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新手MIDI基础教程
写给新手们的MIDI基础教程一、关于MIDI的几个初步概念
在切入正题以前让我们首先来简单地认识一下MIDI,了解几个初步的概念。
这对于我们了解波表合成技术可以起到“引航”地作用。
1.MIDI简介
MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface的简称,意为音乐设备数字接口。
它是一种电子乐器之间以及电子乐器与电脑之间的统一交流协议。
从80年代初问世至今,它经历了长时间的发展,现已成为电脑音乐的代名词。
我们可以从广义上将为理解为电子合成器、电脑音乐的统称,包括协议、设备等等相关的含义。
2.三个标准
由于早期的MIDI设备在乐器的音色排列上没有统一的标准,造成不同型号的设备回放同一首乐曲时也会出现音色偏差。
为了弥补这一不足,便出现了GS、GM和XG这类音色
排列方式的标准。
之所以将GS排在第一位是由于它最早出台,并且是由业界大名鼎鼎的ROLAND公司制定并推出的。
ROLAND是日本非常出名的电子乐器厂商,其生产开发的电子键盘、MIDI音源以及软波表都享有盛誉。
所以GS颇具权威性,它完整的定义了128种乐器的统一排列
方式,并规定了MIDI设备的最大复音数不可少于24个等详尽的规范。
GM标准则是在GS的基础上,加以适当简化而成的。
由于它比较符合众多中小厂商的口味,一时间成为了业界广泛接受的标准。
在电子乐器方面唯一可与ROLAND相匹敌的YAMAHA公司也不甘示弱,于94年推出自己的标准一一XG。
与GM、GS相比XG提供了更为强劲的功能和一流的扩展能力,并且完全兼容以上两大标准。
而且凭借YAMAHA公司在电脑声卡方面的优势,使得XG在PC上有着广阔的用户群。
3.MIDI文件的本质
眼下在一些游戏软件和娱乐软件中我们经常可以发现很多以MID、RMI为扩展名的音
乐文件,这些就是在电脑上最为常用的MIDI格式。
有的朋友可能会惊奇的发现,一首4分钟左右长度的MIDI,其容量只有百余K字节。
而同样长度的波形音乐文件(*.WAV)则高
达40MB左右,即使是经过高比例压缩处理的MP3也要有4MB大小,相比之下为什么MIDI会如此小巧玲珑呢?
因为MIDI文件并非像WAV或MP3那样量化的纪录乐曲每一时刻的声音变化,它只是一种描述性的“音乐语言”,只要将所要演奏的乐曲信息表述下来就可以了。
譬如“在某一时刻,使用什么乐器,以什么音符开始,以什么音调结束,加以什么伴奏”等等,这些信息所占用的几十K空间对于如今大容量的硬盘来说只是沧海一粟罢了。
而且小巧的体积也成为MIDI越来越受到欢迎的因素之一。
4.MIDI文件的回放合成手段
既然MIDI文件只是一种对乐曲的描述,本身不包含任何可供回放的声音信息,那么一首首动听的电脑音乐又是如何被我们的声卡播放出来的哪?
这就要通过形式多样的合成手段了。
就电脑声卡而言,最为常见的手段是FM合成与波表合成。
前者多用于以前的ISA声卡,FM是“频率调变”的英文缩写,它运用声音振荡的原理对MIDI进行合成处理。
但由于技术本身的局限,加上这类声卡采用的大多数为廉价的YAMAHAOPL系列芯片,效果
自然很差劲;而波表合成则要好得多。
MIDI合成技术
1.FM合成
FM合成是根据傅立叶原理——一个任何形状的波形都可以用几个正弦波的叠加来解释。
它通过正弦波来模拟各种乐器的波形。
但是由于民用市场上,声卡的FM振荡器只有2到3个,因此导致效果很差,坏了FM的名声。
实际上,专业领域中FM一般有20个左右的振荡器,效果已经很好了。
2.采样合成
提到波表合成,就必须先提到采样。
采样通常说来就是一段声音的样本,比如说钢琴中央C的声音。
假设如果所有的声音都可以被记录下来,那么当合成时,只需要回放声音样本就可以了。
因此,如果可以的话,你可以完全记录下钢琴88个键的声音,到时候回放波形就可以了,效果会很逼真,不是吗?
3.波表合成
采样合成的优点是可以提供最完美的还原效果,但是有一个很大的缺点——容量问题,设想一个乐器——如钢琴,有88键,还有各种不同的音量,那么采样的总量将达到88*N
个,假设一个采样需要1MB,这么多的采样需要多大?
因此,波表合成产生了。
波表合成就是通过一定的算法用有限个真实的采样模拟无限种采样的效果——即真实乐器的效果。
波表合成对采样进行升调,降调,增益(提高音量)或衰减(减少音量)的处理,然后输出处理后的波形。
波表合成的缺点之一是有些设备的波表是固定的,无法更换。
4.物理建模合成
物理建模合成——就是通过建立一个真实乐器的声学模型来模拟真实乐器发声。
由于采用的大量的数学和物理模型,因此不需要采样,但是需要极为强大的运算能力。
物理建模对于吹管乐器以及弦乐器的还原效果极好!
但是也是有缺点的。
如果说采样的缺点在于“死”,那么物理建模合成的缺点在于模型太普遍了,无法描述特定乐器的一些特殊个性。
比如不同牌子的钢琴和小提琴音色就不同。
MIDI合成的现在与未来
1.SoundFont
SoundFont是如今民用音乐制作领域中普遍采用的一种采样合成技术,特点就是可以随意更换波表和采样,因此这种技术拥有无穷的扩展力。
除了创新AWE32级别以上的声卡支持Soundfont,现在很大一部分合成软件也支持Soundfont了。
2.GIGAStudio
这是目前专业领域风头正劲的软采样,它的特点或者说是唯一的优点就是在于可以提供对GB容量级别的采样的支持(好恐怖……)。
GigaStudio由于使用了GSIF接口,配合使用
此接口的声卡可以达到几乎实时的合成响应速度,只需要配上一块支持GSIF的音频卡,
MIDI合成与采样就变得如此简单方便。
3.插件音源
也是软件采样或波表的一种,格式主要有VSTi和DXi。
即在Cubase或CakewalkSonar
中使用的音源。
MIDI发展到现在,已经达到了很高的境界。
目前MIDI合成部分可以说是“软”风劲吹。
现在的音乐家已经越来越依赖于MIDI合成乐器而不是真实乐器了,可以说,再过两年,MIDI乐器的前景将会变得明朗。
四.MIDI合成器音色质量与合成器性能的衡量标准
1.容量
理论上,一个音色的容量越大,还原越真实。
因此,容量对于MIDI合成器的好坏是个
很重要的衡量标准。
2.复音数
就是一个设备可以同时发出多少个声音,比如SoundBlasterLive!
宣称它的复音数为1024,也就是可以同时发出1024种声音。
3.算法及其他
除了以上的两条,最重要的就是算法了。
可以说,一个MIDI合成器的好坏,采样决定60%,算法决定40%。
看待算法的很显著特征就是看它可以提供多少个参数。
一般来说,参数越多,可供调节的余地越大,效果也就越好。
五.电脑音乐系统的组成
一个最简单的电脑音乐系统是由一台电脑,一个硬件合成器(或软件合成器或音源),
一个MIDI键盘(输入设备)。
总花费在2万多元,如果使用软件合成器,花费还会更少。
面介绍一下各种设备:
1、合成器(Synthesizer):
传统意义上是用振荡器(Oscilator)来产生声音的一种电子乐器。
通过对振荡器产生的波形进行各种处理,可以合成新的音色,因此称之为合成器。
2、音源(ToneGenerator):
如果把合成器的键盘部分去掉,只剩下发声模块,就称之为音源。
3、采样器(Sampler):
合成器和音源的内置音色一般是固定的,不能更换的。
如果音色可以像CD一样更换,岂不是更好?
于是,采样器就诞生了。
采样器不单是可以更换音色的音源,还拥有采样功能。
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2#发表于2006-1-123:
47|只看该作者话说对称简述模拟器常识用电脑音乐制作系统创作的音乐,叫做电脑音乐。
电脑音乐制作系统,是指以装有音乐软件的多媒体电脑为控制中心的、利用MIDI技术(MusicalInstrumentDigitalInterface“乐器数字化接口”的首字母缩写,音译“迷笛”,是处理电子乐器之间数据的发送和接收之意)的数字音频系统,它集作曲家、演奏家、指挥家、录音师为一身,可以一个人独自完成一部作品的整个创作过程。
系统构成电脑音乐制作系统有多种构筑方案,但基本上都由以下几部分组成:
多媒体电脑、音源、MIDI键盘、录音设备、监听设备。
在南京艺术学院就举办了一场特殊的电脑作品音乐会,偌大的舞台上,只有几个技术人员和
一些电子设备,音乐会的主角是一台电脑和投影仪。
随着鼠标轻点,电脑自动按乐谱演奏,观众还可以在屏幕上看到乐谱及演奏进度。
虽没有乐队,但钢琴、管弦、吉他、小号、二胡、笛子等乐器一个不少,爵士、摇滚、现代、民族、都市、乡村等风格门类齐全,甚至大海的波涛、小溪的潺潺、列车的奔驰都表现得生动逼真、淋漓尽致。
电脑音乐的出现大约是在20世纪80年代,到今天也不过十多年历史,但其发展之迅猛,是以前任何一种音乐制作形式所无法匹敌的。
由于电脑音乐可以模拟、合成各种声音,有无限的可扩展性,所以,一台电脑能顶一个乐队,而在制作成本上却远低于传统的音乐制作方式。
电脑音乐的优缺点
电脑音乐正因为其具有成本低廉、制作方便快捷的特点,近十年来发展迅猛,在影视片、演唱会、音乐会、声像出版等各个领域都得到了广泛应用。
电影《泰坦尼克号》中浩大、逼真的音响就是电脑音乐设备的产物。
传统的音乐制作过程大多较为复杂。
以前的音乐家在作曲时,要先亲自写好乐曲的总谱,再由专门的抄谱人员按照各个乐器抄好分谱,其后还要请一个与乐曲体裁相应的乐队来进行排练演奏,作曲家听过演奏之后,
再对不满意的地方进行反复修改,直到满意为止。
这样复杂的作曲程序,需要投入大量的时间、精力和金钱,这显然与日趋紧张的快节奏现代生活不相适应。
由于电子音乐的出现,终于使作曲家可以在同一个键盘上演奏出不同乐器的音色,而录音技术的不断提高,使各种音色的合成变得轻而易举。
有了这些工具,作曲家们不必再依赖乐队了,在一间小小的录音棚内就可以随意作曲和编曲。
电脑音乐的简便易学也是其迅速发展的另一大原因。
利用电脑音乐制作软件,初学者能
够在短时间内掌握音乐制作的方法,独立制作出具有专业水准的音乐作品。
电脑音乐刚刚问世之时,即拥有人类所无法达到的“准确性”,这既是它的优势,也是它的劣势。
过于准确使电脑音乐不具有任何“感情”因素,平淡而机械,现场感染力不强。
但随着电脑技术的不断革新,作曲者已经可以随意调整每一个音符的音量、力度以及乐曲播放过程中的整体速度变化,如今的电脑音乐,已日益具备生命力了。
当然,电脑音乐真正走向辉煌的时代,还并未到来。
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3#发表于2006-1-123:
47|只看该作者gm音色之钢琴音色
钢琴是midi中最好的乐器,它可以做旋律。
也可以只做伴奏织体等等。
可以用任何音区。
几乎什么曲子都可以不费脑筋的想到它的存在。
钢琴组中音色包括:
01acousticgrandpiano大钢琴(声学钢琴)
02brightacousticpiano明亮的钢琴
03electricgrandpiano电子大钢琴
04honky-tonkpiano酒吧钢琴
05rhodespiano柔和的电钢琴
06chorusedpiano加合唱效果的电钢琴
07harpsichord羽管键琴(拨弦古钢琴)
08clavichord科拉维科特琴(击弦古钢琴)其中01和02号钢琴是我们能在很多地方听得到的,它适于担任旋律、伴奏、加花等角色。
有很多时候用于古典音乐或柔和的乐曲里。
03号钢琴音色有许多人认为这个音色不好听,那是因为它的个性太强了,适用于现代风格的伴奏。
04号钢琴音色的音不是很准。
酒吧里的钢琴谁都去弹,音便不准了。
所以它非常适用于色彩和加花等角色。
一般不用于旋律和伴奏。
05和06号钢琴音色的区别就是05亮一些,06暗一些。
它们的优点是具有很长的延音。
常用在伴奏上,踩着踏板开放弹奏会非常丰满。
07和08号钢琴音色是古钢琴音色。
一般用在古典音乐中,担任伴奏角色。
而08号却是电子击弦的。
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UID4帖子272精华0积分438阅读权限100在线时间2小时注册时间2005-10-21最后登录2008-5-19
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4#发表于2006-1-200:
02|只看该作者MIDIFILE与SOUNDFILE之区别
MIDI文件与SOUND文件虽然结果是一样的——都能听到音乐,但细心的朋友会发现,同样时间长度的音乐,MIDI文件容量小了许多。
其实,Sound在电脑里一般是以Wave文件存在,它的记录方式就好像录音机录下的磁带。
声卡会将一大堆数据记录下来,你能看到的是一串波形。
并且没有任何限制。
至于回放效果的好坏,主要取决于你的声卡和你录音时选择的采样频率通常CD中的采样频率是44.1KHz和16Bit采样度。
此时,每分钟的录音需要约10MB的空间。
当然,用这种办法自己做音色的话,是可以大大压缩的,这需要具备相当的专业知识。
MIDI文件则完全不同。
用电脑将音乐讯息传到有MIDI功能的发声器(数码乐器或音源器)中,然后由这些设备来识别出讯息,发出乐声,最后进入扬声系统。
这些讯息全是数字,它的组成是这样的:
(以钢琴为例)
如果把一个钢琴的音色编号为“01”;音高中的中央C(MiddleC)以“60”作编号;“61”则代表音高#C;再用“30”代表16分音符的时值,“60”代表8分音符,“120”代表4分音符。
那么要记录这个钢琴音色在中央C音高的一个8分音符,就可记成“016060”。
这组数字简单之极!
实际上还有更多的数字代码,用以描述每个音的力度、起始点、延音、重音度等等。
总之,足以将乐器演奏中的各种技巧表达和记录下来。
至于效果好坏则主要取决于你的制作水平;其次是音源器的级别。
而且它是有一些限制的,像一般的GM标准的MIDI设备,只能同时出现16种乐器音色。
只有一些新近推出的设备,能提供更大的轨道数量,不过价格很贵。
因为用上述这种方法记录的话,数据量是小了,但涉及到记录的方法是否具备兼容性。
由此而产生了GM(GeneralMIDI)、GS、XG这些MIDI格式。
这些格式已成为电子乐器设备的产业标准,需要各厂商相互妥协,而后制定推出新的标准格式。
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byan当前离线
UID4帖子272精华0积分438阅读权限100在线时间2小时注册时间2005-10-21最后登录2008-5-19
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5#发表于2006-1-200:
03|只看该作者现在越来越多的年轻人开始对MIDI制作感兴趣,特别是随着电脑的高速发展,原来离普通人很遥远的专业设备可以用软件代替,这无疑是音乐爱好者的福音,体验一下自己当音乐制作人的乐趣吧!
那么什么是MIDI呢?
MIDI是英语MusicInstrumentDigitalInterface的缩写,翻译过来就是“数字化乐器接口”,也就是说它的真正涵义是一个供不同设备进行信号传输的接口的名称。
我们如今的MIDI音乐制作全都要靠这个接口,在这个接口之间传送的信息也就叫MIDI信息。
下面我们就要触及MIDI音乐的实质了,很重要的!
MIDI音乐是怎样制作出来的?
它需要什么东西呢?
其实MIDI音乐的制作过程中始终离不开三件“法宝”:
音源,音序器。
输入设备。
通俗地说,音源就是一个装了很多音色的东西,我们要听到音乐就必须靠它提供音色,不同的音源能提供不同的音色,当然就有好有坏,有高档和低档了。
采样器实际上也是音源的一种,只不过它的音色不是固定的,而是来自于各类采样盘或是您的亲手劳动——自己采样。
但是音源其实也很笨,因为它自己不知道该在什么时候用什么音色发多长的音,它好比只是一个丰富的矿藏,至于如何利用不是音源的工作,必须有另一个设备来指挥它,这个设备就是MIDI制作的心脏——音序器。
音序器的任务就是记录下人的旨意,实际上就是记录了音乐的基本要素——速度,节奏,音色,音符的时值等等,这样在播放的过程中,音序器就会根据其内容指挥音源在什么时候用什么音色发多长的音,这样我们就能听到一首动听的歌曲了。
至于输入设备也是很容易理解的,音序器的内容也得要人来告诉它呀!
为了符合我们原有的演奏习惯,人们制造了许多基于传统乐器的MIDI输入设备,如MIDI键盘,MIDI吉它,MIDI吹管,MIDI小提琴等,我们可以按照演奏传统乐器的方法去演奏它们,而我们的演奏则通过MIDIOUT出口传送到音序器,被记录为音序内容。
所以可以说MIDI文件的内容实际上就是音序内容,它只是一堆数字而已,大家如果在Cakewalk这样的软件中打开Eventlist所看到的东西就是MIDI音乐的内容了。
所以MIDI文件的体积是很小的,一般只有几十KB,很适合在网络上传播。
但正是因为MIDI文件不是以描述声音的波形为其
记录形式的,所以同样的一个MIDI文件在不同的音源上播放效果会完全不一样,因为声音是靠音源发出的,而不同的声卡波表或硬件的音源音色都不一样。
但是我们现在仍然可以从INTERNET上下载MIDI音乐然后播放,也可以听啊,为什么呢?
那完全是靠一个GeneralMIDI(简称GM)的标准,通俗地理解它的意思就是把规定了128种常用乐器和控制器的排列顺序,例如所有的GM音色库第一号音色一定是三角钢琴,25号音色一定是钢弦吉它。
只要大家都按GM标准制作音乐,使用GM音色库欣赏MIDI音乐,那么音色是不会错乱的,钢琴还是钢琴,吉它还是吉它,只不过各个音源的音色有区别。
所以在网上提供的MIDI作品一定要符合GM标准。
那么这“三大法宝”在我们生活中实际存在形式是怎样的呢?
我们来分别看一下。
音序器:
分硬件和软件的两种。
最早的是硬件音序器,我们也常称它为“编曲机”。
它可以是一个独立的设备,也可以内置于合成器里。
这类音序器的编辑和修改必须在它的面板上进行,使用是很不方便的。
常见的型号有YamahaQY700(图1)等。
软件音序器当然要安装在电脑上,如我们常用的Cakewalk就是一个软件音序器。
软件音序器因为其界面扩大(使用电脑显示器嘛!
),功能增强,特别是操作方便获得了绝大多数音乐制作者的认可,大有淘汰硬件音序器之势。
其实正是由于软件加入音乐制作的领域才使MIDI音乐和电脑联系起来,不然制作MIDI音乐完全用不着电脑。
大家要清楚不用电脑也可以制作MIDI音乐,使用电脑可以更方便地制作MIDI音乐,于是就产生了“电脑音乐”这个新名词,其实我们现在所说的电脑音乐并不是指让电脑来创造音乐,而是指在MIDI音乐的制作过程中用到了电脑和软件而已。
音源:
也分硬件和软件两种。
硬件音源是现在专业MIDI制作不可缺少的设备,因为它们可以提供比任何一块声卡上的波表都要好很多的音色,这些独立音源基本上是专业人士使用的,常见的型号有RolandJV1080,JV2080(图2)和YamahaMU100R等,如果你只是业余爱好的话就不需要添置这类设备,因为现在任何一块多媒体声卡上都有一个128种音色的GM音色库,也可以这样认为:
每一块多媒体声卡上都有一个MIDI音源,只不过质量比较一般罢了。
现在的中档声卡可以满足普通人欣赏和制作MIDI音乐的需要,而且有的声卡如SBLive之类已经做得相当不错了,可以说是准专业级了。
另外,还可以使用软件音源来代替。
软件音源也是随着电脑的高速发展而产生的,它们也必须安装在电脑上才能使用。
大家熟悉的软音源有:
YamahaS-YXG100,RolandVSC88等,大家平时俗称它们为MIDI播放器,其实它们就是音源,因为它们是提供音色的。
软音源的产生为MIDI的大众化作出了很大的贡献,它使人们不需购买大量设备就可以在家中自得其乐了。
以上两款软音源的音色是做得相当好的。
采样器可以算是音源中的一种,和普通音源不同,普通音源(不论软的还是硬的)它们的音色是固定的,而采样器本身没有音色,它只不过有一个存放音色的空间(一般在几十兆到一百多兆之间)然后我们就可以使用各种音色光盘,采样器读取了我们需要的音色内容后就把这些音色样本装入自己的内存供我们使用。
当我们需要新的音色时就重复上面的步骤,当然我们上一次导入的音色也许会被覆盖,这要看你的采样器内存大小和你是否需要某些音色。
采样器适合与普通音源结合使用,要知道采样器光盘的音色会远远好于普通音源音色。
有时一个钢琴的采样样本可达30MB,这比有的音源所有音色样本的总和还大。
但是我们也不能全靠采样器来提供音色,一是音色的调用和更改太复杂,二是你要拥有的采样器得从地板堆到房顶,三是绝大多数音色普通音源已经可以胜任。
事实上,采样器应当是一个自己采样和制作音色的工具,但是由于这个工作需要很深厚的音色制作基础和基本知识,不是所有MIDI音乐制作者都能掌握的,所以大量使用采样器自己制作音色的人并不多,再说市场上到处有采样光盘,各类音色一应俱全,也用不着大伙自己动手了。
随着电脑和软件的高速发展,软件音源开始显示出巨大潜力,似乎不再是家庭音乐制作中的玩物,而是走向了专业化,主要表现在软采样器上。
很多软采样器可以提供十分优质的音色,向价格昂贵的硬件采样器发起了挑战。
主要软件有Gigasampler,Reality等。
他们在很多方面一点也不逊色于硬件采样器,Gigasampler支持以GB为单位的音色样本。
不过就目前而言,掌握这些软采样器的人还不是很多,另外这些软件占用系统的RAM很厉害,要想顺利使用它,非顶级机器不可。
输入设备:
也有软件和硬件两种。
不过这恐怕是唯一难以用软件代替的设备了,现在有各类虚拟电子琴和虚拟MIDI键盘,包括Cakewalk也带有一个VirtualPiano
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