MIDI History

1. MIDI History

MIDI (Musical Instrument Digital Interface，音乐乐器数字接口) 是一种技术标准，它定义了电子音乐设备、计算机和乐器之间通信的方式。它并非一种声音技术，而是一种控制信息协议。理解 MIDI 的历史对于理解现代音乐制作、电子音乐乃至游戏音频至关重要。本文将深入探讨 MIDI 的发展历程，从其起源、标准化过程、技术演进，到其对音乐产业的影响。

起源：模拟控制的局限性

在 20 世纪 70 年代初，电子音乐逐渐兴起。合成器（合成器）开始被广泛应用，但当时不同的合成器之间无法直接通信。每个合成器都有其独特的控制电压标准，这意味着一个合成器的控制器（如键盘）无法控制另一个合成器的声音参数。这种不兼容性极大地限制了音乐创作的可能性。

早期的电子音乐家们使用模拟控制电压（CV）和门信号来控制合成器。CV 控制音高、音量等，门信号控制声音的开启和关闭。然而，CV 系统存在诸多问题：

**缺乏标准化：** 不同的制造商使用不同的电压范围和极性，导致设备之间的兼容性差。
**信号衰减：** CV 信号在传输过程中会衰减，导致控制不准确。
**线缆繁琐：** 连接多个设备需要大量的线缆，增加了复杂性和出错的可能性。
**缺乏数据存储：** 模拟信号无法被轻易存储和编辑。

这些局限性促使音乐家和工程师们寻求一种更可靠、更灵活的解决方案。

奠基：Sequential Circuits 和 Roland 的尝试

20 世纪 70 年代中期，Sequential Circuits 和 Roland 这两家公司开始独立探索数字控制的可能性。

**Sequential Circuits Prophet-5 (1978):** Prophet-5 是第一款使用微处理器来存储和回忆音色的合成器。虽然它仍然使用模拟控制电压，但它展示了数字技术在合成器中的潜力。它也引入了“程序”的概念，允许音乐家保存和调用不同的声音设置。
**Roland Parallel System (1981):** Roland 工程师 Ikutaro Kakehashi 领导团队开发了一种名为 “Parallel System” 的数字通信协议。这个系统允许 Roland 的设备（如 Jupiter-8 合成器和 TR-808 节奏机）互相通信。虽然它并不完全是 MIDI，但它为 MIDI 的发展奠定了基础。Parallel System 使用并行数据传输，速度较快，但成本较高且线缆复杂。

标准化：MIDI 1.0 的诞生

意识到行业需要一个统一的标准，Dave Smith（Sequential Circuits 的创始人）和 Ikutaro Kakehashi 决定合作开发一种通用的数字通信协议。1982 年，他们共同发布了 MIDI 1.0 规范，标志着 MIDI 的正式诞生。

MIDI 1.0 的关键特性包括：

**串行通信：** MIDI 使用串行数据传输，降低了成本和线缆的复杂性。
**标准化协议：** MIDI 定义了明确的数据格式和通信协议，确保不同制造商的设备可以互相兼容。
**16 个通道：** MIDI 支持 16 个通道，允许一个 MIDI 设备控制多个乐器或声音。
**控制信息：** MIDI 传输的是控制信息，而不是音频信号。这些信息包括音符的音高、音量、时长、调制等。
**实时性：** MIDI 协议设计为实时运作，以确保音乐演奏的流畅性。

MIDI 1.0 的发布迅速获得了业界的广泛支持，并迅速成为电子音乐的标准。它极大地简化了音乐制作流程，并促进了电子音乐的创作和发展。

技术演进：MIDI 1.0 的扩展和改进

MIDI 1.0 并非一成不变。在接下来的几十年里，不断有新的扩展和改进被引入，以增强 MIDI 的功能和灵活性。

**MIDI Implementation Chart：** 定义了每个设备支持的 MIDI 功能和消息类型。MIDI Implementation Chart
**System Exclusive (SysEx)：** 允许制造商定义自己的 MIDI 消息，用于控制其特定设备的功能。System Exclusive
**General MIDI (GM)：** 一种标准化的音色映射方案，确保在不同的 MIDI 设备上播放相同的音符时，声音保持一致。General MIDI
**MIDI Time Code (MTC)：** 允许 MIDI 设备与其他设备（如录音机或视频设备）同步。MIDI Time Code
**MIDI Show Control (MSC)：** 用于控制灯光、视频等舞台设备。MIDI Show Control

这些扩展和改进使得 MIDI 能够适应不断变化的技术和音乐创作需求。

MIDI 在音乐产业的影响

MIDI 对音乐产业产生了深远的影响：

**简化音乐制作：** MIDI 使得音乐家能够轻松地控制和编辑音乐，无需再依赖于繁琐的模拟控制。
**促进了电子音乐的发展：** MIDI 为电子音乐家提供了强大的创作工具，促进了电子音乐的蓬勃发展。
**推动了音乐软件的发展：** MIDI 成为音乐软件（如 DAW，数字音频工作站）的核心技术，使得音乐制作更加便捷和高效。
**改变了音乐教育：** MIDI 使得音乐教育更加普及和便捷，学生可以使用 MIDI 键盘和软件学习音乐。
**游戏音频：** MIDI 被广泛应用于游戏音频制作，用于控制游戏中的音乐和音效。游戏音频

MIDI 2.0：未来的展望

尽管 MIDI 1.0 已经非常成功，但它也存在一些局限性，例如分辨率有限、双向通信能力不足等。为了解决这些问题，美国 MIDI 制造商协会 (MMA) 和日本电子乐器制造商协会 (AIME) 共同开发了 MIDI 2.0 规范。

MIDI 2.0 的主要改进包括：

**更高分辨率：** MIDI 2.0 增加了控制信息的精度，使得音乐家能够更精细地控制声音参数。
**双向通信：** MIDI 2.0 允许设备之间进行双向通信，使得设备可以互相查询和控制。
**Property Exchange：** 允许设备交换有关其功能和参数的信息。
**Per-Note Controllers：** 允许为每个音符分配不同的控制器信息。
**UMIDI (Universal MIDI Interface)：** 一种新的物理接口标准，旨在提高 MIDI 信号的可靠性和安全性。

MIDI 2.0 旨在解决 MIDI 1.0 的局限性，并为未来的音乐创作提供更强大的工具。虽然 MIDI 2.0 的普及还需要时间，但它代表了 MIDI 技术发展的方向。

MIDI 与成交量分析、技术分析和交易策略

虽然 MIDI 主要应用于音乐领域，但其数据传输和控制的特性，可以类比于金融领域的成交量分析、技术分析和交易策略。例如：

**MIDI 消息的频率:** 可以比作金融市场的**成交量**，高频率的消息可能意味着活跃的“音乐活动”。成交量分析
**MIDI 控制器的数值变化:** 可以比作金融市场的**价格波动**，数值的上升或下降代表着音乐参数的变化。技术分析
**MIDI 程序切换:** 可以比作金融市场的**交易策略**，不同的程序代表不同的“投资组合”。交易策略
**MIDI 协议的标准化:** 类似于金融市场的**监管规则**，确保了不同设备之间的“交易”可以顺利进行。金融监管
**SysEx 消息:** 可以比作金融市场的**衍生品**，提供了更复杂的控制和定制功能。金融衍生品
**MIDI Time Code (MTC):** 可以比作金融市场的**时间序列分析**，用于同步和分析音乐事件的发生时间。时间序列分析
**MIDI Implementation Chart:** 可以比作金融市场的**风险披露**，告知用户设备的功能和限制。风险管理
**MIDI 通道:** 可以比作金融市场的**市场细分**，不同的通道代表不同的“资产类别”。资产配置
**MIDI 效果器:** 可以比作金融市场的**对冲策略**，用于调整和优化音乐信号。风险对冲
**MIDI 合成器:** 可以比作金融市场的**算法交易**，自动生成音乐信号。算法交易
**MIDI 键盘:** 可以比作金融市场的**交易终端**，用于输入控制指令。在线交易
**MIDI 音序器:** 可以比作金融市场的**量化分析**，用于分析和预测音乐趋势。量化分析
**MIDI 滤波器:** 可以比作金融市场的**风险控制**，用于过滤和限制音乐信号。风险控制
**MIDI 路由:** 可以比作金融市场的**资金流动**，控制 MIDI 信号的传输路径。资金管理
**MIDI 数据压缩:** 可以比作金融市场的**数据挖掘**，提取 MIDI 数据的关键信息。数据挖掘

虽然这种类比并非完全准确，但它可以帮助我们理解 MIDI 技术的本质，以及其在不同领域的应用潜力。

总结

MIDI 的历史是一部技术创新和行业合作的历史。从最初的模拟控制的局限性，到 MIDI 1.0 的诞生，再到 MIDI 2.0 的发展，MIDI 始终在不断演进，以满足音乐创作的需求。MIDI 不仅改变了音乐制作的方式，也对音乐产业产生了深远的影响。随着 MIDI 2.0 的普及，我们有理由相信，MIDI 将在未来的音乐创作中继续发挥重要作用。合成器 DAW 游戏音频 MIDI Implementation Chart System Exclusive General MIDI MIDI Time Code MIDI Show Control 成交量分析技术分析交易策略金融监管金融衍生品时间序列分析风险管理资产配置风险对冲算法交易在线交易量化分析风险控制资金管理数据挖掘音频接口音乐信息检索音乐制作软件

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