第三十三章 节 神奇五度音律（第3 / 3页）

就这样一直循环找下去吗？不行，因为这样循环下去会没完没了的。于是最理想的情况是某一次循环之后，会得到主音的某一个八度，这样就算是“回到”了主音上，不用继续找下去了。可是（3/2）n，只要n是自然数，其结果都不会是整数，更不用说是2的某次方。律学所有的麻烦就此开始。

数学上不可能的事，只能从数学上想办法。古人的对策就是“取近似值”。他们注意到（3/2）5≈7.59，和23＝8很接近，于是决定这个音就是他们要找的最后一个音，比这个音再高一点就是主音的第三个八度了。这样，从主音f开始，我们只需把“按3/2比例寻找最和谐音”这个过程循环5次，得到了5个音，加上主音和4/3f，一共是7个音。这就是为什么音律上要取do、re、mi等等7个音符而不是6个音符或者8个音符的原因。

这7个音符的频率，从小到大分别是f、9/8f、81/64f、4/3f、3/2f、27/16f、243/128f。

如果这里的f是do，那么9/8f就是re、81/64f就是mi……，这7个频率组成了7声音阶。这7个音都有各自正式的名字，在西方音乐术语中，它们分别被叫做主音（tonic）、上主音（supertonic）、中音（mediant）、下属音（subdominant）、属音（dominant）、下中音（submediant）、导音（leadingtone）。其中和主音关系最密切的是第5个“属音”so和第4个“下属音”fa，原因前面已经说过了，因为它们和主音的和谐程度分别是第一高和第二高的。由于这个音律主要是从“属音”so即3/2f推导出来的，而3/2这个比例在西方音乐术语中叫“纯五度”，所以这种音律叫做“五度相生律”。

西方最早提出“五度相生律”的是古希腊的毕达哥拉斯，而东方则是《管子》一书。中国历代的各种音律，大部分也都是从“三分损益律”发展出来的，也可以认为它们都是“五度相生律”。

“八度音程”的重要性，世界各地的人们都发现了。比如中国浙江的河姆渡遗址，曾经出土了一管距今9000年的笛子（是用鹤的腿骨做的），它能演奏8个音符，其中就包含了一个八度音程。当然这个八度音程不会是do到高音do，因为只要是一个音的频率是另一个的两倍，它们就是八度音程的关系，和具体某一个音有多高没有关系。

而在一个八度音程之内，还有一些音是很重要的。这其实是律学的中心问题。也就是说，如果某一个音的频率是f，那么需要寻找f和2f之间还有那些重要的频率。

如果一个人有学习弦乐器（比如吉它、古琴、小提琴）的经验，就明白它们能发声是因为琴弦的振动。而琴弦的振动是和琴弦的长度有关系的。如果在一根弦振动的时候，用手指按住弦的中点，即让原来全部振动的弦，变成两根以1/2长度振动的弦，我们会听到一个比较高的音。这个音和原来的音之间就是八度音程的关系。因为在物理上，弦的振动频率和其长度是成反比的。

由于弦乐器是世界各地发展得最早的乐器种类之一，所以这种现象古人早已熟悉。他们自然会想：如果八度音程的2:1的关系在弦乐器上用这么简单一按中点的方式就能实现，那么试试按其它的位置会怎么样呢？数学上2:1是最简单的比例关系了，简单性仅次于它的就是3:1。那么，如果按住弦的1/3点，会怎么样呢？其结果是弦发出了两个高一些的音。一个音的频率是原来的3倍（因为弦长变成了原来的1/3），另一个音是原来的3/2倍（因为弦长变成了原来的2/3）。这两个音彼此也是八度音程的关系（因为它们彼此的弦长比是2:1）。这样，在要寻找的f～2f的范围内，出现了第一个重要的频率，即3/2f。（那个3f的频率正好处于下一个八度，即2f～4f中的同样位置。）

接着再试，数学上简单性仅次于3:1的是4:1，试试按弦的1/4点会怎样？又出现了两个音。一个音的频率是原来的4倍（因为弦长变成了原来的1/4），这和原来的音（术语叫“主音”）是两个八度音程的关系。另一个音的频率是主音的4/3倍（因为弦长是原来的3/4）。现在我们又得到了一个重要的频率，4/3f。

同一根弦，在不同的情况下振动，可以发出很多频率的声音。在听觉上，与主音f最和谐的就是3/2f和4/3f（除了主音的各个八度之外）。这个现象也被很多民族分别发现了。

比如最早从数学上研究弦的振动问题的古希腊哲学家毕达哥拉斯（pythagoras，约公元前6世纪）。

中国先秦时期的《管子?地员篇》、《吕氏春秋?音律篇》也记载了所谓“三分损益律”。具体说来是取一段弦，“三分损一”，即均分弦为三段，舍一留二，便得到3/2f。如果“三分益一”，即弦均分三段后再加一段，便得到4/3f。

得到这两个频率之后，继续找1/5点、1/6点等等继续试下去，会发现听觉上这些音与主音的和谐程度远不及3/2f、4/3f。实际上4/3f已经比3/2f的和谐程度要低不少了。古人于是换了一种方法。与主音f最和谐的3/2f已经找到了，他们转而找3/2f的3/2f，即与最和谐的那个音最和谐的音，这样就得到了（3/2）2f即9/4f。可是这已经超出了2f的范围，进入了下一个八度。没关系，不是有“等差音高序列”吗？在下一个八度中的音，在这一个八度中当然有与它等价的一个音，于是把9/4f的频率减半，便得到了9/8f。

接着把这个过程循环一遍，找3/2的3次方，于是就有了27/8f，这也在下一个八度中，再次频率减半，得到了27/16f。