半音关系:88个乐音相邻之间两个音的音高相差半音,所以称为半音关系。
八度关系:任意一个音,升高12个半音后,便会得到一个原始音的重复音,我们称这两个音之间的关系为八度关系。
12平均律:12个基本的乐音,相邻两个音之间的音高均相差相等的半音,我们称这12个音为12平均律。
乐音的命名:我们人为的将12个基本的乐音命名为:A A# B C C# D D# E F F# G G#。
接下来,我们举例说明,以上的关系是如何得出来的。
八度关系:
1.将一根长度为L的弦固定在木板上,弹出乐音,我们命名它为A音。
2.其他条件不变,将弦长缩短一半,再弹奏它。此时,我们发现得到新的音,和原来的A音惊人的相似协和,我们称这个音为A音的重复音,也可以称为A音,暂时用符号A1表示。
3.同样方法,再将弦长变为一半,即1/4L,同样又会得到一个重复的A音,用符号A2表示。
4.如果我们继续按照一半的规律缩短琴弦,还会依次得到A3,A4........。
根据物理原理,其他条件不变,弦长变为一半时,振动频率变成原来的2倍;
以上实验我们得出这样的结论:任何一个音,当频率变成原始音两倍数的时候,就会循环的得到原始音的重复音。我们称这相邻两个重复音之间的关系为八度关系。
为了交流方便,国际统一规定将频率为440hz的音定为标准A音。
再结合以上实现得出的倍数频率关系,我们可以得出在27.5-4180hz人类可感知的乐音范围内,共有7个A音出现,频率分别是:
27.5hz 55hz 110hz 220hz 440hz 880hz 1760hz 3520hz
半音关系和12平均律:
下面,我们接着探讨,一个八度的两个重复音间还有哪些乐音。
1. 将弦长从L逐渐缩短,并弹奏它,直到接近1/2L。这个过程中,理论上我们会得到无数个乐音;但实践证明,一些相邻的音太相似导致人耳并不容易区分,只有12个音能被我们明显感知和区分。我们将这12个乐音分别命名为:A A# B C C# D D# E F F# G G# 。 因每个相邻音之间相差等份弦长,我们称他们之间的高低的关系为半音关系。这12个音又被称为12平均律。
2.接着将弦长从1/2L到接近1/4L,同样我们还会得到类似12个音。根据八度关系,这12个音分别又是前面12个音的重复音。
3.如果我们再重复规律缩短琴弦,会重复得到12半音关系重复音。
半音之间的频率关系又是怎么样的呢?
上面的实验中,我们得出两个相邻八度音的频率关系为2倍关系,那么中间的12音之间的半音关系可以由以下公式计算:
X12 =2 x=1.05946
12平均律中,每相邻的2个音之间的频率关系为1.05946倍。
88个可实践的音是如何得出来的以及各自频率是多少:
综合以上两个实验得出的八度关系和半音关系,以及将440hz定为标准A音,我们可以根据这三个条件,推导出在27.5hz-4186hz之间可被实践应用的乐音共有88个,他们之间的详细频率关系如下表。