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高精度同步控台的MIDI基本知识系列(一)

Killer 发表于(2019-10-183) 本文标签: 浏览量:67 喜欢收藏
                                                           MIDI基本知识系列(一)

      MIDI作为一种规范的电子数据传输,被用在将音色数据发送到外部存储设备进行存储、控制调音台效果器等设备,并通过MIDI时间码完成高精度的同步等方面。在我们做灯光秀的时候经常会用到它,下面就给大家详细的介绍一下MIDI。

       MIDI技术的基本概念在国内从来没有被反复强调过,然而也就是这些最基本的概念, 贯穿了 MIDI应用的前前后后。一旦记住和领会了这些基本概念,MIDI的软件、硬件使用就变得简单了。无论那一家公司的MIDI产品,其最核心的设计原理总是一样的。我们在很多朋友的提问中发现,多数问题其实是由于他们没有把握住那些始终不变基本概念,反而把简单的问题复杂化了。有些常识,相信许多朋友也明白,但问题临头就忘了。我们将用一些最直接的文字来向您解释。如果在我们的文章里有不尽人意之处,请谅解。

一、MIDI基本原理就MIDI信号(或数据)本身而言,不过只是一堆数据而已,没有任何的声音。是Music Instrument Digital Interface的缩写,意思是:音乐设备的数字化界面(或连接)。我们可以把一大堆乐器的音色先录下来,然后每个音色给它一个编号。比如 Acoustic Piano编号为00。接着再给所有的音高也用一串编号表示(因为我们通常用的是12平均律),比如C3音我们编号为00。剩下就是音符的时值问题,我们可以把8分音符编号为60。好,现在如果要一个原声钢琴8分音符的C3音,就可以用一串数字“00 00 60”来表示。(这就好比一种语言,只不过全是数字。但话说回来,如果当初先辈们不把钢琴这样乐器称为“钢琴”,而叫它“零零”呢?我们今天岂不也会说:“孔祥东的'零零'弹的是好! ”)问题是,如果我是按我的办法把乐器编号的,你是按你自己的办法,那么我设计出来的MIDI乐器就没法和你的MIDI乐器共同工作。(我就不喜欢把Acoustic Piano编号为00,编成99 不行吗?)最后,一些大的MIDI设备厂商共同制定了一套MIDI标准,无论各家如何开发自己的产品,其基本设计必须参照这套MIDI标准协议,这就是我们常说的“GM标 准”(Gerneral MIDI)。实际上,还有更多的数字代表不同的含义,用以表现音乐的各种色彩。 可以想象,那数据量极大的。如果我们把很多乐器排列、基本发声规律等全部列出,并用相应的数字来编号,就可以得到几张表格。如果MIDI乐器和电脑都采用这套表格,那么电脑和MIDI乐器就可以“沟通”了。但GM标准是一项工业标准,它规定的是一些最基本的规则, 而且各大厂商各有一套对乐器、音色、音色表达的研究办法,造成成本不一,所以GM标准留了很大的余地允许厂商把自己的开发成果放入MIDI设备。最早的就是Roland的 GS(General Standard)标准,后来又有YAMAHA的XG(Extended MIDI)标准。这些表格通常称为“MIDI Mapper”(MIDI映射表),它们不仅是用户需要的,每一台MIDI设备内部也会需要相应的映射表来做解码,如此才能让该设备正确工作。然后,MIDI信号通过设备内部的解码程序,再经过振荡器、滤波器、ADDA转换器、信号放大器等元件,将纯粹的数据变成可以听到的声音。并且,这些元件的工作方式都允许被用户来控制。可想而知,MIDI信号在变成声音的过程中,如果有一个地方不同,那么同一 MIDI信号在不同的设备上出来的声音就不同!

二、 MIDI Mapper(MIDI映射表)需要设置?

       Windows95以后,我们一般无须关心MIDI 映射表的问题。而在这前,必须要作做些设置才行,否则你无法用电脑玩MIDI。看过问题“一 ”您会明白,所有的MIDI设备都会有相应的MIDI映射表,并且在你的电脑里也要有相应的 MIDI映射表。其中的一张表,里面包含的是MIDI设备的音色排列。无论这些音色是如何排列的,电脑和MIDI设备也只认这些乐器音色的排列编号。您这就会想到:一台音源器里 的音色有那么多,我们怎么能很方便的拿出某个音色用?其实这个问题您没必要太关心。其实,目前通行的MIDI设备标准并不多,而且都建立在GM基础上的,所以在电脑里有一张最基本的GM标准的乐器排列表。其它的XG、GS,都只是GM的所谓“扩展'',而且它们作为工业标准,其基本标号格式已被固定了。如此一来就完全可以固定在windows的驱动程序中,由电脑自己去完成。有时候您会发现这些音色表在电脑里可以改动,难道你的MIDI 设备已经那么智能化了?...非也! 一般在电脑里的音色映射表是一张标准化的,你“改''过以 后生成的是另一个表,内部记录了一些你改动的内容,使用时最后还是会回到那张原始映射表(它是不会变的!)。

三、 为什么MIDI设备总是与数字“8”有关?

        您可能早已注意到这一现象,不过它并无如何“特殊''意义,只是程序编码上方便而已,因为MIDI程序内通常采用16进制编码, 再自动转换为2进制进行工作。(你可以看看“MIDI技术”栏目中的有关文章)每128个乐器音色为一个Bank(音色库);哪怕一个Bank里只有一个音色,也是排满128个号码。(自己做音色库的可得仔细这点)要注意的是,编号从0-127或1-128,总数都是128,目前没有统一使用其中的一种,您可要留心设备说明书了,否则在选音色时会相差一个数。目前的MIDI 设备一般不会只有一个音色库,但最多不会超过128个音色库。如果音色库多,选音色是很繁的。随着MIDI软件的完善,这问题也就很简单了。多数MIDI软件会为你做好最常见的 一些MIDI设备的音色菜单,你只要看着音色名称选就可以了。(以前,选音色库实在是很讨厌,要通过该设备的系统码来调用才行。)如Cakewalk里,只要不是非常冷门的牌子、 型号,几乎都有了。
       标准控制码(Controller)也是128个,并且大部分目前都空着,留给厂商自己去定义。 音量、音符力度等等,最大范围是到128,(至于128以内是如何分档的、达到128时声音有多大、效果提到128时有多大...都由厂商各自制定!)。相位(Pan)一般在64时代表0位置 (即中间),0代表声道的最左边,128代表最右边。依此类推。

四、什么是“MIDI文件”?

       在PC机上,凡是文件后缀为“mid”的文件,都是“MIDI 文件”,而且是“标准MIDI文件”。只要不是什么专用的MIDI软件,这种“mid”可以在任何 MIDI软件里打开、编辑、存盘。“文件后缀”是计算机术语,代表文件的类型、格式。(文件的名称好比一个人的名字,而“后缀”就表示他是黄种人还是白种人。)不同后缀的文件需要在支持、兼容该格式的软件上才能打开。如果你的电脑里看不到文件的后缀,可按以下步骤来做:
• 打开 Windows95 的“资源管理器”(Windows Explorer)
• 2、在工具栏的“查看”(View)栏下有个叫做“功能项"(Option)的,打开它,会出现一个对话框。
• 3、该对话框内从上到下有5个选项,只选择第一个和最后一个就行了。
• 4、按OK退出后,文件后缀就可以看到了。
       在Windows98中稍微有些不同,按照上面说的仔细找一下就能搞定。除“mid”标准MIDI 文件外,还有一些非标准MIDI文件。如Cakewalk的“wrk”文件、Band-In-a-box的“sgu”文 件。这些MIDI文件都是由软件开发商自己制定的文件格式,在这些文件里可以记录一些 “mid”文件无法记录的内容。如:“mid”文件里可以在编辑时插入音频轨道一起处理,但无法把音频内容存盘保留,在Cakewalk里必须将文件存为后缀是“bun”的文件才行,但“bun” 文件只能在Cakewalk 4.0以上版本才能打开,非Cakewalk软件更不允许。注:“mid”文件 又分两种:Format 0 和 Format 1。

五、MIDI信号是如何传送的?

       MIDI信号无论从哪儿传到哪儿都是有时间先后的,就像音乐一样,随时间的推移,音符一一“流”出才能听到完整的曲子,我们称为“MIDI数据流”。 每一组MIDI数据都包含自己的时间码,并且所有的时间码都是相对的,只表示谁先走、谁后走,MIDI设备接受、处理时也会绝对遵守“先来后到”的原则。MIDI设备在接收到MIDI 数据时,首先会判断:哪些数据是给“自己”的,然后收下,交给内部其它程序处理;如果不是的,就通过MIDIThru或MIDI输出口送出,交给下一台设备;...。(这些要求都可以在软件里由用户设定的,每一轨道的MIDI数据都会包含这种“要求”。)MIDI设备通过MIDI线、 MIDI盒连接起来,一般总是会连成一个封闭的环路(Echo),也就是说:从电脑的MIDI接口 输出,无论接过什么MIDI设备,最后总有一路线该回到电脑的MIDI接口。当然,在一些小型的现场,也可以连成不封闭式的。MIDI设备的连接上,总是MIDI输出对应MIDI输 入、输入对应输出。MIDI Thru,作为MIDI信号经过口(其实就是转接口):送入该设备输入口的、未处理的MIDI信号,一般可以通过MIDI Thru 口送出至下一设备。如果电脑软件里 没有做相应的设置,那么MIDI信号会被全部送入下一设备。


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