Исследователи полагают, что эти интервалы присутствовали и в древнем византийском пении, но в музыкально-теоретических трактатах нет об этом прямых сведений, поэтому исследователи в большей степени опираются на сами песнопения и на средства нотации, имеющие отношение к звукорядам и гласам, т.е. на мартирии и фторы. Подобные исследования приводят, скорее, к диатонической ладовой системе пифагорейского строя, хотя на практике могли существовать небольшие отклонения от этого идеального звукоряда (например, в сторону чистого строя). Попытки греческих, а позднее и западных учёных привести древнюю ладовую систему в соответствие с современной, особенно с так называемыми хроматическими ладами, использующими увеличенные секунды, по мнению исследователей, не имеют серьёзных оснований. Тем не менее, увеличенные секунды должны были существовать в последние века Византийской империи, но они, как представляется исследователям, не принадлежали к первоначальной ладовой системе и вводились через калофоническое пение, вобравшее в себя элементы светской музыки. Увеличенные секунды могли также образоваться через постепенную, а не непосредственно осознанную альтерацию интервалов в музыкальной практике, как это описано, например, в трактате константинопольского иеромонаха Гавриила. Таким образом, ладовая система большей части песнопений (стихир, ирмосов, седальнов и др.) была следующей: G-A-H-C-D-E-F-g-a-h-c-d-e-f-g, в некоторых случаях с использованием b (си бемоль). Финалисы ладов располагались в двух тетрахордах: D – первый плагальный, E – второй плагальный, F – третий плагальный («тяжкий»), g – четвёртый плагальный, a – первый автентический, или «господствующий», «главный», h – второй господствующий, с – третий господствующий, d – четвёртый господствующий. Псалтикон имеет особую ладовую систему, состоящую из соединенных тетрахордов: A-H-C#-D-E-F#-G-a-h-c-d-e-f. Мартирии (обозначения гласа, к которому принадлежит песнопение) исследователи находят уже в литургических рукописях (т.е. не содержащих нотации) раньше X в. С появлением ранневизантийской нотации продолжали использоваться те же обозначения: алфавитная нумерация и сокращённая форма для «тяжкого», третьего плагального гласа. Однако на поздней стадии куаленской нотации эти простейшие мартирии были обогащены музыкальными знаками, представленными большим разнообразием форм; они ставились над мартириями; их разнообразие несколько сократилось при переходе к средневизантийской нотации. В результате исследований было выяснено, что разные формы знаков соответствуют различным интонационным формулам – апихимам. Апихима состоит из основного ряда звуков, начинается с финалиса данного гласа и заканчивается тем же финалисом. Она является практическим средством введения в звукоряд гласа в целом и в определённое гласовое песнопение в частности. Поскольку разные песнопения одного гласа могут начинаться с разных ступеней звукоряда, допускается, что апихима может заканчиваться не обязательно на финалисе, но и на ступени, с которой хору было бы удобно «подхватить» первый звук песнопения. Так, чтобы облегчить исполнение первых звуков песнопения, может петься только часть апихимы или её расширение – эпихима.