MIDI, virtuelle instrumenter og formater for lagring av digitalisert lyd

1. MIDI
Virtuelle instrumenter
Formater for lagring av digitalisert lyd
Mustek10 Musikkteknologi 1
Håkon Kvidal
Norges musikkhøgskole
16. Nov 2012

2. Digitalisering av musikk
• Før musikk kan bearbeides med en
datamaskin må musikken digitaliseres
• Digitalisering: beskrivelse med tall/siffer

3. Lyd - MIDI
• To systemer for digitalisering av lyd:
– Sampling: Opptak / Digitalisering av klingende lyd
– MIDI: Digitalisering av musikerens interaksjon med
instrumentet. “Spilleinformasjon”.

4. MIDI
• MIDI er et kommunikasjonsspråk for synthesizere og
annet musikkutstyr
• Elektroniske musikkinstrumenter
• Digital informasjon
• MIDI står for Musical Instrument Digital Interface
• Interface (språk, grensesnitt)

5. MIDI Historie
• MIDI Spesifikasjonen ble utarbeidet og utgitt høsten
1982
• Den endelige versjonen ”the MIDI specifications 1.0”
var ferdig i august 1983.
• Før MIDI ble en standard brukte forskjelllige
produsenter forskjellige ”språk” mellom sine
synthesizere

6. Hva benyttes MIDI til?
• Styre flere lydgenererende enheter med et
keyboard

7. Hva benyttes MIDI til?
• Programmere og /eller komponere.
En sequencer er en opptaksmaskin
for MIDI data
• Kontrollere lydprosserende og
lydgenererende enheter ved hjelp av
”Controllere”

8. MIDI i DAW
(Digital Audio Workstation)
Midikeyboard
MIDI
Instrumentspor
Virtuelt instrument

9. Virtuelle instrumenter
• Programvare som produserer lyd
• Integrert i DAW eller plug-in
• Presets
• Sequel:
www.mustek.no - Leksjoner – Sequel - Instrumenter i Sequel
• GarageBand: Programvareinstrumenter

10. Opptak av midiinformasjon
• Innspilling
• Redigere midiinfomasjon i pianorullvindu (key
editor)
• Remote Controll i Sequel

11. Nedmiks
• Lage en stereo lydfil som f.eks. kan brennes til
CD eller distribueres digitalt.
• Sequel: www.mustek.no - Leksjoner – Sequel - Nedmiks
i Sequel
• GarageBand: Deling – Eksporter sang til harddisk…
• Logic: Søk i Hjelp etter ”Bounce”
• Cubase: www.mustek.no - Leksjoner – Sequel –
Basisfunksjoner i Cubase - Nedmiks i Cubase

12. Kvantisering
• Rytmisk korreksjon
• Definere et rutenett (velge minste noteverdi) og flytte notene til
nærmeste rute.
• Som ”å stoppe ut en hund man er glad i”?
• Cubase: Iterativ kvantisering
• For å benytte kvantisering må man spille inn med metronom
• Sequel: www.mustek.no - Leksjoner – Sequel - Kvantisering i Sequel
• I GarageBand er kvantisering i utgangspunktet på/ aktivert

13. Formater for lagring og
distribusjon av digitalisert lyd
Komprimerte og ukomprimerte
formater

14. Filformat
• Et filformat er en bestemt måte å kode eller
organisere informasjon på for å lagre denne
informasjonen i en datafil eller et dokument
på en datamaskin.
• Eksempler på filformater.
– .doc (Word)
– .mp3 (lydfil i mp3 format)
– .pdf (Portabel Document Format)

15. • Det er generelt sett to måter å lagre digitalisert
lyd på:
– Ukomprimert – Fullkvalitet
Filformater: .wav .aiff
– Komprimerte formater - Perseptuell koding
Filformater: .mp3 .ogg . Acc
Det er datamengden som er komprimert (dvs.
redusert), ikke dynamikken.

16. Digital lyd tar stor plass
• 3 minutts stereolyd i fullkvalitetsformat er ca.
26,4 MB
• Det vil ta ca. 6 minutter og 52 sekunder å
overføre en låt med tre minutters lengde lagret i
fullkvalitet via 3G nettet (overføringshastighet
64 kbps)

17. Utfordring
• Å finne et lagringsformat som reduserer
datamengden uten at det går ut over
lydkvaliteten.
• Dette åpner for:
– nye lagringsmedier, f.eks. små bærbare enheter
(mediaspillere, mobiltelefoner)
– nye distribusjonskanaler, f.eks internett og
overføring i sanntid (streaming)

18. Perseptuell koding
• Hvordan tolker vi
sanseinntrykkene
fra hørselssansen?
• En analyse av våre
kognitive prosesser,
vår persepsjon.

19. Hva fant man?
• Om man stykker opp lyden i svært korte biter (vinduer) kan mesteparten
av frekvensinformasjonen i hver enkelt bit forkastes uten at menneskeøret
legge merke til det, spesielt frekvenser som ligger på grensene av det
hørbare frekvensområdet.
– En frekvens vil ikke oppfattes hvis nabofrekvensen er sterkere. Dermed kan man utelate
alle frekvenser som har en sterkere nabofrekvens.
• Deler av lyden kodes i mono der de to stereosporene er svært like, i
motsetning til ukomprimerte fullkvalitetsformater, der slik informasjon
lagres dobbelt
• Slik kan man redusere filstørrelsen med opptil 90 % og høre svært liten
forskjell.

20. Reduksjon av datamengde
• 1 min stereo lyd i ukomprimert format er
26,4 MB.
Overføring via 3G (64 kbps) tar
6 min og 52 sek.
• 3 min stereo lyd i MP3 (128 kbps) format
er 2,7 MB.
Overføring via 3G (64 kbps) tar 42 sek.
• MP3 lyd (128 kbps) er bare en tiendedel
så plasskrevende som lyd i PCM format.
MP 3 Umkomprimert

21. Ukomprimert eller komprimert?
• Ukomprimerte fullkvalitetsformater gjengir den fysiske
lydbølgen
– Egner seg godt for videre bearbeiding
– Store filer
• Komprimerte formater tar kun vare på den
informasjonen som er nødvendig for å gjenskape vår
opplevelse av lyden.
– Lyden er ”mangelfull” og formatet egner seg dårlig for
videre bearbeiding
– Små filer = bra for digital distribusjon via for eksempel
Internet

22. Konvertering
• Når vi konverterer (oversetter) fra et
ukomprimert fullkvalitetsformet til et komprimert
format reduseres datamengden ved at en del
informasjon forkastes
• Når vi konverterer fra komprimert til
ukomprimert fullkvalitet gjenskapes ikke
informasjonen som ble forkastet når
informasjonen ble lagret i (kodet til) det
komprimerte formatet.

23. Hvordan klinger det
• Elton John - Goodbye Yellow Brick Road
1. Fullkvalitet: Wave, 16 bit, 44.1 kHz (3 MB)
2. Komprimert format: MP3, 320 kbps (0.6 MB)
3. Komprimert format: MP3, 128 kbps (0,3 MB)
4. Komprimert format: MP3, 64 kbps (0,15 MB)