.音乐可以使用电子学原理合成出来(生成相应的波形),各种乐器的音色也可以进行模拟。
电子乐器由演奏控制器和音源两部分组成。
(1)演奏控制器。演奏控制器是一种输入和记录实时乐曲演奏信息的设备。它的作用是像传统乐器那样用于演奏,驱动音源发声,同时它也是计算机音乐系统的输入设备。其类型有键盘、气息(呼吸)控制器、弦乐演奏器等。
(2)音源。音源是具体产生声音波形的部分,即电子乐器的发声部分。它通过电子线路把演奏控制器送来的声音合成起来。最常用的音源有以下两类。
.数字调频合成器(FM):FM是使高频振荡波的频率按调制信号规律变化的一种调制方式。
.PCM波形合成器(波表合成法):这种方法是把真实乐器发出的声音以数字的形式记录下来,再将它们放在一个波形表中,合成音乐时以查表匹配方式获取真实乐器波形。
MIDI
MIDI是音乐与计算机结合的产物。MIDI(Musical Instrument Digital Interface)是乐器数字接口的缩写,泛指数字音乐的国际标准。
MIDI消息实际上就是乐谱的数字表示。与波形声音相比,MIDI数据不是声音而是指令,因此它的数据量要比波形声音少得多。例如30分钟的立体声高品质音乐,用波形文件无压缩录制,约需300MB的存储空间;同样的MIDI数据,则只需200KB,两者相差1500倍之多。另外,对MIDI的编辑很灵活,可以自由地改变曲调、音色等属性,波形声音就很难做到这一点。波形声音与设备无关,MIDI数据是与设备有关的。
声音文件格式
1)Wave文件(.WAV)
WAV是微软公司的音频文件格式,它来源于对声音模拟波形的采样。用不同的采样频率对声音的模拟波形进行采样可以得到一系列离散的采样点,以不同的量化位数(8位或16位)把这些采样点的值转换成二进制数,然后存入磁盘,这就产生了声音的WAV文件,即波形文件。利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致,质量非常高,但文件数据量却大。
2)Module文件(.MOD)
MOD格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本,具有回放效果优异、音色种类无限等优点。
3)MPEG音频文件(.MP3)
MP3是现在最流行的声音文件格式,因其压缩率大,在网络可视电话通信方面应用广泛,但和CD唱片相比,音质不能令人非常满意。
4)RealAudio文件(.RA)
RA格式具有强大的压缩量和较小的失真,它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的,因此主要目标是压缩比和容错性,其次才是音质。
5)MIDI文件(.MID/.RMI)
MID是目前较成熟的音乐格式,实际上已经成为一种产业标准,General MIDI就是最常见的通行标准。文件的长度非常小。RMI可以包括图片标记和文本。
6)Voice文件(.VOC)
Creative公司波形音频文件格式,也是声霸卡(Sound Blaster)使用的音频文件格式。每个VOC文件由文件头块(Header Block)和音频数据块(Data Block)组成。文件头包含一个标识版本号和一个指向数据块起始的指针。数据块分成各种类型的子块。
7)Sound文件(.SND)
Sound文件是NeXT Computer公司推出的数字声音文件格式,支持压缩。
8)Audio文件(.AU)
Audio文件是Sun Microsystems公司推出的一种经过压缩的数字声音文件格式,它是互联网上常用的声音文件格式。
9)AIFF文件(.AIF)
AIF是Apple计算机的音频文件格式。利用Windows自带的工具可以把AIF格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。
10)CMF文件(.CMF)
CMF是Creative公司的专用音乐格式,与MIDI差不多,音色、效果上有些特色,专用于FM声卡,兼容性较差。
声音
声音信号的数字化
声音信号是一种模拟信号,计算机要对它进行处理,必须将它转换成为数字声音信号,即用二进制数字的编码形式来表示声音。