十二律

十二律是中国傳統音樂使用的音律，後來逐漸傳入到朝鮮、日本、越南等東南亞國家。律，本指用來定音的竹管，古人用十二個不同長度的律管，吹出十二個高度不同的標準音高，以定出音階的高低，故這十二個標準音高也叫十二律。

中國古代以「三分損益法」定律，將十二個音逐個導出；而前五個音與主音的數學關係較為簡單，同時也是常用音階，故又與十二個音並稱五音十二律。

 音調 

十二律分為陰陽兩類，奇數六律為陽律，叫做六律；偶數六律為陰呂，稱為六呂，合稱律呂。一般所說的六律包括陰陽各六的十二律。

 律名  相對黃鐘之音程  相對黃鐘之頻率比例  音訊 黃鐘  主音/純一度     大呂  半音     太簇  大二度     鐘  小三度     姑  大三度     仲呂  完全四度     賓  增四度     林鐘  純五度     夷則  小六度     南呂  大六度     無  小七度     鐘  大七度    

三分損益法
相傳三分損益法為管仲所發明。《管子‧地員篇》：凡將起五音，凡首，先主一而三之，四開以合九九；以是生黃鐘小素之首，以成宮。三分而益之以一，爲百有八，爲徵。不無有三分而去其乘，適足，以是生商。有三分而復於其所，以是成羽。有三分去其乘，適足，以是成角。

司馬遷的《史記》「律書第三」中寫到：「……九九八十一以為宮。三分去一，五十四以為-{徵}-。三分益一，七十二以為商。三分去一，四十八以為羽。三分益一，六十四以為角。」

意思是取一根用來定音的竹管，長為81單位，定為「宮音」。然後將81乘上2/3，就得到54單位，定為「-{徵}-音」。將-{徵}-音的竹管長度54乘上4/3，得到72單位，定為「商音」。將商音72乘2/3，得48單位，為「羽音」。羽音48乘4/3，得64單位，為「角音」。而這宮、商、角、-{徵}-、羽五個音高，被稱為中國的五音。

中國音樂中用來定音律的「三分損益法」的確立是考「中聲」而量之以制。儒家的「中聲」指音高、速度適中的有節制的音樂，「琴瑟尚宮，鍾尚羽，石尚角，匏竹利制，大不逾宮，細不過羽」《國語‧周語下》，要舍卻彈奏中的「煩手」（複雜多變）。《左傳》有鮮明排斥過度追求音響、速度變化的「淫聲」、以能使人保持平和「中聲」為美的思想《春秋左氏傳‧昭公‧昭公元年》：公曰．女不可近乎對曰．節之．先王之樂．所以節百事也．故有五節遲速本末以相及．中聲以降．五降之後．不容彈矣．於是有煩手淫聲．慆堙心耳．乃忘平和．君子弗聽也．物亦如之．至於煩．乃舍也已．無以生疾．君子之近琴瑟．以儀節也．非以慆心也．天有六氣．降生五味．發為五色．徵為五聲．淫生六疾．六氣曰陰．陽．風．雨．晦明也．分為四時．序為五節．過則為菑．陰淫寒疾．陽淫熱疾．風淫末疾．雨淫腹疾．晦淫惑疾．明淫心疾．女陽物而晦時．淫則生內熱惑蠱之疾．今君不節不時能無及此乎．出告趙孟．趙孟曰．誰當良臣．。 「畢氏學派」中的「五度相生律」與三分損益法相似，但是五度相生律与三分益损法上下生成次序有不同，产生的音階相对应为中国音階中的燕调式，与中国流行的宫调式不同。

 三分損益與十二律的相關物理 

在聲學中，音高指物體振動的頻率。取一簡單物體（如竹管、絲絃）用來定音高時，其頻率與長度成反比關係；若物體材質固定，長度愈長，則音高愈低。

特別地，當長度減為一半時，頻率變為原先的兩倍；長度增為兩倍時，頻率變為原先的一半。將這種互為二倍的特殊比例定義為彼此互為八度，便可由此從九九八十一的長度出發，試算前述藉由「三分損益」求得的長度所得到的十二律（宫调）：

黃鐘（C）：（）

林鐘（G，由黃鐘三分損而來）：（）

太簇（D，由林鐘三分益而來）：（）

南呂（A，由太簇三分損而來）：（）

姑冼（E，由南呂三分益而來）：（）

應鐘（B，由姑冼三分損而來）：（）

蕤賓（F♯，由應鐘三分益而來）：（）

大呂（C♯，由蕤賓三分益而來）：（）

夷則（G♯/A♭，由大呂三分損而來）：（）

夾鐘（D♯/E♭，由夷則三分益而來）：（）

無射（A♯/B♭，由夾鐘三分損而來）：（）

仲呂（F，由無射三分益而來）：（）

清黃鐘（黃鐘的高八度音，由仲呂三分損而來）：（）

 注意，最後一個「清黃鐘」的長度與直接取「黃鐘」長度的一半仍有一段小小的差距，這就是「黃鐘不能還原」的問題；因連乘十二次或後的值不可能達到原始的（）
 另外，若定律時不斷使用三分損益的操作，最後一定會出現除不盡的小數，使得實際製作時易產生誤差；然而現實上，準確度（Accuracy）與精密度（Precision）絕對有其極限，故經十二次三分損益後已可構成一個（不甚完美的）音階循環；這也是中西樂理都不約而同發展為以12音階為主流的原因，之後才出現如純律、十二平均律等不同的改進或修正方法

將上方的計算結果對照《史記·律書》之記載，便可發現其中抄錄錯誤。宋代沈括《夢溪筆談》便指《律書》中「七分」等文字當為「十分」之誤，故原文中黃鐘「八寸七分一」為「八寸十分一」（81分）才合理。以下列出古音十二律與史記記載更正之比較，並附「西方參考音名」及「與十二平均律之偏差」之計算。


 中國音名  三分損益（由原文更正後）  西方音名  十二平均律  三分損益與十二平均律之偏差（%） 黃鐘  81  C  81  - 林鐘  54  G  54.0610  0.11 太簇  72  D  72.1628  0.23 南呂  48  A  48.1629  0.34 姑洗  64  E  64.2898  0.45 應鐘  42.6667  B  42.9083  0.56 蕤賓  56.8889  F♯  57.2757  0.68 大呂  75.8519  C♯  76.4538  0.79 夷則  50.5679  G♯  51.0268  0.90 夾鐘  67.4239  D♯  68.1126  1.01 無射  44.9492  A♯  45.4597  1.12 仲呂  59.9323  F  60.6814  1.23

若不照音高排列，而是如上表照三分损益法排列十二律，则会发现其顺序与五度圈自C开始顺时钟方向的音位排列恰巧一样。

音律與曆法的配合
由於音律與一年中的月分恰好都定有十二個，於是在中國上古時代，人們便把十二律和十二月聯繫起來，又名十二月律。例如大秦景教流行中國碑中有「太蔟月」即正月。依照《禮記·月令》上的記載，它們之間的對應為：

孟春之月，律中太簇；
仲春之月，律中夾鐘；
季春之月，律中姑洗；
孟夏之月，律中仲呂；
仲夏之月，律中蕤賓；
季夏之月，律中林鐘；
孟秋之月，律中夷則；
仲秋之月，律中南呂；
季秋之月，律中無射；
孟冬之月，律中應鐘；
仲冬之月，律中黃鐘；
季冬之月，律中大呂。

所謂「律中」就是「音律的對應」，其徵驗的方法則是憑「吹灰」。據說古人將十二根律管裡塞入葭莩的灰，只要到了某個月分，相對應的那一隻律管中的灰就會自動地飛揚出來，這便是「吹灰候氣」、「夷則為七月之律」等詞彙的典故。當然以今日的觀點，吹灰候氣並沒有現實的根據。

值得注意的一點，十二律中最基本的是黃鐘，而中國曆法最基本的則是含有冬至的月份。《月令》中所列出的，正是以黃鐘對應冬至所在的仲冬月分——子月（大雪至小寒之月）。

另外，《周髀算經》提及由於中國古代使用天干地支，以六十年甲子為一個週期，而60又有2、3、4、5、6、10、12、15、20、30等因數，所以不同時期規律出現的天象，會在60年內集中重複，這些看似奇異的現象實際上是可以用數理邏輯解釋清楚的。

參考

 延伸阅读 

外部連結
戴振铎：〈广义三分损益律与朱载堉十二平均律及纯律的关系〉。
 《史記》中記載的「律數」

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