檢視 MIDI 的原始碼

'''音樂數位的介面'''（Musical Instrument Digital Interface，簡稱'''MIDI'''）是一个工業標準的電子通訊協定，為電子樂器等演奏裝置（如果合成器）定義各種音符抑是彈奏碼，容許電子樂器、電腦、手機仔抑是舞台演出裝置彼此連接，調整佮同步，就會當即時交換演奏資料。

MIDI 無傳送聲音，干焦傳送像講音調和音樂強度的數據，音量，顫音佮相位等參數的控制訊號，閣有設定節奏的時脈訊號。佇無仝款的電腦，輸出的聲音嘛因為音源器無仝有精差。

MIDI 演出控制協定（MSC Protocol）是為 MIDI 毋過設的工業標準，由 MIDI 產業協會佇一九九一年制定。伊允准無仝款種類的媒體控制裝置佇咧相中間的通訊，蔗電腦會使現場來進行演出控制的功能佮娛樂應用。佮音樂 MIDI 相仝，MSC 並無傳輸實際顯示的媒體－伊只是簡單地傳輸有關多媒體效能的指令。

伊這馬差不多所有的錄音工程攏共 MIDI 做為一項關鍵開放技術來紀錄音樂。除了這以外，MIDI 嘛用來控制包括錄音裝置的硬體，如舞台燈、效果器跤踏仔等等的高效能的裝置。欲十冬，MIDI 已經進入行動電話領域。MIDI 會當提來放送支援 MIDI 行動電話的鈴聲。MIDI 閣會當替某寡電子的遊戲、電腦遊戲提供背景音樂。

MIDI 標準是佇一九八一年由工程師戴夫 ・ 史密斯向音訊工程協會提出的一篇論文，MIDI 一孵空佇一九八三年八月發布。

MIDI 予電腦、合成器、音效卡佮電子樂器 ( 電子鼓、電子琴等等 ) 會當互相控制、交換訊息。這馬電腦的音效卡攏是佮 MIDI 相容的，並且會當逼真地類比樂器的聲音。

誠濟音樂的檔案室，攏建構 MIDI 檔之上。遮的格式會當講就是電子樂器咧看的電子樂譜，所以通常一个檔案只需要幾十 KB，就會當予電子樂器演奏出一條真完整的音樂。

==優點==

MIDI 標準協定建立佇一九八空年早期，對音樂家、錄音樂手、音樂愛好者帶來數字顯顯的優勢。

* 共通的語言佮語法：鍵盤樂器，電子鼓，電腦，編曲機佮其他為 MIDI 設計出來的特殊功能電子樂器之間會當輕易的互相連結
* 簡化的連結：減少音樂裝置之間導線、訊號線連結的複雜性（如音量控制）
* 閣較少的演出者：一九八空年代初期，音樂演出者會當干焦靠一至兩人做現場演出，同時操作數台 MIDI 裝置，製造出像交響樂團般的演出效果
* 閣較低的號做戶橂：使用者會當愈少的開銷創作、編輯、做高品質的數位音樂。專業的音樂家會使踮厝裡家己錄音，免開錢租錄音室，嘛毋免倩樂手來鬥錄音。同時更加予無音樂的基礎的愛好者會當利用 MIDI 音樂軟體懸度擴充性進行高品質錄音
* 方便會當紮的電子音樂器材：大量減少樂師巡迴演出的時陣需要紮樂器、器材和線材的數量，咧搬運、裝載、架設器材嘛簡單真濟，煞猶原會當製造出相當的音色佮效果 .

==技術規格==

MIDI 產業協會佇一九八二年八月制定上早的 MIDI 技術規格 MIDI 一丈零此規格提供了音樂表演佮控制所需要的編碼，儲存，仝步佮傳輸應用佇咧軟體佮電腦硬體的標準。這个標準提供了各項電子的音樂器材之間互相溝通傳輸的有效途徑，並廣泛地運用到今。

===現代 MIDI 技術規格===

所有 MIDI 相容的樂器佮控制器攏遵循著仝一个標準技術的規格 MIDI 一垺零，通好予所有的 MIDI 訊息會當得著一致化的解讀 MIDI 一孵零佮 General MIDI 藉由使用標準指令佮參數消除了所有相容性議題。

* 硬體標準介面：使硬體之間連接的傳輸線抑是轉接線致使一致使規格（硬體介面，MIDI 介面，MIDI 傳輸線）。
* 軟體標準介面：包含用佇儲存佮傳輸的數位資料編碼結構。會當誠緊的速度傳輸音樂表演的重要資訊，也就是講 MIDI 編曲的時常處理的 _ control event _ 中各種的訊息。遮的訊息有包括音符，音懸，速度（velocity 遮講法度翻譯做力度，輕揤零～重揤一百二十七）， 參數控制訊號（像講音量，顫音，相位，Cue，猶閣有計時器訊號，MIDI 訊息，MIDI 檔案）
* 傳輸通訊協定：用佇傳輸佮仝步音符佮控制碼事件（MIDI 機器控制碼，MIDI 演出控制，MIDI 時碼）。
* 樂器分類標準：用來界定 MIDI 音符演奏出的音色，專業術語叫做 _ Timbre , Patch _ 抑是 _ Program _，支配數位音符轉換做咱聽著的音色。比如講有一个音符演奏出這个鋼琴音色，另外一个音符無定會以小提琴音色同時演奏出來。爵士鼓佮打擊樂器是編咧一組音色（channel 十）， 通好有效率地編出仿真人演奏的節奏樂句。同時伊允准演出者運用輸入裝置 _ 建築 _ 來演奏出 _ 音源器 _ 內面的音色。一般情形下，佮音源檔案比起來，也就是音色波型檔，MIDI 檔案明顯閣較細。

==歷史==

大約二十世紀七空年代尾，電子樂器裝置佇咧北美，歐洲佮日本日本時代佮普遍，一般人慢慢仔負擔會起。如 Roland 公司的 DCB 數位控制匯流排和 Yamaha 的「Keycode」系統等等專利數位的介面，創造了裝置間的連通性。毋過，這介面攏是仝一製造商做的，所以佇咧傳輸設計頂頭一直無法度有技術頂懸的突破。

音響工程佮合成器設計師 Dave Smith（所屬公司 Sequential Circuits , Inc .）， 當伊咧設計仝款新的鍵盤合成器的時，拍算欲開發一種數位音樂標準的規格－這算是 MIDI 較早是身。當年 Smith 當咧開發一種創新的類比合成器（隨後發展為 Prophet 五合成器）。 佇咧彼陣，類比合成器干焦會當放送一改一个音符（抑是講語音）。 這種鍵盤利用旋鈕，開關佮其他控制儀器直接控制聲音的音色。鍵盤上的輸出是一个單一的類比訊號，通過揚聲器放送時轉換做聲波。

Smith 的創新，但是彼種物件出來矣 _ 多重發聲數 _ 的版本，會當佇仝一个時陣演奏大量的音符。事實上，咧用幾若世紀的普通的鋼琴，風琴，gì-tà . . . 等等樂器早就有這種偌重的發聲的能力。猶毋過 Smith 的版本煞是跨時代的創新。伊的想法是使用數位控制系統。這个系統會當予每一个揤鍵彈出無仝音色，而且每一音色的參數攏會當獨立調整。毋但是單一校正，若是演奏者調整總控制平台的旋鈕，參數猶會當同時調整所有的音色。鍵盤無像干焦控制單一个音符，是使用一个微處理器即時掃描所有這馬的鍵，然後共資訊轉做音懸，分配予每一个音色。佇這種方式下跤，演奏樂器的音樂家彈起來會感覺這根本是多音樂器。

這種創新意味著兩个重要的代誌：因為所有的控制數位化，其設定會當儉做慣勢設定，合成器會當內底建記憶體，會當儉並且隨套用。閣較重要的是，鍵盤、旋鈕、跤踏枋佮其他控制器不再只是製造聲音的單一迴路，制定單音合成器佮濟音合成器之間通訊協定的迫切需求嘛呼籲。

Smith 洞察先機，指出樂器間只要有傳輸線佮轉接插頭，便會當予數位樂器之間做資料傳輸；假使製造商會當統一通訊協定此後無數的樂器佮電子的器材會當藉著數位訊號溝通彼此。所以，MIDI 誕生矣。

經過幾個月的美國佮日本製造商之間的討論，佇一九八一年十一月，史密斯伊紐約音響工程協會展提出伊的數位樂器標準。一九八三年一月冬季 NAMM 展，史密斯閣較突破性地展示伊的 Prophet 六百（一个突破性的 Prophet 五類比合成器的閣較懸版本較懸）和 Roland JP 抹六之間的 MIDI 串接。MIDI Specification 一孵空佇一九八三年八月出版。

MIDI 為著音樂市場𤆬來到進前所未來的一致性，使音樂人徹底擺脫了追求發燒硬體的需求。佇一九八空年代初，MIDI 使得前衛搖滾音樂會的合成器機櫃牆時代告終，電子琴手總算會當重見天日，毋免覕佇咧笨重的效果器機櫃後壁羞於看人。隨著 MIDI 的來臨，誠濟合成器紛紛發行機櫃版本，這意味對，鍵盤手會當干焦靠一台電子琴控制真濟無仝款的樂器（如果合成器）。

佇咧二十世紀八空年代，MIDI 促進了硬體佮電腦編曲機的發展，伊會當用來記錄，編輯佮重現一場表演。佇咧一九八三年批准 MIDI 規格了後短短幾年，MIDI 功能隨予人引進一寡古早的電腦平台，包括講 Apple II、Apple II Plus 和 Apple IIe，蘋果 Macintosh，Commodore 六十四上的 Commodore 的 Amiga 和 PC-DOS。這會當予咱個人電腦為基礎的 MIDI 編曲市場著愛趕緊發展出強大而且價數俗的商品。Atari ST 這个配備 MIDI 介面端的電腦主機嘛因此佇一九八五年左右，佇錄音室內底予人廣泛地使用。SMPTE 時間碼標準的實施，予咱會當透過 MIDI 時碼，使 MIDI 編曲器之間會當進行仝步作業，MIDI 時碼從此成做數位音樂同步的標準。

MIDI 產業協會佇一九九一年批准 MIDI 演出控制（MSC）協定（佇咧 Real Time System Exclusive 子集）。 MSC 的協定這个行業標準，這會使所有的現場和預錄（對喙）的表演活動，會當透過電腦即時控制各種類型的電光音響佮特效遮的媒體裝置。和 MIDI 音樂原理仝款，MSC 並無傳輸光線，煙幕抑是聲波：伊干焦傳輸數位資訊，如類型，時間抑是 Live Show 專業指令（就是咱講的 Cue）。

佇九空年代初期到中期間，網路頻寬猶閣無夠提來共享 MP 三，因為網路較闊，MIDI 檔做網路上分享音樂上受歡迎的格式，因為檔案足細的，真濟網路咧揣業者，以及 MIDI 迷眾架設的分享網站，試驗閃避著作權問題，佇後日幾冬嘛予其他形式的線頂音樂共享做伙著衰。

MIDI 上頭仔無提供指定音色。嘛會使講，彼每一个 MIDI 合成器有無仝款的解讀方法，無所謂標準音色。比如講，生產商可能向望通過微軟 MIDI 數位合成器（包括任何 Windows 系統）會放送 MIDI 檔時會當發出仝款抑是至少類似的音色。猶毋過因為無仝廠商所製造出來的合成器音色差可能蓋大；甚至有人用內建音效卡，有人用錄音室等級高檔音源機，MIDI 樂曲作者根本無確認傳到逐家耳空內底聽著的會是按怎的聲音。

這款慘況成做一九九一年推出 General MIDI 標準的動力。伊建立了一百二十八个逐家熟似的聲音類型（鋼琴，電子琴，gì-tà，弦樂等等）的一套標準。雖然廠商猶原無法度決定鋼琴音質該偌好咧，上無有一個標準的目標，猶閣有遮的音色的去予分配著位置。

佇咧 MIDI 發展史的前十幾年，電腦硬體配備水準無法度發揮濟濟音色抑是合成的聲音。專業的硬體傷過貴參參；毋過音效卡雖然是俗仔，但是煞是靠真粗坯的敆成運算方法產生的音色。「MIDI 音色」嘛就按呢被一寡評論家所顧病。

最近幾年，隨著電腦硬體配備的成熟，軟體音源嘛綴日漸漸普及。以蘋果電腦的 GarageBand 做例，內建的 General MIDI 軟體音源已經佮真實樂器相去無遠，連無熟似樂器演奏方式的初學者，嘛會當靠著預錄樂句的堆疊，輕易的編排出以假亂真的作品（遐的音源基本上就是真實樂器演奏錄的）。 所以九零年代音色困境漸漸消失。

MIDI 科技由 MIDI 製造商協會（MMA）進行標準化作業佮維持。所有的官方 MIDI 標準，由 MMA 佇洛杉磯，加州，美國，日本，音樂電子工業協會（AMEI）佇東京的 MIDI 委員會共同開發而且仝步公告。

MIDI 主要參考的是完整的 MIDI 一鋪零詳細的規格，文件版本九十六庵一，干焦揣有英文版 MMA，或者是日文版 AMEI。雖然講以早的 MMA 網站免費下載所有 MIDI 規格，這馬基本詳細規格連結煞已經予人刪除，阮干焦會當去買實體的參考冊。毋過，大量的輔助材料會當佇網站頂懸免費提著。

==應用==

===標準應用===

* Electronic keyboards（電子琴）： 共合成器佮取樣器內起佇咧電子琴內底，叫做 MIDI 鍵盤（閣叫 _ MIDI 控制器 _）， 抑是音樂工作站 .
* 個人電腦 ( PC )：有裝配內部 MIDI 相容裝置音效卡，或者是有夠運算速度的中央處理器執行軟體音源，配合使用普通音效卡。
* MIDI 介面：用來外接佇無內建 MIDI 功能的裝置。像應用佇咧 USB、FireWire 介面的外接音效卡。另外運用佇類比錄音的輸出，mài-kù 的輸入，TOSLINK　optical audio cable 等。
* 音響控制介面：外觀看起來親像敆帶器運用佇多軌錄音抑是講現場演出的敆帶輸出，有誠濟參數控制的旋鈕抑是控制器用以調整各軌道的效果器抑是音量大細。
* 效果器：應用佇回音，延延 , 合唱等等效果器，可能是比出來像彼大廳、川堂、洗身間、單人類比合唱團抑是甚至飛機起飛等等特殊音效。
* 電子鼓：佇咧打擊枋頂懸安裝觸發器，對應著真實打擊樂器抑是打擊音效斷音。經常會內底建節奏樂句佇咧鼓機抑是節奏器（閣作矣 " beat boxes "）。
* 其他樂器：非傳統樂器抑是 DIY 的自製 MIDI 裝置，抑是會當有 MIDI 轉接（轉譯）能力的裝置。比如講 MIDI gì-tà 和 MIDI 小提琴。

==簡介 MIDI 運作==

===MIDI 音軌訊息的運作===

當 MIDI 放送器演奏著一个音符的時陣，伊隨之共這个音符轉做 MIDI 資訊。一个典型的由鍵盤取的音符的 MIDI 資訊的過程包括：

一 . 使用者以特定速率（閣譯，力度-velocity）演奏中央 C 音符。
二 . 使用者改變揤鍵盤揤鍵的力度-這个技術講號做鍵後觸感（aftertouch）。
三 . 使用者釋放並停止演奏中央 C 音符。

MIDI 資訊傳輸速率達到每秒三石一千兩百五十位。同時其他的相關參數嘛做伙予人轉換。比如講，徙調輪有所變化的時陣，這个資訊嘛將佇咧 MIDI 資訊內底嘛是會當呈現。只要是演奏者演奏音符，樂器就會當自主的完成按呢的數據處理工課。

樂器所演奏的所有音符根據其音名佮音程的無仝，攏有特定的 MIDI 資訊。比如講，任何樂器演奏的中央 C 音符，伊的 MIDI 資訊攏是一致的。予伊所生成的二進位訊號嘛保持一致，數位標準化的傳輸方法是 MIDI 標準的核心。

所有的 MIDI 樂器攏遵循 MIDI 規範說明，予其生的 MIDI 資訊會當誠明確指明具體的音符。藉助著這款的標準佮協定，所有的 MIDI 樂器會當相佮交換資訊，仝時陣嘛會使佮 MIDI 相容的電腦進行訊號交換。MIDI 介面用佇將當前 MIDI 樂器生成的 MIDI 訊號轉做二進位代碼，以予接收端的 MIDI 樂器抑是電腦識別處理。所有的 MIDI 樂器攏有內建接頭。另外咧，過去電腦的音效卡通常嘛有這種內建的 MIDI 五 pin 介面，這馬是漸漸去予 USB 佮 IEEE 一千三百九十四介面取代。

==MIDI 檔案格式==

MIDI 訊息（包括時間的資訊）會被收集佮儲存佇一个電腦檔案內底，啊若這个檔案叫一个 MIDI 檔案，抑是閣較正式來講，一个標準 MIDI 檔案（Standard MIDI File，簡稱 SMF）。

==參見==

* 戴夫 ・ 史密斯
* ABC 記譜法

==參考文獻==

[[分類: 待校正]]