|
|
说到数字音频，大家肯定不会陌生，现在谁的手机里还不存几首MP3？0 ?9 A. Q$ F7 |7 F N% o
6 l8 b% B% P2 P/ M, a" X自然界的音频信号是连续的模拟信号，为了让电子设备能够识别并播放音频，需要将模拟型号转换成数字信号。这个过程包含采样、量化、编码三个阶段，我们常见的数字音频文件都是经过这种方式来得到的。MP3的采样率范围为8kHz到48kHz，而wav则使用44.1kHz的采样率。 k7 {) a6 O8 O. P
$ h& T/ t! V! ` X人耳的频率响应范围约为20Hz-20kHz，换算下来，当采样率达到40kHz以上时，人耳就很难分辨数字信号和模拟信号间的差异了。
. M8 |7 N1 C5 ?1 B7 m. b) Y4 o3 r, V5 ?, S/ Y; i
" L \, o. L* k. c- R7 W
2 M( e# ~0 _/ z. X ]2 R
在众多的数字音频格式中，有一种音频格式却没有遵循上述的特点，这个另类就是MIDI。% |3 O! b9 e& @; F4 [( n3 \7 l! [
2 `+ h. D b2 ?9 i0 {, sMIDI的英文全称为Musical Instrument Digital Interface，直译为乐器数字接口。这种编码格式的提出是为了解决各种电声乐器之间通信问题。
( _6 u& {9 A2 |3 x7 d3 e3 e. C, I1 \4 F4 A, J
与常规的音频文件不同，MIDI编码的文件存储的并不是对模拟信号采样后的数字音频信号，而是一系列控制指令。
9 H6 d: n" V& G4 d N! v% p
4 K5 a! {1 R9 z每个MIDI文件开头的4个字节为「4d 54 68 64」，对应的ASCII字符为「MThd」，它表示这个文件是MIDI文件，后续的10个字节则定义了该MIDI文件的一些全局信息，如音轨数、节拍时长等信息，在这14个字节之后的内容就是真正的「音频」部分。
7 |) E! j' U, j( h5 N6 \/ ~+ ?2 H) H5 g( t& J/ f
MIDI的音频部分由一系列的MIDI Event组成，每一个Event可以理解为对当前时刻的音符的描述，包括音符的音高、音色、持续时间、力度等。当我们在PC上播放MIDI音频文件时，PC的声卡就会根据这些Event实时「合成」对应的声音并播放出来，而不是「回放」，这也就决定了MIDI文件的播放效果取决于声卡品质的高低。
9 E0 y; O# M f, m3 ]7 R& t6 j# V# D( ]2 `. s% u1 L+ k
从上文的描述可以看出，MIDI文件其实是数字世界的「五线谱」，它的内容确定了MIDI播放器在什么时刻应该发出何种声音。; d F/ g" B% ]& b: |8 [ I
}9 A4 A) X% VMIDI编码格式在日常生活中并不多见，它主要应用于数字音乐创作领域。由于MIDI文件记录的是一系列原始的音频控制命令，所以它可以很方便的被重新编辑，同时配合丰富的音色库就可以制作出流行音乐。MIDI也可以直接控制各种各样的电子音源，进而「演奏」出独特的音乐效果。
: U! |" m6 n) Y8 } k1 l# f' i( C, }1 e5 E( y& P( N6 U
! q. r K6 E6 c: S# Z! I
, h; X7 x$ `/ q2 S% Y: Y |
|
