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中国古代物理知识代表作(7)
来源查字典物理网| 2015-12-29 发表| 物理教研分类:教学参考

物理教研

七、声学效应在乐律上的运用——十二平均律

近代乐器上用的新律制——十二平均律,是明代乐律理论家朱载堉(公元1536—1610)提出和创造的。在我国,早在周初,就有了在一个音阶中确定的十二个律,并在十二律中选取五个或七个音组成一个音阶的乐制。大约在春秋战国时期,我国开始使用定律调音的三分损益法,来确定管或弦的长短和发音高低之间的关系(见《管子·地员篇》)。这种方法就是从一个被认定为基音的弦(或管)的长度出发,把它三等分,再去掉一份(“损一”)或加上一份(“益一”),以此来确定另一个音的长度。在数学上,就是把发音的弦长乘以2/3或4/3,依此类推下去,直到在弦(或管)上得出比基音约高一倍或低一倍的音,就完成了一个音阶的计算。应用这种三分损益后完成一个音阶中各律的计算以后,比基音高(或低)8度的音只能的高(或低)一倍,而不能刚好一倍,这样就不能真正组成一个完整的8度,为了消除这个差数,达到对音乐艺术更高的要求,自汉代以来,不少音律乐家提出过许多修正的方法,但不能得到简单,合理而又精确的结果。朱栽堉于1584年以公比

的等比级数分配音律,使一个音阶中任何二个相邻音律的频率之比都是

,或音程为100音分,从而彻底地消除了三分损益法出现的差数。朱栽堉的这种科学地运用声学效应的革命性变革,极有利于曲调的创作和乐器的制作,具有很高的科学性和实用价值。

十二平均律的提出,在我国物理学的研究和音乐教学中,具有特别重要的意义,这就是从物理现象的定性讨论进入定量的数学计算,这在我国古代物理学的研究中是一项创举,而且与西欧比较起来,也早于法国约50年。因此,当这项发明由传教士传入欧洲时,引起了整个世界的轰动,并得到了德国物理学家亥姆霍兹的高度评价。

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