要了解鋼琴的黑白鍵什么原理,就要從音樂律制中的十二平均律說起。但鍵盤樂器(比如鋼琴、管風琴等)中的音高是固定的,無法調(diào)整,具體到鋼琴鍵盤琴鍵的設置中,在相距一個全音的兩個白鍵之間插入一個黑鍵,使之比前一白鍵高半音,比后一白鍵低半音,隨著社會的不斷進步與音樂的發(fā)展,人們在音樂作品中對“移調(diào)”的需求越來越迫切。
1、鋼琴的黑白鍵什么原理,為何有黑白鍵?
要了解鋼琴的黑白鍵什么原理,就要從音樂律制中的十二平均律說起。隨著社會的不斷進步與音樂的發(fā)展,人們在音樂作品中對“移調(diào)”的需求越來越迫切,也就是說,人們對用不同的音高來演(奏)唱同一旋律的需求越來越迫切。比方說,如果某個人的音域是C~高音C(唱名do~高音do),樂器為了給他伴奏,得在C~高音C之間彈奏旋律;如果另一個人的音域是D~高音D(唱名re~高音re),樂器得在D~高音D之間彈奏旋律,
可是,由于“五度相生律”的12聲音階根本不是“等差音高序列”,人們會覺得D~高音D之間的旋律,和C~高音C之間的旋律不一樣。特別是如果旋律涉及到半音,這種不和諧就會更加明顯,這種問題在弦樂器上還比較好解決,因為弦樂器的音高是靠手指按壓琴弦的不同位置來決定的。演奏者可以根據(jù)不同的音域、旋律的要求,有意地偏移規(guī)定的指位上按弦,就能輕易的解決這一問題,
但鍵盤樂器(比如鋼琴、管風琴等)中的音高是固定的,無法調(diào)整。只要旋律中涉及到半音,彈出來的效果必然會一塌糊涂,這種音律規(guī)則上的缺陷,嚴重限制了作曲家們的創(chuàng)作與演奏家們的演奏。而造成這一問題的根源就出在“五度相生律”所依據(jù)的(3/2)^12,畢竟和2^7并不完全相等,把一個八度均分為12等份,只要把2:1這個比例關系開12次方就能辦到。
也就是說,真正的半音比例應該是,如果12音階中第一個音的頻率是2^(0/12)F,那么第二個音的頻率就是2^(1/12)F,第三個音就是2^(2/12)F,第四個音是2^(3/12)F,,第十二個是2^(11/12)F,第十三個就是2^(12/12)F,也就是2F,正好是F的八度,因為這樣的一組音是等比關系,所以無論從哪個位置開始彈起,旋律都是一樣的。
有了這個新的音律,從任何一個音彈出的旋律,都可以復制到任何一個其它的音高上,而對旋律不產(chǎn)生影響,從而使“轉調(diào)”問題得到了徹底的解決。這種新的音律就叫“十二平均律”,是明朝中葉皇族世子朱載堉首先發(fā)明的,以珠算開十二次方的辦法,求得律制上的等比數(shù)列。具體說來就是:用發(fā)音體的長度計算音高,假定黃鐘正律為1尺,求出低八度的音高弦長為2尺,然后將2開12次方得頻率公比數(shù)1.059463094,該公比自乘12次即得十二律中各律音高,且黃鐘正好還原,
由此可見,#C與bD是名稱不同而音高相同的同一個黑鍵。這種名稱不同而音高相同的黑鍵共有5個,分別是#C與bD、#D與bE、#F與bG、#G與bA、#A與bB,這樣,5個黑鍵與7個白鍵就構成了十二平均律制下的一個八度內(nèi)的所有音。從而解決了音樂作品演奏唱中\(zhòng)
這種方法第一次徹底解決了十二平均律自由旋宮轉調(diào)的千古難題。具體到鋼琴鍵盤琴鍵的設置中,在相距一個全音的兩個白鍵之間插入一個黑鍵,使之比前一白鍵高半音,比后一白鍵低半音,譬如在相距一個全音的兩個白鍵C~D之間插入一個黑鍵,使之比前一白鍵C高半音,比后一白鍵D低半音,這一黑鍵,由于比C高半音,可以叫升C,記作#C;由于比D低半音,也可以叫降D,記作bD。