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发表于 2008-6-24
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MIDI是乐器数字接口的缩写。它是一种连接产生和控制声音的设备（例如合成器、采样器和计算机）的方法，以便它们可以使用MIDI 消息相互通信。这使得一个键盘可以触发另一个合成器上的声音，并且可以以一种允许轻松音符编辑、灵活编排和歌曲编排的形式录制音乐。虚拟乐器（模拟硬件合成器和采样器的计算机程序）还使用 MIDI 消息与同一台计算机上运行的计算机排序软件进行通信。
此网页向您介绍 MIDI 的基础知识。您可以从教学大纲下载交互式应用程序， 帮助您了解 MIDI 消息的一些细节。
一个简短的历史
MIDI 发展成为一种标准，以实现 20 世纪 80 年代初（大型、昂贵的模块化模拟合成器时代之后）出现的更紧凑、更实惠的合成器之间的通信。MIDI 的目的是让某人可以通过一个键盘控制多个合成器，从而生成一些 80 年代流行音乐中流行的大量分层声音。以前，仪器之间的这种连接没有标准化，因此不兼容的情况很常见。MIDI 标准由音乐设备制造商联盟（包括 Korg、Oberheim、Roland、Sequential Circuits 和 Yamaha）于 1983 年完成。采用该标准的产品，例如广受欢迎的雅马哈 DX7，很快就上市了。
不久之后，个人计算机的排序软件就可以利用 MIDI 通信协议让用户录制、存储和编辑音乐，以及管理大量合成器声音。
通过消息进行沟通
关于 MIDI，需要理解的最重要的一点是它基于设备（设备或软件）之间消息传递的思想。想象一个常见的情况：您有一个键盘合成器，并且想要使用该合成器中的声音来录制序列。您连接计算机和合成器，以便它们可以使用 MIDI 协议进行通信，并开始录音。会发生什么？
在合成器和运行 MIDI 排序软件的计算机之间流动的是消息（而不是音频）
当您在合成器上演奏音符时，您的所有身体动作（舞蹈动作除外）都会以 MIDI 消息的形式传输到计算机排序软件，该软件会记录这些消息。MIDI 消息是动作的简短数字描述。您按下的按键、转动的旋钮、摆动的操纵杆 — 所有这些操作都被编码为 MIDI 消息。您可以听到自己发出的声音，但该声音是从合成器发出的，直接到达扬声器。计算机本身不记录声音。
当您播放录制的序列时，计算机会将 MIDI 消息发送回合成器，合成器会解释这些消息并创建音频作为响应。由于计算机处理的音乐是编码消息的形式，而不是声学波形，因此在录制曲目后可以将曲目的声音从钢琴更改为吉他。如果您录制合成器发出的声音，这是不可能的。
MIDI 通道
通道 的概念是大多数 MIDI 消息工作方式的核心。通道是消息传输到目的地的独立路径。每个 MIDI 设备有 16 个通道。音序器程序中的轨道通过单个通道播放一种乐器。轨道中的 MIDI 消息通过该通道到达乐器。
四个独立的 MIDI 通道，每个乐器一个
MIDI 通道有点像电视机上的通道：每个通道都独立于其他通道，并且在某些型号的电视上，甚至可以在屏幕上显示的单独框中同时观看。想象一下，每个频道都有一个单独的乐器部分，而不是电视节目——音符、弯音和其他细微差别独立于同时播放的其他频道上的部分。
每个通道（标记为“Ch”）都有自己的乐器声部，并具有独立的音量、声像和其他设置。
基本 MIDI 硬件设置
现在的软件能够执行以前仅在基于外部硬件的合成器中可用的发声功能。现在很可能会看到连接到计算机的键盘根本无法发出任何声音。其功能是通过 MIDI 消息触发和控制计算机发出的声音。但计算机软件的发声部分仍然使用 MIDI 协议与音序部分进行通信。
仍有大量 MIDI 设置以传统方式工作，计算机仅记录和播放 MIDI 消息以及外部合成器创建的声音。这些在现场设置中特别有用，其中硬件合成器的可靠性和更快的响应是明显的优势。在这样的系统中，您使用MIDI 电缆将合成器连接到MIDI 接口，然后使用与连接打印机相同的 USB 电缆将其连接到计算机。MIDI 电缆是单向的——它们仅在一个方向上传输消息。所以你需要两根 MIDI 电缆。USB 是双向的。合成器发出的声音进入混音器，然后输入放大器和扬声器（下面未显示）。
USB、MIDI、计算机、合成器和混音器之间的音频线连接
接口和合成器上的 MIDI端口标记为IN和OUT。您将合成器的 MIDI OUT 插孔连接到接口的 MIDI IN 插孔，反之亦然。
当前的趋势
为了更简单的设置，如今更常见的是带有 USB 端口的键盘，可以绕过 MIDI 接口直接连接到计算机。下图中的键盘有 USB（圆圈）和传统 MIDI 端口（右侧）。
合成器背面的 USB B 和 MIDI 插孔
如上所述，以前在外部设备中进行的许多操作现在都在计算机中进行，从而无需进行复杂的硬件设置。在许多情况下，您所需要的只是一个便宜的 MIDI 控制器键盘（没有内部声音），并通过 USB 连接到计算机。
通用MIDI
合成器和采样器有大量的声音（我们称之为补丁或程序）。补丁以 128 个或更少的库的形式出现，并且您的计算机软件会按编号选择补丁，即使您从名称列表中选择补丁并且从未注意到补丁编号。声音类型（钢琴、吉他、小提琴）以不同合成器之间不兼容的方式分配给数字。这意味着使用一种类型的合成器录制的序列在使用不同类型的合成器播放时听起来不会完全一样。
为了解决这个问题，MIDI 标准包括通用 MIDI（或GM）规范。其中最重要的部分是乐器类型与音色编号的标准分配。例如，在通用 MIDI 兼容序列中，小提琴声音将始终为音色编号 41。两个不同键盘上的小提琴听起来不会完全相同，但至少它们听起来像小提琴。
类似的问题也会影响鼓组音色：将各个鼓声分配给键盘上的按键并不能保证在不同的合成器之间兼容。通用 MIDI 指定了典型鼓声到琴键的映射。它还声明通道 10 是鼓通道，因此序列可以依赖于在那里找到鼓声。
有关 Patch 和鼓声音的名称以及它们对 Patch 编号和键的分配，请参阅通用 MIDI 乐器 Patch Map 和 Percussion Key Map。
标准 MIDI 文件
为了增强不同 MIDI 排序和乐谱程序（甚至在不同操作系统上运行的程序）之间的兼容性，MIDI 标准定义了 标准 MIDI 文件的规范。这种类型的文件（通常具有文件扩展名“.mid”）代表多轨序列，包含音色选择、音符、弯音和其他控件。有多种程序可以读取和写入 SMF 文件。该格式与 GM 补丁集结合使用特别有用，可以增强不同系统之间的可移植性。
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