MIDI是Musical Instrurment Digital Interface（樂器數字化接口）的縮寫，其含義是電子樂器之間進行信息交換的一種協議，由Dave Smith在1981年提出，并在1983年被廣泛接受并由國際MIDI標準委員會正式確定為MIDI 1.0協議，它規定了電子樂器之間連接的硬件接口和通信規范，由此將不同廠家生產的電子樂器統一起來，正因為MIDI技術的出現，使得電子樂器的范疇進一步擴大，如今具有MIDI接口的聲卡，電子合成器，鍵盤，音源，鼓機等設備都能夠相互連接起來，組成MIDI系統，通過MIDI接口可以完成控制、傳輸信息，MIDI系統已經成為音響系統信號輸入中舉足輕重的一部分。

MIDI技術基礎知識

   1.MIDI接口和設備連接

   MIDI有三種類型的接口形式，即MIDI In（輸入）、MIDI Out（輸出）、MIDI Thru（轉接）。

   MIDI In的作用是接收從其他設備傳來的MIDI信息，MIDI Out的作用是發送設備自己產生的MIDI信息，MIDI Thru是MIDI信息的中繼轉接口，其作用是將輸入口接收的信息精確復制，并把它傳輸到其他MIDI設備，這種設計允許用戶同時控制所連接的多個MIDI設備，在一些低端的設備上沒有MIDI Thru接口，但可以通過獨立的MIDI轉接器提供多個MIDI Thru接口。

   MIDI端口都支持標準的MIDI線纜連接，最長不可超過15:24m，MIDI線纜有屏蔽的雙絞線和兩端的5針DIN插頭（德國工業標準）組成。

   圖5-30所示的是一個簡單的MIDI系統，他由一個MIDI鍵盤控制器和一個MIDI聲音模塊（音源）組成，如果MIDI鍵盤樂器在其內部既包含鍵盤控制器，又包含聲音模塊功能，就稱為合成器，在這些單元中，鍵盤控制器和聲音模塊之間已經有內部連接，這個連接可以通過該設備中的控制功能（local control）對連接打開（ON）或者關閉（OFF）。

   如果在一個MIDI設備上的MIDI IN連接器接收到的信息通過MIDI THRU連接器輸出到另一個MIDI設備，并可以連接多個MIDI設備，這樣就組成了一個復雜的MIDI系統，MIDI鍵盤控制器對MIDI音序器來說是一個輸入設備，而音序器的MIDI OUT端口連接了幾個聲音模塊。

   2.MIDI通道

   每根MIDI線都支持16個邏輯通道，每個邏輯通道可指定一種樂器，這16個通道可以執行獨立的工作，MIDI設備可以根據需要將其設定成對指定通道上傳達的信息產生響應，而不去響應其他通道上傳達的信息。

   3.MIDI信息

   MIDI文件相對于數字音頻文件要小得多，這也成為MIDI技術廣為流行的一個重要原因，數字音頻文件存儲的是將聲音波形經過A/D轉換后的二進制文件，而MIDI文件記錄的是控制信息，真正發生的文件存儲在音源里，MIDI信號是串行數字信號，傳輸速率為31.25Kb/s，這些信息由一些8bit（字節）字符串組成，他們把一系列的命令傳輸給系統內的設備。

   根據MIDI信息的構成，可將MIDI信息分為兩種類型，即狀態字節和數據字節，狀態字節在MIDI信息中用來識別接收設備接收到的獨特MIDI功能和可訪問的通道命令，數據字節用來將與狀態字節相伴而來的觸發的實際數值進行編碼。

   標準MIDI的信息一般由三個字節構成，但也有些信息是由一個或兩個字節組成的，MIDI信息可分為通道信息和系統信息，通道信息中又包含聲音信息和模式信息，系統信息中又包含實時信息、公用信息和專用信息，他們之間的關系如圖5-33所示。

   聲音信息是用來控制樂器聲音的信息，他被送往聲音通道，模式信息是表示樂器的聲音信息響應的信息，他被送往樂器的基本通道，公共信息是對系統的所有設備都起作用的信息，獨占信息是樂器制造廠提供給使用者的信息，他可以具有任意數據的數據字節，系統實時信息的作用是控制整個MIDI系統，使系統能按照時序來執行一系列工作，通道消息規定了樂器在特定通道上接收信息的方式，有本機開關（Local On/Off）、全通道模式關閉（Omni Off）、全通道模式打開（Omni On）、單音模式（Mono Mode）、復音模式（Poly mode）等。

   4.MIDI音色標準

   由于早期的MIDI設備在音色排列上沒有統一的標準，造成不同型號的設備回放同一音樂時會出現音色的偏差，為了彌補這一不足，便出現三種顏色排列方式的標準——GS、GM和XG。

   GS是最早出臺的音色標準，由Roland公司制定并推出的，它完整的定義了128種樂器的統一排列方式，并規定MIDI設備的最大復音數不可少于24個等詳盡的規范

   GM制定于1991年，是在GS標準的基礎上簡化而成的，把GS標準中音色編輯和音色選擇部分去掉了，由于它比較符合眾多中小廠商的口味，一時間成為了業界廣泛接受的標準。

   XG標準是與Roland公司相匹敵的YAMAHA公司于1994年推出的，與GM和GM相比，XG提供了更為強勁的功能和擴展功能，并且兼容以上兩大標準，憑借YAMAHA公司在計算機聲卡方面的優勢，使XG在PC機有著廣闊的用戶群。