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輸入計算

數學公式

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結果

音程
12
半音
以音分表示 1,200 cents

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 \(1.0595\))。

鋼琴鍵盤上的一個八度,顯示兩個音之間 12 個相等的半音級
一個八度包含 12 個半音;頻率加倍即增加 12 個半音。
兩條頻率不同的聲波,以一條彎曲的對數映射箭頭指向半音音階
此公式使用以 2 為底的對數將頻率比轉換為半音數。

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。

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