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數碼樂器 MIDI 信息執行表

MIDI 標準 (MIDI Standard) 是一個全球通用的電子樂器及電腦音樂標準。透過 MIDI 標準，電子樂器、電腦、採樣器 (Sampler) 和音源器 (Sound Module) 等器材就能有共通的語言，並可透過有線或無線的方式互通消息。不過，縱使 MIDI 標準中所定義的 MIDI 信息 (Message) 是一套標準化的共通語言 (例如 Note On 對於所有 MIDI 樂器來說都是開始發出一個樂音的指令，為所有 MIDI 樂器所能夠明白的)，但不代表所有 MIDI 樂器或器材都能夠辨認和執行一切 MIDI 信息的。有見及此，電子樂器的製造商會在說明書中以一個列表的方式標示，這個列表稱為 MIDI 信息執行表 (MIDI Implementation Chart)。

為何需要有 MIDI 信息執行表

由於不同的 MIDI 器材在設計時，各自有自己獨特的功能，所以它們能夠傳遞和接收的 MIDI 信息亦有所不同。例如一部音源器，其作用是從 MIDI IN 接收電腦或電子合成器所傳來的 MIDI 信息。由於其本身並無琴鍵，樂手不能在它之上彈奏音樂。因此音源器根本不需要配備傳送 MIDI 信息的功能；它只要能夠接收、辨認和執行從 MIDI IN 所收到的信息就夠了。相反，一部本身沒有發聲功能的 MIDI 鍵盤控制器 (Keyboard Controller)，其主要功能是透過 MIDI OUT 傳送演奏者所彈奏的 MIDI 信息到電腦或其他音源器，而不需要接收和執行外來的 MIDI 信息 (所以此類的鍵琴多數是沒有 MIDI IN 插座的，例子可見下圖)。至於合成器，就需要同時有傳送和辨認 MIDI 信息兩方面的功能。

M-Audio Keystation 88 es (圖片來源：M-Audio 網站)

解構 MIDI 信息執行表

正因每個 MIDI 器材功能和設計都不同，它們就各自有自己一套與其功能相關的 MIDI 信息。使用者若要得悉某件 MIDI 器材有關的 MIDI 信息，就必須參看其 MIDI 信息執行表。MIDI 信息執行表，是一個單頁的撮要，記錄該 MIDI 器材所有的 MIDI 功能，即該樂器能夠傳送或辨認 / 執行什麼 MIDI 信息。在執行表上的項目，有時亦會註明該器材在傳送和執行信息上的限制。圖一展示了 Roland SC-7 音源器的 MIDI 信息執行表。MIDI 信息執行表，是一個世界各大生產商都採用的表達方式，用作交代其產品可以傳送或執行哪些 MIDI 信息。因此，若你想更有效地使用 MIDI 樂器或玩電腦音樂，最好也了解一下如何解讀這個撮錄了一切 MIDI 功能的列表。當你學會了看這個執行表，不但對於使用你的 MIDI 器材有莫大幫助，更可在選購 MIDI 樂器時，透過比較不同樂器在其 MIDI 信息執行表中所列出的功能，選出最合符你要求的器材。

圖一： Roland SC-7 音源器的 MIDI 信息執行表

圖二：Roland SC-7 音源器

MIDI 信息執行表，就好比一個濃縮了的產品規格一樣。執行表上方是產品的描述、型號、製表日期和表之版本等資料。執行表的下方是所用符號和 Mode (模式) 之註譯。整個表分成四欄，分別是 MIDI 功能 (Function)、傳送 (Transmitted)、辨認 (Recognized) 及附註 (Remarks)。MIDI 功能欄中有不同的 MIDI 信息之名稱。辨認和執行欄中分別用 ◯ 和 ✕ 來表示該器材是否能夠傳送或執行某種MIDI 信息；而在 ◯  或 ✕ 之後，有時亦會列出相關的限制。附註中會有一些有關相應 MIDI 信息的附加解釋。而在執行表的下方則有一個注意事項 (Notes) 的橫行。

就圖一中所見，由於 Roland SC-7 是一個音源器，所以沒有傳送 MIDI 信息的功能，因此在其執行表上的傳送欄中全部都是 ✕，即沒有提供該項 MIDI 功能之意思。另外在執行表上亦有一些項目不是用 ✕ 標示，而是用 ***** 標示，這代表該項功能在傳送欄中不適用。如果我們對比 KORG M1 合成器的執行表 (圖三)，在傳送和辨認欄中都有 ◯，即它在傳送和辨認 MIDI 信息這兩方面都有提供相關的功能。 

圖三：Korg M1 合成器的 MIDI 信息執行表

圖四：Korg M1 合成器 (來源：Wikipedia)

執行表中的各項 MIDI 功能

在功能欄中的項目，都是 MIDI 標準裡的 MIDI 信息。讓我在下面逐一解釋：

基本信道 (Basic Channel)

顯示該器材能在哪一條 MIDI Channel (信道) 上運作。Default (預設) 即啟動時所用的 MIDI 信道，Changed (已改動) 即啟動後所能作的改動。一般的 MIDI 樂器都能在 1 至 16 中任何一個 MIDI 信道上工作。

模式 (Mode)

MIDI 信道運作的模式共有四種，由控制轉變信息 (Control Change Message) 中的 120 至 127 (信道模式信息：Channel Mode Messages) 所控制。此四種模式會列於執行表的下方，它們分別由 OMNI ON / OFF 及 MONO / POLY 所合而組成。當 OMNI 模式開動時，Roland SC-7 會接收在所有 MIDI 信道中傳送的信息，不會分辨到底信息到底是屬於哪一條信道。當關閉時，SC-7 只會收取與它所屬 MIDI 信道相關的信息。當設定為 MONO ON 時，無論同時所輸入的是多少個音，SC-7 只能奏一個音。當 POLY ON 時，SC-7 可以同時奏多於一個音。一般的預設是 Mode 3，即該 MIDI 器材只能收取所屬 MIDI 信道的信息，但可以同時奏出多於一個音。

樂音編碼 (Note Number)

每一個樂音編碼代表一個音高 (0 – 127)。而執行表上的 Note Number 代表該樂器能傳送或辨認哪些樂音。

按鍵速度 (Velocity) 

在 MIDI 標準中，Velocity 代表按鍵的速度；樂手所彈奏的每一個音，都可以有不同按鍵速度 (力度) 的信息。而根據個別音色的不同設定，不同的按鍵速度既會影響所奏出的音量，有時亦會影響音色上的微細變化。

鍵後觸感 (After Touch) 

鍵後觸感讓電子樂器的演奏者在彈奏一個音之後，可以在按著琴鍵的同時，改變按鍵的力度，從而做出音色上微妙的變化。 鍵後觸感有兩類：Key’s (Polyphonic) Aftertouch，即在按鍵之後是否可以有音量或音色等轉變；Ch’s Aftertouch (Channel Aftertouch)，意即整個 MIDI 信道中只有同一個按鍵後之音量改變。

音高轉變 (Pitch Bend)

演奏者可以透過音高轉變控制器 (如 MIDI 鍵盤左方的「音高控制輪」Pitch Wheel，見圖五) 對所彈奏的音之音高作出不同程度的調節。

控制轉變 (Control Change)

根據 MIDI 標準中對於控制轉變 (簡稱 CC) 信息的設定，最多可以有 128 種。第 1 至 12 項 (CC 0 至 11) 是代表不同的「感情動作」之控制轉變信息，例如：
  • CC 1：Modulation Wheel (簡稱 Mod Wheel，調變控制輪，可用作改變音色，如加入顫音；見圖五)；
  • CC 2：Breath Controller (管樂吹奏力度)；
  • CC 7：Main Volume (MIDI 信道的整體音量)。
而 CC 64：Sustain Pedal 是常用的延音踏板，令已彈奏的音在演奏者的手離開琴鍵之後，仍可繼續延長。至於 CC 120 至 127 則是在上面提過的「信道模式信息」 (參上面第 2 點) 。

圖五：透過 MIDI 樂器上的 Pitch Bend 和
Mod Wheel 可控制音高和音色的轉變
圖片來源：IK Multimedia

音色轉換 (Program Change)

Program 在 MIDI 中的意思是不同的音色  (Patch 或 Timbre)，如鋼琴、弦樂、敲擊樂、甚至特別的音響效果。

圖六：音色轉換信息會改變 MIDI 樂器所奏出的樂器音色

系統專用信息 (System Exclusive Message)

不同的製造商有自己的系統專用信息，用作專有的特別用途，而用途廣範，及隨製造商自己設計使用。例如有些製造商會讓其樂器的用家透過 Sysex 信息將所收錄了的音樂程序 (Sequence) 備份。

系統共同信息 (System Common Messages) 

包括三種信息：「歌曲位置」(Song Position)、「歌曲選擇」(Song Select) 及「調音要求」(Tune Request)。


系統實時信息 (System Real Time Messages) 

包括校時時鐘 (Timing Clock) 的三個指令：「開始」(Start)、「停止」(Stop) 和「繼續」(Continue)。校時時鐘是系統主時鐘所發出的信息，用作對時。其三個指令用於程序器中的歌曲播放。

附助信息 (Auxiliary Messages)

包括 Local ON / OFF (開啟或關閉本機的發聲功能)、All Notes OFF (所有樂音)、Active Sense (主動感應) 及 Reset (重置)。主動感應是為了確保發出信息與接收的器材之間的接駁不會斷開。重置信息會將受位之樂器返回其預設之狀態。

希望透過以上短短的介紹，能幫助讀者了解多一些有關 MIDI 信息及 MIDI 器材的執行表，以便各位讀者在製作和演奏電腦音樂上，及使用合成器、音源器等 MIDI 器材上帶來幫助。


作者：黃逸偉 
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