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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

"
什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

"
什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

什麼是MIDI?

圖8:iConnectivity的iConnectMIDI4 +是適用於Mac,Windows和iOS的4端口MIDI接口(另一個接口位於前面板上)。 它能提供64個MIDI通道,可擴展以容納更多接口,甚至可以成為計算機網絡的一部分。

例如,具有四個接口的MIDI硬件接口可以通過16 x 4 = 64路通道發送數據。MIDI還衍生了一些附件,如 MIDI Merger(擁有不同控制器的樂手可以在一個聲音發生器上同時使用這些控制器—參見圖9)、MIDI分配器(用於將單個MIDI輸入發送到多個MIDI輸出)等等。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

什麼是MIDI?

圖8:iConnectivity的iConnectMIDI4 +是適用於Mac,Windows和iOS的4端口MIDI接口(另一個接口位於前面板上)。 它能提供64個MIDI通道,可擴展以容納更多接口,甚至可以成為計算機網絡的一部分。

例如,具有四個接口的MIDI硬件接口可以通過16 x 4 = 64路通道發送數據。MIDI還衍生了一些附件,如 MIDI Merger(擁有不同控制器的樂手可以在一個聲音發生器上同時使用這些控制器—參見圖9)、MIDI分配器(用於將單個MIDI輸入發送到多個MIDI輸出)等等。

什麼是MIDI?

圖9:MIDI解決方案中的Quadra Merge可以合併四個單獨的MIDI流,並通過兩個MIDI輸出分配合並後的流。

匹配通道通常是使用MIDI時的第一步 - 你要確保控制器在與你想要聽到的設備相同的通道上進行傳輸。 如果通道不匹配,那麼你就聽不到任何聲音。

控制器消息編號

控制器消息也是和MIDI的通道相關聯的,但由於你可以選擇控制多個參數,所以這些消息還與128個各不相同的控制器消息中的其中之一相關聯 — 畢竟,當你想要控制顫音的時候,你肯定不會想讓你的音頻發生器變得混亂和控制音量。 雖然控制器的數字分配並不是一成不變的,但有些數字也已經成為了大家約定俗成的標準默認值:如1表示調製,如顫音,7表示音量,4表示腳踏,64表示延音踏板等。彎音輪非常重要,所以它具有它自己的專用彎音信號。

與通道一樣,控制器編號分配哪些用來傳輸數據,哪些用來接收數據來匹配以獲得預期結果。 MIDI樂器和信號處理器將控制器編號與特定參數相關聯。 其中一些分配是固定的, 例如,虛擬合成器可能將濾波器截止頻率固定在控制器編號74處。因此,如果你要用踏板控制濾波器截止頻率的話,則需要給踏板分配傳輸控制器74號的消息。 如果分配是固定的,則會有相應的文檔說明哪些控制器消息影響哪些參數(如圖10所示)。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

什麼是MIDI?

圖8:iConnectivity的iConnectMIDI4 +是適用於Mac,Windows和iOS的4端口MIDI接口(另一個接口位於前面板上)。 它能提供64個MIDI通道,可擴展以容納更多接口,甚至可以成為計算機網絡的一部分。

例如,具有四個接口的MIDI硬件接口可以通過16 x 4 = 64路通道發送數據。MIDI還衍生了一些附件,如 MIDI Merger(擁有不同控制器的樂手可以在一個聲音發生器上同時使用這些控制器—參見圖9)、MIDI分配器(用於將單個MIDI輸入發送到多個MIDI輸出)等等。

什麼是MIDI?

圖9:MIDI解決方案中的Quadra Merge可以合併四個單獨的MIDI流,並通過兩個MIDI輸出分配合並後的流。

匹配通道通常是使用MIDI時的第一步 - 你要確保控制器在與你想要聽到的設備相同的通道上進行傳輸。 如果通道不匹配,那麼你就聽不到任何聲音。

控制器消息編號

控制器消息也是和MIDI的通道相關聯的,但由於你可以選擇控制多個參數,所以這些消息還與128個各不相同的控制器消息中的其中之一相關聯 — 畢竟,當你想要控制顫音的時候,你肯定不會想讓你的音頻發生器變得混亂和控制音量。 雖然控制器的數字分配並不是一成不變的,但有些數字也已經成為了大家約定俗成的標準默認值:如1表示調製,如顫音,7表示音量,4表示腳踏,64表示延音踏板等。彎音輪非常重要,所以它具有它自己的專用彎音信號。

與通道一樣,控制器編號分配哪些用來傳輸數據,哪些用來接收數據來匹配以獲得預期結果。 MIDI樂器和信號處理器將控制器編號與特定參數相關聯。 其中一些分配是固定的, 例如,虛擬合成器可能將濾波器截止頻率固定在控制器編號74處。因此,如果你要用踏板控制濾波器截止頻率的話,則需要給踏板分配傳輸控制器74號的消息。 如果分配是固定的,則會有相應的文檔說明哪些控制器消息影響哪些參數(如圖10所示)。

什麼是MIDI?

圖10:這是從Propellerhead Software’s Reason的控制器分配圖中摘錄的。例如,在控制Subtractor虛擬合成器時,MIDI控制器#14控制的濾波器包絡的起音。

另外,合成器還可以允許你為任何控制器編號分配一個參數。因此,如果你想使用默認為控制器4的踏板來控制濾波器截止頻率的話,那麼你可以將濾波器截止頻率參數賦值為4—如此一來踏板就能控制濾波器的截止頻率了。

堅持住,讓我們的生活更輕鬆!

製造商認識到,識別和分配控制器的整個過程可能令人生畏,所以他們採用了三種方法來簡化這個過程。

MIDI學習。 這包括選擇您想要控制的參數(例如,濾波器共振),並引導其進行“MIDI學習”。通常情況下,你可以通過右鍵單擊希望與硬件控件關聯的軟件控件來使用虛擬工具調用它( 雖然這並不是標準 - 你可能需要按住Shift鍵,調出菜單或其他內容)。 一旦你選擇了MIDI Learn,參數就會一直等待,直到你移動了你想要使用的硬件控制器(如調製輪或踏板等)。這就是它的全部 - 分配完成了(圖11)。 你還可以選擇“MIDI Forget”來取消分配參數。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

什麼是MIDI?

圖8:iConnectivity的iConnectMIDI4 +是適用於Mac,Windows和iOS的4端口MIDI接口(另一個接口位於前面板上)。 它能提供64個MIDI通道,可擴展以容納更多接口,甚至可以成為計算機網絡的一部分。

例如,具有四個接口的MIDI硬件接口可以通過16 x 4 = 64路通道發送數據。MIDI還衍生了一些附件,如 MIDI Merger(擁有不同控制器的樂手可以在一個聲音發生器上同時使用這些控制器—參見圖9)、MIDI分配器(用於將單個MIDI輸入發送到多個MIDI輸出)等等。

什麼是MIDI?

圖9:MIDI解決方案中的Quadra Merge可以合併四個單獨的MIDI流,並通過兩個MIDI輸出分配合並後的流。

匹配通道通常是使用MIDI時的第一步 - 你要確保控制器在與你想要聽到的設備相同的通道上進行傳輸。 如果通道不匹配,那麼你就聽不到任何聲音。

控制器消息編號

控制器消息也是和MIDI的通道相關聯的,但由於你可以選擇控制多個參數,所以這些消息還與128個各不相同的控制器消息中的其中之一相關聯 — 畢竟,當你想要控制顫音的時候,你肯定不會想讓你的音頻發生器變得混亂和控制音量。 雖然控制器的數字分配並不是一成不變的,但有些數字也已經成為了大家約定俗成的標準默認值:如1表示調製,如顫音,7表示音量,4表示腳踏,64表示延音踏板等。彎音輪非常重要,所以它具有它自己的專用彎音信號。

與通道一樣,控制器編號分配哪些用來傳輸數據,哪些用來接收數據來匹配以獲得預期結果。 MIDI樂器和信號處理器將控制器編號與特定參數相關聯。 其中一些分配是固定的, 例如,虛擬合成器可能將濾波器截止頻率固定在控制器編號74處。因此,如果你要用踏板控制濾波器截止頻率的話,則需要給踏板分配傳輸控制器74號的消息。 如果分配是固定的,則會有相應的文檔說明哪些控制器消息影響哪些參數(如圖10所示)。

什麼是MIDI?

圖10:這是從Propellerhead Software’s Reason的控制器分配圖中摘錄的。例如,在控制Subtractor虛擬合成器時,MIDI控制器#14控制的濾波器包絡的起音。

另外,合成器還可以允許你為任何控制器編號分配一個參數。因此,如果你想使用默認為控制器4的踏板來控制濾波器截止頻率的話,那麼你可以將濾波器截止頻率參數賦值為4—如此一來踏板就能控制濾波器的截止頻率了。

堅持住,讓我們的生活更輕鬆!

製造商認識到,識別和分配控制器的整個過程可能令人生畏,所以他們採用了三種方法來簡化這個過程。

MIDI學習。 這包括選擇您想要控制的參數(例如,濾波器共振),並引導其進行“MIDI學習”。通常情況下,你可以通過右鍵單擊希望與硬件控件關聯的軟件控件來使用虛擬工具調用它( 雖然這並不是標準 - 你可能需要按住Shift鍵,調出菜單或其他內容)。 一旦你選擇了MIDI Learn,參數就會一直等待,直到你移動了你想要使用的硬件控制器(如調製輪或踏板等)。這就是它的全部 - 分配完成了(圖11)。 你還可以選擇“MIDI Forget”來取消分配參數。

什麼是MIDI?

圖11:在MOTU的MX4虛擬樂器(也包含在Digital Performer中)中,LFO 1 Delay參數被設置為MIDI Learn。 顯示(用橙色框標出部分)顯示參數正在學習。 一旦觸摸到所需的硬件控制,分配就學習完成。

MIDI映射。許多鍵盤控制器都帶有推子,旋鈕控件,開關和其他物理控制器,你可以將它們分配給DAW,合成器或效果處理器中的參數。 雖然你可以自己分配這些參數,但是為了簡化問題,一些鍵盤控制器也會配備將硬件控制器映射(分配)到選定程序中的特定軟件參數的模板。

到目前為止,MIDI映射最先進的版本是Native Instruments的NKS 2.0(Native Kontrol System)協議,可在其Komplete Kontrol鍵盤中找到。 它的最初是提供動手控制,主要使用觸摸感應旋鈕和八個按鈕的預設,以控制Native Instruments合成器中的參數(特別是那些Komplete包中的參數)。 這些都是預先分配的,鍵盤的顯示屏顯示哪些旋鈕控制了哪些參數,所以你無需知道MIDI或分配,就可以用旋鈕和按鈕來調整控件。 後來,該標準就對其他樂器和效果開發人員開放了,諸如Waves,Arturia和Applied Acoustic Systems等使用的都是這個標準(如圖12所示)。

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什麼是MIDI?

MIDI比以往任何時候都更重要 - 你需要知道它能為你做些什麼。

從臺式電腦到智能手機再到樂器,可以說計算機已經完全融入進了我們的生活。個人計算機都會自帶一種處理數字和字母的語言,因此我們可以用它來做電子表格和寫文字,但它們卻沒有用來製作音樂的語言,所以MIDI問世了。

打個比方,如果我們要用計算機來打印字母的話,那麼我們需要先在計算機的鍵盤上敲下這些字母,之後,一種被稱為ASCII(美國信息交換標準代碼)的計算機語言,會將與你鍵入的字母相對應的數據發送到你的計算機。這套標準化的代碼表示的就是字母、數字和符號。 因為計算機使用的是ASCII語言,所以文字處理器可以讓這些字母在屏幕上顯示出來。並且,由於你的打印機使用的也是ASCII語言,所以計算機可以將文字處理器中的數據發送到打印機,因此打印機就能將你要打印的字母打印出來了。

MIDI(樂器數字接口)也是一種語言 - 它是一組代表音樂參數(如音高,動態,節奏等等 )的標準化代碼。MIDI與我們上面提到的ASCII語言的工作原理類似:我們在兼容MIDI的鍵盤上彈奏音符後,鍵盤就會與我們彈奏的內容相對應的數據發送到計算機;之後,錄音或記譜程序對這些音符進行識別,並將它們展示到屏幕上;然後,我們可以將MIDI數據從計算機發送到兼容 MIDI的音頻發生器(可以將其視為音樂打印機),再現我們最初在鍵盤上彈奏的內容。我們還可以通過將鍵盤直接連接到兼容MIDI的音頻發生器來實時使用MIDI。

再次重申下:MIDI不是音頻,而是數據。 MIDI本身不會發出任何聲音,它是一種能夠觸發聲音的計算機語言。它跟自動鋼琴裡的鋼琴捲簾窗類似,鋼琴捲簾窗本身也不能發出聲音,它只會觸動鋼琴上的音符,鋼琴則像是一個音頻發生器一樣,能夠發出真實的聲音。

MIDI的起源

每個超級英雄都會有個起源故事,MIDI也不例外。在80年代,合成器變得愈發便宜和受歡迎。但合成器都是帶鍵盤的,雖然它能給舞臺帶來很好的視覺效果,但也會導致因為要做太多操作而在舞臺上手忙腳亂的問題。為了避免這種浪費(和昂貴)的冗餘, Dave Smith 和 Chet Wood於1981年向音頻工程學會提交了一篇名為“通用合成器接口”的論文,這篇論文的內容就是我們今天的MIDI的基礎。這個概念非常簡單:我們可以用一個單獨的主控鍵盤來生成與我們彈奏的內容相對應的數據;然後,這些數據會被饋送到能夠解析它接收到的數據的音頻發生器,從而產生與你彈奏的內容相對應的聲音。此外,我們還可以同時觸發多個音頻發生器來將聲音分層,並且,即使我們又購買了新的音頻發生器,也無需更換鍵盤控制器。這種簡化的舞臺設置顯著地降低了合成器的價格,併為音樂家開闢了新的可能性。

除了定義語言外,MIDI還需要有能夠發送和接收MIDI數據的硬件,包括可以將MIDI控制器(如鍵盤)連接到MIDI音頻發生器的特定規格的電纜。幸運的是,整個音樂行業都比較認可MIDI的優勢,所以電子樂器生產廠家們就生產出了這種簡單的硬件接口,只需要花費2美元就可以將其添加到鍵盤等設備上。製造商們認為,如果這種“新MIDI產品”獲得成功,那麼只花2美元是非常值的——如果沒有成功,那也沒什麼損失。為了使系統之間的連接更加容易,MIDI被設計成“菊花鏈” - 換句話說,多個兼容MIDI的設備之間可相互連通,從一個設備輸出的MIDI可以成為另一個設備的MIDI輸入,並且這個設備的MIDI輸出(或是MIDI thru,只是傳遞數據而不會對數據做任何更改)也可以轉到另一個設備的MIDI輸出,依此類推。

1983年,最初的MIDI標準被確定。在NAMM(全國音樂商業協會)貿易展上, Sequential Circuits和Roland對兩個合成器交換MIDI數據進行了展示,MIDI開始正式進入大家的視野。它立馬就獲得了極大的關注,並且人們對它的關注熱度一直不減。在一個厭倦了格式大戰(如Beta vs VHS,Mac vs Windows,FireWire vs USB)的世界,MIDI脫穎而出 - 它代表的不僅是技術成就,更是代表了音樂產業有多新潮,以及當生產商為了客戶的利益而共同努力時會產生的巨大的成果。從那時起,通過適應新的技術,它經受住了時間的考驗,如使用USB來傳輸MIDI數據這項新技術的應用,讓我們獲得了控制大量設備的能力(如圖1所示)。

什麼是MIDI?

圖1:一個典型的MIDI設置。鍵盤控制器通過標準的MIDI電纜將MIDI數據發送到由MIDI控制的效果設備、桌面合成器,甚至是照明/霧化器控制器。它還通過USB將MIDI數據發送到了一臺運行著兼容MIDI軟件的電腦上。

但那是36年前的事了——MIDI一定過時了!

實際上,MIDI並沒有過時。如下三點可以很好地認證這一點。

MIDI語言表達的是音樂參數,而這些參數並沒有改變。人們仍然在演奏音符,音符仍然有音高,歌曲仍然有節奏,推絃音和顫音依然存在,動態控制依然是音樂的一個重要情感組成部分。除非人們停止演奏音樂,否則MIDI的這方面永遠不會過時。

因為MIDI是一種語言,所以無論你使用什麼技術都對它沒啥影響。 MIDI數據可以通過硬件線纜,USB,Thunderbolt,網絡上的數據流,甚至是Apple的閃電接口等進行傳輸(如圖2所示)。而且,只要你運行的是一個兼容MIDI的程序,那麼你所使用的操作系統也不會對MIDI數據有任何影響。

什麼是MIDI?

圖2:Nektar的Panorama P6鍵盤控制器的後面板可通過5針DIN接口(右側用橙色邊框圈出的圓形插孔)或USB(左側)發送MIDI數據。

由於MMA (MIDI製造商協會)和日本的AMEI(音樂電子工業協會)的密切合作,促進了全行業的合作,使得MIDI標準得到了進一步發展。從那之後,MIDI甚至擴展到控制照明,觸發煙火,為錄音室提供自動化操作等等。 硬件MIDI樂器也發展成了能夠安裝在我們計算機中的基於軟件的虛擬樂器。 生成MIDI數據的控制器不再侷限於鍵盤,現在我們還可以使用MIDI鼓控制器,吉他控制器,管樂器控制器,音頻MIDI轉換器(硬件和軟件,見圖3)等來生成MIDI數據。

什麼是MIDI?

圖3:即使是Celemony的Melodyne軟件系列的入門版本Melodyne Essential,也可以將音頻信號轉換為MIDI數據。 在PreSonus Studio One中,Melodyne將吉他上演奏的低音線(標記為1的音軌)轉換為MIDI數據,並將數據拖入樂器軌道(2)並在MIDI編輯器窗口(3)中打開,這樣它就可以被轉換成低八度並驅動低音合成器。

伴隨著近期MIDI 2.0的發佈, MIDI已經做好了進一步發展的準備。 但MIDI 2.0並沒有拋棄MIDI 1.0 - 只是在其基礎上進行了擴展。 現有的MIDI 1.0設備除了可以繼續在MIDI 2.0環境中工作,還能獲得一些新的功能。

語言本身

許多關於MIDI的文章都會提到比特與字節,但我們無需完全弄懂這些,正如我們不需要知道在計算機鍵盤上鍵入字母“A”時,組成字母“A”的代碼是什麼一樣。MIDI語言涉及兩個廣泛的領域:音樂表現和同步。在本片文章中,我們先來了解一下音樂表現,至於同步,我們留到以後再探討。

音樂表現MIDI數據的兩種主要類型是音符和控制器。有些人可能會感到很困惑,因為“控制器”一詞有兩種不同的含義:A)控制聲音發生器的設備(比如鍵盤),和B)一種特定類型的MIDI消息。為了能讓大家更清楚的理解,在討論MIDI數據時,我們會引用控制器消息或控制器編號兩個概念。現在,我們先接著剛才的話題繼續往下說…

音符數據表示的是在你彈奏一個音符時,當你釋放這個音符時它的音高,以及你敲擊這個鍵的力度(稱為速率,對應於動態——也就是說,這個音符應該被演奏成多大聲或多柔和)。速率測量動態的方法非常靈活。當你更用力地敲擊鍵盤的琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會很短;當你更輕地敲擊琴鍵時,琴鍵由上向下移動到鍵槽的時間就會更長一些。 通過測量按鍵從向上面移動到鍵槽(即,按下按鍵的速率)所需的時間,就能得出一個MIDI與該動態相對應的值。

一些鍵盤還帶有能表明你釋放琴鍵的速度有多快的釋音速率。

控制器消息會根據一些performance-oriented的指令修改正在彈奏的聲音。以下是一些能夠生成控制器消息的非常常見的硬件設備。

彎音輪。大多數鍵盤控制器都有可用來調整音高的調整輪或控制桿(如圖4所示),我們可以通過調整它們來改變音高,就像吉他手在音符之間撥動琴絃或小提琴手拉動琴絃一樣。

什麼是MIDI?

圖4:Arturia的KeyLab mkII鍵盤控制器,用橙色邊框標出的就是調整輪,你可以通過旋轉它們來改變音高(左)和進行調製(右)。

調製。這也是某種類型的調整輪(如圖4所示)或控制桿。我們通常會用它來添加顫音,但也可以用它來打開或關閉濾波器、更改信號處理器的效果(如回波量)或影響其他一些參數。

壓力(也稱為觸後感應)。某些鍵盤發送的數據是與應用於琴鍵的壓力相對應的。 例如,你可以通過按下這個按鍵來調整音高或添加顫音。 壓力數據可以代表所有按鍵的平均值,而更罕見的複音觸後(如圖5所示)可以為每個按下的音符生成單獨的壓力數據。

什麼是MIDI?

圖5:CME的Xkey 37鍵移動鍵盤控制器結構緊湊,價格低廉,是為數不多的能夠提供複音觸後功能的鍵盤之一。

踏板。大多數控制器都有一個腳踏裝置,你可以使用踏板來控制參數(通常是音量,但也可能是其他值)。

延音踏板。與踏板類似,延音踏板使用腳踏開關來控制延音,跟鋼琴的延音踏板一樣。

呼吸控制器。跟演奏管樂器一樣,你可以向它吹氣,來創建一個控制器信息的MIDI數據流。

控制條。這是一個長條型裝置,手指沿著它移動就能發出控制器信息(如圖6所示)。

什麼是MIDI?

圖6:Native Instruments的Komplete Kontrol s系列鍵盤的彎音輪和調製輪下方的控制條。

但是,由於MIDI標準非常複雜,所以並非所有MIDI設備都能實現MIDI標準的所有方面。 例如,有些鍵盤可能不帶有複音觸後功能,而有些家用鋼琴則可能沒有調製輪。 大多數設備都會隨附一個該設備所具備的MIDI控制功能圖表,我們可以在圖表中查詢設備的所有MIDI控制功能。

想要更深入的瞭解MIDI,那麼我們就要從數據處理說起,接下來,讓我們來看看MIDI是如何組織這些數據的。

通道數量

當你彈奏了一個音符後,你可以選擇通過16個MIDI通道中的任意一個發送它。這種可選擇性有很多好處。假設你有一個能發出很棒的鋼琴聲音的音頻發生器一個能發出美妙管絃樂聲音的音頻發生器,那麼你可以將控制器設置為通過通道1進行傳輸,將鋼琴和絃樂模塊設置為通過通道1接收,這樣你就能同時觸發這兩個音頻發生器。如果你想在一些歌曲中加入些鋼琴,在其他的一些歌曲中加入絃樂,那麼將鋼琴設置為通道1,將絃樂設置為通道2,然後根據你想聽到的聲音,來選擇是通過鍵盤上的通道1還是通道2進行傳輸。

通道也是MIDI音序的重要組成部分。 這是將MIDI數據錄製到計算機中的過程,跟多軌錄音類似。 假設你想要錄製數據來觸發MIDI控制的鼓聲,然後再錄製些其他數據來觸發MIDI控制的貝斯,最後再錄製些數據來觸發MIDI控制的鋼琴音色模塊。 如果沒有通道區分的話,那麼所有樂器會同時播放所有相同的音符。 但是,如果您在通道1上錄製鼓,在通道2上錄製貝斯,在通道3上錄製鋼琴,那麼每個樂器就會只播放你為它指定的那個音符。 注意,不同的數字沒有特定的含義——這些音符也可以在4、11和16頻道錄製。鼓聲的默認通道值是通道10是唯一一個比較常見的通道分配,但這也不是一個硬性規定。

一些控制器還可以通過多個通道進行傳輸。例如,MIDI吉他控制器可以在能夠讓它通過自己的通道為每根琴絃發送數據的模式下運行。所以底部的兩根弦可以發出低音,而上面的四根弦可以發出管風琴的聲音。

通道對於可以同時播放許多不同的聲音的多音色硬件和虛擬樂器來說也很重要 - 例如,能為歌手/詞曲作者提供完整的背景音軌和多種樂器聲音(如圖7所示)。 這些都是能和MIDI音序器一起搭配使用的比較受歡迎的樂器,因為你可以將不同的數據通道錄製到MIDI音序器中,將多音色樂器中的聲音分配到相應的通道,並播放完整的作品。

什麼是MIDI?

圖7:IK Multimedia的SampleTank 4可以同時播放16種不同的聲音。 此處顯示的是這八個聲音對通過各自通道傳入的MIDI數據做出的響應。

在建立MIDI標準時,16個通道似乎就足夠了 - 畢竟,沒有多少人可以買得起16太硬件合成器。 但是,隨著時間的推移,人們想要使用更多的聲音,想要使用通道來觸發燈光以及音樂等等。具有多個MIDI端口的硬件接口應運而生,這種設備的每個接口可處理16個通道(如圖8所示)。

什麼是MIDI?

圖8:iConnectivity的iConnectMIDI4 +是適用於Mac,Windows和iOS的4端口MIDI接口(另一個接口位於前面板上)。 它能提供64個MIDI通道,可擴展以容納更多接口,甚至可以成為計算機網絡的一部分。

例如,具有四個接口的MIDI硬件接口可以通過16 x 4 = 64路通道發送數據。MIDI還衍生了一些附件,如 MIDI Merger(擁有不同控制器的樂手可以在一個聲音發生器上同時使用這些控制器—參見圖9)、MIDI分配器(用於將單個MIDI輸入發送到多個MIDI輸出)等等。

什麼是MIDI?

圖9:MIDI解決方案中的Quadra Merge可以合併四個單獨的MIDI流,並通過兩個MIDI輸出分配合並後的流。

匹配通道通常是使用MIDI時的第一步 - 你要確保控制器在與你想要聽到的設備相同的通道上進行傳輸。 如果通道不匹配,那麼你就聽不到任何聲音。

控制器消息編號

控制器消息也是和MIDI的通道相關聯的,但由於你可以選擇控制多個參數,所以這些消息還與128個各不相同的控制器消息中的其中之一相關聯 — 畢竟,當你想要控制顫音的時候,你肯定不會想讓你的音頻發生器變得混亂和控制音量。 雖然控制器的數字分配並不是一成不變的,但有些數字也已經成為了大家約定俗成的標準默認值:如1表示調製,如顫音,7表示音量,4表示腳踏,64表示延音踏板等。彎音輪非常重要,所以它具有它自己的專用彎音信號。

與通道一樣,控制器編號分配哪些用來傳輸數據,哪些用來接收數據來匹配以獲得預期結果。 MIDI樂器和信號處理器將控制器編號與特定參數相關聯。 其中一些分配是固定的, 例如,虛擬合成器可能將濾波器截止頻率固定在控制器編號74處。因此,如果你要用踏板控制濾波器截止頻率的話,則需要給踏板分配傳輸控制器74號的消息。 如果分配是固定的,則會有相應的文檔說明哪些控制器消息影響哪些參數(如圖10所示)。

什麼是MIDI?

圖10:這是從Propellerhead Software’s Reason的控制器分配圖中摘錄的。例如,在控制Subtractor虛擬合成器時,MIDI控制器#14控制的濾波器包絡的起音。

另外,合成器還可以允許你為任何控制器編號分配一個參數。因此,如果你想使用默認為控制器4的踏板來控制濾波器截止頻率的話,那麼你可以將濾波器截止頻率參數賦值為4—如此一來踏板就能控制濾波器的截止頻率了。

堅持住,讓我們的生活更輕鬆!

製造商認識到,識別和分配控制器的整個過程可能令人生畏,所以他們採用了三種方法來簡化這個過程。

MIDI學習。 這包括選擇您想要控制的參數(例如,濾波器共振),並引導其進行“MIDI學習”。通常情況下,你可以通過右鍵單擊希望與硬件控件關聯的軟件控件來使用虛擬工具調用它( 雖然這並不是標準 - 你可能需要按住Shift鍵,調出菜單或其他內容)。 一旦你選擇了MIDI Learn,參數就會一直等待,直到你移動了你想要使用的硬件控制器(如調製輪或踏板等)。這就是它的全部 - 分配完成了(圖11)。 你還可以選擇“MIDI Forget”來取消分配參數。

什麼是MIDI?

圖11:在MOTU的MX4虛擬樂器(也包含在Digital Performer中)中,LFO 1 Delay參數被設置為MIDI Learn。 顯示(用橙色框標出部分)顯示參數正在學習。 一旦觸摸到所需的硬件控制,分配就學習完成。

MIDI映射。許多鍵盤控制器都帶有推子,旋鈕控件,開關和其他物理控制器,你可以將它們分配給DAW,合成器或效果處理器中的參數。 雖然你可以自己分配這些參數,但是為了簡化問題,一些鍵盤控制器也會配備將硬件控制器映射(分配)到選定程序中的特定軟件參數的模板。

到目前為止,MIDI映射最先進的版本是Native Instruments的NKS 2.0(Native Kontrol System)協議,可在其Komplete Kontrol鍵盤中找到。 它的最初是提供動手控制,主要使用觸摸感應旋鈕和八個按鈕的預設,以控制Native Instruments合成器中的參數(特別是那些Komplete包中的參數)。 這些都是預先分配的,鍵盤的顯示屏顯示哪些旋鈕控制了哪些參數,所以你無需知道MIDI或分配,就可以用旋鈕和按鈕來調整控件。 後來,該標準就對其他樂器和效果開發人員開放了,諸如Waves,Arturia和Applied Acoustic Systems等使用的都是這個標準(如圖12所示)。

什麼是MIDI?

圖12:來自Applied Acoustics Systems的兼容NKS的Chromaphone被加載到Komplete Kontrol主機軟件中(以及Waves的Abbey Road Plates效果和IK Multimedia的TR5 Tape Echo插件)。 之後,你可以通過Komplete Kontrol鍵盤的旋鈕和按鈕編輯這些插件的參數。

使用Komplete Kontrol系統,我們可以將Komplete Kontrol插件主機加載到計算機的錄製軟件中,該主機可以顯示所有可用的兼容NKS的插件。 我們可以使用屏幕上的用戶界面或硬件Komplete Kontrol鍵盤將插件加載到Komplete Kontrol中。 加載完成後,我們就可以用鍵盤控制參數了。

請注意,Komplete Kontrol鍵盤也是通用MIDI控制器,但只有與NKS兼容的插件一起使用時,它們才能真正發揮自身的作用。

使MIDI變得通俗易懂。

PreSonus Studio One會使用其Control Link系統,通過拖放來進行分配。 但在此之前,你要先在圖形中定義你要使用的硬件控制器(也就是它的旋鈕和開關)。 然後,在將軟件參數分配給硬件控件時,單擊該參數,它的名稱就會顯示在窗口中,然後將其名稱拖動到你要控制參數的硬件旋鈕上即可。

總結

在本篇文章中,我們為大家介紹一些關於MIDI語言的基礎知識,以及如何使用MIDI語言在MIDI設備(無論是硬件還是軟件)之間交換信息, 然而,MIDI的故事遠不止於此 - 我們將來會今後的文章中再跟大家進一步探討。

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