เครื่องคำนวณความถี่ตัวโน้ตดนตรีและเทียบเสียง Hz

แปลงตัวโน้ตเป็นความถี่ Hz หรือแปลงความถี่เป็นโน้ตดนตรี พร้อมแสดงเลข MIDI ค่าเบี่ยงเบนเซนต์ ความยาวคลื่น และฟังเสียงสังเคราะห์ได้ทันที

Mehmet Demiray (เมห์เมต เดมิเรย์) เผยแพร่ 30 ก.ค. 2569 อัปเดตล่าสุด 30 ก.ค. 2569

คุณต้องการคำนวณอะไร?

โน้ต → ความถี่ความถี่ → โน้ต

แปลงโน้ตดนตรีเป็นเฮิรตซ์ หรือหาโน้ตที่ใกล้เคียงที่สุดจากความถี่

โน้ต

ออกเทฟC กลางคือ C4 และ A4 คือโน้ตอ้างอิงสำหรับเทียบเสียง

ระดับเสียงอ้างอิง A4ระดับเสียงคอนเสิร์ต: มาตรฐานคือ 440 Hz วงออร์เคสตราบางครั้งใช้วงที่ 442-444 Hz

ในระบบเสียงแบบเท่ากัน (Equal Temperament) แต่ละขั้นครึ่งเสียงจะคูณความถี่ด้วยรากที่ 12 ของ 2 หรือประมาณ 1.0595

การเปลี่ยนความถี่อ้างอิง A4 จะส่งผลต่อทุกโน้ต: หากตั้ง A4 ไว้ที่ 432 Hz โน้ต C กลางจะอยู่ที่ 256.87 Hz แทนที่จะเป็น 261.63 Hz

หนึ่งเซนต์ (Cent) มีค่าเท่ากับ 1/100 ของครึ่งเสียง คนส่วนใหญ่จะเริ่มได้ยินความเพี้ยนเมื่อเกิน 5-10 เซนต์

โน้ตดนตรีกับความถี่ทางฟิสิกส์เกี่ยวข้องกันอย่างไร

เสียงดนตรีเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุที่สร้างคลื่นความดันในอากาศ ความเร็วของการสั่นสะเทือนนี้วัดเป็นหน่วยเฮิรตซ์ (Hz) ซึ่งหมายถึงจำนวนรอบการสั่นในหนึ่งวินาที ในระบบดนตรีสากลยุคปัจจุบัน เราใช้ระบบเสียงเฉลี่ยเท่ากัน (12-Tone Equal Temperament หรือ 12-TET) ซึ่งแบ่งหนึ่งคู่แปด (Octave) ออกเป็น 12 ครึ่งเสียงเท่าๆ กันในเชิงลอการิทึม

หัวใจสำคัญของระบบนี้คือ เมื่อความถี่เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ระดับเสียงจะสูงขึ้นหนึ่งคู่แปดพอดี เช่น โน้ต A3 มีความถี่ 220 Hz เมื่อขึ้นไปหนึ่งคู่แปดเป็น A4 จะมีความถี่ 440 Hz และ A5 จะมีความถี่ 880 Hz สำหรับโน้ตแต่ละขั้นระหว่างคู่แปด ความถี่จะถูกคำนวณโดยการคูณด้วย $2^{1/12}$ ซึ่งมีค่าประมาณ 1.059

สูตรหลักในการหาความถี่จากหมายเลข MIDI ของตัวโน้ตมีดังนี้

f(n) = f_{A4} \times 2^{(n-69)/12}

ในสูตรนี้ $n$ คือหมายเลขโน้ต MIDI โดยกำหนดให้โน้ต A4 มีค่า $n = 69$ และ $f_{A4}$ คือความถี่อ้างอิงมาตรฐาน เครื่องมือคำนวณความถี่ตัวโน้ตใช้สมการนี้ในการแปลงค่าระหว่างตัวอักษรโน้ต (C, D, E, F, G, A, B) ในแต่ละคู่แปด (ตั้งแต่ 0 ถึง 8) ให้กลายเป็นค่าความถี่ที่แม่นยำสำหรับการปรับแต่งเสียงและงานดนตรีดิจิทัล

ทำความเข้าใจระดับเสียงมาตรฐาน A4 และกระแส 432 Hz

ระดับเสียงอ้างอิงสากลในปัจจุบันถูกกำหนดไว้ที่ A4 เท่ากับ 440 Hz ตามมาตรฐาน ISO 16 ซึ่งเริ่มใช้อย่างเป็นทางการในปี 1955 มาตรฐานนี้ช่วยให้เครื่องดนตรีจากทั่วทุกมุมโลกสามารถบรรเลงร่วมกันได้โดยไม่ต้องเทียบเสียงใหม่ทั้งหมด อย่างไรก็ตาม วงออร์เคสตราในบางประเทศแถบยุโรปนิยมตั้งเสียง A4 ไว้ที่ 442 Hz หรือ 444 Hz เพื่อให้โทนเสียงของวงมีความสว่างและพุ่งเด่นขึ้น

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีกระแสความสนใจเกี่ยวกับการตั้งเสียง A4 ที่ 432 Hz ซึ่งมักถูกอ้างว่าเป็นความถี่ธรรมชาติ เมื่อเปลี่ยนฐานการคำนวณมาเป็น A4 = 432 Hz โน้ตทุกตัวในระบบจะมีความถี่ลดลงประมาณ 1.8% หรือต่ำลงประมาณ 31.77 เซนต์ ตัวอย่างเช่น โน้ต Middle C (C4) จะเปลี่ยนจาก 261.63 Hz (ที่ A4 = 440 Hz) ลงมาอยู่ที่ 256.87 Hz

ในเชิงวิทยาศาสตร์และเสียงวิทยา การตั้งเสียงที่ 432 Hz ทำให้แรงตึงของสายเครื่องดนตรีลดลงเล็กน้อย ส่งผลให้เสียงมีความนุ่มและอุ่นขึ้น แต่ไม่มีหลักฐานทางการแพทย์หรือวิทยาศาสตร์ใดๆ ที่ยืนยันว่าความถี่นี้ส่งผลต่อการรักษาโรคหรือเชื่อมโยงกับจักรวาล เครื่องมือคำนวณความถี่ตัวโน้ตเปิดให้เลือกค่าอ้างอิง A4 ได้ตั้งแต่ 432 Hz ถึง 444 Hz เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกโทนเสียงที่เหมาะกับงานประพันธ์ของตนเองได้ตามต้องการ

คาบเวลาและความยาวคลื่นเสียง กับการจัดอะคูสติกในห้องทำงาน

นอกจากค่าความถี่ (Hz) แล้ว การทำงานด้านเสียงและการมิกซ์เพลงยังต้องคำนึงถึงค่าทางกายภาพอีกสองค่า ได้แก่ คาบเวลา (Period) และความยาวคลื่น (Wavelength)

คาบเวลาคือระยะเวลาที่คลื่นเสียงใช้ในการแกว่งตัวครบ 1 รอบ มีหน่วยเป็นมิลลิวินาที (ms) คำนวณได้จากสูตร

\text{period} = \frac{1000}{f}

ความยาวคลื่นคือระยะทางจริงของคลื่นเสียง 1 ลูกคลื่นที่เดินทางในอากาศ คำนวณที่อุณหภูมิห้อง 20 องศาเซลเซียส (ความเร็วเสียงประมาณ 343 เมตรต่อวินาที) ด้วยสูตร

\text{wavelength} = \frac{343}{f}

ตัวเลขเหล่านี้อธิบายว่าเหตุใดเสียงความถี่ต่ำจึงควบคุมได้ยากในห้องขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น โน้ต E2 ซึ่งเป็นสายต่ำสุดของกีตาร์โปร่ง มีความถี่ 82.41 Hz มีความยาวคลื่นยาวถึง 4.16 เมตร และโน้ต A1 ที่ความถี่ 55 Hz มีความยาวคลื่นยาวกว่า 6.24 เมตร คลื่นที่มีขนาดยาวกว่ามิติของห้องจะสะท้อนไปมาและเกิดปัญหาคลื่นนิ่ง (Standing Waves) ทำให้การได้ยินเสียงเบสบวมหรือหายไป ผู้ทำเพลงจึงต้องใช้ตัวซับเสียงย่านต่ำ (Bass Trap) เพื่อจัดการกับปัญหานี้

ค่าเซนต์และความแม่นยำในการเทียบเสียงเครื่องดนตรี

ในการปรับแต่งเสียงดนตรี หน่วยวัดความถี่อย่างเฮิรตซ์ไม่เพียงพอสำหรับการบอกว่าเสียงเพี้ยนไปมากน้อยเพียงใดในความรู้สึกของมนุษย์ นักดนตรีจึงใช้หน่วย เซนต์ (Cent) ซึ่งเป็นการแบ่ง 1 ครึ่งเสียงออกเป็น 100 ส่วนเท่ากัน

เมื่อแปลงความถี่เป็นค่าเบี่ยงเบนเซนต์ จะใช้สูตรลอการิทึมฐานสองดังนี้

\text{cents} = 1200 \times \log_2\left(\frac{f}{f_{\text{note}}}\right)

โดย $f$ คือความถี่ที่วัดได้จริง และ $f_{\text{note}}$ คือความถี่มาตรฐานของตัวโน้ตที่ใกล้ที่สุด ตัวอย่างเช่น หากวัดความถี่ได้ 445 Hz เทียบกับ A4 มาตรฐาน (440 Hz) จะพบว่าเสียงสูงเกินไป (Sharp) อยู่ 19.6 เซนต์ ซึ่งเป็นความเพี้ยนที่หูของนักดนตรีสามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน

โดยทั่วไป หูมนุษย์สามารถตรวจจับความเพี้ยนของระดับเสียงได้ตั้งแต่ระดับ 5 ถึง 10 เซนต์ขึ้นไป ในการบันทึกเสียง ความคลาดเคลื่อนภายในช่วงบวกลบ 3 เซนต์ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้สำหรับการเล่นสด หากต้องการตั้งสายกีตาร์ให้แม่นยำ สามารถใช้ เครื่องตั้งสายกีตาร์ออนไลน์ ควบคู่กับการตรวจสอบความถี่ผ่านเครื่องมือนี้

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการแปลงความถี่และตั้งค่าโน้ต

การแปลงค่าความถี่เป็นตัวโน้ตมักมีความสับสนในทางปฏิบัติอยู่หลายจุด จุดแรกคือการนับเลขคู่แปด (Octave Numbering) ของระบบ MIDI ในโปรแกรมทำเพลง (DAW) แต่ละค่าย โปรแกรมบางตัวกำหนดให้ Middle C เป็น C3 (เช่น Cubase หรือ Logic Pro ในบางโหมด) ขณะที่บางค่ายกำหนดเป็น C4 (ตามมาตรฐาน Roland และ MIDI สากล) แม้ว่าจะเรียกชื่อต่างกัน แต่ความถี่จริงของ Middle C ยังคงอยู่ที่ 261.63 Hz (ที่ A4 = 440 Hz)

ข้อผิดพลาดต่อมาคือการสับสนระหว่างค่าความถี่เสียง (Hz) กับความเร็วของจังหวะเพลง (BPM) ค่าเฮิรตซ์บอกจำนวนรอบการสั่นสะเทือนของเสียงใน 1 วินาที ขณะที่ BPM บอกจำนวนครั้งของการเคาะจังหวะใน 1 นาที ทั้งสองค่าเป็นหน่วยวัดเวลาแต่ทำหน้าที่คนละมิติในเชิงดนตรี

นอกจากนี้ การคัดลอกความถี่เพื่อตั้งค่าฟิลเตอร์ (Equalizer หรือ EQ) มักเกิดความคลาดเคลื่อนหากไม่ตรวจสอบการตั้งค่าตัวคูณความถี่ การใช้เครื่องมือคำนวณความถี่ตัวโน้ตจะช่วยแปลงชื่อโน้ตเป็นตัวเลข Hz ที่แท้จริง ทำให้การตัดเสียงสะท้อน (Notch Filter) หรือการยกย่านความถี่ของเครื่องดนตรีตรงกับคีย์เพลงได้อย่างแม่นยำ

คำถามที่เราตอบบ่อยที่สุด

ทำไมความถี่ของตัวโน้ตถึงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทุกหนึ่งอ็อกเทฟ

ในทางฟิสิกส์และสวนศาสตร์ คลื่นเสียงที่มีความถี่เป็น 2 เท่าของเสียงเดิมจะมีรูปแบบการสั่นพ้องที่ลงตัวกับเสียงหลักพอดี ทำให้หูมนุษย์รับรู้ว่าเป็นตัวโน้ตเดียวกันแต่มีระดับเสียงสูงขึ้น เช่น โน้ต A4 มีความถี่ 440 Hz เมื่อขึ้นไปหนึ่งอ็อกเทฟเป็น A5 ความถี่จะเพิ่มเป็น 880 Hz และถ้าลดลงหนึ่งอ็อกเทฟเป็น A3 ความถี่จะลดลงเหลือ 220 Hz

ถ้าทราบตัวเลขความถี่เป็น Hz จะแปลงกลับมาเป็นชื่อตัวโน้ตได้อย่างไร

เครื่องมือคำนวณความถี่ตัวโน้ตจะค้นหาโน้ตดนตรีในระบบเสียงแบบ 12 เทมเพอราเมนต์สม่ำเสมอที่มีความถี่ใกล้เคียงที่สุด พร้อมแสดงค่าความคลาดเคลื่อนเป็นหน่วยเซนต์ โดย 100 เซนต์มีค่าเท่ากับ 1 ครึ่งเสียง หากค่าเซนต์ติดลบแสดงว่าเสียงต่ำกว่าโน้ตมาตรฐาน และหากเป็นบวกแสดงว่าเสียงสูงกว่าโน้ตมาตรฐาน

ระดับเสียงอ้างอิง A4 ที่ 432 Hz ต่างจาก 440 Hz อย่างไร

ความถี่ 432 Hz เป็นความถี่อ้างอิงทางเลือกที่ทำให้โน้ตทุกตัวมีระดับเสียงต่ำลงประมาณ 1.8% เมื่อเทียบกับมาตรฐานสากล 440 Hz ซึ่งให้โทนเสียงโดยรวมที่ฟังสบายและนุ่มนวลกว่าเล็กน้อย ในทางวิทยาศาสตร์ยังไม่มีหลักฐานยืนยันว่าความถี่นี้ส่งผลต่อการรักษาโรคหรือส่งผลต่อจิตใจเป็นพิเศษตามที่มีการกล่าวอ้างบนอินเทอร์เน็ต

สายเปิดของกีตาร์แต่ละสายมีความถี่กี่ Hz

การตั้งสายกีตาร์โปร่งและกีตาร์ไฟฟ้ามาตรฐานเริ่มจากสาย 6 ไปสาย 1 ได้แก่ E2 (82.41 Hz), A2 (110 Hz), D3 (146.83 Hz), G3 (196 Hz), B3 (246.94 Hz) และ E4 (329.63 Hz) คุณสามารถใช้ เครื่องตั้งสายกีตาร์ออนไลน์ ควบคู่กับการตรวจสอบความถี่เพื่อให้ได้เสียงที่ตรงคีย์ที่สุด

ความยาวคลื่นของเสียงสัมพันธ์กับขนาดของลำโพงอย่างไร

ความยาวคลื่นคำนวณจากความเร็วเสียงในอากาศหารด้วยความถี่ โน้ตเสียงต่ำมีความยาวคลื่นที่ยาวมาก เช่น โน้ต E2 มีความยาวคลื่นประมาณ 4.16 เมตร ลำโพงซับวูฟเฟอร์จึงจำเป็นต้องมีกรวยลำโพงและตู้ลำโพงขนาดใหญ่เพื่อผลักอากาศสร้างคลื่นเสียงย่านต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนโน้ตเสียงสูงมีความยาวคลื่นสั้นเพียงไม่กี่เซนติเมตร จึงใช้ดอกลำโพงทวีตเตอร์ขนาดเล็กได้

หมายเลขโน้ต MIDI สัมพันธ์กับความถี่ของตัวโน้ตอย่างไร

ในระบบดนตรีดิจิทัล MIDI โน้ตแต่ละตัวจะแทนด้วยตัวเลขจำนวนเต็มตั้งแต่ 0 ถึง 127 โดยกำหนดให้โน้ต A4 เป็นหมายเลข 69 ซึ่งตรงกับความถี่ 440 Hz ทุกครั้งที่ตัวเลข MIDI เพิ่มขึ้น 1 ระดับเสียงจะสูงขึ้นหนึ่งครึ่งเสียง และความถี่จะเพิ่มขึ้นตามอัตราส่วนเลขชี้กำลังของระบบเสียงดนตรีสากล