如何用Web Audio实现实时音高检测：免费开源工具PitchDetect完整指南

PitchDetect是一款基于Web Audio技术的免费开源音高检测工具，通过自相关算法实时分析音频输入的音高频率。该工具最初采用零交叉点检测方法，现升级为更精准的实时自相关算法，特别适合处理单音调波形如口哨声和乐器音，是音乐爱好者调音、音频开发者学习信号处理的理想选择。

核心功能：为什么选择PitchDetect？

✅ 实时音高分析

借助Web Audio API实现毫秒级响应速度，无需安装额外软件即可在浏览器中实时处理麦克风输入，立即显示音高频率和对应的音乐音符。

✅ 高精度算法优化

针对单音调波形优化的自相关算法，相比传统零交叉点检测减少谐波干扰，吉他调音、人声练唱等场景下准确率提升40%以上。

✅ 完全开源免费

遵循MIT许可证，所有代码开放可查，核心算法实现位于js/pitchdetect.js文件，开发者可自由修改扩展功能。

图：PitchDetect工具实时检测界面展示，显示音高频率与对应音符

快速开始：3步上手音高检测

1️⃣ 获取源代码

通过Git命令克隆项目仓库到本地：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/pi/PitchDetect

2️⃣ 启动应用

直接在浏览器中打开项目根目录下的index.html文件，无需额外服务器配置。首次运行时会请求麦克风权限，请点击"允许"以启用音频输入。

3️⃣ 开始检测

• 对着麦克风吹奏乐器或哼唱旋律
• 实时观察界面显示的音高数值（Hz）和对应音符
• 调整发音直到达到目标音高（如吉他调音时匹配标准音高）

技术解析：自相关算法如何工作？

音频信号处理流程

1. 麦克风采集：通过Web Audio API的getUserMedia获取实时音频流
2. 傅里叶变换：将时域信号转换为频域数据
3. 自相关计算：在js/pitchdetect.js中实现的核心算法，通过寻找信号重复周期确定基频
4. 音符映射：将检测到的频率值转换为对应的音乐音符（如A4=440Hz）

关键代码位置

核心算法实现集中在js/pitchdetect.js的autoCorrelate函数，该函数通过分析音频缓冲区数据计算自相关系数，进而确定信号周期。

应用场景：从调音到开发的全场景覆盖

🎸 乐器调音助手

吉他、小提琴等弦乐器调音时，实时显示音高偏差值，帮助快速校准各弦标准音高，比传统音叉更直观精准。

🎤 声乐练习工具

歌手练声时实时反馈音高稳定性，通过观察频率波动曲线改善气息控制，特别适合初学者掌握音准。

💻 音频开发学习

作为Web Audio API入门案例，展示如何处理实时音频流、实现信号处理算法，代码注释清晰适合教学使用。

常见问题解答

❓ 为什么检测不到音高？

• 确保麦克风已正确连接并授予权限
• 环境噪音过大会影响检测精度，建议在安静环境使用
• 该工具主要针对单音调信号，复杂和弦可能无法准确识别

❓ 如何提高检测精度？

1. 减少背景噪音干扰
2. 保持发音稳定（如长音吹奏）
3. 避免过强的谐波信号（如失真电吉他音色）

参与贡献：一起改进音高检测技术

项目源代码完全开放，欢迎通过以下方式参与开发：

• 优化算法性能
• 添加新的音符显示模式
• 适配移动设备触摸界面
• 实现历史音高曲线记录功能

无论是音乐爱好者还是开发者，PitchDetect都能为你打开音频信号处理的大门。立即克隆代码仓库，体验实时音高检测的乐趣，探索声音世界的奥秘！