在科学史上，正如杠杆原理的诞生要比人类实际使用杠杆晚得很多一样，有关乐器的声学理论也要比人类实际上演奏各种乐器要晚很长的历史时期。

弦乐器琴、瑟、筝、筑，可能在上古时代已有了雏型，后来他们中的古琴成为中国传统乐器，一直流传至今。胡琴类弦乐器产生较晚，大约隋唐时期先在少数民族中盛行。管乐器中篪〔chi迟〕、笛、箫、笙的历史也非常悠久。其中的笙早在商代已成为演奏乐器，考古发掘的最早的骨笛是新石器时代的器物。然而，从数理角度探讨它们的发音机制、确定它们的音高位置的规律却是在西周中晚期才开始的。

弦线发音的高低是由其振动频率决定的，而振动频率又决定于弦长、线密度和张力。大约公元前6至5世纪，人们已经懂得了音调与弦长的定量关系，这就是闻名的“三分损益法”。这是我国古代物理学史中最早用数学公式总结物理规律的一个例证。方法是：从一个被认定为基音的弦(或管)的长出发，把它分为三等分，再去掉一分(“损一”)或加上一分(“益一”)，以此来确定另一音的长度。在数学上，就是将发基音的弦长乘以2/3(损一)，或乘以4/3(益一)。依此类推，计算12次，就可以在弦上得到比基音高一倍或低一倍的音(即高八度或低八度的音)，也就完成了一个八度中的12个音的计算。从这12个音中选出五个或七个，就构成了五声音阶或七声音阶。这方法的最早记载见于《管子·地员篇》，比希腊毕达哥拉斯(约公元前570-496年)提出的基本相同的方法要早得多。

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