调和
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对于一个律制,它调和(temper out)一个音差(comma),当且仅当它把这个音差映射为一个纯一度(perfect unison)。
一个基本的例子
在中庸全音律(meantone temperament)中,5限大三度(major third)是5/4。由于中全律纯五度(perfect fifth)的精确值,是四次根号5(近似3/2),因此3限大三度=4*纯五度-2*纯八度,精确值也是5/4。这样,3限大三度和5限大三度,原本相差的81/80,现在被映射为了纯一度,把5限大三度和3限大三度统一了。换句话说,这个81/80的音差,好像不存在了一样,我们就说81/80被调和了,或者说中全律调和81/80。
12平均律的调和
对于任意一个平均律,一个音程的映射,由它的素因数分解(monzo)和这个平均律的val点乘得到。如,12平均律的val,是⟨12 19 28 34 42 44......],因此计算一个音程的在12平均律的映射,只需要把这个音程的monzo,和⟨12 19 28 34 42 44......]进行点乘。
例1、12平均律是否调和81/80?
解:81/80=3^4/(2^4*5),因此81/80的monzo是[-4 4 -1⟩,它和val的点乘,是-4*12+4*19-1*28=0,81/80被映射为纯一度。因此,12平均律调和81/80。
例2、12平均律是否调和64/63?
解:64/63=2^6/(3^2*7),因此64/63的monzo是[6 -2 0 -1⟩,它和val的点乘,是6*12-2*19-1*34=0,64/63被映射为纯一度。因此,12平均律调和64/63。
例3、12平均律是否调和128/125?
解:128/125=2^7/(5^3),因此64/63的monzo是[7 0 -3⟩,它和val的点乘,是7*12-3*28=0,128/125被映射为纯一度。因此,12平均律调和128/125。
等音的本质是调和
我们知道,12平均律有很多我们熟知的等音关系,如C#=Db,G#=Ab,D#=Eb。从3限音程的角度考虑,它们原本相差了一个毕达哥拉斯音差(Pythagorean comma)531441/524288,但是12平均律调和这一音差。因此,C#-Db的步数为0,它和纯一度是等音程,这样C#和Db就达成了统一。12平均律的便利,很大程度来自于这一调和。
从5限纯律的角度来说,12平均律中增三和弦和减七和弦的对称性,也可以得到解释。对于增三和弦(如C-E-G#),使用5限大三度,频率比是16:20:25,而它的第一转位(如C-E-Ab),使用5限大三度,频率比是20:25:32,这样E-G#大三度,和E-Ab减四度,相差了128/125。但由于12平均律调和128/125,因此减四度和大三度,就成为了等音程,这样增三和弦的转位,和增三和弦本身,就是等和弦,这样增三和弦就具有对称性了。对于减七和弦(如C-Eb-Gb-Bbb),只需要调和大六度和减七度,它就同样具有对称性。
调和的音乐意义
在上一节中,我们已经知道了,调和可以产生等音。
除了等音外,调和还有其他的意义。比如说,用5限纯律的C大调,D-A会产生一个狼五度(wolf fifth,40/27),如果不注意,3限大三度(81/64)也会极大地破坏音响效果。如果调和81/80,不协和的狼五度,就会被调和为正常的五度,不协和(dissonant)的3限大三度也会被调和为协和(consonant)的5限大三度,这样就可以解决这个问题了。
然而,调和也有一些不好的影响。如64/63,它是一个27.26¢的音程,但是它在12平均律被调和了。这意味着,7限小七度(7/4)和3限小七度(16/9)在12平均律中,被演奏成同一个音程。我们听到小七度的时候,第一反应是解读为3限(或5限)小七度,因此7这个因子,除了三全音(tritone)以外几乎无法出现。为了使用因子7,我们便需要更大的平均律。