MIDI是Musical Instrurment Digital Interface（樂器數(shù)字化接口）的縮寫，其含義是電子樂器之間進(jìn)行信息交換的一種協(xié)議，由Dave Smith在1981年提出，并在1983年被廣泛接受并由國際MIDI標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正式確定為MIDI 1.0協(xié)議，它規(guī)定了電子樂器之間連接的硬件接口和通信規(guī)范，由此將不同廠家生產(chǎn)的電子樂器統(tǒng)一起來，正因?yàn)镸IDI技術(shù)的出現(xiàn)，使得電子樂器的范疇進(jìn)一步擴(kuò)大，如今具有MIDI接口的聲卡，電子合成器，鍵盤，音源，鼓機(jī)等設(shè)備都能夠相互連接起來，組成MIDI系統(tǒng)，通過MIDI接口可以完成控制、傳輸信息，MIDI系統(tǒng)已經(jīng)成為音響系統(tǒng)信號(hào)輸入中舉足輕重的一部分。

MIDI技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

   1.MIDI接口和設(shè)備連接

   MIDI有三種類型的接口形式，即MIDI In（輸入）、MIDI Out（輸出）、MIDI Thru（轉(zhuǎn)接）。

   MIDI In的作用是接收從其他設(shè)備傳來的MIDI信息，MIDI Out的作用是發(fā)送設(shè)備自己產(chǎn)生的MIDI信息，MIDI Thru是MIDI信息的中繼轉(zhuǎn)接口，其作用是將輸入口接收的信息精確復(fù)制，并把它傳輸?shù)狡渌鸐IDI設(shè)備，這種設(shè)計(jì)允許用戶同時(shí)控制所連接的多個(gè)MIDI設(shè)備，在一些低端的設(shè)備上沒有MIDI Thru接口，但可以通過獨(dú)立的MIDI轉(zhuǎn)接器提供多個(gè)MIDI Thru接口。

   MIDI端口都支持標(biāo)準(zhǔn)的MIDI線纜連接，最長不可超過15:24m，MIDI線纜有屏蔽的雙絞線和兩端的5針DIN插頭（德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）組成。

   圖5-30所示的是一個(gè)簡單的MIDI系統(tǒng)，他由一個(gè)MIDI鍵盤控制器和一個(gè)MIDI聲音模塊（音源）組成，如果MIDI鍵盤樂器在其內(nèi)部既包含鍵盤控制器，又包含聲音模塊功能，就稱為合成器，在這些單元中，鍵盤控制器和聲音模塊之間已經(jīng)有內(nèi)部連接，這個(gè)連接可以通過該設(shè)備中的控制功能（local control）對連接打開（ON）或者關(guān)閉（OFF）。

   如果在一個(gè)MIDI設(shè)備上的MIDI IN連接器接收到的信息通過MIDI THRU連接器輸出到另一個(gè)MIDI設(shè)備，并可以連接多個(gè)MIDI設(shè)備，這樣就組成了一個(gè)復(fù)雜的MIDI系統(tǒng)，MIDI鍵盤控制器對MIDI音序器來說是一個(gè)輸入設(shè)備，而音序器的MIDI OUT端口連接了幾個(gè)聲音模塊。

   2.MIDI通道

   每根MIDI線都支持16個(gè)邏輯通道，每個(gè)邏輯通道可指定一種樂器，這16個(gè)通道可以執(zhí)行獨(dú)立的工作，MIDI設(shè)備可以根據(jù)需要將其設(shè)定成對指定通道上傳達(dá)的信息產(chǎn)生響應(yīng)，而不去響應(yīng)其他通道上傳達(dá)的信息。

   3.MIDI信息

   MIDI文件相對于數(shù)字音頻文件要小得多，這也成為MIDI技術(shù)廣為流行的一個(gè)重要原因，數(shù)字音頻文件存儲(chǔ)的是將聲音波形經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制文件，而MIDI文件記錄的是控制信息，真正發(fā)生的文件存儲(chǔ)在音源里，MIDI信號(hào)是串行數(shù)字信號(hào)，傳輸速率為31.25Kb/s，這些信息由一些8bit（字節(jié)）字符串組成，他們把一系列的命令傳輸給系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備。

   根據(jù)MIDI信息的構(gòu)成，可將MIDI信息分為兩種類型，即狀態(tài)字節(jié)和數(shù)據(jù)字節(jié)，狀態(tài)字節(jié)在MIDI信息中用來識(shí)別接收設(shè)備接收到的獨(dú)特MIDI功能和可訪問的通道命令，數(shù)據(jù)字節(jié)用來將與狀態(tài)字節(jié)相伴而來的觸發(fā)的實(shí)際數(shù)值進(jìn)行編碼。

   標(biāo)準(zhǔn)MIDI的信息一般由三個(gè)字節(jié)構(gòu)成，但也有些信息是由一個(gè)或兩個(gè)字節(jié)組成的，MIDI信息可分為通道信息和系統(tǒng)信息，通道信息中又包含聲音信息和模式信息，系統(tǒng)信息中又包含實(shí)時(shí)信息、公用信息和專用信息，他們之間的關(guān)系如圖5-33所示。

   聲音信息是用來控制樂器聲音的信息，他被送往聲音通道，模式信息是表示樂器的聲音信息響應(yīng)的信息，他被送往樂器的基本通道，公共信息是對系統(tǒng)的所有設(shè)備都起作用的信息，獨(dú)占信息是樂器制造廠提供給使用者的信息，他可以具有任意數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字節(jié)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息的作用是控制整個(gè)MIDI系統(tǒng)，使系統(tǒng)能按照時(shí)序來執(zhí)行一系列工作，通道消息規(guī)定了樂器在特定通道上接收信息的方式，有本機(jī)開關(guān)（Local On/Off）、全通道模式關(guān)閉（Omni Off）、全通道模式打開（Omni On）、單音模式（Mono Mode）、復(fù)音模式（Poly mode）等。

   4.MIDI音色標(biāo)準(zhǔn)

   由于早期的MIDI設(shè)備在音色排列上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成不同型號(hào)的設(shè)備回放同一音樂時(shí)會(huì)出現(xiàn)音色的偏差，為了彌補(bǔ)這一不足，便出現(xiàn)三種顏色排列方式的標(biāo)準(zhǔn)——GS、GM和XG。

   GS是最早出臺(tái)的音色標(biāo)準(zhǔn)，由Roland公司制定并推出的，它完整的定義了128種樂器的統(tǒng)一排列方式，并規(guī)定MIDI設(shè)備的最大復(fù)音數(shù)不可少于24個(gè)等詳盡的規(guī)范

   GM制定于1991年，是在GS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上簡化而成的，把GS標(biāo)準(zhǔn)中音色編輯和音色選擇部分去掉了，由于它比較符合眾多中小廠商的口味，一時(shí)間成為了業(yè)界廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)。

   XG標(biāo)準(zhǔn)是與Roland公司相匹敵的YAMAHA公司于1994年推出的，與GM和GM相比，XG提供了更為強(qiáng)勁的功能和擴(kuò)展功能，并且兼容以上兩大標(biāo)準(zhǔn)，憑借YAMAHA公司在計(jì)算機(jī)聲卡方面的優(yōu)勢，使XG在PC機(jī)有著廣闊的用戶群。