第二百三十八章 十二平均律

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第二百三十八章十二平均律

所以老頭如今成天就是彈琴寫字,外加找蘇油的麻煩。

益州路的地圖終於製作完成了,這還是第一次有人能看到完整的都江堰大灌區水利工程。

趙抃看着宏大的地圖,不停地問蘇油各種圖例表示什麼意思。

蘇油很不耐煩,因爲他正興致勃勃地準備用銅棒教育趙老頭。

不是揍他,而是因爲不久前,兩人在音樂上發生了分歧。

趙老頭愛彈琴,其實宋代士大夫仕女基本都會這個,不過蘇油不懂音樂。

這娃還學不好,於是趙老頭罵他蠢笨如牛。

然後蘇油就信口雌黃,告訴趙老頭,對他來說,音,就是聲波,音樂,就是多個音疊加在一起的一段聲波。

疊加方式最常見的有兩種:一種稱爲諧波疊加,一種稱爲拍音疊加。

還告訴老頭,每個單音都是由多個諧波疊加而成,而多個單音的疊加又形成了拍音。來自不同樂器的單音和拍音相互交織形成和聲,最終一系列的和聲構成了美妙的音樂。

接着一老一小就又開始了撕逼日常。

趙老頭輕蔑地瞅着蘇油,從《國語》扯到《管子?地員篇》,又從《管子》扯到《呂氏春秋?音律篇》,中間還闡發了《淮南子》中的相關內容,碾壓碾壓在碾壓,最後總結出三個字——你!不!懂!

這個東西,叫律數,這是音樂的根本,對古代中國人來說,就是用數學的方法求得五音十二律。

這個方法,叫做“三分損益法”。其基本原理是以一段圓徑絕對均勻的發聲管爲基數,這個基數得到的音階爲——宮;

然後,將此發聲管均分成三段,捨棄其中的一段保留二段,這就是“三分損一”,餘下來的三分之二長度的發聲管所發出的聲音,就是“宮”的純五度高音——徵;

將徵管均分成三份,再加上一份,即徵管長度的三分之四,這就是“三分益一”,於是就產生了徵的純四度低音——商;

商管保留三分之二,“三分損一”,於是得出商的純五度高音——羽;

羽管“三分益一”,即羽管的三分之四的長度,就是角管,角管發出羽的純四度低音——角。

這樣,在有了基本音“宮”之後,經過兩次“三分損一”和兩次“三分益一”,宮、商、角、徵、羽五個音階就生成了。

宮生徵,徵生商,商生羽,羽生角,由於是““五五相生”,因此,樂律家們說起五個音階來,他們不說“宮、商、角、徵、羽”,而是說成“宮、徵、商、羽、角”。

《管子》記載中,管仲實際只相生出了宮、商、角、徵、羽五個音。

《呂氏春秋》在管仲五音的基礎上又繼續相生了十一次,使十二律的相生得到完成——得到了黃鐘,林鐘,太簇,南呂,姑冼,應鐘,蕤賓,大呂,夷則,夾鍾,無射,仲呂。

對這十二律再加以區分,分出了六個陽律和六個陰律,六個陽律稱爲“律”,六個陰律稱爲“呂”。

這就是《千字文》裡“律呂調陽”這說法的由來。

音程之所以重要,是因爲兩根同質琴絃的長度比,等於它們所發出聲音頻率的反比。如果知道了這些長度之間的準確比例,就能制定出最佳的音律標準。

遺憾的是,三分損益法有個問題——當相生到第十一次,即到十二律後的“清黃鐘”的時候,“清黃鐘”不能回到原出發律上,這就導致使十二律不能周而復始,無法實現完美的循環和轉調。

因爲十二和月令有關,因此中國古代研究這個問題的人,一般都是數學家,天文學家,對曆法有深刻研究的人,然後纔是研究這個音樂問題。

一波波的天才們研究了千年,中間也出過不少的高人,直到明代,萬曆年間的音樂家王爺明太祖九世孫,鄭藩第六代世子,有“律聖”之稱的朱載堉,研究出“新法密率”,完美地準確推算出勻律音階的音程,可以取爲二的十二次方根——即指導現代音樂的十二平均律。

到十六世紀末,傳教士利瑪竇將十二平均律法從中國帶回西方,直到十七世紀纔開始在歐洲大陸廣泛流傳。

而中國文明從那時起開始進入衰落期,使得中國古典音樂的理論水平與西方音樂的差距越來越大。

而西方得到了十二平均律這一黃金律法,新的和聲理論、自然調式和各種相關調性也就隨之產生了,接着發展出新的演奏和作曲技法,以及更復雜的和聲技巧,對位法技巧等等,當然還有最重要的東西五線譜——最後完善出現代樂理。

十二平均律很好記:頻率比爲一比二的兩個單音,即長度比爲二比一的兩根絲絃之間的音程,被定義爲一個“純八度”,這一個純八度按照十二平均律分成十二段——就可以構造出十三個單音,一個完美的循環。

作爲一位對古代冷知識瞭解頗深的工科狗,蘇油常常用這個例子來教育大學寢室裡吉他社團的同學們,當然招來的無一例外都是白眼——你是來搞笑的嗎?來來來吉他給你,來一曲聽聽?

不管怎麼說,到了現在,剩下的就是有趣的數學問題了,蘇油所知的辦法,就是將無理數變爲連分數,然後通過截斷值計算出二的十二次方根的近似數值。

精確到了小數點後六位。

這個方法,蘇油嚴重懷疑中國數學家,天文學家祖沖之早已知道。因爲他將以前曆法家的迴歸年和朔望月之間的比值,從十九年七閏提升到了三百九十一年一百四十四閏——這兩個比值,與連分數的不同截斷值完全巧合。

同樣的,將π值從約率的二十二比七,推到密率的三百五十五比一百一十三,同樣是連分數的不同截斷值。

不過祖大大的數學著作,從唐代就被請出了朝廷明算考試教材——太高深,已經無人能夠看懂。

然後,苦逼地失傳了。這就是用方塊字表述數學的悲哀。

這是題外話,蘇油將十二平均律的計算數值寫到信裡,讓可龍裡按照所記長度製造出十三根不同精準長度的銅棒來。

銅棒剛剛到了,所以,今天我們不討論地圖,趙老頭,趕緊把臉伸過來!

對宋人來說,沒有什麼爭執是一場賭博——現在叫關撲——解決不了的,如果有,那就兩……呃,還是要看一方輸光沒。

這是一個大賭,趙老頭賭上了自己的白龜,而蘇油,則賭上了——一副眼鏡,外加一套龍昌期整理出來的《西南圖志》。

相當不要臉,但是說話要講良心,對於朝中大佬來說,白龜的價值真沒法和《西南圖志》相提並論。

大家都覺得自己贏定了,很划算——直到趙老頭用小銅棍輪流敲響了十三根銅棒。

十三根銅棒,頂點完全相同,底部連接起來,是一條漂亮的曲線。

悅耳的聲音響起,然而趙老頭的臉色越來越蒼白。

重新敲了一次,再重新敲了一次,再重新敲了一次……

趙老頭終於放棄了掙扎,手裡的銅棒和臉上的鬍子一樣抖得厲害:“你……你怎麼做到的……”

蘇油洋洋得意:“這是一個有趣的數學問題,而數學,正是我的長項。你把白龜給我,我就給你眼鏡,給你《西南圖志》,再把這原理告訴你,如何?”

趙老頭一點都沒有猶豫:“成交!”

這是一個巨大的成就!不是音樂成就,而是政治成就啊!

宋王朝前後多次試圖恢復重建古代禮樂,其中最大的難題就是定黃鐘和諸律。

這個真的不誇張,宋王朝集中了當時最優秀的政治家,史學家,音樂家,科學家,數學家,天文學家來解決這個問題,太常寺關於正律之爭,都快把朝廷鬧翻了!

趙抃手裡拎着小銅棍繼續發抖,他都不知道該稱眼前這小子是奇蠢如驢還是曠世天才。說他其蠢如驢,是因爲這小子完全不知事情的輕重。說他是天才,是因爲困擾人們千年的自由轉調難題,被眼前這小子解決了!

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