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计算钢琴最左边琴键的音高计算每两个琴键的频率倍数python程序实现定义钢琴键盘计算每个琴键的音高展示琴键音高

我们知道了钢琴键盘的音高是其实是有规律的，如下

频率翻倍，高一个八度国际基准音：440Hz，钢琴键盘上对应小字一组的la

小字一组的la可以看下图

根据这两个规律，我们就可以计算出所有88个琴键的音高（单位是频率）。

钢琴键盘是标准的十二平均律，12个键后频率翻倍，那么每两个琴键之间的频率倍数是固定的，也就是可以根据一个琴键的音高，计算出下一个琴键的音高。

计算钢琴最左边琴键的音高

我们知道小字一组的la频率是440Hz，钢琴最左边的键也是la，隔了4个组，根据x * 2 * 2 * 2 * 2 = 440Hz。
那么最左边琴键的音高为

x = 440 / 16 = 27.5

计算每两个琴键的频率倍数

每隔12个键音高翻倍，x^12=2
那么每个键的音高倍数为2开12次方

x = pow(2, 1/12)=1.0594630943592953

python程序实现

知道了最左边琴键的音高，还知道了倍数，那么不停地乘个87次就能知道钢琴所有琴键的音高了。
我们用python实现一样

定义钢琴键盘

我们先定义一个相关钢琴键盘的变量

# 钢琴键盘chenqionghe
keyboard = {
    "大字二组": ["A2", "A2#", "B2"],
    "大字一组": ["C1", "C1#", "D1", "D1#", "E1", "F1", "F1#", "G1", "G1#", "A1", "A1#", "B1"],
    "大字组": ["C", "C#", "D", "D#", "E", "F", "F#", "G", "G#", "A", "A#", "B"],
    "小字组": ["c", "c#", "d", "d#", "e", "f", "f#", "g", "g#", "a", "a#", "b"],
    "小字一组": ["c1", "c1#", "d1", "d1#", "e1", "f1", "f1#", "g1", "g1#", "a1", "a1#", "b1"],
    "小字二组": ["c2", "c2#", "d2", "d2#", "e2", "f2", "f2#", "g2", "g2#", "a2", "a2#", "b2"],
    "小字三组": ["c3", "c3#", "d3", "d3#", "e3", "f3", "f3#", "g3", "g3#", "a3", "a3#", "b3"],
    "小字四组": ["c4", "c4#", "d4", "d4#", "e4", "f4", "f4#", "g4", "g4#", "a4", "a4#", "b4"],
    "小字五组": ["c5"]
}

为了友好展示，我们放入DataFrame中查看

keybord_data={k: [*v, *[""]*(12-len(v))] for k, v in keyboard.items()}
df = pd.DataFrame(keybord_data)

输出一下

OK，这里我们就先把钢琴键盘弄出来了。

计算每个琴键的音高

# python
data = {}

start = 440 / 16
loop = math.pow(2, 1 / 12)
i = 0
for groupName, group in keyboard.items():
    for name in group:
        if name == "A2":
            current = start
        else:
            current = current * loop
        data[name] = name + ": " + str(round(current,3))
        i = i + 1

data这个数组保存了每个琴键的音高

展示琴键音高

df.replace(data)

查看一下

这样就计算出了所有琴键的音高

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。

关键词： 钢琴键盘 希望大家 还知道了