插件时代MIDI标准的现状和成因

MIDI协议1.0自1983年正式到现在已经有二十多年的时间，作为电子音乐领域中具有划时代意义的一个标准，随着音乐工业技术的发展已经深入到电子音乐、计算机音乐领域中的各个层面。

近几年，随着插件技术的兴起，过去纯粹的用硬件音源、硬件效果器来进行音乐制作的模式已经悄悄被“制作平台（宿主软件）＋插件”的软件工作站制作模式所代替。那么，当新型的音源插件在替换原先硬件音源工作职能的时候，我们不禁会想，依赖于硬件合成器而诞生的MIDI标准在插件时代的现状如何？这些新型音源插件对MIDI标准的遵守是否如同原先的硬件设备？于是引出了本文要考察研究的问题。

一、MIDI标准的内涵

要考察MIDI标准在插件时代的现状，首先就要了解MIDI技术到底有哪些标准，下面我们将循着MIDI的发展轨迹来探寻其具体的标准内涵。

MIDI是“Musical Instrument Digital Interface（音乐乐器数字接口）”的英文缩写，是20世纪80年代初为解决电子乐器之间的通信问题而提出的协议。1983年国际乐器制造者协会正式了的MIDI 1.0协议，该协议主要统一了MIDI信息的二进制语言表达形式以及四种MIDI信息类型的语法规范。这四种MIDI信息类型分别是通道声音信息（Channel Voice Message）、通道模式信息（Channel Mode Message）、系统通用信息（System Common Message）和系统实时信息（System Real-Time Message）。其中通道声音信息包括音符开始（Note On）、音符结束（Note Off）、触后（Aftertouch）、控制改变（Control Change）、音色改变（Program Change）、通道压力（Channel Pressure）、滑音轮变化（Pitch Wheel Change）等；通道模式信息包括关闭所有声音（All Sound Off）、恢复所有控制器（Reset All Controllers）、局部控制（Local Control）、停止所有音符（All Notes Off）等；系统通用信息包括系统专用信息（System Exclusive）、乐曲位置指针（Song Position Pointer）、乐曲选择（Song Select）、校音请求（Tune Request）、专用信息终止（End of Exclusive）等；系统实时信息包括时钟（Timing Clock）、开始（Start）、继续（Continue）、停止（Stop）、主动传感（Active Sensing）、重设（Reset）等。

MIDI 1.0协议所统一的这些MIDI信息语法规范，使得各个不同乐器制造商所生产的电子乐器有了统一的沟通语言。

但MIDI 1.0协议的推出，并不能解决电子乐器之间的所有问题，比如说音色的排序、控制器的排序、MIDI音符在键盘上的分配指派等。于是，在随后几年的发展中，经过MIDI制造商们多次讨论与协商，最终形成了通用MIDI标准（General MIDI），这些标准简述如下：

1、音色库标准

在音色的排列方面，1991年MIDI制造商协会（MMA）建立了音源通用音色标准――GM标准，该标准是在Roland公司的GS标准之上简化而成的，具有共通性，适用于任何品牌的合成器、音源等。该标准定义了128种音色的排列顺序，分别按照钢琴、半音阶敲击乐器、风琴、吉他、贝司、弦乐等16大分类依次进行排列；除此之外，该标准还定义了鼓组打击乐器的音色排列等。

除了通用的GM音源格式外，还有Roland公司的GS标准和Yamaha公司的XG标准。这两种音色标准拓开了GM128种音色数量的限制，扩充了音色库的含量，并且因为音色编辑功能的添加，使得这两种标准比GM更具有优越性。当然，其局限性也是非常明显的，它们没有GM标准那样的共通性，只适用于Roland、Yamaha公司各自旗下的产品。

2、MIDI通道标准

通用MIDI标准定义了MIDI输入输出的最大通道数为16轨，并且将第10通道默认为鼓组音色通道，其它的通道可以自由选择音色。MIDI信号传输通道数的设定，受限于MIDI数据传输的速度，虽然只有16个通道，但并不意味着作曲时只有16种音色可以使用，我们可以通过MIDI控制器中的音色改变控制来获取更多的音色。

3、MIDI音符在键盘上的分配标准

起初，MIDI音符在键盘上的分配比较混乱，通用MIDI标准出台后，将第69号音符对应国际标准音A的音高位置，中央C也就是第60号MIDI音符了，由此，MIDI音符按音高顺序在键盘上进行排列。

此外，通用MIDI标准还定义了鼓组打击乐器在MIDI键盘上的排列顺序，如35、36号MIDI音符定义为底鼓，38、40号MIDI音符为军鼓，42号MIDI音符为踩镲等。

4、MIDI控制器标准

通用MIDI标准定义了共128个MIDI控制器，在控制内容的分派指定上，除40个未指派外，其余均有固定的控制对象，如7号控制器控制MIDI通道的音量、10号控制器控制通道方位、64号控制器控制踏板等等。在控制值方面，通用MIDI标准定义了取值范围为“0－127”，对于一些比较特殊的控制目标，其控制值也有相对应的规范，如方位控制的取值，“0”代表中间、“－64”为最左边、“＋64”为最右边；再比如滑音轮，通用MIDI标准规定默认滑音轮的音高滑动范围是“±2半音”。

5、复音数标准

复音数是音源同时发声的最大音符数量，通用MIDI标准出台时定义的GM音源模块最大复音数不得少于24。当然，这个复音数的标准与当时的技术水平息息相关，随着技术的革新变化，现在的硬件音源基本上都可以达到256复音数，甚至更多。

二、插件时代MIDI标准的现状

MIDI作为一种电子乐器之间的信息沟通语言，具有极大的普遍性，其信息的语言规范适用于所有的数字化乐器，包括音源插件。从某种意义上来说，MIDI信息语言是一切音源插件存在的基础，否则就失去了任何使用上的价值。但这不是我们所要探讨研究的主要内容，相反，我们要在这个前提、基础上来探寻通用MIDI标准的现状。

下面我们将以上五种通用MIDI标准细化成12个指标，然后选取当前主流的音源插件来逐一考察这些指标的执行、遵守状况。考察情况如表（见文末附表）。

在考察中，我们一共选取了18个音源插件来作为考察对象，这18个音源插件分别来自11家MIDI乐器制造商旗下的产品，并且涵盖了综合音源、采样器、合成器、鼓音源、钢琴音源、吉他贝司音源等常见音源插件类型，在一定意义上来说，我们的考察是具有代表性、具有普遍性的，考察结果是能够说明当前通用MIDI标准在插件时代的现状的。

首先我们来看音色标准的现状，18个音源插件只有1个支持GM音色标准，当然这还是有条件的，这说明现在的音源插件基本上不支持GM音色标准，更别说是GS和XG标准了。对于音色库的操作，也只有罗兰公司的Edirol Orchestral管弦乐音源支持，其它的都不支持。当然，不支持GM音色排列标准，并不等于这些音源的音色排列混乱，相反，有14个音源插件均按照自己的音色分类标准来对音色进行排列。

接下来，我们来看MIDI通道标准的状况，18个音源插件中有9个支持多轨MIDI通道的进出，这9个中又有7个支持16轨MIDI通道的进出，通过分析可以看出，综合音源（含管弦乐音源）和采样器基本上都支持多通道MIDI标准，而那些音色具有单向性、专为某种乐器而制作的音源插件基本上都不支持多通道MIDI标准。当然，在多通道音源中将第10通道默认为鼓组音色的标准，基本上已经被放弃。

在MIDI键盘分配标准上，18个音源插件基本上都支持，但对于鼓组的键盘排列标准却有明显不支持的趋势。而在这5种MIDI标准中，支持得最好的就是控制器标准和复音数标准。基本上所有的音源插件都支持默认的MIDI控制器标准，如力度、音量等，并且音源参数的控制器分配自由化趋势明显。在音源复音数方面，由于技术的进步几乎全部符合至少24复音数的标准。

综合以上的考察结果来看，我们认为，通用MIDI标准已经越来越有边缘化的趋势，这一曾经由硬件设备制造商所推行出来的标准，现在随着音源插件化而趋向解体，这不禁让人感到有些惋惜。

那么，究竟是些什么样的原因使得这些MIDI标准发生变化呢？

三、引发MIDI标准变化的原因

首先，从哲学的角度来分析，任何事物不会总是一成不变的，而都是运动着的、都是发展的，这是唯物主义的立场，这也是我们对待事物的基本立场。而通常任何事物的发展都有一个螺旋式的过程，比如新的技术突破与发展常常都会引起事物原有结构体系的解体，而这些解体的事物结构体系又在新技术的作用下进行重组，产生与之相适应的新体系，这样事物就完成了自我发展、自我蜕变，而达到一个更新的、更高级别的状态。在计算机音乐的发展中，为了统一电子乐器的制造标准而产生了MIDI规范和通用MIDI标准，而当计算机技术获得突破性发展时，如插件技术的发展，那么就会促使原有通用MIDI标准的解体，而解体后的这些标准又会在插件技术的作用下完成重组来制造出新的、具有插件时代特点的MIDI标准。当然，我们还只能遗憾地说，现在正处于原有MIDI标准解体而新标准还未产生的转化时期；当然，我们可以切身感受到这种新旧标准的更替，比如在音色排列标准方面，虽然很多的音源插件不支持GM音色标准，但以Native Instruments为首的一些公司开始尝试使用新的音色排列方法，如分类排列，为音色加入分类信息，然后通过分类搜索来快速查找。虽然这还没有形成统一标准，但我们认为这只是时间上的迟早问题。所以从事物发展进程这一角度来看，MIDI标准的变化是新时期插件技术发展的必然结果，是其自身解构、重组到蜕变、升级的结果。

其次，音乐实践中对于制作的效率性、操作的简便性、调控的直观性等方面的追求，迫使原有的MIDI标准进行解构重组。在音源设备没有进行插件化之前，所有电子音乐的实践活动，都离不开合成器、采样器等硬件设备，这时MIDI标准的实施，等于是架起了一座连接各种不同音源设备的桥梁，合成器与合成器之间的相互信息传递都非常依赖于MIDI系统。但是到了插件时代，这些音源设备都以虚拟的形式直接存在电脑里，过去的一些音乐制作方式被新型的方法所替换，比如在MIDI通道方面，过去只有16个MIDI通道可供使用，要使用16种以上的音色，必须用音色变换控制器才能够实施。但在“平台＋插件”的制作中，因为可以同时调用许多不同的音源插件来获得更多MIDI通道，这实际上就打破了16个MIDI通道的限制。实践中现行的音乐制作软件都支持无限制MIDI音轨，这样，开发出来的音源插件就不用太多考虑MIDI多通道标准的问题了，这就导致了这一标准的边缘化，同时还提高了音源使用的效率。

再次，音乐、音乐技术的发展也导致了MIDI标准最终走向更新的道路。比如，电子音乐的发展、人们对于电子音色的追求，使得音色的制作大大超出了以前的范围，GM甚至是GS、XG音色标准都无法将这些新奇的音色容纳进去，所以导致了音色标准的遗失。而音源插件按自己的标准对音色进行分类，在一定程度上，由于没有标准的限制，音色制作和使用具有很高的自由度。再比如，制作平台中专门用于控制音源插件各种参数的automation自动化控制技术的发展，对传统MIDI控制器技术提出了挑战，这就需要MIDI控制器标准在新形式下进行自我发展更新，才能不被技术革新所淘汰；那么，现在越来越多的音源插件支持MIDI控制器的自由指派就是这种自我发展更新的体现。

最后，各MIDI制造厂商之间的利益纷争也是导致MIDI标准边缘化的重要原因。市场的竞争从来就是非常激烈的，各MIDI制造商之间的竞争也不例外。所以，有些制造商为了维护自己产品的技术独创性或个性，毅然将通用MIDI标准抛之脑后，建立属于自己的标准。比如Xinaudio公司出品的鼓音源Addictive Drums，不支持GM鼓组在MIDI键盘上的排列标准，而是自创一个键盘映射标准，这样，外来的GM格式MIDI信息无法正确触发其鼓组音色。同时，其内置的MIDI演奏模版也无法正确控制其它鼓音源的演奏。所以，要使用该鼓组就必须使用其排列标准和专用演奏模版，以此来维护其利益。

综上所述，革新的时代已经到来，原有的通用MIDI标准已趋向解体和重组，而新的标准又尚未建立，在这新旧更替的过渡时期，我们希望插件时代下的新标准尽快出来，以此来消除各种音源插件之间的差异，来共同提高我们的音乐制作效率。

（作者单位：湖南科技大学艺术学院音乐系。本文系湖南省教育厅资助科研项目“插件技术及其在电脑音乐中的应用”的成果之一，课题编号：08C318。）