| 電腦音樂教程『2』MIDI是很古老的技術(shù) |
| 作者：大覺者 來源：MIDIFAN 發(fā)布時間：2006-1-19 12:22:18 發(fā)布人：admin |
關(guān)閉/打開左欄   這節(jié)課，我們要開始講MIDI技術(shù)了。但是看到這個標題可能讀者會大吃一驚！學MIDI，不是在學最先進的高端技術(shù)么？你怎么說…… 哈哈！你錯了。我告訴你，MIDI是老掉牙的技術(shù)了。可能你要問，有多老？難道比486電腦還老？ 暈，486電腦算老么？ “那……難道286電腦的時代就有MIDI了？或者更早？” 我告訴大家， MIDI誕生于1982年?？赡鼙群芏嘧x者的年齡都大！大家可能知道，電腦技術(shù)的發(fā)展是飛速的，電腦設(shè)備的規(guī)格在翻天覆地的變化著。20多年對于電腦技術(shù)來說那可是天文數(shù)字！我們剛剛還用著串口、并口，接著就用上了USB1.0，很快就成了2.0，很快又成了“火線”……電腦變化讓人目不暇接！但是，惟獨MIDI信號的傳輸格式，這么長時間來一直沒有變化，這也足以看出MIDI獨特的魅力。 既然我們要講電腦音樂，那么讓我們回到過去，從電腦和電腦音樂的誕生說起吧。 最早插電的樂器是什么？沒錯，那就是電吉他了。早在1920年，就有人嘗試著將吉他的聲音用拾音器來放大。后來大約在40年代，加州的Leo Fender發(fā)明了第一把電吉他。愛迪生發(fā)明了電小提琴。但是，這些樂器實際上僅僅是在傳統(tǒng)聲學樂器上加了擴音，將琴弦振動的聲音通過喇叭放大而已，根本不是靠電子元件來憑空制造出聲音。所以，它們只能叫做“電聲樂器”，而不是“電子樂器”。 最早的，真正的電子樂器源于什么呢？呵呵，那就是電報！聽過電報的“嘀嘀”聲嗎？那個聲音，可沒有任何琴弦來發(fā)出，完全是靠電子元件發(fā)出來的。當然你會說了，那個嘀嘀聲怎么算音樂??？那當然不算音樂，但如果用同樣的發(fā)音原理來制造出不同音高的“嘀嘀”聲，不是就可以構(gòu)成音樂了么？哈，當時就還真有這么聰明的人。這就是美國的Elisha Gray。1876年，他就根據(jù)這個原理，發(fā)明了世界上第一臺電子樂器：音樂電報機。   這可以說就是電子音樂的開山鼻祖了。當然它的發(fā)音原理是基于類似電報機的那種震蕩器電路。非常簡單。真正做為電子樂器里程碑的，還是電子合成器的發(fā)明。 1955年，美國新澤西州普林斯頓RCA實驗室研制了世界上第一臺合成器。這臺體積龐大的合成器，叫做MKI，可以說是電子音樂發(fā)展的開端。這臺合成器可以將不同諧波的正弦波組合起來生成新的聲音。（初學的讀者大叫：又在講黑話，什么叫正弦波？什么叫諧波？）呵呵這些以后我們都會學到。現(xiàn)在先不告訴你哈哈哈。其實，電子合成器沒有什么神秘的，你可以這么理解，它就是靠一大堆電子元件來發(fā)出聲響。   這臺合成器里邊全都是玻璃做的真空管，工作起來，估計是不少費電呀！ 自從有了電子樂器，電子音樂和電聲音樂都在迅速地發(fā)展著。一直到了又一次革命的來臨，那就是個人電腦的普及。 其實，就在合成器發(fā)明之前，電腦已經(jīng)發(fā)明出來了。 世界上第一臺電子計算機，是1946年2月14日問世。這臺機器的名字叫ENIAC。它可沒有現(xiàn)在的顯示器屏幕，而是用穿孔的卡片輸入輸出數(shù)據(jù)，每分鐘可以輸入125張卡片，輸出100張卡片。 在 ENIAC 里頭，一共有17468只電子管，7200個二極管，70000多個電阻器，10000多個電容和6000只繼電器，電路的焊接點多達50萬個；在機器表面，則布滿電表、電線和指示燈。整臺電腦占地面積為170平方米左右，總重量達到30噸。不過這臺牛比的電腦可很不好伺候，它的耗電量是174千瓦；電子管平均每隔7分鐘就要被燒壞一只，必須不停更換……呵呵 大約30年后的1975年，世界上第一臺個人電腦“Altair8800”問世。它的出現(xiàn)宣告了計算機正式進入了民用市場。 緊接著，蘋果1976年和1981年，Apple和IBM PC電腦相繼問世。80年代，將計算機與合成器結(jié)合起來的“音樂工作站”問世，這就是我們今天常見的自帶音序器錄音功能的電子合成器了。 在這個時候，科學技術(shù)已經(jīng)在飛速地發(fā)展了。世界上出現(xiàn)了各種各樣的電子樂器。電子樂器的音色也越來越豐富，已經(jīng)可以合成各種各樣的聲音，包括模仿傳統(tǒng)樂器的聲音和產(chǎn)生自然界中沒有的聲音。已經(jīng)有很多人在演奏這些電子樂器了。由于有了電腦芯片的數(shù)控技術(shù)，每種電子樂器都具備很多的音色，可以很方便地進行演奏或者錄音。 但是，就在這個時候，人們發(fā)現(xiàn)了一個問題…… 當時，電子樂器的廠商所生產(chǎn)的產(chǎn)品，在規(guī)格上并不統(tǒng)一。各不相同。我們知道每件電子樂器里都有很多音色，而不同廠商設(shè)計的電子樂器發(fā)聲部件，它們的音色排列順序是完全不一樣的，這個琴和那個琴里邊的音色是完全不同的。這樣問題就來了——不同品牌、型號的樂器就不能兼容。 比如這個廠商把小提琴音色編為第41號音色，而另一個廠商卻將小提琴排在第60號，那么用這個設(shè)備做好的音樂文件拿到另設(shè)備上播放，原來的小提琴聲就可能變成了其他音色，其他各聲部可能也全都變了音色。如鼓變成了鈸、吊镲成了木魚，銅管變成了弦樂……整個樂曲就一塌糊涂。 當時人們就在想，如果所有的電子樂器都遵循同一個音色排列順序的標準，并且使用同樣標準的輸入輸出接口來連接，那么不就所有的電子樂器都能通用了么？ 正是因為這樣，于是，1982年，國際樂器制造協(xié)會的幾十家廠商協(xié)商并達成協(xié)議，這就是美國Sequential Cirtuits公司提出的“通用合成器接口方案”。1983年正式制定了關(guān)于數(shù)字樂器的統(tǒng)一標準，這就是“MIDI協(xié)議”。MIDI便由此誕生了。 從此，所有的標準MIDI樂器面板上都在醒目的位置印制了“General MIDI”的標志，并安裝了三個（或兩個）標準的圓形五針插座，這就是“MIDI”接口。從此，所有的數(shù)字樂器都可以通過MIDI接口相連并互相兼容了。 “MIDI”這四個字母就是“Musical Instrument Digital Interface”的首字母縮寫,中文譯文為“樂器數(shù)字化接口” MIDI協(xié)議規(guī)定了一份標準MIDI樂器音色排序表，收錄了常用的16類樂器，每類各8種音色，一共有128種音色。另外還收錄了一組打擊樂音色，并規(guī)定了每件打擊樂器在鍵盤上的鍵位。這就是標準MIDI（General MIDI）音色排序表。簡稱GM音色表。這些都是每一種電子樂器都必須具備的一個標準。 點擊此處，看看這128種音色都是什么？呵呵 GM音色表統(tǒng)一了數(shù)字樂器的標準，但128種音色畢竟太少，難以滿足人們制作音樂的要求，所以又有了GS和XG標準的音色表，它們的音色增加了很多?，F(xiàn)在高檔的合成器或音源中都有成百上千種音色，而且音質(zhì)越來越好。但無論音色如何增加，它都要包含GM音色表里那128種音色，與其兼容，這樣才是標準的MIDI樂器。 可以說這個協(xié)議真的是太經(jīng)典了。因為在電腦的發(fā)展上，還沒有什么能一直保持這么久而不變的。要知道，從1983年到現(xiàn)在，電腦的變化可太大了！但惟獨不變就是它——MIDI。 直到現(xiàn)在，所有的電腦里都要有這128種音色。其實，這是一種古老的技術(shù)。甚至說，它是電腦性能低下時期的產(chǎn)物！因為它當時意義是顯而易見的：比如當時電腦的性能很差，一個游戲里如果放置聲音文件來發(fā)音的話，那軟件的體積就會非常龐大。但是，如果每臺電腦里都裝著完全一樣的128種音色，那么游戲中只需要有一個“樂譜”就可以了。這個“樂譜”無論在哪臺電腦上都能被讀取，發(fā)出同樣的聲音來。這個“樂譜”就是MIDI文件。擴展名為mid。MIDI文件可根本不是聲音，而是一份樂譜，你電腦中的128種音色就會忠實地按照這個樂譜演奏出音樂來。所以MIDI文件的體積非常小。 現(xiàn)在你明白了嗎？“MIDI”并不是特指哪一種設(shè)備或機器，而是電腦音樂設(shè)備之間的一種規(guī)范和協(xié)議，是數(shù)字樂器之間的語言，是電腦和電子樂器能“看懂”的樂譜。 當你在MIDI鍵盤上按下一個琴鍵的時候，鍵盤的MIDI輸出端口發(fā)出去的根本不是聲音信號。那么是什么呢？呵呵，是你按下了哪個鍵，什么時間按下去的，什么時候抬起來的，彈奏的力度等……這些就是構(gòu)成MIDI信號的內(nèi)容。同樣的，當電腦接收到這些信號后，電腦里的音源立刻按照相應音色按相同的彈奏時間和力度播放聲音來。MIDI信號就是這樣工作的。這也是初學者需要記住的最重要的一點：MIDI線里走的不是聲音，而是指令。 上面這張圖很生動地描述了MIDI信號從鍵盤里出來一直到音箱發(fā)音的過程。當然，具體情況要比這復雜多了，不僅僅是哪個鍵，多大力度，往往還有很多其他信息在里邊。 MIDI信號進入音源，音源就忠實地按照曲譜發(fā)音。但不同品牌、不同價格的音源發(fā)出的聲音相差很大，回放出來的效果也會不同。例如同樣一首管弦樂隊伴奏風格的MIDI文件，接到上邊圖中那個專業(yè)音源來播放，發(fā)出的聲音氣勢磅礴、音質(zhì)純正。如果把這臺音源拿掉，改用電腦中那塊四五十元的聲卡來播放（聲卡中都存儲有標準GM音源），結(jié)果就變了：聲音又干又澀，打擊樂象拍桌子、敲鍋底。所以MIDI音色最終的音色質(zhì)量，與音源質(zhì)量有很大關(guān)系。 我們把一首在GM音源上做的樂曲拿到一臺擁有上千種音色的音源上播放，出來的音樂是完全相同的。因為再高級的音源，都要遵循那128種音色的協(xié)議，都具備那最基本的128種音色。但是，如果把用高級音源做的樂曲拿到只有128種音色的GM音源上播放，如果你用了GM音色表中沒有的音色，那么這些聲部可能就“啞巴”了，因為GM音源在音色庫中找不到它們的音色編號。 當MIDI傳入中國的時候，當時人們常把MIDI音譯為“迷笛”，并習慣于在口頭上泛指制作電腦音樂的各種設(shè)備。使很多人都誤認為，制作電腦音樂的一堆設(shè)備就叫“迷笛”。呵呵，其實這是個錯誤啦。 記得我第一次聽說MIDI的時候是在小學時代。當時就在聽大人議論，說現(xiàn)在有一種很厲害的樂器叫“迷笛”。我就問“迷笛是什么啊”，大人們告訴我，迷笛就是一種很牛比的電子琴。里頭什么音色都有。哈哈……現(xiàn)在想想還真好笑呢。 但是，將錯就錯，大家現(xiàn)在都很習慣地將“電腦音樂”的概念稱作“迷笛”了。一提“迷笛”，大家就都知道，是在說電腦音樂。這個名字也很好聽么！ 其實，大家要知道，MIDI信號現(xiàn)在做為電子音樂設(shè)備之間的信息紐帶，一直在使用著。但是，那128種音色卻實在是太少了。它們的表現(xiàn)力也太有限了?，F(xiàn)在無論是軟音源還是硬音源，都是有著成百上千的音色。還有很多專門的音源，比如有的是專門做鼓的，有的是專門的鋼琴音源……等等?，F(xiàn)在我們在CD中，在電視里聽到的幾乎所有音樂，也都不是使用那老掉牙的128種音色來制作的了。幾乎所有的電腦游戲也都不再使用MIDI來發(fā)音，而是使用MP3文件甚至是WAV文件來發(fā)音了。老掉牙的MIDI，作用已經(jīng)越來越少，甚至僅僅成為了琴和電腦之間的連接手段，而不再是必須的制作標準。 但是，標準的MIDI文件還是有著很重要的作用。它統(tǒng)一，兼容性好而體積小。所以現(xiàn)在被廣泛地運用在手機鈴聲和卡拉OK等方面。而在專業(yè)的音樂制作中，已經(jīng)很少用到標準GM的128種音色了?，F(xiàn)在究竟都是用什么來制作音樂了？制作音樂的最高境界是什么？哈，記得張亞東說過這么一句，他說，我用Audio來做音樂。確實如此，在現(xiàn)在的音樂制作中，音頻的作用越來越大，占的比例也越來越大！這些，我們會在以后的文章中聊到。但我認為，學做音樂，MIDI基本功是必須要練的。正因為128種音色限制住了表現(xiàn)，才能練就更高的本領(lǐng)，這有點像腿上綁著沙袋跑步…… 好，這節(jié)課我們就說道這里了。講的比較多。從電腦、合成器的發(fā)明一直到MIDI的原理?；蛟S這些和制作音樂并沒有什么太大關(guān)系，但我覺得初學者還是應該多了解一些這方面的知識?？偨Y(jié)一下，這節(jié)課講了啥？
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