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相关知识点：19个
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MIDI（Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口）是数字音乐国际标准。从20世纪80年代初期开始，MIDI逐渐被音乐家和作曲家广泛接受和使用。MIDI是乐器和计算机使用的标准语言，是一套指令（即命令的约定），它指示乐器（即MIDI设备）要做什么、怎么做，如奏出音符、加大音量、生成音效等。这里强调一下，MIDI不是声音信号，而是发给MIDI设备或其他装置并能让它产生声音或执行某个动作的指令。
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MIDI将电子乐器键盘的弹奏信息记录下来，包括键名、力度、时值长短等，这些信息称为MIDI信息。MIDI文件相对于普通声音文件有两大优点：一是所需存储容量小，例如CD-DA格式的波形声音播放1小时的立体声音乐需要600MB的存储容量，而播放同时间的MIDI音乐仅需要400KB左右的存储容量，两者相差1000倍以上；二是编辑修改十分灵活，例如可任意修改曲子的速度、音调，也可以改变乐器等。
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目前，MIDI的标准主要有三个：GS标准、GM标准和XG标准。GS标准是日本罗兰公司于1984年提出的，该标准大大增强了音乐的表现力。1991年，为了更有利于音乐家广泛地使用不同的合成器设备和促进MIDI文件的交流，国际MIDI生产者协会（MMA）制定了通用MIDI标准——GM标准，该标准是在GS标准的基础上制定的。GM标准的提出得到了Windows操作系统的支持，使得数字音乐设备之间的信息交流得到了简化，受到了全世界数字音乐爱好者的一致好评。1994年，YAMAHA公司在GM标准上推出了自己的XG标准的MIDI格式，增加了更多的乐器组，扩大了MIDI标准定义范围，在专业音乐范围内得到了广泛的应用。
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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。例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、加什么伴奏等。要想形成计算机音乐，必须通过音乐合成。
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目前，音乐合成的方法主要有两种：一种是频率调制（Frequency Modulation, FM）合成，另一种是波表合成。早期的ISA声卡普遍使用的是FM合成，目前基本上使用的是波表合成。
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FM合成方式是由波形的组合而产生的，它是使高频震荡波的频率按调制信号规律变换的一种调制方式。采用不同的调制波频率和调制指数可以方便地合成具有不同频谱分布的波形，再现某些乐器的音色，而且可以创造出丰富多彩甚至真实乐器不具备的音色。理论上，波形有无限多组，可以模拟任何声音，但实际上使用得最多的只有通过4个正弦波产生器模拟音色，所以FM合成在发出General MIDI中的乐器声时，其真实效果较差。
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波表合成采用真实的声音样本进行播放，音乐效果更逼真，但由于需要额外的存储器存储音色库，因此成本较高。波表中的钢琴声就是对钢琴声进行录音，再利用PCM编码将钢琴声作为数字信号样本存入ROM中（而FM则是用波形进行模拟的），所以当接口卡要发出钢琴的声音时，波表发出的是真正的钢琴声，而FM则是用波形模拟合成的。
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一个MIDI系统一般需要以下三个基本要素：音序器或音序软件、主键盘和音源。各要素之间的连接通过MIDI接口完成。
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音序器相当于音乐词处理器（word processor），利用音序器可以记录、播放和编辑各种不同MIDI乐器演奏出的乐曲。音序器记录的不是真正的声音，而是MIDI信息。MIDI信息很像印在纸上的乐谱，本身不能直接产生音乐，只是包含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、奏的力度等。
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音序器可以是硬件，也可以是软件，它们的作用过程与专业录音棚里的多轨录音机一样，可以把许多独立的声音记录在音序器里，其区别是音序器只记录演奏时的MIDI数据，而不记录声音；它可以一轨一轨地进行录制，也可以一轨一轨地进行修改，当弹奏键盘音乐时，音序器记录从键盘发来的MIDI数据。一旦把所需要的数据存储下来，就可以播放刚做好的曲子。硬件音序器的音轨数相对少一些，一般为8～16轨，而音序器软件的音轨数一般为64～200轨。
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硬件音序器主要有两类：一类是专门的音序器（如YAMAHA-QY300），还有一类是装在合成器里的音序器（如KORG01/W）。这种硬件音序器具有共同的弱点：不可升级、编辑功能逐渐落后、操作烦琐、界面简单等，所以后期都逐渐被音序软件所代替。
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常用的音序软件一般有：CAKEWALK、CUBASE、MASTERTRACK等。音序软件操作方便、界面简单明了、升级方便、更新换代简单。
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主键盘是向音序器输入音符和部分控制信息的输入设备。主键盘一般有两类：一类是空白控制键盘，这种键盘手感好，但没有音色，还需另配音源；另一类是带有音源的控制键盘，这种键盘有音源，并且有触键力度响应、延音脚踏板、弯音控制轮等功能。
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音源是系统的输出设备，音源的形式较多，可以是一块声卡或一台音源器，也可以是一台带有音源的合成器。
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MIDI规范规定，每种MIDI装置由一个接收器和一个发送器组成。发送器生成符合MIDI格式的消息并向外发送，接收器接收MIDI格式的消息并执行MIDI命令。MIDI收发器可用一种通用的异步收发器互相连接，数据传输速度为31250b/s，每个数据位前后各有一个起始位和一个停止位。
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MIDI端口有三种：MIDI输入（MIDI-In）用来接收从其他MIDI设备发送过来的消息；MIDI输出（MIDI-Out）用来发送本设备产生的原始MIDI消息；MIDI转发（MDI-Thru）用来在MIDI设备之间转发消息。MIDI设备可以同时具有3种端口，但是至少应具有其中一种端口。
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这个系统可以实现MIDI音乐的制作和录音，上图中的调音台的主要功能是将多路输入信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工。
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