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发表于 2009-11-11
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MIDI基本知识
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，或有疑问，请联系我们。
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MusicInstrumentDigitalInterface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AcousticPiano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“000060”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AcousticPiano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”(GerneralMIDI)。
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(GeneralStandard)标准，后来又有YAMAHA的XG(ExtendedMIDI)标准。这些表格通常称为“MIDIMapper”(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.MIDIMapper(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：
1、打开Windows95的“资源管理器”(WindowsExplorer)
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Cakewalk4.0以上版本才能打开，非Cakewalk软件更不允许。注：“.mid”文件又分两种：Fromat0和Format1。
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，就象音乐一样，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。MIDIThru，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MIDIThru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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