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古代的“七音” 用现代语音学的知识分析它们的发音部位各是什么

发布时间:2019-08-19 点击数:

  “律”,是一个很古老的字,甲骨文中有之,《易经》和《尚书》中亦有之。《说文解

  字》曰:“律,均布也。”按前人的解释,“均”是一种木制的工具,长八尺,上面有

  弦,用以调声。“布”是分布之义。用“均”将十二种音调和谐地分布在乐器上,即为

  “均布” 。从古人对“律”的释义中可以看出,“律”的本义为音律。古乐中有以六律

  较五声(宫、商、角、徵、羽)之说。以律较声,律由是得出“范天下之不而归于一”

  的引申义 。律在师旅中又引申为纪律、约束之意(如《周易》中就有“师出以律”的说

  中国古代音乐是世界文明中的一个宝库。河南舞阳县贾湖村的骨笛,是公元前5000

  ~前6000年新石器时代的遗物,这是迄今发现的世界上最早的乐器。西周时期,见于

  《诗经》记载的乐器就有29种,其中频率固定的打击乐器有鼓、馨、钟、铃、(革兆)

  (摇鼓)等,调频弹拨乐器有琴、瑟,管类乐器有箫、管、埙、笙等。《汉书·律历

  志》已将当时的乐器品种按质料分为八种:“土曰埙,鲍(木瓜)曰笙,皮日鼓,竹曰

  管,石日馨,金日钟,木日祝,丝曰瑟。”从众多出土的古乐器中,引人注目的是编馨

  和编钟。编馨是用特殊石头(如玉石)制成的具有若干固定音列的组合馨。 1950年在安

  阳武官村出土的殷代大理石馨,82 厘米×42厘米× 2.5厘米,音色浑厚如铜; 1970年

  在湖北江陵出土的楚国编馨25 只,其形状已颇为规则,音域达三个八度。编钟是由一系

  列铜制的钟挂在木架上的组合钟。1978年在陕西扶风曾出土了西周的青铜编钟,1979年

  在湖北隋县的战国曾侯乙墓出土了公元前443年的编钟,一套共65件,总重2500余斤,总

  音域跨五个八度, 12个半音齐全,音色优美,效果极佳,充分显示了我国古代音乐、冶

  由于重视“礼、乐、术、数”,我国古代研究乐音数学规律的律学相当发达,《二

  十四史》有许多律历志的记载。最晚到殷商时期已产生了宫、商、角、徵、羽五声,西

  周编钟已刻有十二律(由于对乐音成组的认识,而产生十二律,其名称为:黄钟、大

  吕、太簇、夹钟、姑洗、仲吕、蕤宾、林钟、夷则、南吕、无射和应钟,黄钟为十二律

  中的第一律)中的一些铭文。以黄钟为标准音高之首,逐次按半音降低,就形成了十二

  律。最早的乐律计算法见于《管子·地员篇》中的“三分损益法”,约产生于公元前7~

  3世纪间,即将主音律的弦(或管)长三等分,取其两份(全管长的2/3,为损一),或

  增加一份(全管长的4/3,为益一),依次确定十二律中其他各律的方法。这种以弦长为

  准的方法,与欧洲当时以频率为准的“五度相生法”是成倒数关系的。16世纪末,朱载

  据北魏郦道元《水经注》卷三十四《江水》记载:陈遵在造江陵金堤(公元512~

  518)时,曾利用鼓声推算高地的高度,可能是利用鼓声的传播速度推算的。这一记载很

  对于发声原理,东汉王充在《论衡·论死篇》中先说明人的语言是由于“气括口喉

  之中,动摇其舌,张合其口”而生的,然后推广到“箫笙之管,犹人之口喉也,手弄其

  孔,犹人之动舌也”。宋代张载(1020~1077)及明代王夫之(1619~1692)进一步形

  成“形”(物体)与“气”相冲突而发声的观点:“声者,形气相轧而成”。可以是

  “两气”相碰,如“谷响雷声之类”,“两形”相碰,“桴鼓所击之类”,“形轧气,

  羽扇敲矢(指羽扇生风、飞矢鸣镝)之类……气轧形,人声笙箫之类”(《张子正蒙

  注》)。明宋应星具体考察了声的发生的几种情况:“冲”(“飞矢”),“界”

  (“跃鞭”),“振”(“弹弦”),“辟”(“裂缯”,即撕丝织品),“合”(鼓

  掌),“击”(挥椎)。他认为发声第一必须有气:“气而后有声”,“气本浑沦之

  物,分寸之间,亦具生声之理,然而不能自生”;第二必须是“以形破气”,“气之一

  动”,“急冲急破,其声方起”,例如“击物”就是“气随所持之物而逼及于所击之物

  关于声音发生与传播更为深刻的见解是王充和宋应星指出的。王充在《论衡·变虚

  篇》中将鱼“动于水中,振旁侧之水”与人的“操行”(行动)引起“气应而变”加以

  对比。宋应星则明确提出“物之冲气也,如其激水然。气与水,同一易动之物。以石投

  水,水面迎石之位,一拳而止,而其文浪以次而开,至纵横寻丈而犹未歇。其荡气也亦

  犹是焉,特微渺而不得闻耳。”(《论气·气声七》)。他们明确指出:“气”被

  “冲”如同“水”被“激”,“荡气”与水的“文浪”相似,可从“一拳”依次“开”

  至“纵横寻(古8尺)丈”犹未止,只是“荡气”微小到听不见而已,这就是“气声”。

  关于共鸣现象的趣闻,庄子调瑟时发现共振现象,沈括在弦共振时作纸人试验,喷

  利用声学效应的建筑在我国已发现不少。古典籍中关于空穴传声类的记载与建筑有

  关的也有“地听”、“墙听”(《墨子·备穴篇》)等,用陶瓮口向内砌墙可以隔音,

  在琴室及戏台下埋大缸可增加混声回响效果。著名的北京天坛中的回音壁、三音石与圜

  丘都巧妙地利用了声的反射效应。还有河南郏县蛤蟆音塔,四川潼南县大佛寺的石琴

  近年来深入研究了山西永济县普救寺莺莺塔的蛙声。《西厢记》中“日午当庭塔影

  圆”,就是指此塔。该塔初建于隋唐,现存的塔重修于1564年明嘉靖年间,是一座方形

  空筒式十三层密檐式砖塔,高36.7米,建于陡坡的高处,周围空旷,整个塔身和塔檐由

  涂釉青砖建成,这些青砖的声反射系数达0.95~0.98,是声音的良反射体。塔身成空筒

  形,对声波起着谐振腔作用。由于十三层塔檐各层砌砖所成曲线的巧妙配合,对来自塔

  前距离约24米处的击石声产生良好的反射及会聚作用,因而“于地击石,有声如吠

  蛙”。同样,远处的声音通过十三层塔檐反射就会聚在檐前附近,使人耳接收到的声波

  我国古代建筑是利用声学效应的科学宝库,还有待于进一步发掘。上述成就体现了

  声学与音乐、声学与哲学和声学与建筑、军事等的结合,这也是我国古代物理学发展的

  音乐中的 1,2,3 并不是数字而是专门的记号,唱出来是 do, re, mi,它来源于

  中世纪意大利一首赞美诗中前七句每一句句首的第一个音节。而音乐的历史像语言的历

  史一样悠久,其渊源已不可考证。但令人惊异的是我们可以运用数学知识来解释音乐的

  许多规则其中包括音乐基本元素——乐音的构成原理,也就是说 1,2,3……这些记号

  用 7 个音以及比它们高一个或几个八度的音、低一个或几个八度的音做成各种组合

  心切的音乐学习者与音乐爱好者,再没有像‘音阶’似的音乐要素,即刻而又持久地引

  7 音音阶按“高度”自低向高排列,要搞清音阶的原理,首先须知道什么是音的

  物体发生振动时产生声音,振动的强弱(能量的大小)体现为声音的大小,不同物

  振动的快慢在物理学上用频率表示,频率定义为每秒钟物体振动的次数,用每秒振

  动 1 次作为频率的单位称为赫兹。频率为 261.63 赫兹的音在音乐里用字母 c1 表示。

  频率过高或过低的声音人耳不能感知或感觉不舒服,音乐中常使用的频率范围大约

  是 16~4000 赫兹,而人声及器乐中最富于表现力的频率范围大约是 60~1000 赫兹。

  在弦乐器上拨动一根空弦,它发出某个频率的声音,如果要求你唱出这个音你怎能

  知道你的声带振动频率与空弦振动频率完全相等呢?这就需要“共鸣原理”:当两种振

  动的频率相等时合成的效果得到最大的加强而没有丝毫的减弱。因此你应当通过体验与

  感悟去调整你的声带振动频率使声带振动与空弦振动发生共鸣,此时声带振动频率等于

  人们很早就发现,一根空弦所发出的声音与同一根空弦但长度减半后发出的声音有

  非常和谐的效果,或者说接近于“共鸣”,后来这两个音被称为具有八度音的关系。我

  们可以用“如影随形”来形容一对八度音,除非两音频率完全相等的情形,八度音是在

  18 世纪初英国数学家泰勒(Taylor,1685-1731)获得弦振动频率f的计算公式:

  这表明对于同一根弦(材质、粗细相同)频率与弦的长度成反比,一对八度音的频

  现在我们可以描述音与音之间的高度差了:假定一根空弦发出的音是do,则二分之

  一长度的弦发出高八度的 do;8/9 长度的弦发出 re,64/81 长度的弦发出 mi,3/4 长

  出 si 等等类推。例如高八度的 so 应由 2/3 长度的弦的一半就是 1/3 长度的弦发

  为了方便将 c 音的频率算作一个单位,高八度的 c 音的频率就是两个单位,而

  有这些频率的音来构成音阶?实际上首先更应回答的问题是为什么要用 7 个音来构成音

  这可是一个千古之谜,由于无法从逝去的历史进行考证,古今中外便有形形色色的

  推断、臆测,例如西方文化的一种说法基于“7”这个数字的神秘色彩,认为运行于天穹

  的 7 大行星(这是在只知道有 7 个行星的年代)发出不同的声音组成音阶。我们将从

  我们用不同的音组合成曲调,当然要考虑这些音放在一起是不是很和谐,前面已谈

  到八度音是在听觉和谐效果上关系最密切的音,但是仅用八度音不能构成动听的曲调—

  —至少它们太少了,例如在音乐频率范围内 c1 与 c1 的八度音只有如下的 8 个:C2

  兹)、c2(523.2赫兹)、c3(1046.4赫兹)、c4(2092.8赫兹),对于人声就只有C、

  为了产生新的和谐音,回顾一下前面说的一对八度音和谐的理由是近似于共鸣。数

  学理论告诉我们:每个音都可分解为由一次谐波与一系列整数倍频率谐波的叠加。仍然

  假定 c 的频率是 1 ,那么它分解为频率为 1,2,4,8,…的谐波的叠加,高八度的

  c 音的频率是 2,它分解为频率为 2,4,8,16,…的谐波的叠加,这两列谐波的频率

  几乎相同,这是一对八度音近似于共鸣的数学解释。由此可推出一个原理:两音的频率

  比若是简单的整数关系则两音具有和谐的关系,因为每个音都可分解为由一次谐波与一

  系列整数倍谐波的叠加,两音的频率比愈是简单的整数关系意味着对应的两个谐波列含

  次于 2∶1 的简单整数比是 3∶2。试一试,一根空弦发出的音(假定是表 1 的

  C,且作为 do)与 2/3 长度的弦发出的音无论先后奏出或同时奏出其效果都很和谐。可

  以推想当古人发现这一现象时一定非常兴奋,事实上我们比古人更有理由兴奋,因为我

  们明白了其中的数学道理。接下来,奏出 3/2 长度弦发出的音也是和谐的。它的频率

  是 C 频率的 2/3,已经低于 C 音的频率,为了便于在八度内考察,用它的高八度音即

  频率是 C 的 4/3 的音代替。很显然我们已经得到了表 1 中的 G(so)与 F(fa)。

  问题是我们并不能这样一直做下去,否则得到的将是无数多音而不是 7 个音!

  如果从 C 开始依次用频率比 3∶2 制出新的音,在某一次新的音恰好是 C 的高若

  干个八度音,那么再往后就不会产生新的音了。很可惜,数学可以证明这是不可能的,

  此时,理性思维的自然发展是可不可以成立近似等式?经过计算有 (3/2)5 =

  7.594 ≈23 = 8,因此认为与 1 之比是 23 即高三个八度关系算作是同一音,而

  (3/2 )6 与 (3/2)1 之比也是 23 即高三个八度关系等等也算作是同一音。在“八度相

  对照表 1 知道这 5 个音是 C(do)、D(re)、E(mi)、G(so)、A(la),这

  是所谓五声音阶,它在世界各民族的音乐文化中用得不是很广,不过我们熟悉的“卖报

  (1) 的基础上用 3∶2 的频率比上行一次、下行一次得到由 7 个音组成的音列,其频率

  考察一下音阶中相邻两音的频率之比,通过计算知道只有两种情况:do-re、re-

  以 2∶1与3∶2的频率比关系产生和谐音的法则称为五度律。在中国,五度律最早的

  文字记载见于典籍《管子》的《地员篇》,由于《管子》的成书时间跨度很大,学术界

  一般认为五度律产生于公元前 7 世纪至公元前 3 世纪。西方学者认为是公元前 6 世纪

  五度律十二声音阶相邻两音的频率之比有两种:256∶243与 2187∶2048,分别称为

  自然半音与变化半音。从表中可看到,音名不同的两音例如 #C-D 的关系是自然半音,

  人类历史进程中,某种音乐文化的发生不可能限于一时或一地,但五度律几乎同时

  十二平均律—— 人们注意到五度律十二声音阶中的两种半音相差不大,如果消除这

  种差别对于键盘乐器的转调将是十分方便的,因为键盘乐器的每个键的音高是固定的,

  而不象拨弦或拉弦乐器的音高由手指位置决定。消除两种半音差别的办法是使相邻各音

  频率之比相等,这是一道中学生的数学题——在 1 与 2 之间插入 11 个数使它们组成

  这样获得的是十二平均律,它的任何相邻两音频率之比都是,没有自然半音与变化

  同五度律七声音阶一样,C-D、D-E、F-G、G-A、A-B是全音关系,E-F、B-C是半音关

  十二平均律的出现表明无理数进入了音乐,这是一件令人惊异的事。无理数是数学

  中一大怪物,当今一个非数学专业的大学生在学完大学数学之后仍然不明白无理数是什

  么,数学家使用无理数已有2500多年也直到19世纪末才真正认识无理数。音乐家似乎不

  十二平均律的出现还使得我们在前面推出的和谐性原理——两音的频率比愈是简单

  的整数关系则两音愈具有和谐的关系——不再成立。不过不必为此而沮丧,因为本质上

  说艺术行为不是一定要服从科学道理的。正如符合黄金分割原理的绘画是艺术,反其道

  历史资料记载中的十二平均律发明者在欧洲是荷兰人斯特芬(Stevin约1548 - 约

  1620),他于1600年前后用两音频率比 严格地确立了十二平均律;在中国是明代科学

  家、音乐家朱载堉(1536 - 1612),他表述的十二平均律甚至将及各次幂均计算到小数

  点后24位(约完成于1581年前)。十二平均律的确立是人类艺术禀赋的贯通性在音乐文

  纯律——五度律七声音阶的 1、3、5(do、mi、so)三音的频率之比是 1∶81/64∶

  三和弦 1-3-5 三音间的频率之比更显简单。然后按1∶ 5/ 4∶3/2的频率比从 5(so) 音

  上行复制两音 7、,从1(do)音下行复制两音、,即、、1、3、5、7、的频率之比是

  它与五度律七声音阶比较(表一),有4个音C、D、F、G使相同的,有3个音E、A、B

  在相邻两音的频率比方面,纯律七声音阶有 3 种关系:9∶8、10∶9、16∶15。从

  数字看,它比五度律七声音阶简单,然而种类却比五度律七声音阶多(五度律七声音阶

  纯律发轫于古希腊时期,13世纪末叶由英国人奥丁汤(Odington,1248 - 1316)正

  人耳对声音音调的感觉主要与声音的频率有关,但不成正比,具有对数关系。事实上,

  音调的高低,也就是我们常说的音准,由声音振动的基频频率决定的音高,称为“绝对

  音高”。大家在听音乐会时可以见到,演出开始前,所有的乐手都要校一下音,为的就

  在音乐戏曲等听觉艺术中,人们并不注重频率,却十分看重频率的比值,即音高间的关

  系,这在音乐中称为音程关系,又称之为“相对音高”。我们常听人说某人唱歌老跑

  关于音乐的音高与音程的关系,已成为一门专门的学问,称为“律学”。目前,世界各

  国存在着好几种律制,但最常用的有三中,即十二平均律、五度相生律、纯律。。律制

  关于音乐律制,从黄帝时代就有了标准。《千字文》里有这么一句“闰馀成岁,律吕调

  阳”,是说律吕始于黄帝,黄帝命其臣伶伦取山解谷之竹,截以为简,阴阳各六。六阳

  人们现在经常用“黄钟大吕”一词去形容音乐、文辞的正大、高妙、庄严,其实这“黄

  钟”和“大吕”正是我国古代的音乐律制中的音律,这种律制称为三分益损律,即取9寸

  长内径3分的管子,以其筒音为第一律,称为黄钟;从黄种开始,缩短它的1/3,称为三

  分损一,是黄钟的上五度音,为第二律林钟···五度相生律是希腊的毕德哥拉斯通过

  计算求得的,它是以弦长来计算的,其实与中国的三分益损律是一种律制。但五度相生

  乐音声音是由基音和泛音构成的,称为自然泛音列,人们发现自然泛音列中的1、2、3、

  5分音(即基音与二次、三次、五次谐波)之间的关系最和谐。事实上,2与3的关系是纯

  五度,2与5的关系是大三度,1与2关系是八度。通过这三种音程相加减,可得到其他各

  律。因为其频率在转调时比较麻烦,不适合乐器的制造与演奏。但最近一些国家又对纯

  律热心起来,极力主张在无伴奏合唱中使用纯律。据说中世纪一些教堂的唱诗班是用纯

  十二平均律解决了转调的问题,对乐器的制造与演奏也提供了方便,但它的一些音的和

  弹过吉他的朋友在校弦时大都采用这样的方法,按住第二弦的第5品,使它与第一弦空弦

  同音高,现在乐器多是以十二平均律来制造的,那么这种方法校出的音程是十二平均律

  的;另外还有一种泛音校弦法,即第一弦7品上的泛音与第二弦5品上的泛音同音高,这

  是一种纯律校弦法,可是吉他的品格是按十二平均律制定的,所以当你弹第二弦5品时,

  在我国一些少数民族及印度等国家的民族音乐里,还有更多复杂的音程音阶,所以很难

  用十二平均律的键盘乐器去演奏这种音阶的音乐。做MIDI的人也时常为此事发愁,要想

  用MIDI键盘表现这些民族乐器,真是太困难了,要不没感情没人味儿,要不根本就弹不亚洲电视本港台直播