基于維基百科上找到的轉換函數：

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，以便能夠導出一個公式，告訴您給定頻率距 A4 有多少個半色調：

• A4 為 440 Hz（不是 400）。

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

• 相距一個八度的兩個音調的頻率之比為 2。

• 一個八度中有十二個半音。

（最后兩點將讓您弄清楚第二點中的常數比率是多少。）

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

在音樂理論中，通常的定義是每個八度有12個音符，上升一個八度會使頻率加倍，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。

使用這個定義，我們可以編寫一個函數，當給定頻率時，該函數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))。

編寫這樣的函數并不簡單，但也不難。我認為，雖然有時不給出解決方案本身更有利于學習，但在這種情況下，我最好展示解決方案并解釋每個部分。

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，這個函數并不關心哪個八度音階有意義，所以像frequency_to_note(1)returns之類的東西('C', -4)，因為如果我們確實有一架鋼琴，通常使用八度音階 1-7，并向左側添加 5 個八度音階，則 C請注意，最左邊的八度確實是 1 Hz。因此，根據您的用例，如果八度不在 1 到 7 之間，您可能希望在最后引發異常。