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输入计算

数学公式

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结果

音程
12
半音
换算为音分 1,200 cents

什么是半音计算器?

这个工具用来计算两个音高之间的音程,结果以半音为单位。半音是十二平均律体系中最小的音程单位,钢琴、吉他以及绝大多数西方音乐都建立在这一体系之上。只要输入任意两个频率(单位为赫兹 Hz),它就能告诉你二者相差多少个半音(以及多少音分)。

使用方法

分别填入较低的频率 f1 和较高的频率 f2(单位均为赫兹),即可读取音程结果。正值表示 f2 比 f1 高;如果把两者的顺序颠倒,结果就会变成负数,代表这是一个向下的音程。结果还会同时换算成音分,其中 100 音分等于一个半音。

公式详解

音程的半音数计算公式如下:

$$n = 12 \cdot \log_{2}\!\left(\frac{\text{Higher } f_2 \text{ (Hz)}}{\text{Lower } f_1 \text{ (Hz)}}\right)$$

升高一个八度时频率会翻倍(\(f_2/f_1 = 2\)),而 \(\log_{2}(2) = 1\),所以 \(12 \times 1 = 12\) 个半音——恰好是一个八度。每个半音对应的频率比值是 2 的十二次方根(约等于 \(1.0595\))。

钢琴键盘上的一个八度,显示两个音之间 12 个相等的半音级
一个八度包含 12 个半音;频率翻倍即增加 12 个半音。
两条频率不同的声波,以一条弯曲的对数映射箭头指向半音音阶
该公式使用以 2 为底的对数将频率比转换为半音数。

实例演算

我们来比较中央 A 上方的 A4(440 Hz)与 A5(880 Hz)。两者的比值为 \(880/440 = 2\),\(\log_{2}(2) = 1\),因此 $$n = 12 \times 1 = 12 \text{ 个半音}$$ ——正好是一个完整的八度,也就是 1200 音分。

常见问题

什么是半音? 半音是钢琴上相邻两个琴键之间的音程,比如从 C 到 C#。

什么是音分? 音分把每个半音再均分成 100 等份,常用于衡量调音的精确程度。

结果可能是负数吗? 可以——当 f2 低于 f1 时,音程为负值,表示音高是向下变化的。

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