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由于文献记载存在争议，一时无法得出结论，所以，音乐史家转而从测试出土乐器出发，来解决中国七声音阶起源的时间问题。从20世纪五六十年代开始，音乐史家作了不懈的探索。有关的研究从对史前陶埙的测音开始，因为埙是古代中国最原始的乐器。
半坡出土的一音孔陶埙，距今约6700年，是已知年代最早的小度音程乐器。到新石器时代晚期，出现了两音孔陶埙，包含的大多是小三度的音程关系。时至今日，我国民间的劳动号子，依然是小三度居多。
湖北麻城粟山岗新石器时代陶埙
采自中国音乐文物大系总编辑部编《中国音乐文物大系》（湖北卷）
山西万泉县荆村出土的三件陶埙，音高各不相同，埙的主人似乎没有按绝对音高或者标准音来制作。其中一音孔埙所发二音约为小三度，如3-5或6-
；二音孔埙所发的音构成纯五度上加小三度，如5-2-4或6-3-5。二音孔埙能吹出二、三个高度不同的乐音，可以确认为旋律乐器，制造者可能已略具音阶或调式的意识。
甘肃玉门火烧沟出土多件三音孔陶埙，三个音孔呈倒品字形，吹奏时的指法可以有全闭的一种、开一孔音的三种、开二音孔的三种、全开的一种共八种指法。经初步测试，略去同音的结果，尚有六种指法能得出不同音高。专家测试了其中9个完好的埙。由于埙体大小不等，各埙全闭孔的音最多相差达一个八度。又因为各埙孔位大致相同，所以每埙都能发4个音，但所构成的3个相邻音程又只有4个埙大致相同，另外5个则彼此大多不相同。由此可知，五声音阶的应用已相当成熟，专家认为，此时有可能已经应用六声、七声音阶。
如果用西周以来沿用的阶名表示三音孔陶埙的音阶序列，可以发现大多数是以宫、角、徵、羽作为骨架，而缺少“商”音。
安阳殷墟出土一件武丁时代的五音孔陶埙，经测试，音列已经相当完备，表明至迟在晚商，完整的七声音阶已经出现。令人惊异的是，安阳埙已在十一音之间有了半音关系，距离完整的“十二律”只有一步之遥。有理由认为，晚商音乐中已经有若干变化音可供使用，并有可能产生某些具有变化音特点的调式。安阳埙除了以C为宫的七声音阶各音以外，还有清商、清角、清徵和闰四个变化音。耐人寻味的是，有几件甘肃陶埙没有出现五声音阶中的主要音阶“商”，却率先出现了“清角”。联系到安阳埙的四个变化音，可知“二变”的出现不一定比五声晚。
安阳埙的出现，表明七声音阶至迟在商代就已经形成，从而划定了我国七声音阶出现的下限。那么它的上限又在哪里？人们期待着新的考古材料的出现。