MIDI Protocol

1. MIDI 协议详解：音乐数字信息的标准

MIDI（Musical Instrument Digital Interface，音乐乐器数字接口）协议，是音乐领域一项至关重要的技术标准。它并非音频信号本身，而是用来描述音乐信息的协议，例如音高、力度、节奏、乐器音色等。对于许多初学者来说，理解MIDI协议是开启数字音乐创作、编辑和表演的关键。本文将深入浅出地介绍MIDI协议，帮助你从零开始掌握这项技术。

MIDI 的诞生与历史

在20世纪80年代初，各种电子乐器制造商各自为政，不同品牌之间的乐器无法互相通信。这意味着你无法用一台 Roland 的合成器来控制一台 Yamaha 的鼓机。为了解决这个问题，1983年，一个由代表Yamaha、Roland、Sequential Circuits等公司的工程师组成的团体制定了MIDI协议，并将其公开，成为了音乐行业的事实标准。MIDI的诞生极大地推动了数字音乐的发展，使得音乐创作更加灵活和便捷。了解音乐技术史有助于理解MIDI的诞生背景。

MIDI 协议的核心概念

MIDI协议的核心在于“消息”（Messages）。这些消息是8位二进制数据，用来指示乐器执行特定的动作。以下是一些关键概念：

**通道 (Channels):** MIDI 有16个通道，每个通道可以被分配给一个乐器或音轨。这意味着你可以通过一个MIDI控制器同时控制16个不同的乐器。
**控制器 (Controllers):** MIDI控制器是用来发送MIDI消息的物理设备，例如MIDI键盘、MIDI吉他、MIDI鼓垫等。
**音色 (Programs):** 每个乐器拥有不同的音色，MIDI协议允许你选择和切换这些音色。音色也被称为“补丁”（Patches）。
**音符 (Notes):** MIDI消息中最重要的部分之一，包含音高（哪个键）、力度（按键的力度）和持续时间等信息。
**时序 (Timing):** MIDI协议定义了时间的精确度，例如每四分之一节拍（PPQN，Pulses Per Quarter Note）。这确保了所有连接的设备同步演奏。
**系统消息 (System Messages):** 用于控制MIDI设备本身，例如设置音量、调整参数等。

MIDI 消息的类型

MIDI消息大致可以分为以下几类：

MIDI 消息类型
消息类型	描述	示例
音符开 (Note On)	指定一个音符开始发声。	音符60（中央C），力度100
音符关 (Note Off)	指定一个音符停止发声。	音符60，力度0
控制变化 (Control Change)	改变乐器的参数，例如音量、声像、颤音等。	控制器7（主音量），值为127
音色选择 (Program Change)	选择乐器的音色。	选择音色编号1 (例如钢琴)
俯仰轮 (Pitch Bend)	改变音符的音高。	俯仰轮值1023，表示向上弯音
系统独占 (System Exclusive)	用于特定厂商的设备，可以传递更复杂的信息。	具体取决于厂商和设备

了解不同类型的MIDI消息对于理解MIDI协议至关重要。

MIDI 通信方式

MIDI通信可以通过多种方式进行：

**MIDI 电缆 (MIDI Cables):** 这是最传统的MIDI通信方式，使用5针DIN连接器。
**USB MIDI:** 通过USB接口进行MIDI通信，现在是最常用的方式。
**虚拟 MIDI (Virtual MIDI):** 在计算机内部创建虚拟的MIDI端口，用于连接不同的软件应用程序。例如，使用音频工作站 (DAW) 连接虚拟乐器。
**无线 MIDI (Wireless MIDI):** 通过蓝牙或其他无线技术进行MIDI通信。

MIDI 应用场景

MIDI协议的应用非常广泛：

**音乐创作:** 使用MIDI键盘连接到DAW，可以轻松地录制和编辑音乐。
**现场表演:** 使用MIDI控制器来控制现场的音色和效果。例如，使用MIDI Foot Controller切换音色。
**音乐教育:** MIDI技术可以帮助学生学习音乐理论和演奏技巧。
**游戏:** 许多音乐游戏使用MIDI协议来接收和处理玩家的输入。
**自动化控制:** MIDI协议可以用于控制舞台灯光、视频等设备。

MIDI 在二元期权交易中的类比

虽然MIDI与二元期权看似毫不相关，但我们可以从概念上进行类比。MIDI消息可以看作是“信号”，这些信号决定了乐器的行为。在二元期权中，“市场信号”（例如价格、成交量、技术指标）决定了交易的结果。

**MIDI通道 -> 交易品种:** 不同的MIDI通道代表不同的乐器，类似于不同的交易品种（例如外汇、股票、商品）。
**音符开/关 -> 看涨/看跌期权:** 音符的开启和关闭可以类比于看涨和看跌期权的选择。
**力度 -> 投资金额:** 音符的力度可以类比于投资金额。力度越大，声音越大，投资金额越高。
**控制器 -> 技术指标:** MIDI控制器可以改变乐器的参数，类似于技术指标可以改变我们对市场的判断。例如，移动平均线、相对强弱指标等。
**时序 -> 到期时间:** MIDI的时序保证了音乐的同步，类似于二元期权的到期时间。
**系统消息 -> 风险管理:** 系统消息可以控制MIDI设备本身，类似于风险管理可以控制交易风险。例如，设置止损点。
**音色选择 -> 交易策略:** 不同的音色代表不同的乐器，类似于不同的交易策略。例如，趋势跟踪、均值回归等。
**MIDI数据流 -> 市场成交量:** MIDI数据流的密度可以类比于市场成交量。成交量越大，数据流越密集。
**MIDI协议 -> 交易规则:** MIDI协议定义了MIDI通信的标准，类似于交易规则定义了二元期权交易的标准。

这种类比有助于理解MIDI协议的复杂性和灵活性，并将其应用于其他领域。

MIDI 2.0: MIDI 协议的未来

MIDI 2.0是MIDI协议的最新版本，它带来了许多新的功能和改进：

**更高的分辨率:** MIDI 2.0提供了更高的分辨率，可以更精确地表达音乐信息。
**双向通信:** MIDI 2.0支持双向通信，这意味着设备可以互相发送和接收信息。
**属性消息:** MIDI 2.0引入了属性消息，可以更灵活地描述乐器的参数。

MIDI 2.0将为音乐创作和表演带来更多的可能性。

总结

MIDI协议是音乐领域一项重要的技术标准，它为音乐创作、编辑和表演提供了强大的工具。理解MIDI协议的核心概念和应用场景，可以帮助你更好地利用数字音乐技术。尽管与二元期权看似无关，但通过类比可以帮助我们理解其复杂性和灵活性，并将其应用于其他领域。持续学习音乐制作软件的使用，并关注音乐行业新闻，将有助于你更好地掌握MIDI技术。

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