專利名稱：一種通過midi信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方法
一種通過MIDI信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方法技術領域這是在數(shù)字音頻領域運用MIDI信息傳輸參數(shù)控制信息，從而實現(xiàn)對原始音頻最終效果控 制的一種方法。實施該技術方案的人員應該具有MIDI、數(shù)字音頻以及DSP處理的相關知識。技術背景傳統(tǒng)意義上的音樂制作流程，首先是錄音師錄音，然后交給混音工程師混音，最后交給 母帶工程師進行母帶處理，最后交給工廠刻盤。在工程師處理過程中，大量運用均衡、壓縮 以及混響等音頻效果器，從而提升作品的聽感——也就是讓作品聽起來更加好聽。傳統(tǒng)情況下，我們聽到的CD或是MP3，同樣的歌曲來源只能是一個，也就是唱片公司提 供的原版CD或音頻文件。我們使用的聽音設備不同，效果也會有所差異使用MP3隨身聽和 使用一套幾十萬元的HIFI音響設備來聽同一首曲子，聽覺效果大不相同。如果作品在發(fā)行后被發(fā)現(xiàn)有處理上的不當或者失誤，也沒有可能進行后期的修正~CD 都已經(jīng)刻出，在不重新刻制修正盤更改是不可能的。即便是以MP3這種有損音質的格式傳播， 也需要客戶重新下載容量為MB單位的文件。因此，我們聽到的音樂都是確定了的，廣大聽眾 或者制作人都沒有修改的余地。發(fā)明內容這種方法使用MIDI存儲相關的控制信息來實現(xiàn)對于音頻的控制作用，主要原因在于MIDI是廣泛被應用于專業(yè)音樂制作領域的格式，兼容性非常好?？梢跃庉婱IDI的軟件 非常普及。不使用專有格式而使用MDI存儲信息，可以更快地普及相關技術，也為制作端帶 來很大的便利。MIDI是一種規(guī)范而全面的標準，足夠存儲相關的信息。并且MIDI具備容量上的優(yōu)勢， 通常的MIDI文件只有幾個KB的大小，非常便于后期傳輸新的數(shù)據(jù)-本發(fā)明將控制信息分為以下5大類，下面進行分項詳細描述1. 音量控制信息人類感知一段聲音，首先感知的是聲音音量的大小。因此傳輸?shù)目刂菩畔⒅?，對于音?的控制是必需的。2. 頻率控制信息人類感知聲音，另外一個重要就是頻率成分組成，體現(xiàn)為音色。改變頻率成分，就能改 變音色。傳輸?shù)目刂菩畔⒅校瑢幸徊糠中畔⒖刂祁l率成分。這些控制信息，將表明什么 頻率范圍，范圍多大，增益或者衰減多少音量這樣的信息。3. 動態(tài)控制信息人類感知聲音，會感覺到最大聲音和最小聲音。這兩者的比值，就是通常所說的動態(tài)范 圍，動態(tài)很影響聲音的聽感，因此傳輸?shù)目刂菩畔⒅?，有一部分是屬于對動態(tài)進行處理的控 制信息。4. 音高控制信息人類感知聲音其中明顯的感知之一就是音高，也就是說這個聲音是高還是低。傳輸?shù)?控制信息中。也有相關的控制信息5. 其他信息不屬于上面4大類，但是對于實施控制信息有作用的信息、加上對于未來擴展效果器所預留的信息位，都屬于這一類 控制信息的定義控制信息采用了 MIDI控制器信息來存儲，也就是說格式為-「信息種類1 「控制器號碼1 「數(shù)據(jù)値1其中信息種類由于我們使用MIDI控制器信息，被固定為MIDI控制器變更。在音序器中，我 們可以看到英文表示為Control Change或者是簡寫為Controller或Ctrl,控制器號碼為相 應控制信息號碼，而數(shù)據(jù)值為相關值，根據(jù)MIDI的規(guī)定，這個值取值范圍為0-127之間的整 數(shù)。整體信息在音序器Nuendo 3中顯示為圖1。完整的控制信息定義列表，其中C(n)指第n號控制器Cl: M部分的音量控制(M/S指代為Mid (中央)/Side (兩邊)立體聲錄音，其中默認值為127，也就是100%音量回放)C2: S部分的音量控制 C3: M部分的相位 C4: S部分的相位C5:中心頻率l (5號控制器到24號控制器控制均衡參數(shù)部分)C6: 1的曲線類型C7: l的增益度C8t l的帶寬/Q值C9:中心頻率2C10: 2的曲線類型Cll: 2的增益度C12: 2的帶寬/Q值C13:中心頻率3C14: 3的曲線類型C15: 3的增益度C16: 3的帶寬/Q值C17:中心頻率4C18: 4的曲線類型C19: 4的增益度C20: 4的帶寬/Q值C21:中心頻率5C22: 5的曲線類型C23: 5的增益度C24: 5的帶寬/Q值C25:壓限的門限值(25號到30號控制器控制壓限的參數(shù)部分) C26:壓限的比率 C27:壓限的起始時間 C28:壓限的釋放時間 C29:壓限的增益C30:壓限開關狀態(tài)(按照值從小到大為關閉/只對M部分起作用/只對S部分起作用/作用于4波形的全部通道)C31:混響種類(默認為0即為不使用混響，31號到40號控制器控制混響的參數(shù)部分)C32:混響程度C33:混響參數(shù)lC34:混響參數(shù)2C35:混響參數(shù)3C36:混響參數(shù)4C37:效果器預留lC38:效果器預留2C39:效果器預留3C40:效果器預留4C41:左聲道類型C42:右聲道類型C43:后左聲道類型C44:后右聲道類型C45:中左聲道類型C46:中右聲道類型C47:中聲道類型C48: LFE聲道類型C49: Cl的低位補充字節(jié)(用來補充C1精度不夠的問題)C50: C2的低位補充字節(jié)C51:整體音高(值63為不變動音高，小于63為減小音高，大于63為增加音高，范圍為向 上或者下一個八度)C52"C127:預留(用來以后特定的擴展用途)音頻信號的解媽端，或者說回放端，內笪/高精度的DSP效果器，并具有音量和相位的 調節(jié)功能。這些部件的參數(shù)，都對應唯一一類MIDI信息，比如第N號控制器信息。當這些控 制器信息改變的時候，這些參數(shù)也跟著改變。需要非常注意的是，一定要確保編輯MIDI文件 時候使用的DSP效果器；和回放端所用的效果器完全一致，不能出現(xiàn)不同的均衡效果器以及 壓縮效果器。這樣才能確保制作人在編輯時候得到的效果與回放端相同。這樣，音樂制作人可以制作不同的MIDI文件適應聽眾的不同口味，這樣聽眾只需要切換 不同的MIDI文件，就可以欣賞到不同口味的最終效果。如果需要在音頻文件公開發(fā)布后修改或者補救，音樂制作人可以將相應的參數(shù)信息在音 序器中生成新的MIDI文件，用戶只需要下載新MIDI文件后替換舊版本，即可實現(xiàn)修改后的 效果。實施過程DSP效果器的實施，可以是基于硬件上——比如硬件DSP，專用可編程芯片F(xiàn)PGA等，也 可以是純軟件化——基于CPU處理的。首先是要對齊MIDI文件和波形文件，用來確?？刂破餍畔⒃跁r間上的準確度。這里規(guī)定 MIDI的速度為120BPM，也就是每分鐘120拍，這樣MIDI文件的時間就確定了 。這里有個小細節(jié)是回放端需要準備一個MIDI文件切換器，以便切換不同配置的MIDI文件。在音序器中也可以實現(xiàn)和波形的同步。然后在播放波形文件的同時播放MIDI文件，這樣 一來時間也對齊了。當?shù)竭_某一時間，控制器的信息傳送過來。系統(tǒng)按照控制器號碼分配到 相應的參數(shù)。這里使用一個音量控制信息作為例子，假定在某時一個值為63的1號控制器信息傳送來， 系統(tǒng)識別為主音量控制，將其發(fā)送到音量控制，然后根據(jù)值63確定音量值。如果系統(tǒng)的音量 調節(jié)范圍為20dB，根據(jù)線性函數(shù)計算，63應該為一半音量，也就是10dB。另外一個例子調節(jié)頻率，假設傳送一個值為127的23號控制器、 一個值為120的21號 控制器和一個值為63的24號控制器信息過來，系統(tǒng)識別為頻率控制信息，將相應的值翻譯 成參數(shù)值，發(fā)送到相應端口執(zhí)行。圖2是MIDI控制器信息到參數(shù)控制信息的過程。在解碼端配置了高精度、低失真的效罘 器，信號順次流過這些效果器，根據(jù)控制信息做出相應的處理。圖3為在解碼端信號的整個 流程。同樣，在為音樂制作人準備的編輯端軟件，則需要一套和回放端完全相同的DSP效果器， 并且可以在音序器中使用以確保最終效果的統(tǒng)一性。而整個流程，則是和上述流程完全相反 的一個流程，整個流程是可逆的，這里就不在累述了。進步和優(yōu)勢1. 為后期修改和補救提供了可能性提供控制信息，在后期發(fā)現(xiàn)疏漏后，有機會進行補救。避免了重新制作新版本。比如某 一部分音量過小，可在后期給予無損于音質的修正。2. 容量上無明顯變化由于MIDI文件只存儲一些指令內容，因此容量非常小，只有幾個K大小的容量，遠遠小 十M13為單位的存儲量，因此傳輸這類控制信息所需要的時間和花費接近零，非常方便在容量 不明顯變化的條件下提供不同的版本。如果需要修正，只需要傳輸幾KB容量的數(shù)據(jù)既可，因 此需要傳輸修正信息或者是不同版本的情況下，方便程度要遠超過傳統(tǒng)的音頻格式。3. 為聽眾提供更多的選擇方案由于使用MIDI信息可以控制DSP效果,這就為制作者提供了制作不同口味版本的可能性， 更重要的是在容量上也不會有明顯的增長。這些不同的版本可以用來適應不同聽眾的口味。 比如有些年輕人喜歡動態(tài)大、高低頻比較刺激的音樂。而通過擰制信息就可以制作出年輕人 喜歡的版本。在容量只增加幾個KB的前提下適應聽眾不同的口味需要，是這項技術的最大優(yōu) 勢。4. 為音樂制作人提供了更多的自由度，制作流程得到優(yōu)化和加快由于可以制作多個不同版本，音樂制作人可以制作幾個版本讓聽眾選擇，而不必絞盡腦 汁試圖選擇一個最佳的版本作為最終版本。這樣減輕了音樂制作人的壓力，同時去掉確定最 終版本這個步驟后，整個音樂生產(chǎn)流程可以加快。


圖1為在專業(yè)音樂制作軟件Nuendo 3中MIDI信息的:數(shù)據(jù)顯示，從左到右依次為MIDI信息種 類(控制器controller),開始時間、控制器號碼、數(shù)值。圖2為把MIDI控制器信息轉換成為參數(shù)控制信息的過程圖3為在解碼端信號的整個流程。
權利要求
1.一種通過MIDI信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方法，其特征在于音樂制作人將音頻類DSP效果器的參數(shù)信息轉換成為相應的MIDI信息，存儲成獨立的MIDI文件，回放時播放器將和音頻數(shù)據(jù)同步的MIDI信息經(jīng)過計算轉化成為相應的音頻類DSP效果器參數(shù)，上述效果器的參數(shù)改變后作用于音頻信號，從而使整體音效產(chǎn)生可以用于后期修改、補救和制作不同版本的改變。
2. 根據(jù)權利要求1所述一種通過MIDI信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方 法，其特征在于使用MIDI控制器信息、MIDI音符信息以及MIDI系統(tǒng)指令信息等MIDI信 息。
3. 根據(jù)權利要求1所述一種通過MIDI信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方 法，其特征在于使用了音量控制、音高控制、均衡、壓縮、限制、混響、多段均衡、多段 壓縮、多段限制、鑲邊、合唱和音色模擬效果器。
全文摘要
一種通過MIDI信息控制音頻整體音效并且便于后期修改和補救的方法。這是在數(shù)字音頻領域運用MIDI信息傳輸DSP效果器參數(shù)控制信息，從而實現(xiàn)對原始音頻最終效果控制的一種方法。音樂制作人將音頻類DSP效果器的參數(shù)信息轉換成為相應的MIDI信息，存儲成獨立的MIDI文件，回放時播放器將和音頻數(shù)據(jù)同步的MIDI信息經(jīng)過計算轉化成為相應的音頻類DSP效果器參數(shù)，上述效果器的參數(shù)改變后作用于音頻信號，從而使得最終輸出的音頻在聽覺效果產(chǎn)生變化。
文檔編號G10H1/00GK101251995SQ200810008190
公開日2008年8月27日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權日2008年2月18日
發(fā)明者王逸馳 申請人:王逸馳