从文件到音符的中心法则·MIDI
不知道你听没听过上面这段经典的音乐?(🐢:在中东的话最好不要听到它)这其实是Nokia Tune,在1994年由诺基亚采用的手机铃声。
在那个64KB存储就能登月的时代,自然,手机里也没有多大的空间来存储音乐。因此,这其实是一段midi音频。
小小的也很复杂
如果你正在使用windows系统阅读这篇文章,不妨让我们一起来进行下面的操作:打开我的电脑,找到C盘,打开Windows文件夹,打卡Media文件夹。在这里,你能看到Windows系统使用的各种提示音,而这其中,正藏着3个midi文件。让我们来听一听这个onestop.mid。
如果你正在使用手机,请不要担心,我把它放在了下面,你只需要点击播放按钮就可以欣赏这段由九个不同风格的乐段拼成的乐曲。
🐢:嗯~ o(* ̄▽ ̄*)o不错
在这首乐曲中,总共使用了39种不同的乐器,而让我们看一看它的文件大小,只有40KB。这是个什么概念呢,emm~,要不然,让我们再听一首:
就这一声简单的提示音,文件大小达到了惊人的214KB!(🐢:当然也不大啦)正如一条小小的DNA就包含了构成人体的全部信息一样,MIDI也实现了对音频文件的压缩。
MIDI的转录
Musical Instrument Digital Interface,简称MIDI,中文译为乐器数字接口。1982年,国际乐器制造协会设计并公布了这套硬件标准,没错,它其实是一种标准,用来沟通设备与乐器。
MIDI标准可以直接在设备间传输信号,也可是文件的形式,而这种文件格式就是.mid。作为电子乐谱,.mid支持16大类的128种乐器,也就是说,一个.mid文件就可以存储一整只乐队的乐曲。
到这里,你可能会有疑问:我用mp3不是更好,我想录多少种乐器不是都可以?
其实,它们之间有着本质区别。无论是mp3还是aac格式,都是wav文件经过了不同的算法压缩得到的。而wav这个文件格式,来自wave(波)这个单词,也就是说,它们存储了可以直接播放的波形。
而在一个.mid文件中,并不直接存储声音的波形,而是存储了音高,音色,强度,速度(BPM)等数据,所以大小也会小得多,这些信息,被称为声音字符。
MIDI的翻译
现在,我们需要把.mid文件再变回波形给扬声器播放,这里就要用到合成器,而这一过程的专业称呼就是合成音色。
最常用的合成器是波表合成器,之所以叫这个名字,是因为它需要用到乐器音色波形样本,就是波表(或者叫音色库也行)。在播放.mid文件时,合成器会从波表里选择合适的波形样本进行加工拼接实现播放。
由于.mid文件只是一个电子乐谱,所以,想用它演奏出波表以外的声音是不可能的。但是,话又说回来,如果我把波表里的波形换成人声呢?
恭喜你,你刚刚发明了Vocaloid,而这其中,大家最熟悉的音色库,可能就是她
(🐢:猜猜我是谁~洛天依!)
欸欸欸,讲哪去了?让我们说回波表(🐢:你还记得这是啥吧,大概?)。因为不同设备使用的波表并不相同,所以演奏出来的效果也可能并不一样。为了解决这一问题,MIDI协会给出了标准波表格式,也就是.dls,现在,你只需要从网上下载并给不同的设备装上同一套波表,就可以达到一样的播放效果了。
把它刻进.mid里
讲完了.mid文件的播放,下面我们来看一看它到底是如何编写的。当然,你可以通过FL Studio这样的软件直接使用鼠标画出音符,但是,体验最好的方式还是使用支持MIDI的乐器(如MIDI键盘)。还记得我们最开始说的MIDI的中文名吗——乐器数字接口,下面我们就来看一看它到底是如何实现设备与乐器间的通信的。
与文件形式不同,MIDI是通过消息实现设备间的沟通,它的标准接口长这样:
这种接口的通信是单向的,因此需要两个。
随着时代的进步,现在,你也可以通过一根常见的USB数据线实现双向通信。如果你使用的是安卓手机,那么你就已经拥有了一个便携“MIDI键盘”。你只需要打开开发者选项,将USB配置选为MIDI,你的电脑就会将它识别为MIDI设备。
如果你再安装上MIDI Keyboard这样的软件,你就可以直接用它来控制电脑的演奏了。(🐢:当然,你还是需要一个类似FL Studio的电脑软件)
你也可以将MIDI键盘连接手机,这样,你就可以用MIDI键盘控制像库乐队这样的软件演奏不同的乐器,实现随身乐队的效果。
当然,还有许多MIDI的玩法,例如,你可以使用MIDI控制灯光,实现特效钢琴的效果。
(🐢:搜索MIDI路由灯光盒,就可以DIY一个)
你也可以将波表存储到乐器中,每按下一个按键就自动播放一个,这也是大部分电子琴的原理。或者,为什么不直接把.mid文件也存进去,这就是自动演奏。(🐢:说难听点就是假弹)
我不当人啦
现如今,随着存储技术的发展,人们已经不在需要MIDI技术来压缩音频了,MIDI也开始淡出人们的视野。
但是,在专业音乐制作领域,MIDI还有着一席之地。在编曲过程中,比起实际演奏,MIDI可以帮助创作者对乐谱进行精细且高效的修改,减少了对场地和人工的要求。
现在还有一些爱好者用MIDI制作出了一种特殊的乐谱,它们有着极高的每秒音符数量,难以被真正演奏,称作黑乐谱。在这些乐曲中,大量的音符导致MIDI文件甚至可以比mp3文件还要大,也带来了极强的表达效果。最后,让我们来一起欣赏一首吧。
原作者:Syrul_YB
(🐢:四手联弹?十六手也弹不下来!)