基于維基百科上找到的轉(zhuǎn)換函數(shù)：

import math

def freq_to_note(freq):

? ? notes = ['A', 'A#', 'B', 'C', 'C#', 'D', 'D#', 'E', 'F', 'F#', 'G', 'G#']

? ? note_number = 12 * math.log2(freq / 440) + 49??

? ? note_number = round(note_number)

? ? ? ??

? ? note = (note_number - 1 ) % len(notes)

? ? note = notes[note]

? ??

? ? octave = (note_number + 8 ) // len(notes)

? ??

? ? return note, octave

示例：freq_to_note(440)返回('A', 4)

另一種方法是使用可用的包。

您可以使用 librosa 包：

import librosa

librosa.hz_to_note(440.0)

# will return ['A5']

或者我寫的一個(gè)小包，名為 freq_note_converter：

import freq_note_converter

freq_note_converter.from_freq(440).note

# will return 'A'

順便說一句，它們都支持舍入，例如 430 或 450 仍然會返回“A”。

這是您需要的所有音樂信息，以便能夠?qū)С鲆粋€(gè)公式，告訴您給定頻率距 A4 有多少個(gè)半色調(diào)：

• A4 為 440 Hz（不是 400）。

• 任何兩個(gè)相鄰半色調(diào)的頻率之間的比率是恒定的（例如A/Ab和Bb/A給出相同的數(shù)字）。

• 相距一個(gè)八度的兩個(gè)音調(diào)的頻率之比為 2。

• 一個(gè)八度中有十二個(gè)半音。

（最后兩點(diǎn)將讓您弄清楚第二點(diǎn)中的常數(shù)比率是多少。）

或者，您可以使用它來編寫一個(gè)程序，該程序只需從 A4 向上或向下“步進(jìn)”，直到達(dá)到（或通過）給定頻率。

在音樂理論中，通常的定義是每個(gè)八度有12個(gè)音符，上升一個(gè)八度會使頻率加倍，A4被定義為440 Hz。同樣重要的是要注意音符均勻分布在八度內(nèi)。

使用這個(gè)定義，我們可以編寫一個(gè)函數(shù)，當(dāng)給定頻率時(shí)，該函數(shù)返回音符和八度音程。

由于從 A4 到 A5 會乘以 2，并且我們需要均勻分布音符，這意味著向上移動(dòng)音符必須恰好是加倍的 12 倍，因此從 A4 到 B4 必須乘以頻率2 的 12 次方根 ( 2**(1/12))。

編寫這樣的函數(shù)并不簡單，但也不難。我認(rèn)為，雖然有時(shí)不給出解決方案本身更有利于學(xué)習(xí)，但在這種情況下，我最好展示解決方案并解釋每個(gè)部分。

import math

def frequency_to_note(frequency):

    # define constants that control the algorithm

    NOTES = ['C', 'C#', 'D', 'D#', 'E', 'F', 'F#', 'G', 'G#', 'A', 'A#', 'B'] # these are the 12 notes in each octave

    OCTAVE_MULTIPLIER = 2 # going up an octave multiplies by 2

    KNOWN_NOTE_NAME, KNOWN_NOTE_OCTAVE, KNOWN_NOTE_FREQUENCY = ('A', 4, 440) # A4 = 440 Hz

    # calculate the distance to the known note

    # since notes are spread evenly, going up a note will multiply by a constant

    # so we can use log to know how many times a frequency was multiplied to get from the known note to our note

    # this will give a positive integer value for notes higher than the known note, and a negative value for notes lower than it (and zero for the same note)

    note_multiplier = OCTAVE_MULTIPLIER**(1/len(NOTES))

    frequency_relative_to_known_note = frequency / KNOWN_NOTE_FREQUENCY

    distance_from_known_note = math.log(frequency_relative_to_known_note, note_multiplier)

    # round to make up for floating point inaccuracies

    distance_from_known_note = round(distance_from_known_note)

    # using the distance in notes and the octave and name of the known note,

    # we can calculate the octave and name of our note

    # NOTE: the "absolute index" doesn't have any actual meaning, since it doesn't care what its zero point is. it is just useful for calculation

    known_note_index_in_octave = NOTES.index(KNOWN_NOTE_NAME)

    known_note_absolute_index = KNOWN_NOTE_OCTAVE * len(NOTES) + known_note_index_in_octave

    note_absolute_index = known_note_absolute_index + distance_from_known_note

    note_octave, note_index_in_octave = note_absolute_index // len(NOTES), note_absolute_index % len(NOTES)

    note_name = NOTES[note_index_in_octave]

    return (note_name, note_octave)

所以現(xiàn)在frequency_to_note(440)返回('A', 4)，并frequency_to_note(740)返回('F#', 5)，這似乎是正確的。

值得注意的是，這個(gè)函數(shù)并不關(guān)心哪個(gè)八度音階有意義，所以像frequency_to_note(1)returns之類的東西('C', -4)，因?yàn)槿绻覀兇_實(shí)有一架鋼琴，通常使用八度音階 1-7，并向左側(cè)添加 5 個(gè)八度音階，則 C請注意，最左邊的八度確實(shí)是 1 Hz。因此，根據(jù)您的用例，如果八度不在 1 到 7 之間，您可能希望在最后引發(fā)異常。