3-1 第一講 MIDI簡介
主要內容
• 聲音本質與聽覺特性
• 聲音質量的度量
• 聲音信號數字化
• 音樂的基礎知識
• 電子音樂合成技術
• 電子樂器數字界面(MIDI)
聲音的本質
聲音的分類
• 波形聲音
• 語音 80-3400Hz
• 音樂
聲音的三要素
• 音調、音強、音色為聲音的三要素。
• 音強(響度)取決於聲音的幅度(分貝)。
• 音調取決於聲音的頻率。
• 音色是由混入基音的泛音所決定的。
聲音的聽覺特性
• 人的耳朵對聲音強度的回應成對數形式
• 聲音的方向性
• 聲音的掩蔽特性(時域掩蔽、頻域掩蔽、MP3)
聲音質量的度量
• 聲音的質量與聲音的帶寬有關,一般來說頻率範圍越寬,聲音質量也就越高。
聲音信號數字化
• 聲音信號是典型的連續信號,不僅在時間上是連續的,而且在幅度上也是連續的。
• 聲音進入計算機的第一步就是數字化,數字化實際上就是采樣和量化。
聲音信號數字化
• 採樣(sampling)︰將聲音信號在時間上離散化,即每隔相等的一段時間抽取一個信號樣本。
聲音信號數字化
• 量化(quantization)︰將連續的信號幅度離散化。如果幅度的劃分是等間隔的,稱為線性量化,否則為非線性量化。
聲音信號數字化
• 采樣頻率
• 奈奎斯特理論指出︰采樣頻率不應低於聲音信號最高頻率的兩倍,這樣就能把以數字表達的聲音還原成原來的聲音,稱為無損數字化。
• fs >= 2fmax
• 話音信號最高頻率約為3.4kHz,所以採樣頻率取為8kHz。
聲音信號數字化
• 采樣精度: 每個聲音樣本的數字化位數反映了聲音波形幅度的采樣精度。
音樂
• 中國音樂起初是與巫術和宗教活動聯繫在一起的,舜作¡§韶¡¨、禹作¡§大夏¡¨、武王作¡§大武¡¨,¡§樂¡¨被孔夫子列為¡§六藝¡¨之一 。後來,音樂從宗教中漸漸脫離出來,成為一種獨立的藝術。
• 以小提琴為例,當它的A弦振動時,並不僅僅是整根弦在振動,這根弦的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一¡K¡K處都在振動著。於是,整根弦的振動產生了最主要的頻率,我們稱之為基音,而弦長的二分之一、三分之一、四分之一等處的振動則產生了一些次要的頻率,我們稱之為泛音。
• 如果一個物體振動所發出的泛音為基音的整數倍,這個音就會具有清晰可辨的音高,我們稱之為樂音,如鋼琴,小提琴等發出的都是樂音;如果泛音是基音的非整數倍,這個音就不具備清晰可辨的音高,我們稱之為噪音,如汽車發動機、計算機風扇等發出的都是噪音。
音樂的四要素
• 音高︰由基音的頻率決定。即¡§Do¡¨¡§Re¡¨¡§Mi¡¨等音符。
• 響度︰由聲波的振幅決定。
• 音色︰由基音與泛音的比例、泛音的分佈、泛音隨時間的衰減變化決定。不同發音源(樂器)的材質、形狀不同,其泛音的排列組合也不同,也就構成了這一物體特殊的音色。
• 時值︰樂音振動的持續時間,即節奏。
電子音樂合成
• 使用電子元器件(計算機)生成音樂的技術稱為電子音樂合成。電子音樂合成器又稱為¡§魔音琴¡¨。
• 電子音樂合成方法分為兩大類︰
頻率調製(FM)合成法
• 數字式頻率調製合成法,簡稱為FM合成法。
• FM電子合成器先由震盪器產生一個載波作為基音,然後再產生若干個調製波帶著許多泛音加在載波之上,您可以對這個組合加以任意調整,然後加上典型的聲音包絡線(ADSR),再透過數控濾波器和數控放大器送往數字/類比轉換器,從而形成最後的音響。
• 由於一個物體不可能總是一成不變的振動,所以它的頻率和振幅都會隨著時間的改變而改變,並最終趨於靜止。我們把一聲音的發展過程分為四個階段,分別是觸發、衰減、保持和消失。這四個階段我們統稱為¡§包絡¡¨ 。包絡的發生時間,也決定了一個樂音的時值。
頻率調製(FM)合成法
樂音樣本合成法
• 樂音樣本合成法是把真實樂器發出的聲音以數字的形式記錄下來,播放時再加以調整、修飾和放大,生成各種音階的音符。
• 樂音樣本通常放在ROM晶片上,播放時以查表的模式給出,所以這種合成器又叫做波表(wave table)合成器。
樂音樣本合成法
Wavetable合成器的衡量標準
軟體波表與DLS
• 軟體波表,故名思義就是用軟體來類比硬體波表合成器,它的原理跟硬體波表完全一樣,只不過硬波表是把樂器的波形存放到ROM裡,在需要的時候直接調用;而軟波表是把樂器的波形存到硬碟上的某一個檔案裡,在需要的時候透過CPU運算調用。所以,軟波表會佔用比較多的CPU資源。著名的軟波表有YAMAHA公司的S-YXG系列和ROLAND公司的VSC系列,還有韓國COWON公司的JET-MIDI。
• 由於硬波表價格難以令大眾接受並且不易升級,於是就有了價格便宜的DLS(Downloadable Sound Modules)波表合成技術,這是個介於硬波表和軟波表之間的東西。雖然它能把波表存儲在硬碟上,使用時再調入內存然後透過聲卡上的專用音效晶片來處理。
電子樂器數字界面(MIDI)
• 電子樂器數字界面(musical instrument digital interface, MIDI)是用於在音樂合成器、電子樂器、音序器和計算機之間交換音樂訊息的一種標準協議。從80年代初問世至今,MIDI經歷了長時間的發展,現已成為電腦音樂的代名詞。
電子樂器數字界面(MIDI)
• MIDI實質上是由MIDI控制單元(或MIDI檔案)產生的指示電子音樂合成器要做什麼、怎么做(如演奏某個音符、加大音量、生成音響效果)的一套標準指令。MIDI不是聲音信號,在MIDI電纜上傳送的不是聲音,而是動作指令。
電子樂器數字界面(MIDI)
• 由於MIDI只是記錄音樂訊息的數字代碼,所以生成的檔案比較小,便於傳播,也便於編輯修改 。
• MIDI音樂常作為背景音樂。
• 與Mp3、Wav等音頻格式不同的是MIDI的播放質量很大程度上取決於硬體或軟體的音源環境,也就是說同樣的MIDI檔案在不同的電腦上可能有非常明顯的效果差別,究其原因是因為它們調用的波表音色庫不一樣 。
MIDI的物理界面標準 ,MIDI設備的連接 ,MIDI的通道概念
今天: | ![]() ![]() ![]() ![]() |
昨天: | ![]() ![]() ![]() ![]() |
總計: | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
"He opened not his mouth." (Isa. 53:7)
HOW much grace it requires to bear a misunderstanding rightly, and to receive an unkind judgment in holy sweetness! Nothing tests the Christian character more than to have some evil thing said about him. This is the file that soon proves whether we are electro-plate or solid gold. If we could only know the blessings that lie hidden in our trials we would say like David, when Shimei cursed him, "Let him curse;...it may be...that the Lord will requite me good for his cursing this day."
Some people get easily turned aside from the grandeur of their life-work by pursuing their own grievances and enemies, until their life gets turned into one little petty whirl of warfare. It is like a nest of hornets. You may disperse the hornets, but you will probably get terribly stung, and get nothing for your pains, for even their honey is not worth a search.
God give us more of His Spirit, "who, when he was reviled, reviled not again"; but "committed himself to him that judgeth righteously." "Consider him that endureth such contradiction of sinners against himself."
-A. B. Simpson.
"Before you" He trod all the path of woe,
He took the sharp thrusts with His head bent low.
He knew deepest sorrow and pain and grief,
He knew long endurance without relief,
He took all the bitter from death's deep cup,
He kept not a blood-drop but gave all up.
"Before you" and for you, He won the fight
To bring you to glory and realms of light.
-L.S.P.
「寶座中的羔羊必牧養他們。」「羔羊無論往那裏去,他們都跟隨祂。」啟示錄七章17節,十四章4節
誰說「我要永遠與你同在」?如果我們明瞭能每天支取祂的給予,那我們必須花時間認識祂。祂是誰?沒有比寶座中被殺的羔羊更能形容祂了!羔羊在祂極其謙卑敬拜神的榮耀,祂邀請與祂親近,傚法祂的樣式。
反覆誦讀奇妙的啟示錄十五章,且到這屬天極大思想深深刻在我心中:當天上降下災禍,而長老帶著一群人在羔羊前祟拜,並有這些蒙恩及所有受造物的讚美。如祂能每天內住在我生命之中,犧牲與我同行,成為我的力量、我的喜樂並我大能的保護者;如這只是一個啟示,祂不可能內住在我裏面,則我們必須要順服並讚美祂,才能使祂的救贖工作成就在我身上。
哦!基督徒啊!深信這住在寶座中羔羊確實就是無所不能、存到永遠又有慈愛神的化身,而且深信羔羊要成為大能的牧者、信實的看護者;而這些都能在今天每個時刻成為事實,以彰顯祂的大愛。
「既然樂意將兒子啟示在我心裡。」加拉太書一章15—16節
如果耶穌基督要重生我,困難在那裡呢?困難就在我的遺傳,這是我所無能為力的;我不聖潔,也不像聖潔,如果耶穌基督只向我說應當聖潔,祂的教訓就種下了失望的種子。但耶穌基督如果是一個重生者,是能將祂的聖潔放進我的裡面。那麼,當祂說應當聖潔的時候,我就明白祂所要的是甚麼。救贖的意思,是耶穌基督將祂裡面的遺傳性,放進人的裡面,而祂所給人的一切標準,都是根據那種性質:祂的教訓,無不適於祂所放入的生命。我在道德上所能做的,不過是同意神在耶穌基督的十字架上,對於罪的判決。
新約之論重生,就是一個人為需要聖靈的感覺所佔據,神便將聖靈放進他的心靈,而他的心靈,就因神兒子的靈興奮起來──「直等到基督成形在你們心裡。」(加四19)救贖的奇蹟,就是神將一種新的性情放進我的裡面,因此,得以生活在一種絕對新的生活中。當我達到需要的邊緣,而知我自己的力量有限時,耶穌說:「你是有福的。」但是我要達到那裡。如若我不感覺需要,神不能勉強把耶穌基督裡面所有的性質,放進我這具有自由人權的裡面。
罪性怎樣因一人而進入人類,聖靈也就怎樣因另一人而進入人類;救贖的意義,是我人能得脫離遺傳的罪,還要藉著耶穌基督接受一種無玷無污的遺傳──就是聖靈。
「以法蓮與外邦人攙雜……」何西阿書七章8節
先學習把神放在第一是件很重要的事。惟有我們在學會這個功課以後,神才會不擔心地把其他東西賜給我們。
只要是我們過分地追求一些物質,勝過追求神,那麼這些東西就是我們的偶像。然而當我們能以神為滿足,則其他一切對我們而言都失去魅力;那時,神才會把我們所渴慕的賜給我們,因為祂知道我們不會再以物質為偶像。而且,在我們所得的一切事上,我們甚至都能用來榮耀祂。
如果我們不以物質、祝福本身為滿足,那麼財富、房子、田地、朋友、兒孫,都不是壞事。
假使我們在靈裡能勝過一切,而只以神本身為滿足。那麼對我們來說,神所給我們的祝福,即變成神充滿我們的管道。例如在我們房子周圍的小羊,會使我們與大牧人的心連結在一起。而友情及親情則會變成滿了祂的愛的福杯。銀行裡的股票、每一項投資,我們也可以用來分享祂的豐富、延伸祂的恩典。