在朱载堉之前,根据
三分损益法从黄钟生律11次得到仲吕之后,由仲吕再用三分损益法却不能返回
黄钟,受
数理逻辑支配而必然存在的这一问题,在汉代已被发现,南朝宋的
何承天、隋代的
刘焯、五代的
王朴,都曾试图加以调节,使其能够返回黄钟,虽然何承天的工作结果在实际效果上相当接近
十二平均律,但没有人能从理论上提出使所有音程可以达到均匀的科学方法。朱载堉凭他精深的数学、
律学造诣,又受其父
郑恭王
朱厚烷的启发,领悟到必须另辟蹊径,改用开方的方法来计算律管的长度,才使
十二律间的音程达到严格的均匀性;并亲自进行计算,各相邻律之间
波长比相均等,即将一个八度平均分为12等份。朱载堉计算过程中精确程度之高,令人惊叹。经过他计算得出的这套精密数据(精密程度达到25位)称为“新法密率”,发表在早期著作《律学新说》(1584年作序)一书中,成为人类文化史上最早出现的十二平均律数学理论。
在以黄钟正律之长为1,黄钟倍律之长为2的基础上,通过将2
开平方,得蕤宾倍律的长度比例数,再将此数开平方,得南吕倍律的长度比例数;然后将此数
开立方,得
应钟倍律的长度比例数。最后这个数,既是应钟倍律与黄钟正律的长度比值,其实也就是标志着平均律半音的长度比值,它应是任何相邻两律的长度比值。所以,无论是从黄钟倍律之数2出发连续除以它,还是从黄钟正律之数1出发连续乘以它,都可以得到
十二平均律的全部长度比例数。现抄录
密率数值(前七位数)列表如图1: