MIDI技術基礎理論

大同大學 基礎數位音樂 

課堂重點

• MIDI是什麼
• MIDI如何運作
• MIDI的音源
• MIDI INTERFACE有哪些

MIDI基本概念

MIDI是一個技術協議的縮寫，全稱為Music Instrument Digital Interface. 可譯為「音樂設備數位介面」，這種介面的作用使各種電子樂器、電腦、編曲軟體之間使用一種通用的通訊協議進行聯絡。

MIDI基本概念

1980年代各式各樣的電子音樂設備、合成器五花八門、有各種不同規格，1983年，國際樂器製造商協會將MIDI 1.0版、五孔MIDI插座制定出來，統一連接規格，不再各說各話了。MIDI統一規格包括：

1. 設備間用線路方式連接

2. 明確了電子信號輸出與輸入

3. MIDI訊號的類型

4. MIDI訊號的規格與內容

MIDI訊號  (MIDI Messages)

MIDI只是電子音樂設備的數位介面，接線不會傳送音頻，通過電腦向其他電子設備、合成器發出MIDI的訊號，只是一些表演的數據。用發送表演數據的方式向其他電子樂器發出指令，從而控制其他系統的操作。

例如：當你在MIDI鍵盤上按下一個琴鍵，並不是創造一個音，而是發出一條MIDI指令，叫做Note On 的訊號。至於這個訊號能發出什麼聲音，取決於另一端的MIDI音源，而MIDI線路裡不存在音頻數據。

MIDI訊號

 分為兩大類

1. Channel Voice Messages：

用來傳送演奏訊息數據，如聲音開關、aftertouch、pitch bend...

2. Channel Mode Messages

此類訊號不會對聲音造成影響，而是窕整MIDI設備對MIDI數據的反應，是影響合成器接收MIDI數據的方式。

Note On, Note Off 音的開與關

在MIDI中按下一個音再放掉，

視為兩個事件。

Note on & Off 每一行訊息呈現

狀態、 Channel、音符編號、力度

Aftertouch

觸鍵後的力度

目前比較新的鍵盤都能紀錄鍵盤按下後之後的力度，

力量轉換成數值便是aftertouch的數值，

若沒有aftertouch聲音聽起來會很死硬。

Aftertouch keyboard 

Pitch Bend

彎音

彎音通常是透過一般鍵盤左側的音高滑輪來作音高的控制，可以在real-time狀態下改變音高，形成滑音的效果。

通常會用來模仿吉他、播弦類樂器的滑音。

Pitch Bend Tutorial

Program Change

中文稱"程序變換"訊號，是用來指定在不同channel，選擇不同類型的MIDI樂器。

Control

Change

中文稱"控制變化"訊號，用來在合成器中控制眾多不同的功能，控制變化訊號相其他channel訊號一樣，只能影響特定狀態的通道數。

Continuous Controller

連續控制器訊號 (簡稱為 CC)

MIDI channel訊號設置了128個CC，用來表示旋鈕、推桿、踏板的狀態，每一個CC的範圍是0~127。數值可能是0~127內整數的變化，也可能是只有1, 127兩個數字的變化。

以CC64延音踏板為例，踩下發送是127，放掉是0。

MIDI 音符

MIDI為各通道定義了128個音符，中央C為60。

MIDI的特點與優勢

1. 佔用儲存空間極小，一首歌4分鐘長度的MIDI檔只有百於K。同樣長度的audio檔會高達40MB左右。因為MIDI檔非audio量化的文件，MIDI是一種描述性、用訊號描述的音樂語言。

例如在某一段落用什麼樂器、從什麼音符開始結束、訊息再從已存在的音源輸出。

2. 便於編輯、修改，MIDI只是一種描述語言、命令，於是MIDI文件下修改音高、速度、力度的參數變化便方便許多。

MIDI如何連接

MIDI設備都需要有控制器、音序器、音源。
​控制器是一種樂器介面, 最常見的就是有MIDI接頭的keyboard。
很多有趣介面也可以當MIDI控制器：

WII手把連結到MIDI

反應電子樂器

MIDI如何連接

聽範例

音序器是使MIDI數據成為一種可抓取、儲存、編輯、組合、重放的設備。但目前用音樂軟體，就可以達到這些功能。

音源稱為MIDI Sound Generator，音源就如同一個豐富色彩的油畫箱，通過MIDI的指令後，完成音色的選擇並轉換成可聽到的音樂。

GM為通用MIDI標準。

不同音源有不同的聲音豐厚度

GM樂器表

今日課堂作業 - MIDI加音色

• 挑一首喜歡的MIDI檔：http://yuan.yocjh.kh.edu.tw/midi/
• 把MIDI檔匯入到Soundation裡
• 為每一軌選取適當的音色
• 把主旋律(第一軌)利用Automation調整聲音強弱
• 輸出sng檔(重要!)，上傳至網路大學 (Due:12/16 13:00) 

• 把MIDI檔匯入到Soundation裡

點選該軌(淺藍色反白才是有點選到喔)

• 為每一軌選取適當的音色 參考GM樂器表

GM樂器表

到大分類去找細項樂器表

大分類

細項樂器表

每一軌樂器都選好後，幫主旋律(第一軌)調整音量，

按下Automation: Display Off 選擇 Volume

在黃線上點兩下，跑出黃點點，拖曳即可調整音量，播放的時候音量會跟著變化。

檢查無誤後，輸出成.sng檔(極度重要！)，

以學號命名上傳至網路大學

期末個人作業

你有兩種選擇

Due: 2014/01/09 23:59

1. MIDI加音色

(如同今天的課堂作業)

• 挑一首喜歡的MIDI檔：http://yuan.yocjh.kh.edu.tw/midi/
• 把MIDI檔匯入到Soundation裡
• 為每一軌選取適當的音色
• 把每一軌利用Automation Volume調整聲音強弱
• 利用Pan調整樂器位置 樂器位置參照下頁樂器配置圖 (有作有加分)
• 輸出sng檔

2. 用Soundation做歌曲

• 使用 Soundation右列的片段音檔，拼出歌曲約1分鐘
• 附上文字說明，使用幾個軌道，片段、素材名稱，使用的效果器。
• 輸出sng檔

最後...

感謝大家這學期的學習，讓我有機會跟你們一起教學相長。

記得錄音室實習還是要來，會利用Reason & Sequel這兩個軟體加強MIDI的概念。

Reason教學影片