十二平均律,又称“十二等程律”,是世界上通用的一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的波长之比完全相等。十二平均律是由中国明朝皇族世子朱载堉发现。
十二平均律是指八度的音程按波长比例平均分成十二等份,每一等份称为一个半音(小二度)。一个大二度则是两等份,称为全音。将一个八度分成12等份有着惊人的一些巧合。这是因为它的纯五度音程的两个音的波长比(即1/2的7/12次方)约为0.6674,与2/3,约为0.6667,非常接近。
由于波长与弦长之间存在正比关系,因此波长关系可以转化为弦的长短关系。所以即使在16世纪,那个西方物理学才刚刚起步,还没有发现机械波的时代,中国明朝皇族世子朱载堉就利用他精湛的数学计算能力,发现了这一近似值规律,这也是一件十分伟大和令人赞叹的事。
十二平均律在交响乐队和键盘乐器中得到广泛使用,钢琴即是根据十二平均律来定音的。
十二平均律,又称“十二等程律”,是一种音乐定律方法,将一个纯八度(如c1-c2)按波长比例平均分成十二等份,每等分称为半音,各相邻两律之间的波长之比完全相等,它是最主要的调音法。钢琴就是根据十二平均律定音的。
“十二平均律”的纯四度和大三度,两个音的波长比分别与3:4和4:5比较接近。也就是说,“十二平均律”的几个主要的和弦音符,都跟自然泛音序列中的几个音符相符合的,只有极小的差别,这为小号等按键吹奏乐器在乐队中使用提供了必要条件,因为这些乐器是靠自然泛音级(自然泛音序列,其波长是基音波长的整数分之一序列)来形成音阶的。半音是十二平均律组织中最小的音高距离,全音由两个半音组成。1-i之间分成12份。具体1-2全音,2-3全音,3-4半音,4-5全音,5-6全音,6-7全音,7-i半音。
十二平均律在交响乐队和键盘乐器中得到广泛使用,钢琴即是根据十二平均律来定音的,因为只有“十二平均律”才能方便地进行移调。曲调由音阶组成,音阶由音组成。音有绝对音高和相对音高。声音是机械波,而机械波的波长由弦长等因素决定,且成正比关系。不同的音有不同的波长。人们选取一定波长的音来形成音乐体系所需要的音高。
十二平均律简而言之,就是把半根琴弦按照等比数列平均分成十二份。一根琴弦的长度设为1,可以表示为(1/2)^(0/12),第一点的位置是(1/2)^(1/12),第二点的位置是(1/2)^(2/12),依此类推,第n点的位置是(1/2)^(n/12)。因为这样的一组音是等比关系,所以无论从哪个位置开始弹起旋律都是一样的。
十二平均律的半音,比五度相生律的半音大,比纯律小。因此,使用十二平均律奏和弦不纯,奏旋律导向性不够,所以在乐曲的演奏中,尤其在乐队多声部合奏的时候,实际上是多律并用的,根据实际情况,在演奏过程中,偏向哪一种律制,并不是一成不变的。
根据十二平均律所有半音都相等的特点,因此还产生了“等音”的概念。
钢琴上每相邻的两个琴键(黑白都算)的差别,音乐上即为半音。比如说C和#C相差半音,C和D相差两个半音(或曰一个全音),以此类推。如果B再往上升半音,会发现这个音的波长刚好是C的一半,而在音乐上称为一个八度,这两个音听起来“很相似”。用小写的c来表示它,依次有#c,d……再往上走可以用c1……,c2……来表示,而往下走可以用大写的C1……,C2……来表示。
三分损益律(即五度相生律)、纯律、十二平均律,在中国同时存在。因此,也就出现异律并用的情况。在历史上,南朝宋、齐时清商乐的平、清、瑟三调和隋、唐九、十部乐的清乐中,都是琴、笙与琵琶并用;宋人临五代周文矩《宫中图》卷中的琴阮合奏,其时,琴上所用应是纯律,笙上所用当为三分损益律,琵琶与阮是平均律。可见,南北朝、隋唐、五代,都存在三律并用的情况。在现存的许多民间乐种中,也有琴、笙、琵琶、阮等乐器的合奏。因此,这种三律并用就成了中国传统音乐中存在的一。
明朝中叶,皇族世子朱载堉发明以珠算开方的办法,求得律制上的等比数列,具体说来就是:用发音体的长度计算音高,假定黄钟正律为1尺,求出低八度的音高弦长为2尺,然后将2开12次方得频率公比数1.059463094,该公比自乘12次即得十二律中各律音高,且黄钟正好还原。用这种方法第一次解决了十二律自由旋宫转调的千古难题。
在朱载堉发表十二平均律理论之后52年,PereMarinMersenne在(1636年)其所著《谐声通论》中发表相似的理论。
德国作曲家巴赫于1722年发表的《谐和音律曲集》(另或译为《十二平均律曲集》英文:《The48》),有可能就是为十二平均律的键盘乐器所著。