当我们还在小学上音乐课的时候，也许很多同学跟我有着同样的好奇。为什么同样一首歌，老师能用不同的音高演奏给我们听？乐谱里的1=C，1=D，1=E，到底有着怎样的含义？为什么每当乐谱的每行开头有个#时，明明是sol，偏偏要唱作do？其实，要弄明白这些问题，也不难。
首先要声明一点，本人不是学音乐的，也不会任何乐器。这篇文章完全是根据我个人的理解胡诌出来的。如有专业性问题，敬请指出。
一、音高与频率的关系
我们都知道，声音是由振动产生的，在空气中，声音是以波的形式传播的。声音的响度，其实就是振动的振幅；音色，就是波的波形；而音高，就是振动的频率。
那么，我们也都知道，振动频率越高，音高也就越高。那么，它们两者具体有着怎样的关系呢？假设，do的频率为250Hz，高音do的频率为500Hz，猜猜看，再高音的do应该是多少赫兹呢？750Hz？非也，应该是1000Hz。以此类推，再高八度，应该是2000Hz；再升八度，应该是4000Hz。也就是说，要使音高升高，频率必须翻倍，而不是简单地加多少或减多少。音高与频率之间是倍数的关系。至于为什么会这样，这取决于人类的听觉。
当然，上述情形，只适用于中等音高的大部分演奏。特别低的音域和特别高的音域还有点出入，这时，专业的调音师就要发挥作用了。所以，当我们观察钢琴时，我们会发现它的边缘是一条优美的曲线，而不是直线。
二、音高的确定
现在问题来了，我们do和高音do的频率确定了，但是，这两个音之间有无限多种频率，我们该如何进一步细分呢？我们的老祖宗根据多年的实践经验，发现，这两个频率之间，有十二个频点发出的音是最好听的，最容易组成美妙的和弦。依据之前得出的结论，由于各音高之间是倍数的关系，那么，do的下一个音，应该是do的频率乘上十二次根号2；后面的音，也都由前一个音乘上12次根号2就可以计算出来。
我们通过繁复的计算，终于求出了这十二个频点，如下表所示。
在这12种音当中，有7种是最常用的，我们记为1(do) 2(re) 3(mi) 4(fa) 5(sol) 6(la) 7(ti)，其余的音，用各自最近音的升降来表示。例如1和2之间的音，记作#1或b2。在中国的传统民乐当中，有5种音是最常用的，它们分别近似于1（宫） 2（商） 3（角） 5（徵） 6（羽）。以上音调的确定方式，称为“十二平均律”。
十二平均律的的发现，经历了艰辛的历程。在早期，人们并不知道声音的相关物理知识，更不是通过仪器和计算来定音的。他们是将一根弦进行不同的等分，在演奏中不断摸索出来的。后来，随着各种乐器的出现，以及音乐理论的不断丰富，各种乐律也不断涌现。这些乐律在实际演奏中所采用的频率与上表并不一致，但后来发现，如果按照十二平均律来定音，虽然会略微牺牲一点音调的和谐性，但各八度之间可以完美衔接，变调也非常方便，因而被现在广泛使用。
需要指出的是，虽然十二平均律是世界范围内采用最广的乐律，但它并不是唯一的乐律。在一些少数民族当中，也存在着一些奇葩的定音方式。并且，其中的某些乐律，它们的音高和十二平均律差别还很大，不能相互兼容。因而，用这些乐律所创作的乐曲，用普通乐器无法演奏，必须采用当地民族的乐器才行。
三、音调的升高与降低
在上文中，我们将一个八度内各个音的基准音高都确定了下来，这些音所在的音高，我们称为C大调。但在实际的演奏或演唱过程中，这些基准的音高无法适应所有的乐曲，我们需要对它们进行不同程度的升高或降低，才能使用。比如说，男生和女生用同一张乐谱演唱同一首歌，你总不能要求他们的音高一模一样吧。
那么问题就来了，我们该如何进行升高或降低呢？这个肯定不能随便乱来，同样也要根据十二平均律来逐级提升。如果我们要升高一度，这时候，就需要把1(do)挪到2(re)上，其余的音也是如此，依次往后挪。全部挪完之后，我们把这时的调称作D大调。也就是说，D调的1，相当于C调的2。
好了，知道了原理之后，我们把所有的调都整理一下，就得出了下面这一张表。
有人肯定要说，这真麻烦，干嘛不干脆全用C调，如果需要升降调的话，直接改乐谱里的音符不就完事了吗？
真的麻烦吗？假设全用一个调，那么作曲家辛辛苦苦谱写出来的一首曲子，为了适应不同的场合，还得回头把作品里的音符一个个地替换，翻出n多个版本出来，这岂不是更麻烦。如果使用变调的话，那么只需要一张乐谱，在演出前根据需要，标明1=C还是1=D就行了。尤其是对于演唱者来说，他们甚至可以根据自身的实际情况，是男声还是女声，是高音还是低音，来灵活地选择升降调。这时，只需要把握好1(do)的起始音高和各音间的音程关系即可，而不必去记多张乐谱。
四、简谱和五线谱的记法区别
在简谱中，我们通过1=n来表示所在的音高。例如1=G就代表G调，乐曲里所有的1都发G的音，相当于C调的5，其它音依照前表类推。这样，对于演唱者来说，如果需要变调，不同的调高都可以使用同一张乐谱来演唱，一首歌也只需要背一份乐谱，非常方便。
这种变调方便了演唱者，但对于一些乐器的演奏来说，就不一定是那么回事了，比如钢琴。钢琴每个键的音是固定的，我们不可能因为需要变调，就对钢琴重新调音。这时候，就需要我们的演奏者根据不同的音高，来灵活地调整按键指法。比如说，钢琴我们一般都是按标准C调来定音的，如果需要演奏G调的乐曲时，乐曲里的do就必须按在sol的键位上。这对于初学者来说，也许会是一场噩梦，但这确实又是一项必须要掌握的基本技能。
为了方便大家演奏乐器，五线谱的记法和简谱有一定区别。当我们用五线谱来表示G调时，因为此时的do发出的是C调sol的音，所以，五线谱G调的do仍然位于第二根线上，也就是原来C调sol的位置。所以，当我们面对五线谱弹奏钢琴时，就不用刻意去考虑按键的变换了，音符在哪根线上，依然对应哪个按键。使用起来非常方便。
但是，需要注意的是，我们拿G调来说。G调的7，相当于C调的#4'，所以弹奏钢琴时要按在右边的黑键上。但由于采用G调时，7（C调的#4'）是常用音，所以在五线谱中，升号可以省略，放在乐曲每行的开头位置。所以在采用五线谱演奏G调时，凡是遇到位于第一二根线之间的音符（或高低整八度）时，全都要升高半音。因此，五线谱中的G调，又称为“一个升号调”。
其他调也是一样，每行开头有几个升降符号，就代表后面有几个音需要升降半音。具体是哪些音，以此类推可以很方便地找出来。
