MIDI基本原理

MIDI基本原理是Music Instrument Digital Interface的縮寫,意思是:音樂設備的數位化界面(或連線)。

簡介

就MIDI信號(或數據)本身而言,不過只是一堆數據而已,沒有任何的聲音。是Music Instrument Digital Interface的縮寫,意思是:音樂設備的數位化界面(或連線)。
我們可以把一大堆樂器的音色先錄下來,然後每個音色給它一個編號。比如Acoustic Piano編號為00。接著再給所有的音高也用一串編號表示(因為我們通常用的是12平均律),比如C3音我們編號為00。剩下就是音符的時值問題,我們可以把8分音符編號為60。好, 現在如果要一個原聲鋼琴8分音符的C3音,就可以用一串數字"00 00 60"來表示。(這就好比一種語言,只不過全是數字。但話說回來,如果當初先輩們不把鋼琴這樣樂器稱為"鋼琴",而叫它"零零"呢?我們今天豈不也會說:"孔祥東的'零零'彈的是好!")
問題是,如果我是按我的辦法把樂器編號的,你是按你自己的辦法,那么我設計出來的MIDI樂器就沒法和你的MIDI樂器共同工作。(我就不喜歡把Acoustic Piano編號為00,編成99不行嗎?)最後,一些大的MIDI設備廠商共同制定了一套MIDI標準,無論各家如何開發自己的產品,其基本設計必須參照這套MIDI標準協定,這就是我們常說的"GM標準"(Gerneral MIDI)。

技術要求

實際上,還有更多的數字代表不同的含義,用以表現音樂的各種色彩。可以想像,那數據量極大的。如果我們把很多樂器排列、基本發聲規律等全部列出,並用相應的數字來編號,就可以得到幾張表格。如果MIDI樂器和電腦都採用這套表格,那么電腦和MIDI樂器就可以"溝通"了。但GM標準是一項工業標準,它規定的是一些最基本的規則,而且各大廠商各有一套對樂器、音色、音色表達的研究辦法,造成成本不一,所以GM標準留了很大的餘地允許廠商把自己的開發成果放入MIDI設備。最早的就是Roland的GS(General Standard)標準,後來又有YAMAHA的XG(Extended MIDI)標準。這些表格通常稱為"MIDI Mapper"(MIDI映射表),它們不僅是用戶需要的,每一台MIDI設備內部也會需要相應的映射表來做解碼,如此才能讓該設備正確工作。
然後,MIDI信號通過設備內部的解碼程式,再經過振盪器、濾波器、adda轉換器、信號放大器等元件,將純粹的數據變成可以聽到的聲音。並且,這些元件的工作方式都允許被用戶來控制。可想而知,MIDI信號在變成聲音的過程中,如果有一個地方不同,那么同一MIDI信號在不同的設備上出來的聲音就不同!
· MIDI Mapper(MIDI映射表)需要設定?
Windows95以後,我們一般無須關心MIDI映射表的問題。而在這前,必須要作些設定才行,否則你無法用電腦玩MIDI。
看過問題"一",您會明白,所有的MIDI設備都會有相應的MIDI映射表,並且在你的電腦里也要有相應的MIDI映射表。其中的一張表,裡面包含的是MIDI設備的音色排列。無論這些音色是如何排列的,電腦和MIDI設備也只認這些樂器音色的排列編號。您這就會想到:一台音源器里的音色有那么多,我們怎么能很方便的拿出某個音色用?其實這個問題您沒必要太關心。
其實,目前通行的MIDI設備標準並不多,而且都建立在GM基礎上的,所以在電腦里有一張最基本的GM標準的樂器排列表。其它的XG、GS,都只是GM的所謂"擴展",而且它們作為工業標準,其基本標號格式已被固定了。如此一來就完全可以固定在windows的驅動程式中,由電腦自己去完成。
有時候您會發現這些音色表在電腦里可以改動,難道你的MIDI設備已經那么智慧型化了?...非也!一般在電腦里的音色映射表是一張標準化的,你"改"過以後生成的是另一個表,內部記錄了一些你改動的內容,使用時最後還是會回到那張原始映射表(它是不會變的!)
· 為什麼MIDI設備總是與數字"8"有關?
您可能早已注意到這一現象,不過它並無如何"特殊"意義,只是程式編碼上方便而已,因為MIDI程式內通常採用16進制編碼,再自動轉換為2進制進行工作。(你可以看看"MIDI技術"欄目中的有關文章)
每128個樂器音色為一個Bank(音色庫);哪怕一個Bank里只有一個音色,也是排滿128個號碼。(自己做音色庫的可得仔細這點) 要注意的是,編號從0-127或1-128,總數都是128,目前沒有統一使用其中的一種,您可要留心設備說明書了,否則在選音色時會相差一個數。
目前的MIDI設備一般不會只有一個音色庫,但最多不會超過128個音色庫。如果音色庫多,選音色是很繁的。隨著MIDI軟體的完善,這問題也就很簡單了。多數MIDI軟體會為你做好最常見的一些MIDI設備的音色選單,你只要看著音色名稱選就可以了。(以前,選音色庫實在是很討厭,要通過該設備的系統碼來調用才行。) 如Cakewalk里,只要不是非常冷門的牌子、型號,幾乎都有了。
標準控制碼(Controller)也是128個,並且大部分目前都空著,留給廠商自己去定義。音量、音符力度等等,最大範圍是到128,(至於128以內是如何分檔的、達到128時聲音有多大、效果提到128時有多大...都由廠商各自製定!)。相位(Pan)一般在64時代表0位置(即中間),0代表聲道的最左邊,128代表最右邊。依此類推。
· "MIDI檔案"的常見格式?
在PC機上,凡是檔案後綴為".mid"的檔案,都是"MIDI檔案",而且是"標準MIDI檔案"。只要不是什麼專用的MIDI軟體,這種".mid"可以在任何MIDI軟體里打開、編輯、存檔。
"檔案後綴"是計算機術語,代表檔案的類型、格式。(檔案的名稱好比一個人的名字,而"後綴"就表示他是黃種人還是白種人。) 不同後綴的檔案需要在支持、兼容該格式的軟體上才能打開。如果你的電腦里看不到檔案的後綴,可按以下步驟來做:
1。打開Windows95的"資源管理器"(Windows Explorer)
2。在工具列的"查看"(View)欄下有個叫做"功能項"(Option)的,打開它,會
出現一個對話框。
3。該對話框內從上到下有5個選項,只選擇第一個和最後一個就行了。
4。按OK退出後,檔案後綴就可以看到了。
除".mid"標準MIDI檔案外,還有一些非標準MIDI檔案。如Cakewalk的".wrk"檔案、Band-In-a-box的".sgu"檔案。這些MIDI檔案都是由軟體開發商自己制定的檔案格式,在這些檔案里可以記錄一些".mid"檔案無法記錄的內容。如:".mid"檔案里可以在編輯時插入音頻軌道一起處理,但無法把音頻內容存檔保留,在Cakewalk里必須將檔案存為後綴是".bun"的檔案才行,但".bun"檔案只能在Cakewalk 4.0以上版本才能打開,非Cakewalk軟體更不允許。
".mid"檔案又分兩種:Fromat 0 和Format 1。

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