midi檔案簡介

常常聽到許多人提到MIDI，到底，MIDI是甚麼呢？MIDI就是Musical Instrument Digital Interface的簡稱，通常被翻譯為「樂器的數位界面」。所謂的「數位介面」，就字面上的意義而言，是指兩種電腦相關周邊器材，以數位化的訊號相互溝通的一種管道及方式。而我們所說的「MIDI」，就是給電子樂器相關周邊專用相互溝通的一種方式。說的更真切一些，MIDI在於電子樂器世界裡扮演的角色，就像是電腦程式語言之於電腦一樣。因為有了電腦程式語言，電腦才知道如何做出有效的動作。而MIDI對於電子樂器的作用，也是大約如此。並且，如同一般我們所熟悉Basic或Java語言一樣，MIDI的傳輸資料的方式也有著自己獨特的語法，只不過MIDI的指令大部份都跟如何演奏樂器、或者影音相關周邊有關。也正因為如此，電子樂器有了MIDI這個介面規格，能讓所有MIDI器材製造廠商，可以依循這個標準來製造他們的器材，才使得不同廠牌的器材可以藉著MIDI這個標準規格來互相溝通，交換資料，甚至做一些主屬的互動關係。
這種交換資料的溝通方式，就像我們在日常生活中，與人用特定的語言交談的方式是一樣。舉例來說，如果我們只會說中文的人，遇到不懂得說中文的外國人，沒有了共同語言，就無法瞭解彼此心意。於是，唯一的解決方式就是需要一種共同語言。樂器也是一樣，假設如果A品牌樂器具MIDI語言能力，B樂器也有MIDI語言能力，那麼，A牌與B牌的樂器就可以藉由MIDI來溝通了。
而MIDI器材間溝通的訊號，就是我們常聽到的MIDI訊息(MIDI Message)。前面說過，由於MIDI是一種數位介面，所以它所傳輸的資料的基本結構，可想而知，是由0與1的數位碼所構成的。這樣的MIDI資料，它的傳輸方法是以1 byte（一個資料位元組，也就是八個資料位元，8 bits)加上其中包含了1個起始位元，以及1個結束位元，總共是10 bits，為一個單位來傳送MIDI必要的資料。而前面所提到，其中八個資料位元，它們是以二進位的八位數字來表達，所以當我們以十進位來換算時，這樣的訊息便可以呈現從0至255之間的數字，所以，這就表示它可以傳送最多256種不同的訊息。
為了要讓兩部MIDI器材做有效的交談，你必須借助某樣東西把兩部MIDI器材連接起來。專為MIDI器材所設計傳送這些MIDI Message的纜線，我們稱之為MIDI Cable。所謂的MIDI Cable，是一種類似RS-232的通訊纜線。在MIDI Cable的幫助下，MIDI Message是使用序列資料傳輸(Serial Data Transmission)。在正常狀況下，它的最高傳送速率可達每秒鐘31,250位元。換言之，這代表一秒中可輸3,125個MIDI訊息碼。而在MIDI器材上連接MIDI Cable的連接埠(Port)，我們就稱為它MIDI連接埠。
或許你會懷疑是否有可能MIDI需送之資料太多而超過了上述的傳送速度上限?若超越時，其現象又為何呢?該種現象稱為MIDI Jam，除非MIDI檔案中包含過多的控制訊息，一般即使是如「飛行的大黃蜂」那麼快而複雜的作品也不至於發生MIDI Jam之現象。有關MIDI控制訊息，請詳見第四章。
說到這裡，或許有人會問，到底什麼樣的東西才叫做 MIDI器材呢？其實很簡單，我們不妨這樣說：
只要有個東西，它若是能處理轉換MIDI訊息的物件，我們都可以將之視為MIDI器材。以廣義的來說，這樣的東西不一定是我們熟知，會發出聲響的電子樂器。比如說，有一個具MIDI連接埠，內含微處理器(Micro processor)的MIDI效果器(Effect)，它因為能藉由MIDI訊息去控制外界輸入的音量與產生特殊的效果音，也一樣能夠反應MIDI訊息。這樣，我們就可以稱它為MIDI器材。以狹義的方面來說，就一般讀者所最常見的，因為鋼琴鍵盤的設計比較能符合傳送MIDI訊息的作用與機能，所以MIDI器材常與鍵盤結合在一起，以方便一般演奏者控制演奏狀態及選擇各種音色、特殊功能等，這就是所謂的MIDI主控鍵盤(MIDI Master Keyboard)了。
而隨著科技的進步，因為微處理器效能的顯著提昇，以及製作成本戲劇化的降低，並且加上市場的需求增加，一張具有MIDI介面的音效卡也不再像往日般地昂貴地令一般人士不敢問津，所以，當你在你的電腦中插上一張具有MIDI介面的音效卡，配合著適當的應用軟體，此時，你的電腦便是一台具有超強處理MIDI功能的工作站。因為微處理器效能的顯著提昇，其他像能夠做即時拾音(Real-time Pick up)，並且附有MIDI功能的吉他及吹管樂器等等的MIDI器材，也被陸續的開發出來，使得MIDI器材更能朝向更專業、更多元化的方向發展。這些，就是我們常聽人提起所謂「MIDI」的概況。

有關MIDI之歷史

提到MIDI的由來，大多數的研究MIDI專家學者一定會提到一九六０年代很重要的兩位學者，一位在美國紐約發明振動器、濾波器及擴大器等電子電路組件的Robert Moog博士(見左圖)，以及在紐澤西貝爾實驗室發明數位類比轉換器(Digital-Analog Converter)的Max Matthews博士 (見右圖)。由於他們的發展成果，使得本世紀的音樂風貌為之丕變，人們可以利用這樣有別於傳統樂器的器材，製造能發出特殊音響效果的東西來，而後，這樣革命性的產品有了一個很別緻的名字：電子合成器（Synthesizer）。

然而，在電子合成器發展的初期，由於製造成本與商業價值上的考量，受限於當時微處理器與相關周邊的價格過於昂貴，而無法使這樣的產品迅速的風行於世。況且，在那個年代的一部合成樂器，通常只能發出一種或是少數幾種的音色，因而在編製複雜的樂曲或音響效果時，往往需要為數不少的合成樂器，才能組合成理想的合奏效果。但是，因為使用多部合成樂器時，個別的音色、操作過程是極其繁雜與瑣碎的。所以，有心的設計人員們便絞盡腦汁想出了一套能使許多部合成樂器共同合作的方法來。這種類似於電腦與電腦間用數據機(Modem) (見圖3)交換資料的方式，來使得電子樂器間能互相溝通的辦法，就是MIDI的前身。不過，當時由於各製造廠商對於電子樂器間能否互相溝通的認知差距甚大，大部份的廠商只在自己的產品上擁有獨自的溝通標準。因此，這時的MIDI仍未成為一種公認的標準。

電子樂器間未能完全互相溝通的問題，一直是各製造廠商爭議性頗大的困擾。時至七０年代末期，由於大型積體電路(VLSI) (見圖4)開發成功，使得微處理器的價格大伏下滑，製造合成樂器的成本顯著地降低。也因為隨著電腦日趨普及，人們開始感受到數位通訊的便捷性。就在一九八二、三年間，附有MIDI功能的Yamaha DX7電子合成樂器 (見圖5)
在全世界創下驚人的銷售量之後，利之所趨，使得原本沒有生產MIDI器材的廠商們紛紛對MIDI施以關愛的眼神，也開始在他們的其它相關產品配置MIDI處理器。至此，歐美與日本的合成樂器製造商方才決定制定互相溝通的系統，使他們製作的相關周邊都可以符合MIDI標準。

有了這樣共識的前提，於是，在一九九三年，由美國的MIDI製造廠商協會(MIDI Manufactures Association)和日本的MIDI標準會議(MIDI Standards Committee)會商之後，對外發佈結果，經過幾次的修訂後，就是目前大家所知的MIDI標準規格─General MIDI 1.0。