MIDI简介.ppt

1、MIDI在吉他編曲上的應用,研究生：黃裕韡指導教授：趙春棠,研究動機與目的,使用不同的媒體，如聲音、影像、文字、動畫等等來傳達資訊，我們稱為多媒體。用電腦處理多媒體呈現和儲存時所採取的各種方法，我們稱為多媒體技術。在音效媒體中，以MIDI具有較小的梢案結構，多媒體電腦的硬體支援，且高度的整合性，為最佳的音樂媒體格式在1983年出現了第一個數位樂器界面(MIDI, Musical Instrument Digital Interface),研究動機與目的,MIDI提供一種電子樂器之間連結、控制的通訊介面。研究的主要目的在於推廣MIDI的應用層次。因為過去大多以鋼琴的五線譜為主，很少有對吉他方式的

2、六線譜。,MIDI基本規格,第一個MIDI電子合成器是由美國的Sequential Circuits公司於1983年所研發的。MIDI規格的發展歷程：1983年3月MIDI Time Code (MTC) 。1987年5月SCSI Musical Data Interchange (SMDI) 。1991年7月標準的MIDI檔案。1991年7月MIDI Show Control (MSC) 。,MIDI基本規格,目前MIDI由美國的MIDI Manufactures Association, MMA，international MIDI Association, IMA及日本的Japanese

3、 MIDI Standard Committee, JMSC等組織負責制定及維護MIDI規格。MIDI標準1.0版定訂了下列規格標準MIDI的三個輸出入埠。MIDI訊息的基本模式。每一種型式MIDI Message的格式及基本內容。16個MIDI頻道。,MIDI基本規格,Pin2：接地,Pin4：訊號線，方向不可相反,Pin5：訊號線，方向不可相反,Pin1：無作用,Pin3：無作用,MIDI的時間單位,MIDI程式一個即時系統，需要即時處理使用者的輸入訊息，因此必須有精確的時間單位。MIDI的時間單位為”tick”，代表音樂上一拍的區隔等分。若拍速為每分鐘100拍，每拍120個tick，則一

4、個tick的時間為0.005秒,MIDI訊息資料結構,MIDI分為兩種格式，第一個格式為表示命令，稱為狀態位元組，第二個格式為配合命令的資料位元組。MIDI訊息通常以一個狀態位元組帶著二個資料位元組，共三個bytes組成一道指令。,狀態位元組(Status Bytes),一個Status Bytes有8個bit分為下列三個部分Byte ID：Bit7識別位元。在此為位元組的最高位元MSB (Most Significant bit)，此位元為1時，代表這整個Byte為一個Status Byte。Command/Message ID：Bit6、5、4，它有3個bit的寛度，用來表示MIDI Me

5、ssage的命令種類。Channel ID：Bit3、2、1、0這4個bits就是用來表示MIDI規格中所定的16個頻道。其中在System Message裡，這個部份不代表MIDI Channel，而代表訊息種類。,狀態位元組(Status Bytes),資料位元組(Data Bytes),Data Byte分為二個部分Byte ID：Bit7識別位元。它和Status Byte相反，Data Byte的識別位元為0。Bit60，共7個bits表示資料值。7個bits共可表示0127個數值，這也表示了在MIDI的世界裡，量的表示法多為0127。,Status Byte與Data Bytes之

6、關係,MIDI訊息,頻道訊息,頻道聲音訊息Note Off：停止發音命令。後面接的為音高，再為音量。Note No：開始發音命令。後面接的為音高，再為音量。PKP Aftertouch：全名為Polyphonic Key Pressure為多音琴鍵觸壓值。後面接的為音高，再為音量。可增加彈奏的響度、亮度及顫音。Control Change：此為控制編號，後面接的為資料值。Program Change：切換音色，後面接的為音色編號。Channel Aftertouch：頻道觸壓值。後面接的為觸壓值。Pitch Bend：音高輪盤。作用在使發音的音高變調，摸擬滑音的動作。,頻道訊息,頻道模式訊息A

7、ll Sound Off：關閉所有聲音。Reset All Controller：所有項目重新設為初始狀態。Local Control：設定音源模組發聲的開關。All Note Off：停止所有在發聲的音符。Omni On/Off/Poly/Mono：Omni On：表示接收全部MIDI In Port的資料。Omni Off：此為標準模式，只接收屬於本機Channel的資料。Poly：表示可以同時發一個音以上，可以彈和弦。Mono：僅能單音發聲。,系統訊息,系統一般訊息此為對於MIDI系統的整體性設定，每個MIDI設備都會受這個訊息的影響。這個訊息是與MIDI Time Code有關的MID

8、I命令。系統即時訊息和同步功能有關的MIDI命令。系統專屬訊息系統專屬訊息是給同廠牌的MIDI設備之間互相交換訊息用的。主要的功能是傳輸音色資料，在同一廠牌的音色資料可以共享。,MIDI檔案結構,MIDI檔是由Chunk所組成，包含了二種型式的Chunk：Header Chunk及Track Chunk。一個MIDI檔只有一個Header Chunk，用來記錄基本格式資料，其後可以接一個或數個Track Chunk用來記錄音符資料及MIDI命令資料。,Header Chunk（標頭區塊）,區塊識別碼：為個bytes的識別字元區塊長度：用個bytes來表示Header Chunk的資料長度檔案楁

9、式：個bytes表示種格式格式：單軌格式，表示在Header Chunk後僅接著一個Track Chunk格式：同步多軌格式，表示在Header Chunk之後可以銜接多個Track Chunk並且在播放時多軌同時處理格式：非同步多軌格式，可包含多個Track Chunk，且每一個音軌擁有自己的速度資料軌道數：記錄MIDI檔中有多少個Track Chunk區隔：指定計時的方式，分為兩種格式：一為隨時間計時，屬於MIDI格式，另一為制定的時間碼，為SMPTE Time Code格式。,Track Chunk（軌道區塊）,區塊識別碼：為個bytes的識別字元。區塊長度：用個bytes來表示Trac

10、k Chunk的資料長度。軌道事件：相關音符的資料，包括Delta Time與Event。Delta Time：下一個Event與前一個Event的時間間隔，並沒有固定長度，其單位為tick。Event：可分為Meta Event、MIDI Event及SysEx Event。Meta Event：非MIDI訊息的重要資訊。MIDI Event：為任何一個MIDI訊息碼。SysEx Event：此為MIDI System Exclusive訊息。,MIDI檔案（單音）,4D 54 68 64：為識別位元。00 00 00 00：為資料長度。00 01：表示檔案格式為，為同步多軌。00 02：表

11、示有2個Track Chunk。,MIDI檔案,00 F0：將一拍分成F016=24010等分。4D 54 72 6B：為識別位元。00 00 00 13：為資料長度。00：將Delta Time設為0。,MIDI檔案,FF 58 04：為Meta Event (FF)型號，58代表拍子記號，接著個bytes的資料。04 02：指每小節有四(04)拍，四分音符(22)為一拍。18 08：1816=2410個MIDI Clock中有8個32分音符。00：將Delta Time設為0。,MIDI檔案,FF 51 03：為Meta Event (FF)型號，51代表拍速，接著3個bytes的資料。0

12、9 27 C0：0927C0轉為十進位為600000，由於單位採用微秒（10-6)，故得到一拍為0.6秒，故一分鐘有100拍。00：將Delta Time設為0 。FF 2F 00：結束此軌。,MIDI檔案,4D 54 72 6B：為識別位元。00 00 00 0D：為資料長度。00：將Delta Time設為0 。90 3C 50：表示Note ON在Channel 0，彈奏中央C (Do)，力道為5016。,MIDI檔案,81 40：為Delta Time，時間為192tick，實際時間為192tick x(1beat/240tick)x(1min/100beats)x(60sec/1mi

13、n)=0.48秒。80 3C 40：Note Off 在中央C。00：將Delta Time設為0 。FF 2F 00：結束區塊。,MIDI檔案（合音）,要發出合音的話，只要在90 3C 50後加上為0的Delta Time再加上要發出的音，結束發音的方法也是一樣的。,References,1Tim Kientzle, ”A programmers Guide To Sound”, 1998.2Eleanor Selfridge, “Beyond MIDI The handbook of Musical Codes”, 1997.3Robert L. Wick, “Electronic and Computer music An Annotated Bibliography, 1997.4Joseph Rothstein, “MIDI:A Comprehensive introduction 2nd Edition”, 1995.5Christian Braut, “The Musicians Guide to MIDI”, SYBEX Inc., 1994.6Scott Jarol, Anthony Potts, “Visual Basic 5 Multimedia Adventure Set”, 1998.,Thanks for your attention!,