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“应钟倍律”的艺术意义何在?
采用最省略的说法,就是在M=1到N=2之间,插入11个数,y1,y2….y11,使得:
M,y1,y2….y11,N成等比数列。
设公比为Q,N=M*Q^12,2= Q^12,Q=2的12次方根。
这正是音乐的十二平均律之数学基础。
从明朝的朱载堉开始,一直到当代,音乐人(数学工作者)一直在提高Q=2的12次方根的准确度,以得到最佳的音乐效果。
将值成等比数列的M,y1,y2….y11,N,乘以440倍,就是
440M,440y1, 440y2…. 440y11,440N。值就是
440,440Q,440*Q^2, 440*Q^3,……, 440*Q^11,880。
Q近似取1.059463,则
440Q=440*1.059463=446.16372, 440*Q^2=493.8832133,
440*Q^3=523.2509908,440*Q^4=554.3650645…. 440*Q^12=880。
换为标准的音乐记号,就是:
A4, A#4/Bb4, B4, C5, C#5/Db5, D5, D#5/Eb5, E5, F5, F#5/Gb5, G5, G#5/Ab5, A5。
其中A4是国际标准音高,频率为 440 Hz,是乐器调音的基准音。
“A#4/Bb4”正是音乐里等音(Enharmonic)的概念,指的是音高相同但记谱和意义不同的音,其中A#4(升A4)和Bb4(降B4)在钢琴上就是同一个键,频率都是约466.16 Hz(以A4=440Hz为标准)。
对比440Q=446.16372,是上述“466.16 Hz”更准确一点的值,完整值是:
440*1.05946309435929526456182529494634170077920431749419。
B4指中央C(C4)上方的第二个白键,频率约为493.88 Hz(以A4=440Hz为标准)。
对比440*Q^2=493.8832133,是上述“493.88 Hz”更准确一点的值。
C5即中央C的高八度,频率约为523.25 Hz,是钢琴键盘上的一个关键参考点。
对比440*Q^3=523.2509908,是上述“523.25 Hz”更准确一点的值。
“C#5/Db5”也是音乐里等音的概念,C#5(升C5)与Db5(降D5)是等音——音高完全相同,仅记谱方式不同,其频率约为554.365 Hz。
对比440*Q^4=554.3650645,是上述“554.365 Hz”更准确一点的值。
……
A5是比A4高一个八度的音,频率为 880 Hz。
对比440*Q^12=880,与上述“880 Hz”。
这就是音乐的十二平均律之数学解释,也是明朝的朱载堉研究成果的数学意义。
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