¿Cómo hacer música en formato midi?
1. Algunos conceptos preliminares sobre MIDI
Antes de ir al grano, primero comprendamos brevemente el MIDI y comprendamos algunos conceptos preliminares. Esto puede desempeñar un papel "piloto" en nuestra comprensión de la tecnología de síntesis de tablas de ondas.
1. Introducción a MIDI
MIDI es la abreviatura de Musical Instrument Digital Interface, que significa interfaz digital de equipos musicales. Es un protocolo de comunicación unificado entre instrumentos musicales electrónicos y entre instrumentos musicales electrónicos y computadoras. Desde su aparición a principios de los años 1980, ha experimentado un largo período de desarrollo y ahora se ha convertido en sinónimo de música por ordenador. Podemos entenderlo en términos generales como un término general para sintetizadores electrónicos y música por computadora, incluidos significados relacionados como protocolos, equipos, etc.
2. Tres estándares
Dado que los primeros equipos MIDI no tenían un estándar unificado para la disposición tímbrica de los instrumentos musicales, también se producían desviaciones tímbricas cuando diferentes modelos de equipos reproducían lo mismo. pieza de música. Para compensar esta deficiencia, surgieron estándares para arreglos tímbricos como GS, GM y XG.
La razón por la que GS ocupa el primer lugar es porque se lanzó primero y fue desarrollado y lanzado por ROLAND, una empresa muy conocida en la industria. ROLAND es un fabricante de instrumentos musicales electrónicos muy famoso en Japón. Los teclados electrónicos, las fuentes de sonido MIDI y las tablas de ondas suaves que produce y desarrollan son muy conocidos. Por lo tanto, GS tiene bastante autoridad. Define completamente la disposición unificada de 128 instrumentos musicales y estipula que el número máximo de polifonías de equipos MIDI no debe ser inferior a 24 y otras especificaciones detalladas.
El estándar GM se basa en el GS y está convenientemente simplificado. Debido a que se adapta más a los gustos de muchos pequeños y medianos fabricantes, se ha convertido en un estándar ampliamente aceptado en la industria.
YAMAHA, la única empresa que puede rivalizar con ROLAND en instrumentos musicales electrónicos, no se quedó atrás y lanzó su propio estándar: XG en 1994. En comparación con GM y GS, XG ofrece funciones más potentes y capacidades de expansión de primera clase, y es totalmente compatible con los dos estándares anteriores. Y confiando en las ventajas de YAMAHA en tarjetas de sonido para computadoras, XG tiene una amplia base de usuarios de PC.
3. La naturaleza de los archivos MIDI
Hoy en día, podemos encontrar a menudo muchos archivos de música con extensiones MID y RMI en algunos programas de juegos y entretenimiento. El formato MIDI más utilizado. Algunos amigos pueden sorprenderse al descubrir que una canción MIDI de aproximadamente 4 minutos de duración tiene una capacidad de sólo más de cien K bytes. El archivo de música con forma de onda (*.WAV) de la misma longitud tiene un tamaño de hasta 40 MB. Incluso el MP3 que ha sido comprimido en una proporción alta tiene un tamaño de 4 MB. En comparación, ¿por qué el MIDI es tan pequeño y exquisito? Porque los archivos MIDI no registran cuantitativamente los cambios de sonido de la música en cada momento como WAV o MP3. Es solo un "lenguaje musical" descriptivo que solo necesita expresar la información de la música que se va a reproducir. Por ejemplo, "En un momento determinado, qué instrumento se utilizó, con qué nota empezó, con qué tono terminó, qué acompañamiento se añadió", etc. Las decenas de K de espacio que ocupa esta información es sólo una gota en el océano para los discos duros de gran capacidad actuales. Y su tamaño compacto se ha convertido en uno de los factores que hacen que el MIDI sea cada vez más popular.
4. Método de síntesis de reproducción de archivos MIDI
Dado que el archivo MIDI es solo una descripción de la música y no contiene ninguna información de sonido para la reproducción, entonces cada hermosa canción ¿Cómo es la música por computadora? reproducido por nuestra tarjeta de sonido? Esto requiere varias formas de síntesis. En lo que respecta a las tarjetas de sonido de computadora, los métodos más comunes son la síntesis FM y la síntesis de tabla de ondas. El primero se usaba principalmente en tarjetas de sonido ISA anteriores. FM es la abreviatura en inglés de "modulación de frecuencia". Utiliza el principio de oscilación del sonido para sintetizar MIDI.
Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología en sí y al hecho de que la mayoría de estas tarjetas de sonido utilizan chips baratos de la serie YAMAHA OPL, el efecto es naturalmente muy pobre, mientras que la síntesis de tabla de ondas es mucho mejor.
2. Tecnología de síntesis MIDI
1. Síntesis FM
La síntesis FM se basa en el principio de Fourier: una forma de onda de cualquier forma puede explicarse mediante la superposición de varias ondas sinusoidales. Simula las formas de onda de varios instrumentos musicales a través de ondas sinusoidales. Sin embargo, como en el mercado civil las tarjetas de sonido sólo tienen de 2 a 3 osciladores de FM, el efecto es muy pobre y la reputación de FM queda arruinada. De hecho, la FM en el ámbito profesional suele tener unos 20 osciladores y el efecto ya es muy bueno.
2. Síntesis de muestreo
Cuando hablamos de síntesis de tabla de ondas, primero debemos mencionar el muestreo. Una muestra suele ser una muestra de un sonido, como el sonido C medio de un piano. Se supone que si se pueden grabar todos los sonidos, cuando se sinteticen, sólo será necesario reproducir las muestras de sonido. Por lo tanto, si es posible, puedes grabar completamente el sonido de las 88 teclas del piano y luego reproducir la forma de onda. El efecto será muy realista, ¿verdad?
3. Síntesis de tabla de ondas
La ventaja de la síntesis de muestreo es que puede proporcionar el efecto de restauración más perfecto, pero tiene una gran desventaja: el problema de capacidad. Imagine un instrumento musical, como un piano, con 88 teclas. y varios Con diferentes volúmenes, el número total de muestras alcanzará 88 * N. Suponiendo que una muestra requiere 1 MB, ¿qué tamaño deben tener tantas muestras? Así nació la síntesis de tabla de ondas. La síntesis de tabla de ondas utiliza un determinado algoritmo para simular los efectos de infinitos tipos de muestras con un número limitado de muestras reales, es decir, los efectos de instrumentos musicales reales. La síntesis de tabla de ondas procesa las muestras subiendo, bajando, ganando (aumentando el volumen) o atenuando (disminuyendo el volumen) y luego genera la forma de onda procesada. Una de las desventajas de la síntesis de tabla de ondas es que la tabla de ondas de algunos dispositivos es fija y no se puede reemplazar.
4. Síntesis de modelado físico
Síntesis de modelado físico: consiste en simular el sonido de instrumentos reales estableciendo un modelo acústico de instrumentos reales. Debido a la gran cantidad de modelos matemáticos y físicos utilizados, no es necesario realizar muestreos, pero sí una potencia informática extremadamente potente. ¡El modelado físico es extremadamente eficaz para restaurar instrumentos de viento y cuerda! Pero también hay desventajas. Si la desventaja del muestreo es que está "muerto", entonces la desventaja de la síntesis del modelado físico es que el modelo es demasiado general y no puede describir algunas de las personalidades especiales de un instrumento específico. Por ejemplo, los pianos y violines de diferentes marcas tienen timbres diferentes.
3. El presente y futuro de la síntesis MIDI
1. SoundFont
SoundFont es una tecnología de síntesis de muestreo comúnmente utilizada en el campo de la producción musical civil en la actualidad. Su característica es que la tabla de ondas y las muestras se pueden reemplazar a voluntad, por lo que esta tecnología tiene una escalabilidad infinita. Además de las innovadoras tarjetas de sonido de nivel AWE32 y superiores que admiten Soundfont, una gran cantidad de software de síntesis ahora también es compatible con Soundfont.
2. GIGA Studio
Este es un muestreo suave que actualmente es popular en el campo profesional. Su característica o su única ventaja es que puede brindar soporte para muestreo a nivel de capacidad de GB (que miedo...). Debido a que GigaStudio utiliza la interfaz GSIF, la tarjeta de sonido que utiliza esta interfaz puede alcanzar una velocidad de respuesta de síntesis casi en tiempo real. Con solo una tarjeta de audio que admita GSIF, la síntesis y el muestreo MIDI se vuelven muy simples y convenientes.
3. Fuente de sonido plug-in
También es un tipo de muestreo de software o tabla de ondas. Los formatos principales son VSTi y DXi. Es decir, la fuente de sonido utilizada en Cubase o Cakewalk Sonar.
MIDI se ha desarrollado a un nivel muy alto ahora. En la actualidad, se puede decir que la parte de síntesis MIDI es "suave". Los músicos de hoy se han vuelto cada vez más dependientes de los instrumentos MIDI sintéticos en lugar de los instrumentos reales. Se puede decir que dentro de dos años, el futuro de los instrumentos MIDI quedará claro.
Cuatro. Estándares de medición de la calidad del timbre del sintetizador MIDI y del rendimiento del sintetizador
1. Capacidad
En teoría, cuanto mayor sea la capacidad de un sonido, más realista será su reproducción. Por tanto, la capacidad es un criterio muy importante para la calidad de un sintetizador MIDI.
2. Polifonía
Se refiere a cuántos sonidos puede emitir un dispositivo al mismo tiempo. Por ejemplo, Sound Blaster Live! afirma que su polifonía es 1024, lo que significa que puede emitir 1024 sonidos al mismo tiempo.
3. Algoritmos y otros
Además de los dos elementos anteriores, lo más importante es el algoritmo. Se puede decir que la calidad de un sintetizador MIDI se determina mediante el muestreo del 60% y el algoritmo del 40%. La característica más sorprendente de un algoritmo es la cantidad de parámetros que puede proporcionar. En términos generales, cuantos más parámetros haya, mayor será el margen de ajuste y mejor será el efecto.
5. La composición de un sistema de música por ordenador
El sistema de música por ordenador más simple consta de un ordenador, un sintetizador de hardware (o sintetizador de software o fuente de sonido) y un teclado MIDI (dispositivo de entrada). El coste total es de más de 20.000 yuanes y si utiliza un sintetizador de software, el coste será incluso menor.
A continuación se presenta una introducción a varios dispositivos:
1. Sintetizador: Tradicionalmente, es un instrumento electrónico que utiliza un oscilador para producir sonido. Al realizar diversos procesamientos en las formas de onda generadas por el oscilador, se pueden sintetizar nuevos sonidos, por eso se le llama sintetizador.
2. Generador de Tonos: Si se quita la parte del teclado del sintetizador y solo queda el módulo de sonido, se llama generador de tonos.
3. Sampler: Los timbres integrados de los sintetizadores y fuentes de sonido generalmente son fijos y no se pueden reemplazar. ¿No sería mejor si se pudiera cambiar el timbre como en un CD? Así nació el sampler. El sampler no es sólo una fuente de sonido que puede cambiar el timbre, sino que también tiene una función de muestreo.
VST, DX, VSTI, DXI Explicación del concepto·VST
VST es la abreviatura de Virtual Studio Technology. Se basa en la tecnología de efectos del software de Steinberg y básicamente existe en forma de enchufe. -ins. , puede ejecutarse en la mayoría del software de música profesional actual y puede proporcionar procesamiento de efectos de muy alta calidad con menor latencia en plataformas de hardware que admitan controladores ASIO. Para lograr el mejor efecto de VST (es decir, con una latencia muy baja), la tarjeta de sonido debe ser compatible con ASIO.
Los efectos VST cubren casi todos los efectos utilizados en la producción musical y, debido a la apertura de la tecnología VST, muchos grandes fabricantes, pequeños fabricantes e incluso particulares han desarrollado innumerables efectos VST, algunos de los cuales tienen mucho éxito. y efectos prácticos Incluso la producción cinematográfica de Hoolaiwu utiliza los mejores efectos proporcionados por estos complementos VST.
El software de música que puede utilizar estos complementos VST se denomina host VST. Los más utilizados incluyen Samplitude (versión 7.0 y posteriores), Cubase VST32, Cubase SX, Wave Lab, FruityLoops, Orion, Project5. etc. Los efectos VST se utilizan para procesar audio, por lo que deben cargarse en la pista de audio para su uso. Las pistas MIDI no pueden usar efectos VST.
·¿DX?
DX es la abreviatura de DirectX. Es una tecnología de efectos de software basada en la tecnología de interfaz DirectX de Microsoft. Básicamente existe en forma de complemento y puede ejecutarse en el 99% del software de música profesional para PC actual. (sin exagerar)), que puede proporcionar procesamiento de efectos de muy alta calidad con menor latencia en una plataforma de hardware que admita controladores WDM.
Los efectores DX cubren casi todos los efectos utilizados en la producción musical y, debido a la apertura de la tecnología DirectX, muchos grandes fabricantes, pequeños fabricantes e incluso particulares han desarrollado innumerables efectores DX, algunos de los cuales tienen mucho éxito. y efectos prácticos Incluso la producción cinematográfica de Hoolaiwu utiliza los mejores efectos proporcionados por estos complementos DX.
El software de música que puede utilizar estos complementos DX se llama host DX. Hay más hosts DX que cualquier otro tipo de hosts de complementos (99, como se mencionó anteriormente, incluyen Samplitude, Cubase y Sound Forge, Wave Lab, SONAR, Cakewalk, FruityLoops, Orion y muchos más. Los efectos DX se utilizan para procesar audio, por lo que deben cargarse en la pista de audio para su uso. Las pistas MIDI no pueden utilizar efectos DX.
·VSTi
VSTi es la abreviatura de Virtual Studio Technology Instruments. Se basa en la tecnología de instrumentos virtuales de Steinberg. Básicamente existe en forma de complementos y puede ejecutarse en la mayoría. software profesional actual En términos de software de música, las plataformas de hardware que admiten controladores ASIO pueden proporcionar procesamiento de efectos de muy alta calidad con menor latencia. Para lograr los mejores resultados de VSTi (es decir, con muy baja latencia), la tarjeta de sonido debe ser compatible con ASIO.
El sintetizador de software VSTi es diferente de los efectos VST. Controla pistas MIDI. Cada complemento VSTi le proporciona una gran cantidad de timbres y un rico control de parámetros para crear sus propios timbres únicos. Diferentes VSTi tienen diferentes métodos de síntesis de timbre. Los sintetizadores Wavetable, sintetizadores analógicos, sintetizadores FM, VSTi pueden ser todos competentes.
El software de música que puede utilizar estos complementos VSTi se llama VSTi host. Los más utilizados incluyen Samplitude (versión 7.0 y posteriores), Cubase VST32, Cubase SX, FruityLoops, Orion, Project5, etc. Los instrumentos virtuales VSTi pueden considerarse fuentes de sonido suaves, por lo que sólo pueden cargarse en pistas MIDI.
·DXi
DXi es la abreviatura de DirectX Instrument. Es una tecnología de sintetizador suave desarrollada independientemente por Cakewalk basada en DirectX. Básicamente, también existe en forma de complementos. Ahora solo se puede ejecutar en SONAR (nota: Cakewalk no es compatible con DXi, Cakewalk se discontinuará en 9.0 y será reemplazado por SONAR), una plataforma de hardware que admite controladores WDM puede proporcionar sonidos sintéticos de muy alta calidad con menor latencia. .
El sintetizador de software DXi es diferente del efector DX. Controla la pista MIDI. Cada complemento DXi le proporciona una gran cantidad de timbres y un rico control de parámetros para crear sus propios timbres únicos. Diferentes DXi tienen diferentes métodos de síntesis de timbre. Se pueden utilizar sintetizadores Wavetable, sintetizadores analógicos, sintetizadores FM y DXi.