音乐课上，一般在中小学都是声乐课，上课开始时，老师一般都会跟大家说：“大家先练一练音阶。”然后就是老师弹钢琴，大家在下面跟着唱“do re mi fa sol la si”，一般会唱很多遍。细心的人可能会发现，虽然每次唱的都是“do re mi fa sol la si”，但是音高确是不一样的。导致每次唱的“do re mi fa sol la si”音高不一样“罪魁祸首”实际上是调性。
在搞清楚什么是调性之前，我们先搞清楚一些基本概念。
一、音名
中学的物理学上，大家都学到过乐音和噪音的区别。乐音有固定的音高（即频率）、而噪音则无固定的音高（频率）。一般常用的乐音有88个，即钢琴88个键子的音。白键上的音用固定的字母命名，依次命名为CDEFGAB（如图，图片来源自果壳网）。钢琴最中央的C记做c1（小字一组C），c1右边的c为c2（小字二组C），以此类推。c1左边的C记做c（小字组C），再左边为C（大字组C），再左边为C1（大字一组C），再左边为C2（大字二组C）。其余音依此类推。 
二、十二平均律
钢琴上的这88个乐音是按照十二平均律排列的。十二平均律是律制的一种。律制是用来计算音阶中的音高的数学方法。十二平均律简单说来就是把一个八度平均分配为十二等份，最早是由我国明朝朱载堉计算出来的。
很早以前就有人发现，弦乐器里的同一根弦，或者管乐器的管，如果有效弦（管）长是原有效弦（管）长的一半，那么音听起来将会出奇的相似。现在音乐学把这种关系被称之为八度。相差一个八度的乐音，频率刚好相差一倍。如琵琶的第一弦（子弦）定音为a，频率为220Hz，第一弦的中点处第六品（加上六相，是第十二个音位）的音是a1，频率为440Hz。这个a1目前也被称之为“标准音高”、“第一国际音高”“音乐会音高”。但是，并不是所有时候a1都是440Hz。事实上，器乐在进行演奏时，根据演奏现场的声效，会允许a1在435-445Hz之间浮动，一般是442Hz。但是如果小提琴的a1是435Hz，钢琴的a1是440Hz，黑管的a1是445Hz，那么音就会杂乱无章，没有合奏的效果。所以为了保持各个乐器的音高一致，一般音乐会开始之前，会有一个调音过程，通常管乐器声部会吹出一个标准a1，各个可以调音的乐器根据这个a1来调音。如果是钢琴协奏曲，则一般是由钢琴给出标准a1；如果是弦乐器的重奏，则由小提琴首席给出一个空二弦的a1（这个a1往往是用440Hz的音叉调出来的）。从a（220Hz）到a1（440Hz）之间，刚好是一个八度，把它们之间分为十二等分（因为八度关系是比例关系，所以平分也应该是等比关系，而不是等差关系）即：
标准音：220×〖(√(12&2))〗^0=220，
第二个音：220×〖(√(12&2))〗^1=233，
第三个音：220×〖(√(12&2))〗^2=247，
第四个音：220×〖(√(12&2))〗^3=262，
……
……
第十二个音：220×〖(√(12&2))〗^11=415，
标准音的高八度音：220×〖(√(12&2))〗^12=440。
按照这种律制关系，排列音位的乐器有很多，钢琴是最典型的乐器（钢琴的高音区和低音区不是完全按照十二平均律排列的），相邻的两个键子（图上的CD不相邻，中间有一个黑键子；图上EF相邻，中间没有黑键子）的音频率比总是1.059，这种频率比关系的音的关系称之为半音，两个半音称作为一个全音。此外一般有品位（乐器颈部或者面板上的用来摁弦的横杠）的乐器如吉他、现代琵琶、现代阮咸、现代柳琴的品位（琵琶的前六个品称作相，相当于吉他第七品的位置称作为第一品）都是按照十二平均律排列的。古典吉他一般是十二个品，那么一根弦的音域就是一个八度，比如第一弦定音为e2，那么第一弦的音域是从e2到e3。中阮有二十四品，第一弦定音为d1，那么音域就是从d1到d3两个八度。琵琶有六相二十五品（第二十四品的音因为很少用到，所以第二十四个品格实际音高为第二十五个品格的位置，仍命名为第二十五品），第一弦定音为a，那么音域就是从a到e3两个八度多。
还有其余的常见的律制如五度相生律（三分损益率）、纯律（三度生律法）。这些算法的数学计算在今天看来，比平均律要复杂，且由于其生出的音不能转调，已经逐渐不用了，这里暂不讨论。罕见的律制还有五平均律、七平均律、八平均律、十三平均律、十六平均律、十九平均律、二十二平均律、二十四平均律、三十一平均律、三十四平均律、四十一平均律、四十三平均律、七十二平均律、九十六平均律等等。
三、升降音以及五线谱
调式是乐音的组织形式。为了说明调式，便于从理论上研究，一般会把音符按照从高到低（下行音阶）或者从低到高（上行音阶）级进排列，这个排列方式就叫音阶。一般说来，七声音阶（含有八个音）要求一个八度内的音阶需要即B后面必须是C、C后面必须是D、D后面必须是E……这样的顺序排列，除了最低音（主音）和最高音（主音），其余音名需要按照仅出现一次（这涉及到五线谱的调号里有几个升降号的问题）。最有名的音阶莫过于C大调的C D E F G A B c，这些音刚好都在钢琴白键上（如上图）。
CD之间的关系是全音，CD中间的那个黑键分别与CD构成半音关系。记录黑毽的音名就需要用到升号#降号b，它们分别表示升高或者降低半音，如CD之间的黑键就可以记做#C或者bD。此外还有重升号×和重降号bb，他们分别表示升高或者降低全音。如此一来，一个键盘上的音会有很多个名字（会有不同的作用），为了便于书写，这里用从大字组C（大字组A的频率是110Hz）到小字组C上行按半音依次列表如下（黑色底色的代表黑键）：
其他音名可以推算。
在五线线谱上，有四种常用的谱号（如上图，图片来自维基百科）：高音G谱号（1）、中音C谱号（2）、次中音C谱号（3）、低音F谱号（4），分别表示第二线是g1（下加一线为中央C即c1）、第三线为中央C即c1、第四线是中央C即c1、第四线为f（上加一线为中央C即c1）。如果没有升降号，每个线和每个间之间都表示钢琴白键上的音，如在高音G谱从下加一线开始（如下图，图片来自维基百科），音依次是c1（下加一线、即中央C）、d1（下加一间）、e1（第一线）、f1（第一间）、g1（第二线、G谱号的起笔所在线）、a1（第二间、440Hz的A）、b1（第三线）、c2（第三间）、d2（第四线）、e2（第四间）、f2（第五线）、g2（上加一间）……。其余谱号可以类推。
四、调式、音阶和调性
再次回到第三部分所讲的调式、音阶上。现代常听到X大调、X小调这种说法，这里的大调小调其实指的就是调式。广义的大（小）调是一类调式，包括自然大（小）调、旋律大（小）调、和声大（小）调，狭义的大（小）调指的就是自然大（小）调。一般而言，大小调均为七声音阶，即音阶里含有七个音（旋律大小调会有八或九个音，见下面的分析）。
自然大调中的音按照从低到高排成上行音阶的话，音与音之间的上行关系是：全、全、半、全、全、全、半，如果把C作为这个调式的第一个音，可以得出C自然大调（简称C大调）的音阶是C D E F G A B c B A G F E D C（为了写出来简便、这里都用大字组和小字组音代替，实际上一般用小字一组和小字二组音，这里相当于降低了两个八度记录音高，下同）。如果按照钢琴黑白键的排列，依次建立这种调式，就会得到十二个不同主音的大调。如G大调的上行音阶是：G A B c d e #f g #f e d c B A G。在五线谱上为了省略掉太多的升号，会在G谱号后面的第四线上加一个升号（其余谱号类推），表示本谱表所有的f均升高半音。如#F大调的音阶音阶是：#F #G #A B #c #d #e #f #e #d #c B #A #G #F，一共出现了六个升号（#e不能写成F，否则将会出现两个F而没有e），因此在G谱号的后面的与第五线（F）、第三间（C）、上加一间（G）、第四线（D）、第二间（A）、第四间（E）同音名的音均升高半音。如下图（图片来自维基百科）：
和声大调音与音之间的上行关系是：全、全、半、全、半、一个半、半，可以得出C和声大调的上行音阶是C D E F bG A B c B A G E D C。旋律大调上行时和自然大调一样，但是下行时音与音之间的关系是：全、全、半、全、半、全、全，可以得出C旋律大调的音阶是C D E F G A B c bB bA G F E D C。同理可以推出其他主音建立的和声大调、旋律大调的音阶。
自然小调音与音之间的上行关系是：全、半、全、全、半、全、全，可以得出a（习惯上小调用小写字母，大调用字母）的自然小调（简称a小调）上行音阶为：A B c d e f g a g f e d c B A。会发现a小调用到的音和C大调是一样的，但是因为主音（乐曲的中心音）不同，表现的情感色彩也不一样，小调音乐多哀伤，大调则比较明朗。这样的调称之为关系调，即C大调和a小调是关系调。和声小调音与音之间的上行关系是：全、半、全、全、半、一个半、半。如a和声小调的音阶为：A B c d e f #g a #g f e d c B A。旋律小调音与音之间的上行关系是：全、半、全、全、全、全、半，下行时同自然小调。如a旋律小调的上行为 A B c d e #f #g a g f e d c B A。
和声大小调的下行音阶有一些争论，这里的只是一个比较流通的说法，其余说法可以参考各个乐理书。
总结一下，键盘上的黑键和白键都可以作为主音，建立大小调（包括自然、旋律、和声三种），一共能建立十二个大调和十二个小调，共计是二十四种调性。
当然调式远远不止这么多，还有中古调式、民族调式等等。我国民族音乐的调式也纷繁复杂，有五种不含半音的五声音阶调式、五种雅乐七声音阶调式、五种清乐七声音阶调式、五种燕乐七声音阶调式。后三种七声音阶中的七声在一个曲子里往往又不是全都能用到的，从某种意义上讲，它们也可以是六声音阶调式。
五、唱名和音名的关系
再次回到一开始的do re mi fa sol la si，我们会发现我们刚刚讲的都是音名，而唱谱的时候，我们不唱C D E F G A B，而是do re mi fa sol la si。这涉及到一个音名和唱名对应的问题。我国还在广泛使用简谱，大家看到1 2 3 4 5 6 7 都会唱作 do re mi fa sol la si，那为什么会唱的音不一样高呢？这是因为1 2 3 4 5 6 7只能表示相对音高，即音与音之间的关系。不能像五线谱那样表示绝对音高，要表示绝对音高，会在乐谱前加上一个1=X。如果1=C，那么这个曲子就是C大调或者a小调的。要是1=G的G大调，它的实际音高是G A B c d e #f（低两个八度记音），我们仍然唱作do re mi fa sol la si，这种唱法称之为首音唱名法。此时G大调的2/re相当于了C大调的6/la，对于很多男生来说，唱G大调的曲子就会比唱C大调的曲子吃力多了，因此有人会说：“降一个八度唱吧！”就是这个道理。
当然有些国家唱名和声名保持一致，即C无论在哪个调里都长ut/do，D无论在哪个调里都唱re……，这种唱法称作为固定唱名法。这样G大调的旋律，如国歌的第一乐句，我国唱作sol do do do do sol la si do do，而固定唱名法则唱作re sol sol sol sol re mi #fa sol sol。
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