多媒体通信原理第2章精品.pptVIP

2.6 MIDI MIDI概述 　MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，是一种协议标准 MIDI文件是一种描述性的“音乐语言”，它将所要演奏的乐曲信息用字节进行描述。譬如在某一时刻，使用什么乐器，什么音符开始，音调结束，什么伴奏等，相当于乐谱的数字描述，本身不包含波形数据，非常小巧 对MIDI的编辑也很灵活，在音序器的帮助下，用户可以自由地改变音调、音色等属性，直到自已想要的效果。波形文件就很难做到这一点。 当然，MIDI的声音尚不能做到在音质上与真正的乐器完全相似，在质量上还需要进一步提高；MIDI也无法模拟出自然界中其他非乐曲类声音。但MIDI确实给多媒体应用增色不少。 MIDI发声原理 1. 频率调制合成法 2. 乐音样本合成法（波表法） 以消息或者指令的形式说明音高 音长通道号等音乐信息 比如：大钢琴中音C在MIDI标准中被描述为0通道 第60号 音符 MIDI产生声音的方法是MIDI文件没有记录任何声音信息，而只是发送给音频合成器（音序器Sequencer）一系列指令，这些指令说明了音高、音长、通道号等音乐的各主要信息，并以扩展名为（.MID）的文件格式储存起来，而当播放这些文件时，最重要的信息则是“Note on”，每当演奏一个音符时就发出信息，而“Note off”则表示停止演奏。另外，MIDI技术标准提供的音符范围为128个，编号从0~127.例如，钢琴的中音C对应MIDI设备中的第60号音符，钢琴的最低音（A1）对应MIDI设备中的第21号音符，最高音（C88）则对应于MIDI设备中的第108号音符。 MPU-401简介 MPU-401(MIDI Processing Unit)-MIDI处理单元是由Roland公司为使MIDI接口与其软件相兼容而制定的一个标准。因此，在实际上，一般可以把MPU-401理解为于MIDI设备的一种接口标准。 MPU-401能以两种方式工作：在Intelligent(智能)方式下，MIDI接口自身处理很多与MIDI有着的重要信息，从而减经了计算机内部CPU的负担，使其同时还能处理其它工作；在Dumb(非智能或UART)方式下，该MIDI接口只能简单地传送MIDI数据，而所要处理的工作则给计算机去完成。 国际MIDI协会出版了标准MIDI文件（Standard MIDIFiles）规范，该标准说明了处理定时标记MIDI数据的一种标准化方法。这种方法适合各种应用软件共享MIDI数据文件，这些软件包括音序器、乐谱软件包和多媒体演示软件。目前，大部分声卡都支持该接口标准。 MIDI的术语 （1）MIDI文件 存放MIDI信息的标准文件格式。MIDI文件中包含音符、定时和多达16个通常的演奏定义。文件包括每个通道的演奏音符信息：键、通道号、音长、音量和力度（击键时，键达到最低位置的速度）。 （2）通道（channels） MIDI可为16个通道提供数据。每个通道访问一个独立的逻辑合成器。Microsoft使用1~10通道做扩展合成器，13~16做基本合成器。 （3）音序器（sequencer） 是为MIDI作曲而设计的计算机程序或电子装置。音序器能够用来记录、播放、编辑MIDI事件。大多数音序器能输入、输出MIDI文件。 （4）合成器（synthesizer） 利用数字信号处理器或其他芯片来产生音乐或声音的电子装置。数字信号处理器产生并修改波形，然后通过声音产生器和扬声器发出声音。合成器发声的质量和声部取决于以下因素：合成品在能够同时播放的独立波形的个数。经控制软件的能力，合成器电路中的存储空间。 （5）乐器（instrument） 合成器能产生特定声音。不同的合成器，乐器音色号不同，声音质量也不同。如，多数乐器都能合成钢琴的声音，不同乐器使用的音色号不同，它们输出的声音是有差异的。 （6）复音（puyphong） 这里指的是合成器同时支持的最多音符数。如一个能以六个复音合成四种乐器声音的合成器，可同时演奏分布于四种乐器的六个音符。它可能是四个音符的钢琴和弦、一个长笛和一个小提琴的音。 （7）音色（tmbre） 音色指的是声音的音质。音色取决于声音频率的组成。在非正式的用法中，它指的是与特定乐器相关的特定声音，如低音提琴、钢琴、小提琴的声音均有各自的音色。 （8）音轨（tack） 一种用通道把MIDI数据分隔成单独组、并行组的文本概念。0号格式的MIDI文件把这些音轨合并成一个。1号格工MIDI文件维持不同的音轨。 （9）合成音色映射器（patch apper） 它是一种软件，为了适应Microsoft MIDI合成音色，分配表规定合成音色编号。软件要为特定的合成品再重新分配乐器合成音色编号，多媒体Windows的映射