什麼是半音計算機?
這個工具以半音為單位,計算兩個音高之間的音程。半音是十二平均律中最小的音程單位,鋼琴、吉他以及大多數西方音樂都採用這套系統。只要輸入任意兩個頻率(單位為 Hz),它就能算出兩者之間相差幾個半音(以及音分)。
如何使用
分別以赫茲(Hz)輸入較低的頻率 f1 與較高的頻率 f2,即可讀出兩者的音程。數值為正,代表 f2 比 f1 高;若把順序對調,結果會是負數,表示這是一個向下的音程。計算結果同時會換算成音分,其中 100 音分等於一個半音。
公式解析
以半音表示的音程為:
$$n = 12 \cdot \log_{2}\!\left(\frac{\text{Higher } f_2 \text{ (Hz)}}{\text{Lower } f_1 \text{ (Hz)}}\right)$$升高一個八度時頻率會加倍(\(f_2/f_1 = 2\)),而 \(\log_2(2) = 1\),因此 \(12 \times 1 = 12\) 個半音——剛好是一個八度。每個半音對應的頻率比為 2 的十二次方根(約 \(1.0595\))。
實際範例
比較 A4(440 Hz)與 A5(880 Hz)。頻率比為 \(880/440 = 2\),而 \(\log_2(2) = 1\),所以 \(n = 12 \times 1 = 12\) 個半音——也就是一個完整的八度,或 1200 音分。
常見問題
什麼是半音?半音是鋼琴上相鄰兩個琴鍵之間的音程,例如 C 到 C#。
什麼是音分?音分把每個半音再細分成 100 等分,很適合用來衡量調音的精準度。
結果會出現負數嗎?會——如果 f2 比 f1 低,音程就是負值,代表音高往下走。