第一講 MIDI簡介

教會聖樂編曲製作MIDI

4-9 第一講 MIDI簡介

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

3-8 自動編曲(band_in_a_box9)

4-10 音樂要素：節奏 next

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荒漠甘泉五合一

你進站：2026年10月15日

時間是：23時55分16秒

■ 中文荒漠甘泉（10月15日）

十月十五日「心裏慌亂，便都昏迷、」約伯記四一章25節神為了祂的榮耀而常常使用一切的人事物來達成祂的計劃，那些人事物則必需先行徹底地破碎。祂接納凡是痛悔與破碎的心為祭，正如當初神在雅博渡口打垮了雅各的天然力量，然後神給雅各祝福。在何烈山摩西用他的杖擊打磐石，而泉水流出為渴民之需。基甸所選出的三百勇士，當他們攻入米甸人營中的時候，打破了手中的瓶子，亮出了火把，向驚慌恐懼的敵人直衝。又如那一位窮寡婦她打碎瓶而流出的油，神卻大大的以祝福補償給她。那王后以斯帖，她不惜生命的危險，她堅定不移的心去朝見異邦的王，而拯救以色列民於死亡之邊緣。更如主耶穌剝開五餅二魚分飼五千之眾。再看馬利亞打破了玉瓶，那真哪噠香膏之馨香充滿了屋宇，主耶穌亦是如此，祂被荊棘刺傷、被鞭打，被釘十字架、被槍刺肋旁，終於祂在木頭上身體裂開，祂的寶血如生命流出，使罪人得以蒙恩。一粒麥子若不落在地裏死了，就不會結出子粒來，如此推想，在歷世歷代，在傳記中，在各種成長中的一切生命，神必須先使它破碎。假使有人在財富上被破碎，或在個性上被破碎，或在雄心大志上被破碎，或在情感上被破碎，這一切的一切破碎的工作，乃是聖靈在作，我們遭遇到這些，似乎是全然無助了，無望了，因為我們的無助無望，纔顯明瞭神的榮耀。先知以賽亞說：「羔羊被獻於祭壇上」。

■ 英文荒漠甘泉（10月15日）

October 15 " By reason of breakings they purify themselves."(Job 41:25.) ＧOD uses most for His glory those people and things which are most perfectly broken. The sacrifices He accepts are broken and contrite hearts. It was the breaking down of Jacob's natural strength at peniel that got him where God could clothe him with spiritual power. It was breaking the surface of the rock at Horeb, by the stroke of Moses' rod, that let out the cool waters to thirsty people. 　It was when the 300 elect soldiers under Gideon broke their pitchers, a type of breaking themselves, that the hidden lights shone forth to the consternation of their adversaries. It was when the poor widow broke the seal of the little pot of oil, and poured it forth, that God multiplied it to pay her debts and supply means of support. 　It was when Esther risked her life and broke through the rigid etiquette of a heathen court, that she obtained favor to rescue her people from death. It was when Jesus took the five loaves and broke them, that the bread was multiplied in the very act of breaking, sufficient to feed five thousand. It was when Mary broke her beautiful alabaster box, rendering it henceforth useless, that the pent-up perfume filled the house. It was when Jesus allowed His precious body to be broken to pieces by thorns and nails and spear, that His inner life was poured out, like a crystal ocean, for thirsty sinners to drink and live. 　It is when a beautiful grain of corn is broken up in the earth by DEATH, that its inner heart sprouts forth and bears hundreds of other grains, And thus, on and on, through all history, and all biography, and all vegetation, and all spiritual life, God must have BROKEN THINGS. 　Those who are broken in wealth, and broken in self-will, and broken in their ambitions, and broken in their beautiful ideals, and broken in worldly reputation, and broken in their affections, and broken ofttimes in health; those who are despised and seem utterly forlorn and helpless, the Holy Ghost is seizing upon, and using for God's glory. "The lame take the prev," Issiah tells us.

■ 永活之泉（10月15日）

十月十五日　邪惡的己你無法得知神聖的愛在其本身內，直到你發現聖愛之靈已產生了。因愛是完全的平安和喜樂，從不安中釋放不僅有喜樂，而且無論遇到任何事都能保持喜樂。愛是神的自己，無論那裏有愛就為天然生命帶來福份和快樂，使其復得失去的完全，成為義人，得與神有未曾想過的和好。當較智慧的受造物從屬神墮落到自己，他便發現他的生命只有自我而沒有神，除了做各樣的惡事，沒有，也無法找到任何東西。貪婪、嫉妒、驕傲和忿怒是與自我不可分的本性，假如我們要做件實在是好或壞的事，就全怕這回因樂從中作祟；它們會隱藏而且活躍地在我們裏面，然後使我們到與神完全隔絕之地步或滿有毒蟲野獸的地牢；自我的怪獸善於偽裝成一個善良的外衣，能察顏觀色，作很美的禱告和極長的講道，並滿有生命的大能，以不變偽君子的外貌作稅吏和罪人之事。治死老我，使其無能為力，不是憑天然生命的能力可辦到的，只有一個簡易治死老我的方法，這是每個人都垂手可得，能以實行而永不失敗的方法。「如果你要問什麼是那個真實、簡易、直接而無誤的方法！那就是忍耐、溫柔、謙卑的與神和好，如此才可以完全治死肉體。」這有個基督徒生命中較難的功課，是有關老我的真理，它可怕的能力、訣要和宇宙的規律，並使我們固守於知識使我們傾向罪惡，從此很少人深信自己完全無能，並順服神相信祂的大愛，除非我們憑信心將老我釘死在耶穌基督裏面，否則我們無法對付它，只有靠聖靈而有的信心，以溫柔、溫和、謙卑地順服神，藉基督所作的大能，這在父神眼目中看為極美。

■ 中文屬天日子（10月15日）

十月十五日　宣教師使命的鎖鑰「祂為我們的罪作了挽回祭，不是單為我們的罪，也是為普天下的罪。」約翰一書二章2節宣教師使命的鎖鑰，是耶穌基督的挽回祭。拿基督教任何方面的工作──醫治方面，拯救與成聖方面……，是有限制的。「神的羔羊，除去世人罪孽的！」（約一29）那是無限制的。宣教師的使命，是以耶穌基督作我們罪的挽回祭，為無限制的特點，同時他是浸透在那種啟示裡的一個人。宣教師的鎖鑰是把基督的生命的特點，重行宣佈出來，不是宣佈祂的仁愛，祂的善德，祂的啟示的父道；是祂為我們的罪作了挽回祭。宣教師的使命，不是愛國，他是不問國籍，不問個人，而全世界的一個公民。當聖靈來到，祂不考慮我的夙好，而領我去與主耶穌聯合為一。一個宣教師，須與他的主夫子的憲章組織成一片；他不應宣傳他自己的見解，卻要宣傳神的羔羊。加入一個團體，傳說耶穌基督為我所作的是易事，要變成一個利用神力治病的人是易事，要變成一個特別成聖形式的人是易事，要變成專靠聖靈施洗的人也是易事。保羅並不說──「如果我不宣傳基督為我作的，我便有禍了，」但說──「我若不傳福音，我便有禍了！」「神的羔羊，背負世人罪孽的！」──就是福音！

■ 中文上海嗎哪（10月15日）

十月十五日「信就是……未見之事的確據。」希伯來書十一章1節真正的信心就像把信投入郵筒之後，就不再掛心郵件是否會寄到。但是信心不完全的人則既不敢放手寄信，又要問為什麼還沒有回信。在我桌上有些我幾個星期前所寫的信件，因為我不確定那些信封上的地址以及信的內容是否正確，所以我一直沒有寄出那些信。當然，那些信也就對我和他人沒有任何幫助；除非我放手把信都寄出去，並且信任郵局的服務，否則這些信永遠也無法成就任何事。信心也是如此，當我們一旦放手交給神，祂就能開始動工。在詩篇卅七篇5節說：「當將你的事交託耶和華，並倚靠祂，祂就必成全。」換言之，我們得先交託，祂才能成全。信心乃是接受神所賜禮物。我們可以僅只相信，來到主前交託、休息，但是惟有我們開始接受神所賜的一切，擁有讓祂內住管理我們的權利之後，我們方能完全得著這些祝福。