基于 Web Audio API 与自相关算法(Autocorrelation)的纯前端专业调音工具。支持多种乐器预设,A4 基准频率可调,音分精度达 ±0.1 cents。
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国际标准音高 A4 = 440Hz。巴洛克音乐常用 415Hz,部分交响乐团使用 442Hz 或 443Hz。
440.0 Hz选择乐器后,下方将显示该乐器的标准调弦参考,辅助您逐弦校准。
高灵敏度适合安静环境检测微弱泛音;低灵敏度可减少环境噪音干扰。
常见乐器的标准调弦频率对照表,基于 A4 = 440Hz 的十二平均律计算
| 弦序 | 音名 | 频率(Hz) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 6弦 | E2 | 82.41 | 最粗 |
| 5弦 | A2 | 110.00 | |
| 4弦 | D3 | 146.83 | |
| 3弦 | G3 | 196.00 | |
| 2弦 | B3 | 246.94 | |
| 1弦 | E4 | 329.63 | 最细 |
| 弦序 | 音名 | 频率(Hz) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 一弦 | C2 | 65.41 | 宫 |
| 二弦 | D2 | 73.42 | 商 |
| 三弦 | F2 | 87.31 | 角 |
| 四弦 | G2 | 98.00 | 徵 |
| 五弦 | A2 | 110.00 | 羽 |
| 六弦 | C3 | 130.81 | 少宫 |
| 七弦 | D3 | 146.83 | 少商 |
注:古琴正调(F调定弦)一弦为 C。另有蕤宾调、慢角调等多种外调。
| 弦序 | 音名 | 频率(Hz) | 备注 |
|---|---|---|---|
| G弦 | G3 | 196.00 | 最粗 |
| D弦 | D4 | 293.66 | |
| A弦 | A4 | 440.00 | 标准音 |
| E弦 | E5 | 659.25 | 最细 |
注:相邻弦之间均为纯五度关系。中提琴与大提琴也采用纯五度定弦。
| 弦序 | 音名 | 频率(Hz) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 4弦 | G4 | 392.00 | 高音G |
| 3弦 | C4 | 261.63 | 中音C |
| 2弦 | E4 | 329.63 | |
| 1弦 | A4 | 440.00 | 标准音 |
注:4弦为高音 G(High-G),比3弦 C 高一个八度。另有 Low-G 调弦法。
| 弦序 | 音名 | 频率(Hz) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 4弦 | E1 | 41.20 | 最粗 |
| 3弦 | A1 | 55.00 | |
| 2弦 | D2 | 73.42 | |
| 1弦 | G2 | 98.00 | 最细 |
注:标准四弦贝斯定弦比吉他低一个八度。五弦贝斯增加低音 B0(30.87Hz)。
| 音名 | 频率(Hz) | 音组 | 备注 |
|---|---|---|---|
| A0 | 27.50 | 大字二组 | 最低 |
| C4 | 261.63 | 小字一组 | 中央C |
| A4 | 440.00 | 小字一组 | 标准音 |
| C8 | 4186.01 | 小字五组 | 最高 |
注:钢琴共88键,覆盖 A0–C8。现代钢琴采用十二平均律调律。
深入理解调音器背后的声学理论与数字信号处理算法
十二平均律(Twelve-tone Equal Temperament)将一个八度均分为12个半音,每个半音的频率比为 2^(1/12) ≈ 1.05946。以 A4 = 440Hz 为基准,任意音高的频率可通过以下公式计算:
其中 n 为 MIDI 音符编号(A4 对应 69)。相邻半音之间的频率比恒定,使得所有调性中的音程关系保持一致,这是现代乐器调律的基础。
自相关是时域基频检测的经典算法。其核心思想是:将信号与其自身的不同时移版本做乘积积分,当移量等于基音周期时,相关性达到最大。数学表达式为:
其中 τ 为时移量。通过寻找 R(τ) 的第一个显著峰值位置,即可得到基音周期 T₀,进而计算基频 f₀ = 1/T₀。该算法对谐波丰富的乐器信号具有良好鲁棒性。
音分是衡量音高偏差的 logarithmic 单位,1 个八度 = 1200 cents,1 个半音 = 100 cents。人耳可分辨的最小音高差约为 5–10 cents。音分偏差计算公式为:
当 cents 在 ±5 范围内时,通常认为音准良好;±0.1 cents 的精度已远超人耳分辨极限,满足专业调音需求。调音器表盘通常以 ±50 cents 为满量程。
任何乐音都包含基频(基音)与整数倍频率的泛音(谐波)。以 A2 (110Hz) 为例,其谐波系列为 110Hz、220Hz、330Hz、440Hz…… 第 n 次谐波频率为 n × f₀。不同乐器的谐波振幅分布(频谱包络)决定了音色特征。
调音器需要区分基频与泛音。自相关算法天然对谐波具有鲁棒性,因为它寻找的是信号自身的周期性重复,而非单一频率成分。频谱分析则通过 FFT 展示完整的谐波结构。
遵循以下步骤,即可高效完成乐器调音
在右侧面板选择您的乐器类型(吉他、古琴、小提琴等)。选择后,下方将显示该乐器的标准调弦参考,方便逐弦校准。
点击"启动麦克风"按钮,授权浏览器访问麦克风。建议在安静环境中使用,避免环境噪音干扰检测精度。
拨动琴弦,观察中央表盘的指针偏移。指针偏右表示音偏高(Sharp),偏左表示音偏低(Flat)。调整弦钮直至指针进入绿色准区。
按照乐器标准调弦顺序(通常从粗弦到细弦)逐根校准。每调好一根弦,对应弦指示器将变为绿色,全部变绿即完成调音。
本调音器的核心技术指标与性能边界
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