浅谈MIDI技术及MIDI音乐软件.doc

浅谈MIDI技术及MIDI音乐软件关键词： MIDI 电脑音乐 音乐软件电脑音乐为所有的音乐爱好者、音乐学习者和音乐工作者提供了一个无限广阔的空间：它使音乐爱好者更加投入地沉浸于各种美妙的乐曲之中；它使音乐学习者更加有效率地学习各种音乐知识；它使音乐工作者能够随心所欲的使用各种音色和创作技巧，制作出更为精彩的音乐作品。 科学技术的发展给我们的生活带来了多大的变化啊！是的，科学技术，尤其是二十世纪以来飞速发展的电子和微电脑技术几乎改变了人类的一切，当然，其中也包括音乐艺术。我们先从MIDI的属性来入手，一步步地揭示MIDI的工作原理及其应用。MIDI(Musical Instrument Digital Interface)：乐器数字接口 ，是20 世纪80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的。MIDI 传输的不是声音信号, 而是音符、控制参数等指令, 它指示MIDI 设备要做什么,怎么做, 如演奏哪个音符、多大音量等。它们被统一表示成MIDI 消息(MIDI Message) 。传输时采用异步串行通信, 标准通信波特率为31.25( 10.01) KBaud。MIDI仅仅是一个通信标准，它是由电子乐器制造商们建立起来的，用以确定电脑音乐程序、合成器和其他电子音响的设备互相交换信息与控制信号的方法。MIDI系统实际就是一个作曲、配器、电子模拟的演奏系统。从一个MIDI设备转送到另一个MIDI设备上去的数据就是MIDI信息。MIDI数据不是数字的音频波形，而是音乐代码或称电子乐谱。如果在计算机上装备了高级的MIDI软件库，可将音乐的创作、乐谱的打印、节目编排、音乐的调整、音响的幅度、节奏的速度、各声部之间的协调、混响由MIDI来控制完成。利用MIDI技术将电子合成器、电子节奏机（电子鼓机）和其他电子音源与序列器连接在一起即可演奏模拟出气势雄伟、音色变化万千的音响效果，又可将演奏中的多种按键数据存储起来，极大的改善了音乐演奏的能力和条件。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，以什么音符开始，以什么音调结束，加以什么伴奏等等，也就是说MIDI文件本身并不包含波形数据，所以MIDI文件非常小巧。MIDI要形成电脑音乐必须通过合成。早期的ISA声卡普遍使用的是FM合成，即“频率调变”。它运用声音振荡的原理对MIDI进行合成处理，由于技术本身的局限，效果很难令人满意。而现在的声卡大都采用的是波表合成了，它首先将各种真实乐器所能发出的所有声音（包括各个音域、声调）进行取样，存储为一个波表文件。在播放时，根据MIDI文件记录的乐曲信息向波表发出指令，从“表格”中逐一找出对应的声音信息，经过合成、加工后回放出来。由于它采用的是真实乐器的采样，所以效果自然要好于FM。一般波表的乐器声音信息都以44.1KHz、16Bit的精度录制，以达到最真实的回放效果。理论上，波表容量越大合成效果越好。根据取样文件放置位置和由专用微处理器或CPU来处理的不同，波表合成又常被分为软波表和硬波表。MIDI作曲和核配器系统核心部分是一个被称为序列器的软件。这个软件即可以装到个人电脑里，也可做在一个专门的硬件里。序列器实际上是一个音乐词处理器（word porcessor），应用它可以记录、播放和编辑各种不同MIDI乐器演奏出的乐曲。序列器并不真正的记录声音，它只记录和播放MIDI信息，这些信息从MIDI乐器来的电脑信息，就像印在纸上的乐谱一样，它本身不能直接产生音乐，MIDI本身也不能产生音乐，但是它包含有如何产生音乐所需的所有指令，例如用什么乐器、奏什么音符、奏得多快，奏得力度多强等。序列器可以是硬件，也可以是软件，它们作用过程完全与专业录音棚里多轨录音机一样，可以把许多独立的声音记录在序列器里，其区别仅仅是序列器只记录演奏时的MIDI数据，而不记录声音；它可以一轨一轨地进行录制，也可以一轨轨地进行修改，当你弹键盘音乐时，序列器记录下从键盘来的MIDI数据。一旦把所需要的数据存储下来以后，可以播放你刚作好的曲子。如果你觉得这一声部的曲子不错，可以把别的声部加上去，新加上去的声部播放时完全与第一道同步。作为单独设备的序列器，音轨数相对少一些，大概816轨，而作为电脑软件的序列器几乎多达50000个音符，64200轨以上。序列器与磁带不同，它只受到硬件有效的RAM（Random Access Memory随机存储器）和存储容量的限制，所以作曲、配器根本用不着担心“磁带”不够用。MIDI技术的一大优点就是它送到和存储在电脑里的数据量相当小，一个包含有一分钟立体声的数字音频文件需要约10兆字节（相当于7张软盘的容量）的存储空间。然而，一分钟的MIDI音乐文件只有2KB。这也意味着，在乐器与电脑之间的传输数据是很低的，也就是说即是最低档的电脑也能运行和记录MIDI文件。通过使用MIDI序列器可以大大地降低作曲和配器成本，根本用不着庞大的乐队来演奏。音乐编导在家里就可把曲子创作好，配上器，再也用不着大乐队在录音棚里一个声部一个声部的录制了。只需要用录音棚里的电脑或键盘，把存储在键盘里的MIDI序列器的各个声部的全部信息输入到录音机上即可。MIDI程序的设计目标就是要将所要演奏的音乐或音乐曲目，按其进行的节奏、速度、技术措施等要求，转换成MIDI控制语言，以便在这些MIDI指令的控制之下，各种音源在适当的时间点上，以指定的音色、时值、强度等、演奏出需要的音响。在录音系统中，还要控制记录下这些音响。MIDI所适应的范围只是电声乐曲或模拟其他乐器的乐曲。MIDI技术的产生与应用，大大降低了乐曲的创作成本，节省了大量乐队演奏员的各项开支，缩短了在录音棚的工作时间，提高了工作效率。一整台电视文艺晚会的作曲、配器、录音，只需要一位音乐编导、一位录音师即可将器乐作（编）曲、配器、演奏，录音工作全部完成。说到“电脑音乐”，仿佛只要有台电脑就可以创作和演奏音乐似的，其实当今的电脑音乐的定义是：使用电脑的强大功能，对代表着各种音乐事件的数字信号进行记录和编辑，然后发送给电子合成器并使之演奏出来的音乐。对于这一套创作和演奏电脑音乐的系统，我们应该将它称为：电脑音乐系统。一台没有软件支持的电脑就象一个没有空气存在的地球一样不可想象。电脑音乐软件更是电脑音乐系统的灵魂。 说起音乐软件，现在可以说是种类繁多、鱼目混珠。我倾向于把它们分为五大类，它们是：音序软件、乐谱打印软件、音色编缉软件、自动伴奏软件和音乐教育软件。五种软件各有不同的侧重，但又可以用一种叫作“通用 MIDI 文件”的文件格式来相互沟通，下面我们一一介绍。 1、音序软件 又称作曲软件。在作曲家和音乐制作者看来，音序软件一定是最有用和最强大的电脑音乐软件。音序软件的作用就是把您在 MIDI 键盘上弹奏的音符以数字信号的方式记录下来，并立即以乐谱或数字的形式显示出来，供您任意进行编缉处理。您可以把编缉好的乐曲以电脑文件的形式储存在磁盘上，以便在需要的时候随时调出来播放。 2、乐谱打印软件 当一个音乐家在音序软件中作了一首他自己非常满意的乐曲之后，我相信他一定会有一种把精美的乐谱展示给世人的愿望。虽然有的音序软件也有乐谱打印的功能，但是它们打出的乐谱往往粗糙不堪，满足不了人们输出精美乐谱的愿望，于是乎，乐谱打印软件应运而生。 乐谱打印软件是专为打印乐谱而设计的，因此，它虽然也有录、放音等功能，但是它摒弃了大多数的 MIDI 编缉功能而代之以强大的图形功能.专业的乐谱打印软件如著名的 Encore、Finale 等都预制了大量的音乐符号。很多诸如连线、渐强渐弱、延音、跳音和反复之类符号，用它们制作起来都不费吹灰之力。有的软件还提供了专业的吉它谱和鼓谱的符号，甚至允许您自己制造符号，只要您有台打印机，精美的乐谱就唾手可得了。 3、音色编缉软件 音色编缉软件是在电脑上使用的拓展电子合成器的音色编缉功能的软件。这种软件以极其直观的图形方式在电脑上显示出电子合成器的各种音色信息，操作者可以很方便地在电脑上对合成器的音色进行修改，并可以将修改过的音色发送回合成器或储存在电脑磁上。 4、自动伴奏软件 自动伴奏软件是一种“傻瓜”音乐软件，它把制作音乐的过程简化为仅仅是输入和弦功能和选择音乐风格这两个步骤。比较有名的自动伴奏软件象Band -In - A - Box 和 Super Jam 等都预制有大量的音乐风格，无论是现代的爵士乐、摇滚乐、流行乐的风格，还是古典的圆舞曲甚至海顿、莫扎特的音乐风格，都被软件的编制者摸得一清二楚。您只要输入和弦进行并选择一种风格，立即就可以听到三个到五个声部的和谐的伴奏，您可以跟着伴奏弹奏旋律，而且可以把所有的声部都移到音序软件中，加以编缉修改，做出一首象模象样的乐曲来。 5、音乐教育软件 音乐教育软件可以说是音乐爱好者的良师益友。它大概是目前品种最多的音乐软件，其中有：节奏训练、听力训练、乐理教学、和声教学、乐器知识教学等等。 音乐教育软件的好处在于：它能以生动的界面、灵活的手段把通常是枯燥乏味的练习变得生动有趣。当您利用电脑来学习乐器知识时，它的强大功能更是表现无遗：假如您想了解某一种乐器情况，电脑屏幕上会立刻显示出从不同角度为这种乐器绘制的图片和有关这种乐器的详细文字资料，然后与电脑相联的扬声器便会播放出用这种乐器演奏的乐曲。一切都是那么的直观，令人印象深刻。 在电脑音乐统中，我们所做的绝大部分工作都是通过音乐软件完成的，它是电脑音乐系统的灵魂、电子乐器的总指挥。电脑音乐软件经过了一段时间的发展，到目前为止几乎已经涵盖了整个音乐范畴，随着电脑软件编程技术的不断进步，它必将继续取得更大的就。 梦幻般的电脑音乐技术必将会成为未来信息高速公路的重要组成部分，与所有的这些高新技术一起编织一个更为瑰丽的梦幻世界！参考文献：1 王春明.