MIDI Specification
- MIDI Specification
概述
MIDI (Musical Instrument Digital Interface),即乐器数字接口,是一种技术标准,它定义了电子音乐设备(例如合成器、采样器、鼓机、电脑)和相关软件之间进行通信的方式。它并非音频信号本身,而是包含关于音符、节奏、音色、控制器等音乐事件的指令。理解 MIDI Specification 对于数字音乐制作、音乐合成、音乐制作软件的应用至关重要。虽然与二元期权看似无关,但理解复杂系统规范的能力,以及对数据流的分析,在金融市场预测中具有潜在的价值,例如,对高频交易数据的解读,或对市场情绪的量化分析。
MIDI 的历史
在 1980 年代初期,不同制造商的电子乐器无法相互通信。每个制造商都有自己的专有协议,导致兼容性问题。为了解决这个问题,一个行业协会(MIDI Manufacturers Association,MMA)开始制定一个标准,最终于 1983 年正式发布了 MIDI 1.0 规范。MIDI 的诞生极大地推动了电子音乐的发展,使得音乐家可以使用各种不同的设备进行创作和表演。 后来,MIDI 2.0 规范发布,旨在克服 MIDI 1.0 的一些局限性,提供更高的分辨率和更丰富的功能。
MIDI 1.0 规范的核心概念
MIDI 1.0 规范定义了一系列的信息类型,这些信息通过单个字节来表示。主要包括以下几个方面:
- MIDI 消息 (MIDI Message): MIDI 通信的基本单位。一个 MIDI 消息通常由一个或多个字节组成,用于指示一个特定的音乐事件。
- 通道 (Channel): MIDI 系统中用于区分不同乐器的通道,范围从 1 到 16。每个通道可以被分配给一个乐器,从而实现多音色演奏。
- 音符 (Note): 表示一个音符的音高和持续时间。
- 控制器 (Controller): 用于控制乐器的各种参数,例如音量、声相、调制等。
- 程序变化 (Program Change): 用于选择乐器上的音色。
- 音高弯曲 (Pitch Bend): 用于改变音符的音高。
- 时钟信号 (Clock Signal): 用于同步不同的 MIDI 设备。
MIDI 消息类型
MIDI 消息可以分为两类:通道消息和系统消息。
- 通道消息 (Channel Messages): 包含通道信息,作用于特定的通道。例如:
* Note On (9x): 启动一个音符。x 代表通道号 (1-16)。 * Note Off (8x): 停止一个音符。x 代表通道号 (1-16)。 * Control Change (Bx): 改变控制器的值。x 代表通道号 (1-16)。 * Program Change (Cx): 改变乐器的音色。x 代表通道号 (1-16)。 * Pitch Bend (Ex): 改变音符的音高。x 代表通道号 (1-16)。
- 系统消息 (System Messages): 不包含通道信息,作用于整个 MIDI 系统。例如:
* System Exclusive (Fx): 用于制造商特定的通信。 * MIDI Time Code (F8): 用于同步音频和视频。 * Song Position Pointer (F2): 用于指示歌曲的位置。 * Song Select (F3): 用于选择歌曲。
十六进制格式 | 描述 | | ||||
9x yy zz | 启动音符,x=通道号,yy=音高,zz=力度 | | 8x yy zz | 停止音符,x=通道号,yy=音高,zz=力度 | | Bx cc vv | 改变控制器,x=通道号,cc=控制器号,vv=控制器值 | | Cx pp | 改变音色,x=通道号,pp=音色号 | | Ex lsb msb | 改变音高,x=通道号,lsb=低位字节,msb=高位字节 | |
MIDI 数据传输方式
MIDI 数据可以通过多种方式传输:
- MIDI 线缆 (MIDI Cable): 传统的 MIDI 传输方式,使用 5-pin DIN 连接器。
- USB MIDI (USB MIDI): 通过 USB 端口进行 MIDI 数据传输,是目前最常用的方式。
- 虚拟 MIDI (Virtual MIDI): 在电脑内部进行 MIDI 数据传输,例如通过 虚拟 MIDI 端口。
- 无线 MIDI (Wireless MIDI): 通过蓝牙或其他无线技术进行 MIDI 数据传输。
了解不同的传输方式有助于选择合适的设备和配置,优化 MIDI 系统的性能。
MIDI 2.0 的改进
MIDI 2.0 规范于 2020 年正式发布,它在 MIDI 1.0 的基础上进行了大量的改进,主要包括:
- 更高的分辨率 (Higher Resolution): MIDI 2.0 提高了音符的力度、音高弯曲和控制器值的分辨率,从而提供更细腻的音乐表现力。
- 属性消息 (Property Messages): MIDI 2.0 引入了属性消息,允许更详细地描述乐器的音色和功能。
- 通道扩展 (Channel Expansion): MIDI 2.0 扩展了通道数量,支持更多的乐器同时演奏。
- 双向通信 (Bidirectional Communication): MIDI 2.0 支持双向通信,允许设备之间交换更多信息。
- Profile Configuration (Profile Configuration): 允许设备提供预定义的配置,简化设置过程。
MIDI 2.0 的引入将为音乐制作带来更多的可能性,并为未来的音乐技术发展奠定基础。
MIDI 在金融市场中的潜在应用 (类比)
虽然 MIDI 本身与金融市场没有直接关系,但其核心概念可以类比于金融数据分析。
- MIDI 消息 <=> 交易信号: MIDI 消息代表音乐事件,而交易信号代表市场变化。
- 通道 <=> 资产类别: MIDI 通道区分乐器,而资产类别区分股票、外汇、期货等。
- 控制器 <=> 技术指标: MIDI 控制器调节音色,而技术指标(例如 移动平均线,RSI,MACD)分析市场趋势。
- MIDI 数据流 <=> 时间序列数据: MIDI 数据流代表音乐的进程,而时间序列数据代表资产价格随时间的变化。
金融分析师可以借鉴 MIDI 规范中对数据组织和传输方式的理解,来更好地处理和分析金融数据。例如,使用类似 MIDI 通道的方式,将不同资产类别的数据进行分类和管理;使用类似 MIDI 控制器的方式,将不同的技术指标进行组合和应用。 此外,对 MIDI 数据流的分析,可以类比于 成交量分析,通过分析数据流的密度和变化,来判断市场趋势的强度和方向。 类似于 MIDI 消息的优先级,也可以类比于交易策略的风险管理,根据信号的强度和可靠性,设置不同的交易头寸和止损点。 套利交易也可以看作是不同“通道”之间的信息同步和利用。
MIDI 应用领域
MIDI 广泛应用于以下领域:
- 音乐制作 (Music Production): MIDI 是数字音乐制作的核心技术,用于编写、编辑和演奏音乐。
- 电子音乐表演 (Electronic Music Performance): MIDI 用于控制电子乐器和软件,实现现场音乐表演。
- 音乐教育 (Music Education): MIDI 用于辅助音乐教学,例如学习乐理、训练演奏技巧等。
- 游戏开发 (Game Development): MIDI 用于制作游戏音乐和音效。
- 机器人控制 (Robot Control): MIDI 可以用于控制机器人,例如控制机器人的动作和声音。
- 互动艺术 (Interactive Art): MIDI 可以用于创建互动艺术装置,例如根据观众的动作产生音乐。
MIDI 文件格式
MIDI 文件通常使用 .mid 扩展名。MIDI 文件包含一系列的 MIDI 消息,这些消息描述了音乐的各个方面。MIDI 文件可以由各种不同的音乐软件打开和编辑。常见的 MIDI 文件格式包括:
- Standard MIDI File (SMF): 最常见的 MIDI 文件格式。
- General MIDI (GM): 一种标准化的 MIDI 音色集,旨在确保 MIDI 音乐在不同的设备上具有一致的音色。
- XG MIDI (XG MIDI): 雅马哈公司开发的 MIDI 音色集。
常用 MIDI 软件
- Logic Pro X: Apple 公司的专业音乐制作软件。
- Ableton Live: 广泛应用于电子音乐制作和现场表演的软件。
- Cubase: Steinberg 公司的专业音乐制作软件。
- FL Studio: Image-Line 公司开发的流行音乐制作软件。
- GarageBand: Apple 公司的入门级音乐制作软件。
总结
MIDI Specification 是数字音乐领域的重要标准,它定义了电子音乐设备之间的通信方式。理解 MIDI 的核心概念、消息类型和传输方式对于音乐制作和表演至关重要。 MIDI 2.0 的发布为未来的音乐技术发展带来了更多的可能性。 尽管与二元期权交易看似无关,但其规范化、数据流和信号处理的概念,可以为金融市场分析提供一些有价值的借鉴。 学习 风险管理,波动率,期权定价 等金融知识,有助于更好地理解市场变化和做出明智的投资决策。 音乐合成 音乐制作软件 虚拟 MIDI 端口 移动平均线 RSI MACD 成交量分析 套利交易 技术分析 期权定价 风险管理 波动率 金融市场 二元期权交易 时间序列数据 交易信号 资产类别 止损点 音乐教育 游戏开发 互动艺术 General MIDI Standard MIDI File USB MIDI MIDI Manufacturers Association MIDI 2.0
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