间,跟列位谈々不同的律制的区别到底是什么,并试图说明这些五花八门的律制出现的原因。
注意:读这篇文章只需要有高一及以上的数学知识储备及相应的理解能力。
书归正传。我们知道,音的绝对准确高度及其相互关系叫做音律,确定音律的方法叫做律制。翻译成人话就是,律制决定了:(1)一个音的音高(亦即其频率)、(2)音阶中两个音的音程(音之间的距离)。当今,常见的律制有五度相生律、十二平均律、纯律三种。先不要管分别是什么含义——如果能看书看懂的话,列位早用不着看这篇文章了。
通过翻书/冲浪/问人,可以很轻易地得到下面这张三种律制下的音高表(好吧,其实也不太容易)。这里认为a1(小字一组的la)无论在何种律制下都是440Hz(亦即日常生活中所说的标准音la——家里座机的电流声就是这个音高)。
通过观察表格,我们可以轻易得出结论:“这**的是个什么玩意?”
列位问我,我也不知道。可见,直接观察不同律制下每一级音的频率,是没有太大意义的。现在我们换个思路。前面说过,律制决定了两个音之间的音程,于是我们换个方式,观察三种律制下,每个音到主音C的频率之比。
这看起来就规律多了。首先,一个八度(c1到c2)的关系在每种律制中都是2:1的关系,事实上,这的确是一个具有普遍性的结论。
结论1:相邻纯八度的两个音,其频率之比是2:1。
例如,我们知道a1的音高是440Hz,那么上一个八度(小字二组)的a2是880Hz,下一个八度(小字组)的a则是220Hz。值得特意强调的是,相邻两个八度(称作纯十五度)的比例关系是2*2=4倍。n个八度之间的比例就是2^n倍。
这是个好兆头。看来这条路算是走对了,现在我们继续观察,根据小学三年级数学知识可以推出:
五度相生律和纯律中的音程都是(相对)比较简单的分数的形式。那么,十二平均律又遵循什么样的规律呢?在结论1中纯八度音程的二倍关系启发我们,音程或许可能具有指数关系。模电和自控的学习经验也告诉我们,没有比例关系的数据,往往通过对数运算可以发现显著规律(幅频特性曲线)。于是,不失一般性地,我们对着十二平均律的比值做以2为底的对数运算(别问我为什么)。
这个结论就很明显了。易知:
结论2:十二平均律是把一个八度的音程按频率分成“十二份”(每一份半音。类似地,每两份称作全音,这与我们之前讲的内容也是吻合的),各相邻两律之间的振动数之比是“完全平均的”。
可见,十二平均律的确是名符其实的。Так что!
现在我们总结如下,(1)纯八度音程的二倍关系是普适的。(2)十二平均律是一种把一个八度分做十二等份的律制。然而我们赫然发现,没有解决的问题远比解决了的要多得多。这些问题是:(1)五度相生律和纯律是如何定义的、和名称有什么关系?(2)三种律制为什么会这么安排?分别满足了正常人类欣赏音乐的什么原则?(3)哪种律制更“好”?
如果你对这些问题还抱有兴趣,请关注《律制闲谭》系列的下一章节,我们会在接下来的时日里探讨这些问题。我慢慢侃,您慢慢看。山高水长,愿我们在音乐的海洋里重逢!再会。