MIDI

섬네일|MIDI 형식으로 만들어진 음악의 예시
[섬네일|alt=단일 컨트롤러를 공유하는 여러 랙 장착형 신시사이저|MIDI를 사용하면 단일 컨트롤러(여기에서는 건반 악기)가 여러 전자 악기를 연주할 수 있어 무대 설치의 휴대성과 유연성이 향상된다. 이 시스템은 단일 랙 케이스에 들어가지만, MIDI가 등장하기 전에는 4개의 별도 풀사이즈 건반 악기 외에 외부 믹싱 및 [이펙터가 필요했을 것이다.]]

**악기 디지털 인터페이스**(, 줄여서 **MIDI**(**미디**, ))는 다양한 전자 악기, 컴퓨터 및 관련 오디오 장치를 연결하여 음악을 연주, 편집 및 녹음하기 위한 통신 프로토콜, 디지털 인터페이스 및 전기 단자를 설명하는 미국-일본 기술 표준이다. 단일 MIDI 케이블은 최대 16개의 MIDI 데이터 채널을 전송할 수 있으며, 각 채널은 별도의 장치로 라우팅할 수 있다. 키, 버튼, 노브 또는 슬라이더와의 각 상호 작용은 MIDI 이벤트로 변환되어 음의 음높이, 타이밍 및 벨로시티와 같은 음악적 지시를 지정한다. 일반적인 MIDI 애플리케이션 중 하나는 MIDI 전자 키보드 또는 다른 컨트롤러를 연주하고 이를 사용하여 디지털 사운드 모듈(합성된 음악 사운드를 포함하는)을 트리거하여 관객이 키보드 앰프를 통해 듣는 사운드를 생성하는 것이다. MIDI 데이터는 MIDI 또는 USB 케이블을 통해 전송하거나 시퀀서 또는 디지털 오디오 워크스테이션에 녹음하여 편집하거나 재생할 수 있다.

MIDI는 또한 데이터를 저장하고 교환하는 파일 형식을 정의한다. MIDI의 장점은 작은 파일 크기, 수정 및 조작의 용이성, 다양한 전자 악기 및 신시사이저 또는 디지털 샘플링 사운드 선택이다. 건반 연주의 MIDI 녹음은 피아노나 다른 건반 악기처럼 들릴 수 있지만, MIDI는 소리 자체를 기록하는 것이 아니라 음표와 정보에 대한 메시지를 기록하므로 이 녹음은 합성되거나 샘플링된 기타나 플루트에서부터 오케스트라 전체에 이르기까지 많은 다른 소리로 변경될 수 있다.

MIDI가 개발되기 전에는 다른 제조업체의 전자 악기들이 일반적으로 서로 통신할 수 없었다. 이는 예를 들어, 음악가가 롤랜드 건반을 야마하 신시사이저 모듈에 연결할 수 없다는 것을 의미했다. MIDI를 사용하면 MIDI 호환 건반(또는 다른 컨트롤러 장치)을 서로 다른 제조업체에서 만들었더라도 다른 MIDI 호환 시퀀서, 사운드 모듈, 드럼 머신, 신시사이저 또는 컴퓨터에 연결할 수 있다.

MIDI 기술은 1983년 음악 산업 대표자들로 구성된 위원회에 의해 표준화되었으며, MIDI 제조업체 협회(MMA)에 의해 유지되고 있다. 모든 공식 MIDI 표준은 로스앤젤레스의 MMA와 도쿄의 일본음악전자산업협회(AMEI)의 MIDI 위원회에 의해 공동으로 개발 및 발표된다. 2016년, MMA는 MIDI로 일하고, 연주하고, 창작하는 전 세계 커뮤니티를 지원하기 위해 MIDI 협회(TMA)를 설립했다.

## 역사
1980년대 초에는 다른 회사에서 제조한 전자 악기를 동기화하는 표준화된 방법이 없었다. 제조업체들은 CV/게이트, DIN 싱크 및 디지털 제어 버스(DCB)와 같이 악기를 동기화하기 위한 자체 독점 표준을 가지고 있었다. 롤랜드 코퍼레이션의 사장인 카케하시 이쿠타로는 표준화 부족이 전자 음악 산업의 성장을 제한하고 있다고 느꼈다. 1981년 6월, 그는 자체 독점 인터페이스인 오버하임 병렬 버스를 개발했던 오버하임 일렉트로닉스 설립자 톰 오버하임에게 표준 개발을 제안했다.

카케하시 이쿠타로는 오버하임의 시스템이 너무 번거롭다고 생각했고, 데이브 스미스, 시퀀셜 서킷의 사장과 더 간단하고 저렴한 대안을 만드는 것에 대해 이야기했다. 스미스는 미국 회사들과 이 개념을 논의하는 동안, 카케하시 이쿠타로는 일본 회사인 야마하, 코르그, 가와이와 논의했다. 모든 회사 대표들은 10월에 이 아이디어를 논의하기 위해 만났다. 처음에는 시퀀셜 서킷과 일본 회사들만 관심을 보였다. 섬네일|MIDI의 공동 개발자 중 한 명인 데이브 스미스(오른쪽)롤랜드의 DCB를 기반으로 하여, 스미스와 시퀀셜 서킷의 엔지니어 쳇 우드(Chet Wood)는 다른 제조업체의 장비 간 통신을 허용하는 범용 인터페이스를 고안했다. 스미스와 우드는 1981년 10월 오디오 엔지니어링 협회 쇼에서 이 표준을 "범용 신시사이저 인터페이스(Universal Synthesizer Interface)"라는 논문으로 제안했다. 이 표준은 롤랜드, 야마하, 코르그, 가와이, 시퀀셜 서킷의 대표자들에 의해 논의되고 수정되었다. 카케하시 이쿠타로는 "유-미"라고 발음되는 범용 음악 인터페이스(UMI)라는 이름을 선호했지만, 스미스는 "좀 유치하다"고 생각했다. 하지만 그는 신시사이저 대신 악기(instrument)라는 단어 사용을 좋아했고, "Musical Instrument Digital Interface"(MIDI)를 제안했다. 로버트 모그, 모그 뮤직의 사장은 1982년 10월 키보드 잡지에서 MIDI를 발표했다.

1983년 겨울 NAMM 쇼에서 스미스는 프로펫 600과 롤랜드 JP-6 신시사이저 간의 MIDI 연결을 시연했다. MIDI 사양은 1983년 8월에 공개되었다. MIDI 표준은 카케하시 이쿠타로와 스미스가 발표했으며, 그들은 2013년에 그들의 업적으로 테크니컬 그래미상을 받았다. 1983년에는 최초의 MIDI 악기인 롤랜드 주피터-6과 프로펫 600이 출시되었다. 1983년에는 최초의 MIDI 드럼 머신인 롤랜드 TR-909, 그리고 최초의 MIDI 시퀀서인 롤랜드 MSQ-700이 출시되었다.

MIDI 제조업체 협회(MMA)는 1984년 여름 시카고에서 열린 NAMM 쇼에서 "모든 관심 있는 회사들"의 회의에 이어 결성되었다. MIDI 1.0 상세 사양은 1985년 여름 NAMM 쇼에서 열린 MMA의 두 번째 회의에서 발표되었다. 이 표준은 계속 발전하여 1991년 표준화된 곡 파일(제너럴 MIDI)을 추가하고 USB 및 파이어와이어와 같은 새로운 연결 표준에 적응했다. 2016년에는 표준을 계속 감독하기 위해 MIDI 협회가 설립되었다. 2017년에는 MIDI 1.0의 요약 버전이 국제 표준 IEC 63035로 발표되었다. 2019년 1월에는 2.0 표준을 만들기 위한 이니셔티브가 발표되었다. MIDI 2.0 표준은 2020년 겨울 NAMM 쇼에서 소개되었다.

BBC는 MIDI를 오픈 소스 기술의 초기 사례로 인용했다. 스미스는 MIDI가 모든 제조업체가 채택해야만 성공할 수 있다고 믿었기 때문에 "우리는 그것을 내주어야 했다"고 말했다.

### 영향
MIDI의 매력은 원래 대중 음악 제작에 전자 악기를 사용하고자 하는 전문 음악가와 음악 프로듀서에게 국한되었다. 이 표준을 통해 서로 다른 악기들이 서로 그리고 컴퓨터와 통신할 수 있게 되었고, 이는 전자 악기 및 음악 소프트웨어의 판매 및 생산을 급격히 확장하는 계기가 되었다. 이러한 상호 운용성 덕분에 한 장치로 다른 장치를 제어할 수 있게 되어 음악가들이 필요로 하는 하드웨어의 양이 줄어들었다. MIDI의 도입은 개인용 컴퓨터 시대의 시작과 샘플러 및 디지털 신시사이저의 도입과 동시에 일어났다. MIDI 기술이 가져온 창의적인 가능성은 1980년대 음악 산업을 되살리는 데 기여했다고 평가받는다.

MIDI는 많은 음악가들이 일하는 방식을 변화시키는 기능을 도입했다. MIDI 시퀀싱을 통해 악보 작성 기술이 없는 사용자도 복잡한 편곡을 만들 수 있다. 한두 명의 멤버만으로도 여러 MIDI 지원 장치를 조작하여 더 큰 규모의 음악 그룹과 유사한 공연을 할 수 있다. 프로젝트에 외부 음악가를 고용하는 비용을 줄이거나 없앨 수 있으며, 통합 건반과 시퀀서가 있는 신시사이저처럼 작은 시스템으로도 복잡한 제작물을 구현할 수 있다.

MIDI는 또한 홈 레코딩을 확립하는 데 도움이 되었다. 아티스트는 홈 환경에서 프리프로덕션을 수행함으로써 부분적으로 완성된 곡을 녹음 스튜디오에 가져와 녹음 비용을 줄일 수 있다. 2022년 가디언은 MIDI가 USB가 컴퓨팅에 중요했던 것만큼 음악에 중요하며, "오늘날 주요 기술 회사들이 독점 시장을 위해 거의 버려버린 협력과 상호 이익의 중요한 가치 시스템"을 나타낸다고 썼다. 2005년, 스미스의 MIDI 사양은 "오디오 기술 발전에 지속적인 영향을 미친 제품 및 혁신"에 주어지는 영예인 테크놀로지 명예의 전당에 헌액되었다. 2022년 현재, 스미스의 오리지널 MIDI 디자인은 여전히 사용되고 있다.

## 활용

### 악기 제어
MIDI는 전자 또는 디지털 악기가 서로 통신하고 한 악기가 다른 악기를 제어할 수 있도록 발명되었다. 예를 들어, MIDI 호환 시퀀서는 드럼 사운드 모듈에서 생성되는 비트를 트리거할 수 있다. 디지털 구성 요소가 없고 MIDI 개발 이전에 제작된 아날로그 신시사이저는 MIDI 메시지를 아날로그 제어 전압으로 변환하는 키트를 사용하여 개조할 수 있다. MIDI 악기에서 음표가 연주될 때, 다른 악기에서 음표를 트리거하는 데 사용될 수 있는 디지털 MIDI 메시지가 생성된다. 원격 제어 기능은 풀사이즈 악기를 더 작은 사운드 모듈로 대체할 수 있게 하고, 음악가들이 악기를 결합하여 더 풍부한 사운드를 얻거나 어쿠스틱 피아노와 현악기와 같은 합성 악기 사운드의 조합을 만들 수 있게 한다. MIDI는 또한 다른 악기 매개변수(볼륨, 효과 등)를 원격으로 제어할 수 있게 한다.

신시사이저와 샘플러는 전자 또는 디지털 사운드를 형성하기 위한 다양한 도구를 포함한다. 필터는 음색을 조절하고, 엔벨로프는 음표가 트리거된 후 시간이 지남에 따라 소리가 변화하는 방식을 자동화한다. 필터의 주파수와 엔벨로프 어택(소리가 최대 레벨에 도달하는 데 걸리는 시간)은 신시사이저 매개변수의 예시이며, MIDI를 통해 원격으로 제어할 수 있다. 효과 장치에는 딜레이 피드백 또는 리버브 시간과 같은 다양한 매개변수가 있다. MIDI 연속 컨트롤러 번호(CCN)가 이러한 매개변수 중 하나에 할당되면, 장치는 해당 번호로 식별되는 모든 메시지에 응답한다. 노브, 스위치, 페달과 같은 컨트롤은 이러한 메시지를 보내는 데 사용될 수 있다. 조정된 매개변수 세트는 장치의 내부 메모리에 패치로 저장될 수 있으며, 이러한 패치는 MIDI 프로그램 변경을 통해 원격으로 선택될 수 있다.

### 작곡

MIDI 이벤트는 컴퓨터 소프트웨어 또는 특수 하드웨어 뮤직 워크스테이션에서 시퀀싱될 수 있다. 많은 디지털 오디오 워크스테이션(DAW)은 MIDI를 필수 구성 요소로 사용하도록 특별히 설계되었다. 녹음된 MIDI 메시지를 쉽게 수정할 수 있도록 많은 DAW에서 MIDI 피아노 롤이 개발되었다. 이러한 도구는 작곡가들이 멀티트랙 레코딩과 같은 오래된 솔루션보다 훨씬 빠르고 효율적으로 작업을 시연하고 편집할 수 있게 해준다. 인간 연주자가 연주할 수 없는 복잡한 곡도 MIDI로 프로그래밍할 수 있다.

MIDI 연주는 사운드를 생성하는 일련의 명령이므로, MIDI 녹음은 오디오 녹음과는 다른 방식으로 조작될 수 있다. MIDI 편곡의 키, 악기 편성 또는 템포를 변경할 수 있으며, 개별 섹션을 재배열하거나, 개별 음표까지 편집할 수 있다. 아이디어를 작곡하고 빠르게 재생하여 들을 수 있는 기능은 작곡가들이 실험할 수 있도록 해준다.

알고리즘 작곡 프로그램은 곡 아이디어나 반주로 사용될 수 있는 컴퓨터 생성 연주를 제공한다.

일부 작곡가는 MIDI 1.0 및 제너럴 MIDI(GM)의 표준화되고 휴대 가능한 명령 및 매개변수 세트를 활용하여 다양한 전자 악기 간에 음악 데이터 파일을 공유할 수 있다. 시퀀싱된 MIDI 녹음을 통해 작곡된 데이터는 표준 MIDI 파일(SMF)로 저장, 디지털 배포 및 동일한 MIDI, GM 및 SMF 표준을 준수하는 모든 컴퓨터 또는 전자 악기에서 재생될 수 있다. MIDI 데이터 파일은 해당 녹음된 오디오 파일보다 훨씬 작다.

### 컴퓨터와 함께 사용

개인용 컴퓨터 시장이 MIDI 등장과 동시에 안정화되면서 컴퓨터는 음악 제작을 위한 실행 가능한 옵션이 되었다. 1983년에 컴퓨터는 주류 음악 제작에서 중요한 역할을 하기 시작했다. 1983년 MIDI 사양 비준 직후 몇 년 동안 MIDI 기능은 여러 초기 컴퓨터 플랫폼에 적용되었다. 야마하 CX5M은 1984년 MSX 시스템에서 MIDI 지원과 시퀀싱을 도입했다.

홈 컴퓨터에 MIDI가 확산된 것은 주로 1984년에 출시된 롤랜드 코퍼레이션의 MPU-401 덕분이었다. MPU-401은 MIDI 사운드 처리 및 시퀀싱이 가능한 최초의 MIDI 지원 사운드 카드였다. 롤랜드가 MPU 사운드 칩을 다른 사운드 카드 제조업체에 판매한 후, 이는 범용 MIDI-PC 인터페이스를 확립했다. MIDI의 광범위한 채택으로 컴퓨터 기반 MIDI 소프트웨어가 개발되었다. 곧이어 애플 II, 매킨토시, 코모도어 64, 아미가, 에이콘 아르키메데스, IBM PC 호환기종을 포함한 여러 플랫폼이 MIDI를 지원하기 시작했다. 1985년 아타리 ST는 기본 시스템의 일부로 MIDI 포트를 내장하고 출시되었다.

2015년, Retro Innovations는 VIC-20용 첫 번째 MIDI 인터페이스를 출시하여 이 컴퓨터의 4개 음성을 전자 음악가와 레트로 컴퓨팅 애호가들에게 처음으로 제공했다. Retro Innovations는 또한 탠디 컬러 컴퓨터 및 드래곤 컴퓨터용 MIDI 인터페이스 카트리지도 제작한다.

칩튠 음악가들은 또한 레트로 게임 콘솔을 사용하여 MIDI 인터페이스를 통해 음악을 작곡, 제작 및 연주한다. 패밀리컴퓨터/닌텐도 엔터테인먼트 시스템, 게임보이, 게임보이 어드밴스 및 세가 메가 드라이브/세가 제네시스용 사용자 정의 인터페이스를 사용할 수 있다.

#### 컴퓨터 파일
[섬네일|MIDI 파일에는 손가락이 건반을 치는 것과 같은 소리 이벤트가 포함되어 있으며, 이는 [Synthesia와 같은 소프트웨어를 사용하여 시각화할 수 있다.]]

MIDI 파일은 오디오 녹음이 아니다. 오히려 피치나 템포와 같은 지침 집합이며, 동일한 녹음된 오디오보다 천 배 적은 디스크 공간을 사용할 수 있다. 작은 파일 크기 때문에 팬이 만든 MIDI 편곡은 광대역 인터넷 액세스와 기가바이트 단위의 하드 드라이브가 등장하기 전에 온라인에서 음악을 공유하는 매력적인 방법이 되었다. 이 점의 주요 단점은 사용자 오디오 카드의 품질과 MIDI 데이터가 상징적으로만 참조하는 샘플 또는 합성 사운드로 포함된 실제 오디오의 품질이 크게 다르다는 것이다. 고품질 샘플 사운드를 포함하는 사운드 카드조차도 샘플링된 악기마다 품질이 일관되지 않을 수 있다. 애드립 및 사운드 블라스터와 그 호환 카드와 같은 초기 저가형 카드들은 야마하의 FM 음원 기술의 간소화된 버전을 사용했다. 이 카드들의 낮은 충실도 재생은 종종 MIDI 자체의 특성으로 오해되곤 했다. 이는 MIDI를 저품질 오디오로 인식하게 만들었지만, 실제로는 MIDI 자체에는 소리가 포함되어 있지 않으며, 재생 품질은 전적으로 소리 생성 장치의 품질에 달려 있다.

**표준 MIDI 파일**(Standard MIDI File, **SMF**)은 음악 시퀀스를 저장하고, 전송하며, 다른 시스템에서 열 수 있도록 표준화된 방법을 제공하는 파일 형식이다. 이 표준은 MMA에 의해 개발되고 유지되며, 일반적으로 `.mid` 확장자를 사용한다. 이 파일들의 작은 크기는 컴퓨터, 휴대폰 벨소리, 웹페이지 제작 및 음악 축하 카드에서 널리 사용되게 했다. 이 파일들은 범용적인 사용을 목적으로 하며, 음표 값, 타이밍 및 트랙 이름과 같은 정보를 포함한다. 가사는 메타데이터로 포함될 수 있으며, 가라오케 기계에서 표시될 수 있다.

SMF는 소프트웨어 시퀀서 또는 하드웨어 워크스테이션의 내보내기 형식으로 생성된다. 이들은 MIDI 메시지를 하나 이상의 병렬 트랙으로 구성하고 이벤트를 타임스탬프하여 순차적으로 재생할 수 있도록 한다. 헤더는 편곡의 트랙 수, 템포 및 파일이 사용하는 세 가지 SMF 형식 중 어느 것인지에 대한 지표를 포함한다. 유형 0 파일은 전체 연주를 단일 트랙으로 병합하여 포함하는 반면, 유형 1 파일은 동기적으로 연주되는 여러 트랙을 포함할 수 있다. 유형 2 파일은 거의 사용되지 않으며 각 편곡이 자체 트랙을 가지고 순차적으로 재생되도록 의도된 여러 편곡을 저장한다.

##### RMID 파일
마이크로소프트 윈도우는 SMF를 다운로드 가능 사운드(DLS)와 함께 리소스 인터체인지 파일 형식 (RIFF) 래퍼에 묶어서 `.rmi` 확장자를 가진 **RMID 파일**로 제공한다. RIFF-RMID는 확장 가능한 음악 파일 (XMF)에 찬성하여 사용 중단되었다.

##### 소프트웨어

MIDI 시스템에서 개인용 컴퓨터의 주요 장점은 로드된 소프트웨어에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있다는 것이다. 다중 작업은 서로 데이터를 공유할 수 있는 프로그램들의 동시 작동을 허용한다.

##### 시퀀서

시퀀싱 소프트웨어는 잘라내기, 복사 및 붙여넣기 및 드래그 앤드 드롭과 같은 표준 컴퓨터 편집 기능을 사용하여 녹음된 MIDI 데이터를 조작하는 데 사용할 수 있다. 단축키를 사용하여 워크플로우를 간소화할 수 있으며, 일부 시스템에서는 MIDI 이벤트로 편집 기능을 호출할 수 있다. 시퀀서는 각 채널이 다른 소리를 재생하도록 설정할 수 있으며, 편곡의 그래픽 개요를 제공한다. 악보 표시 또는 악보 작성 소프트웨어를 포함하여 다양한 편집 도구가 제공되어 음악가를 위한 인쇄된 악보를 만들 수 있다. 루핑, 퀀타이제이션, 무작위화, 조옮김과 같은 도구는 편곡 과정을 간소화한다.

비트 생성은 간소화되고, 그루브 템플릿을 사용하여 다른 트랙의 리듬감을 복제할 수 있다. 실시간 컨트롤러 조작을 통해 사실적인 표현을 추가할 수 있다. 믹싱을 수행할 수 있으며, MIDI는 녹음된 오디오 및 비디오 트랙과 동기화될 수 있다. 작업은 저장되고 다른 컴퓨터나 스튜디오 간에 전송될 수 있다.

시퀀서는 드럼 패턴 편집기와 같은 다른 형태를 취할 수 있는데, 이는 사용자가 패턴 그리드를 클릭하여 비트를 만들 수 있도록 한다. ACID Pro와 같은 루프 시퀀서는 MIDI를 미리 녹음된 오디오 루프와 결합하여 템포와 키를 서로 일치시킨다. 큐-리스트 시퀀싱은 무대 및 방송 제작에서 대화, 음향 효과 및 음악 큐를 트리거하는 데 사용된다.

##### 악보 작성 소프트웨어

MIDI를 사용하면 건반으로 연주한 음표를 자동으로 악보로 transcribe할 수 있다. 악보 작성 소프트웨어는 일반적으로 고급 시퀀싱 도구가 부족하며, 라이브 연주자를 위한 깔끔하고 전문적인 인쇄물 제작에 최적화되어 있다. 이러한 프로그램은 다이내믹 및 표현 마킹, 코드 및 가사 표시, 복잡한 악보 스타일을 지원한다. 점자 악보를 인쇄할 수 있는 소프트웨어도 있다.

악보 작성 프로그램으로는 피날레, 앙코르, 시벨리우스, 뮤즈스코어, 도리코 등이 있다. 스마트스코어 소프트웨어는 스캔한 악보에서 MIDI 파일을 생성할 수 있다.

##### 편집기와 라이브러리 관리자
사용자는 컴퓨터 인터페이스로 패치 편집기를 통해 장비를 프로그래밍할 수 있다. 이는 야마하 FS1R과 같이 수천 개의 프로그래밍 가능한 매개변수를 가지고 있었지만 15개의 작은 버튼, 4개의 노브, 작은 LCD로 구성된 인터페이스를 가진 복잡한 신시사이저의 등장과 함께 필수적이 되었다. 디지털 악기는 스위치와 노브가 제공하는 피드백과 직접적인 제어가 부족하여 사용자들이 실험을 꺼리게 만들지만, 패치 편집기는 하드웨어 악기 및 이펙터 장치 소유자에게 소프트웨어 신시사이저 사용자에게 제공되는 것과 동일한 편집 기능을 제공한다. 일부 편집기는 특정 악기 또는 이펙터 장치용으로 설계되었지만, 다른 범용 편집기는 다양한 장비를 지원하며, 이상적으로는 시스템 익스클루시브 메시지를 사용하여 설정의 모든 장치 매개변수를 제어할 수 있다. 시스템 익스클루시브 메시지는 MIDI 프로토콜을 사용하여 신시사이저의 매개변수에 대한 정보를 전송한다.

패치 라이브러리 관리자는 장비 컬렉션의 사운드를 정리하고 장비와 컴퓨터 간에 전체 사운드 뱅크를 교환하는 특수 기능을 가지고 있다. 이러한 방식으로 장치의 제한된 패치 스토리지는 컴퓨터의 훨씬 더 큰 디스크 용량으로 보완된다. 컴퓨터로 전송된 맞춤형 패치는 동일한 악기의 다른 소유자와 공유할 수 있다. 두 기능을 결합한 범용 편집기/라이브러리 관리자는 한때 흔했으며, Opcode Systems의 Galaxy, eMagic의 SoundDiver, MOTU의 Unisyn 등이 있었다. 이러한 오래된 프로그램들은 가상 악기를 사용하는 컴퓨터 기반 합성으로의 추세에 따라 대부분 버려졌지만, Coffeeshopped Patch Base, Sound Quest의 Midi Quest, Sound Tower의 여러 편집기를 포함한 여러 편집기/라이브러리 관리자는 여전히 사용할 수 있다. Native Instruments의 Kore는 편집기/라이브러리 관리자 개념을 소프트웨어 악기 시대로 가져오려는 노력이었지만, 2011년에 중단되었다.

##### 자동 반주 프로그램
반주 트랙을 동적으로 생성할 수 있는 프로그램을 자동 반주 프로그램이라고 한다. 이 프로그램들은 사용자가 선택한 스타일로 풀밴드 편곡을 생성하고 그 결과를 MIDI 사운드 생성 장치로 보내 재생한다. 생성된 트랙은 교육 또는 연습 도구, 라이브 공연의 반주 또는 작곡 보조 도구로 사용될 수 있다.

##### 합성 및 샘플링

컴퓨터는 소프트웨어를 사용하여 사운드를 생성하고, 이를 디지털-아날로그 변환회로(DAC)를 통해 파워 앰프 및 스피커 시스템으로 보낼 수 있다. 동시에 재생할 수 있는 사운드의 수(폴리포니)는 컴퓨터의 CPU 성능에 따라 달라지며, 재생의 샘플 레이트와 오디오 비트 심도도 마찬가지로 사운드 품질에 직접적인 영향을 미친다. 소프트웨어로 구현된 신시사이저는 하드웨어 악기에서는 반드시 존재하지 않는 타이밍 문제에 노출될 수 있다. 하드웨어 악기는 전용 운영체제가 데스크톱 운영체제처럼 백그라운드 작업의 방해를 받지 않기 때문이다. 이러한 타이밍 문제는 동기화 문제와 샘플 재생이 중단될 때 클릭 및 팝 사운드를 유발할 수 있다. 소프트웨어 신시사이저는 사운드 생성에서 추가적인 지연 시간을 보일 수도 있다.

소프트웨어 합성의 뿌리는 1950년대 벨 연구소의 맥스 매튜스가 비실시간 사운드 생성이 가능한 MUSIC-N 프로그래밍 언어를 작성했을 때로 거슬러 올라간다. 데이브 스미스의 시어 시스템즈의 리얼리티는 호스트 컴퓨터의 CPU에서 직접 실행되는 초기 신시사이저였다. 리얼리티는 긴밀한 드라이버 통합을 통해 낮은 지연 시간을 달성했으므로 크리에이티브 랩스 사운드 카드에서만 실행될 수 있었다. 신타우리 코퍼레이션의 알파 신타우리는 또 다른 초기 소프트웨어 기반 신시사이저였다. 이 신시사이저는 애플 IIe 컴퓨터에서 실행되었으며 소프트웨어와 컴퓨터 하드웨어의 조합을 사용하여 가산 합성을 생성했다. 일부 시스템은 심볼릭 사운드 코퍼레이션의 Kyma 시스템과 크림웨어/소닉 코어 펄서/SCOPE 시스템처럼 호스트 CPU의 부하를 줄이기 위해 전용 하드웨어를 사용하는데, 이들은 전체 녹음 스튜디오에 해당하는 악기, 이펙터, 믹서를 구동한다. 컴퓨터 소프트웨어에서 MIDI 편곡 전체를 구성할 수 있는 기능은 작곡가가 최종 결과물을 오디오 파일로 직접 렌더링할 수 있게 한다.

##### 게임 음악
1990년대 중반까지 IBM PC 호환기종 게임의 주요 배포 매체는 플로피 디스크였다. MIDI 파일의 작은 크기는 사운드트랙을 제공하는 실행 가능한 수단이 되었다. 윈도우 95 이전에는 게임이 일반적으로 애드립 또는 사운드 블라스터 오디오 카드를 사용했다. 이 카드들은 FM 합성을 사용하는데, 이는 사인파의 변조를 통해 사운드를 생성한다. 이 기술의 선구자인 존 초닝은 충분한 사인파가 사용된다면 이 기술이 어떤 사운드도 정확하게 재현할 수 있을 것이라고 이론화했지만, 대부분의 컴퓨터 오디오 카드들은 두 개의 사인파만으로 FM 합성을 수행했다. 이 카드들의 8비트 오디오와 결합하여 "인공적"이고 "원시적"으로 묘사되는 사운드를 생성했다.

나중에 사용할 수 있게 된 웨이브테이블 도터보드는 FM 사운드 대신 사용할 수 있는 오디오 샘플을 제공했다. 이들은 비쌌지만, 종종 E-mu Proteus와 같은 존경받는 MIDI 악기의 사운드를 사용했다. 컴퓨터 산업은 1990년대 중반에 16비트 재생을 지원하는 웨이브테이블 기반 사운드 카드로 이동했지만, 2MB의 웨이브테이블 저장 공간을 표준화했다. 이 공간은 128개의 제너럴 MIDI 악기와 드럼 키트의 고품질 샘플을 담기에는 너무 작았다. 제한된 공간을 최대한 활용하기 위해 일부 제조업체는 12비트 샘플을 저장하고 재생 시 16비트로 확장했다.

### 기타 활용
MIDI는 음악 장치와 관련이 있음에도 불구하고 MIDI 명령을 읽고 처리할 수 있는 모든 전자 또는 디지털 장치를 제어할 수 있다. MIDI는 여러 비음악적 응용 분야에서 제어 프로토콜로 채택되었다. MIDI 쇼 컨트롤은 MIDI 명령을 사용하여 무대 조명 시스템을 제어하고 연극 제작에서 큐된 이벤트를 트리거한다. VJ 및 턴테이블리스트는 클립을 큐하고 장비를 동기화하는 데 사용하며, 녹음 시스템은 동기화 및 자동화에 사용한다. 애니뮤직의 설립자인 웨인 라이틀(Wayne Lytle)은 애니뮤직 컴퓨터 애니메이션 뮤직 비디오 앨범 시리즈를 제작하기 위해 MIDIMotion이라는 시스템을 개발했다. 애니뮤직은 나중에 MIDIMotion 전용 애니메이션 소프트웨어인 애니모션(Animotion)을 설계했다. 애플 모션은 MIDI를 통해 애니메이션 매개변수를 유사하게 제어할 수 있도록 한다. 1987년 1인칭 슈팅 게임인 MIDI 미로와 1990년 아타리 ST 퍼즐 비디오 게임인 옥시드는 MIDI를 사용하여 컴퓨터를 네트워크로 연결한다.

## 장치

### 커넥터 및 인터페이스

#### DIN 커넥터
오리지널 MIDI 1.0 표준에 따라 케이블은 180° 5핀 DIN 커넥터(DIN 41524)로 종단된다. 일반적인 애플리케이션에서는 5개의 도체 중 3개만 사용한다: 접지선 (핀 2), 그리고 MIDI 신호를 전류로 전달하는 밸런스 쌍 도체 (핀 4 및 5). 이 커넥터 구성은 한 방향으로만 메시지를 전달할 수 있으므로 양방향 통신을 위해서는 두 번째 케이블이 필요하다. 팬텀 전원 풋스위치 컨트롤러와 같은 일부 독점 애플리케이션은 예비 핀을 직류 (DC) 전력 전송에 사용한다.

포토 커플러는 MIDI 장치를 MIDI 연결과 전기적으로 분리시켜 그라운드 루프를 방지하고 장비를 전압 스파이크로부터 보호한다. MIDI에는 오류 감지 기능이 없으므로 최대 케이블 길이는 15 미터|피트로 설정되어 간섭을 제한한다.

#### TRS 미니잭 커넥터
공간 절약을 위해 일부 MIDI 장치(특히 소형 장치)는 3.5mm TRS 폰 커넥터 (오디오 미니잭 커넥터라고도 함)를 사용하기 시작했다. 이것이 널리 퍼지면서 MIDI 제조업체 협회에서 배선을 표준화했다. MIDI 오버 미니잭 표준 문서에는 오디오 커넥터와의 혼동을 피하기 위해 3.5mm 커넥터 대신 2.5mm 커넥터를 사용할 것을 권장하고 있다.

### 스루(Thru) 포트
대부분의 장치는 입력 포트에서 출력 포트로 메시지를 복사하지 않는다. 세 번째 유형의 포트인 스루(thru) 포트는 입력 포트에서 수신된 모든 것의 복사본을 출력하여 데이터를 데이지 체인 배열로 다른 악기로 전달할 수 있도록 한다. 모든 장치가 스루 포트를 가지고 있는 것은 아니며, 이펙터나 사운드 모듈처럼 MIDI 데이터를 생성할 수 없는 장치는 아웃 포트를 포함하지 않을 수 있다.

### 관리 장치
데이지 체인의 각 장치는 시스템에 지연을 추가한다. 이는 여러 출력을 포함하고 박스의 입력 신호의 정확한 복사본을 제공하는 MIDI 스루 박스를 사용하여 피할 수 있다. MIDI 머저는 여러 장치의 입력을 단일 스트림으로 결합할 수 있으며, 여러 컨트롤러를 단일 장치에 연결할 수 있도록 한다. MIDI 스위처는 여러 장치 간 전환을 허용하며, 케이블을 물리적으로 다시 연결할 필요를 없애준다. MIDI 라우터는 이러한 모든 기능을 결합한다. 이들은 여러 입력 및 출력을 포함하며, 입력 채널의 모든 조합을 출력 채널의 모든 조합으로 라우팅할 수 있도록 한다. 라우팅 설정은 컴퓨터 소프트웨어를 사용하여 생성하고, 메모리에 저장하며, MIDI 프로그램 변경 명령으로 선택할 수 있다. 이를 통해 장치는 컴퓨터가 없는 상황에서 독립형 MIDI 라우터로 기능할 수 있다. MIDI 데이터 프로세서는 유틸리티 작업 및 특수 효과에 사용된다. 여기에는 스트림에서 원치 않는 MIDI 데이터를 제거하는 MIDI 필터와 설정된 시간에 입력 데이터의 반복된 복사본을 보내는 효과인 MIDI 딜레이가 포함된다.

### 인터페이스
컴퓨터 MIDI 인터페이스의 주요 기능은 MIDI 장치와 컴퓨터 간의 통신을 동기화하는 것이다. 일부 컴퓨터 사운드 카드에는 표준 MIDI 커넥터가 포함되어 있지만, 다른 카드들은 D-sub미니어처 DA-15 게임 포트, USB, 파이어와이어, 이더넷 또는 독점 연결을 포함하는 다양한 수단을 통해 연결된다. 2000년대에 USB 커넥터의 사용이 증가하면서 MIDI 채널을 USB 장착 컴퓨터로 전송할 수 있는 MIDI-USB 데이터 인터페이스를 사용할 수 있게 되었다. 일부 MIDI 키보드 컨트롤러에는 USB 잭이 장착되어 있어 음악 소프트웨어를 실행하는 컴퓨터에 직접 연결할 수 있다.

MIDI의 직렬 전송은 타이밍 문제로 이어진다. 3바이트 MIDI 메시지를 전송하는 데는 거의 1밀리초가 필요하다. MIDI는 직렬 방식이므로 한 번에 하나의 이벤트만 보낼 수 있다. 두 채널에서 동시에 이벤트가 전송되면 두 번째 채널의 이벤트는 첫 번째 이벤트가 끝날 때까지 전송할 수 없으므로 1밀리초 지연된다. 모든 채널에서 동시에 이벤트가 전송되면 마지막 채널의 전송은 최대 16밀리초까지 지연된다. 이는 여러 포트의 여러 채널이 아닌 여러 포트 간에 이벤트가 분산될 때 타이밍이 향상되기 때문에 여러 입출력 포트가 있는 MIDI 인터페이스의 등장에 기여했다. MIDI 슬롭(MIDI slop)은 MIDI 전송이 지연될 때 발생하는 가청 타이밍 오류를 나타낸다.

### 컨트롤러

[섬네일|alt=Novation Remote 25 두 옥타브 MIDI 컨트롤러|작은 MIDI 컨트롤러는 휴대성 때문에 인기가 있다. 이 두 [옥타브 장치는 컴퓨터 기반 또는 독립형 하드웨어 악기, 이펙터, 믹서 및 녹음 장치의 다양한 사운드 디자인 매개변수를 조작하기 위한 다양한 컨트롤을 제공한다.]]
MIDI 컨트롤러에는 두 가지 유형이 있다: 음표를 생성하고 음악을 연주하는 데 사용되는 성능 컨트롤러, 및 음표를 보내지 않고 다른 유형의 실시간 이벤트를 전송하는 컨트롤러. 많은 장치들이 이 두 유형의 조합이다.

MIDI 키보드는 단연코 가장 일반적인 MIDI 컨트롤러 유형이다. MIDI는 키보드를 염두에 두고 설계되었으며, 키보드가 아닌 모든 컨트롤러는 "대체" 컨트롤러로 간주된다. 이는 키보드 기반 음악에 관심이 없는 작곡가들에게는 한계로 여겨졌지만, 이 표준은 유연하다는 것이 입증되었고, 기타 및 다른 현악기, 드럼 컨트롤러 및 윈드 컨트롤러와 같은 다른 유형의 컨트롤러에도 MIDI 호환성이 도입되었다. 이들은 각각 드럼 세트 및 관악기 연주를 에뮬레이트하며, 전문적이고 실험적인 컨트롤러도 있다. 그럼에도 불구하고, MIDI가 설계된 키보드 연주의 일부 기능은 다른 악기의 기능을 완전히 담아내지 못한다. 재런 러니어는 이 표준을 예상치 못하게 표현 가능한 것을 제한한 기술 "록인"의 예시로 인용한다. 이러한 단점 중 일부는 프로토콜의 확장에서 다루어졌다.

소프트웨어 신시사이저는 뛰어난 성능과 다양성을 제공하지만, 일부 연주자들은 MIDI 건반과 컴퓨터 건반 및 마우스 사이에서 주의를 분산시키는 것이 연주 경험의 즉각성을 일부 저해한다고 느낀다. 실시간 MIDI 제어 전용 장치는 인체공학적 이점을 제공하며, 컴퓨터를 통해 접근하는 인터페이스보다 악기와의 더 큰 연결감을 제공할 수 있다. 컨트롤러는 다양한 장비와 함께 작동하도록 설계된 범용 장치일 수도 있고, 특정 소프트웨어와 함께 작동하도록 설계될 수도 있다. 후자의 예로는 에이블톤 라이브용 Akai의 APC40 컨트롤러와 코르그의 MS-20ic 컨트롤러가 있는데, 이는 그들의 MS-20 아날로그 신시사이저의 제어판을 재현한 것이다. MS-20ic 컨트롤러에는 MS-20 신시사이저의 가상 재현에서 신호 라우팅을 제어하는 데 사용될 수 있는 패치 케이블이 포함되어 있으며, 타사 장치도 제어할 수 있다.

### 악기
[섬네일|alt=제너럴 MIDI 사운드 모듈.|외부 컨트롤러(예: MIDI 키보드)를 통해 소리를 트리거해야 하는 [사운드 모듈. 이 장치들은 휴대성이 높지만, 제한된 프로그래밍 인터페이스 때문에 사운드 매개변수에 편안하게 접근하려면 컴퓨터 기반 도구가 필요하다.]]

MIDI 악기에는 MIDI 신호를 보내고 받는 포트, 이 신호를 처리하는 CPU, 사용자 프로그래밍을 위한 인터페이스, 사운드를 생성하는 오디오 회로, 그리고 컨트롤러가 포함된다. 운영체제와 공장 사운드는 종종 읽기 전용 메모리(ROM) 장치에 저장된다.

MIDI 악기는 또한 트랜스포징, MIDI 악기 선택, 볼륨, 팬, 리버브 레벨 및 기타 MIDI 컨트롤러 조정을 포함한 온보드 편집 기능을 갖춘 독립형 모듈(피아노 스타일 건반이 없는)이 될 수 있다. 일반적으로 MIDI 모듈에는 화면이 있어 사용자가 현재 선택된 기능에 대한 정보를 볼 수 있다.

#### 신시사이저
신시사이저는 다양한 사운드 생성 기술을 사용할 수 있다. 통합 건반을 포함할 수도 있고, MIDI 건반과 같은 외부 컨트롤러에 의해 트리거될 때 사운드를 생성하는 사운드 모듈 형태로 존재할 수도 있다. 사운드 모듈은 일반적으로 19인치 랙에 장착되도록 설계된다. 제조업체는 일반적으로 독립형 및 랙 마운트 버전으로 신시사이저를 생산하며, 종종 다양한 크기의 건반 버전을 제공한다.

#### 샘플러
샘플러는 오디오를 녹음하고 디지털화하여 랜덤 액세스 메모리(RAM)에 저장한 다음 재생할 수 있다. 샘플러를 사용하면 일반적으로 사용자는 샘플을 편집하여 하드 디스크에 저장하고, 효과를 적용하고, 감산 합성 신시사이저가 사용하는 것과 동일한 도구로 형태를 만들 수 있다. 또한 건반 또는 랙 마운트 형태로도 사용할 수 있다. 샘플 재생을 통해 사운드를 생성하지만 녹음 기능이 없는 악기는 "롬플러"로 알려져 있다.

샘플러는 당시 메모리 및 처리 능력의 비용 때문에 신시사이저만큼 빠르게 MIDI 악기로 자리 잡지 못했다. 최초의 저가 MIDI 샘플러는 1984년에 출시된 엔소닉 미라지였다. MIDI 샘플러는 일반적으로 샘플링된 파형을 편집하기에 너무 작은 디스플레이로 인해 제한되지만, 일부는 컴퓨터 모니터에 연결할 수 있다.

#### 드럼 머신
드럼 머신은 일반적으로 드럼 및 퍼커션 사운드를 전문으로 하는 샘플 재생 장치이다. 이들은 일반적으로 드럼 패턴을 생성하고 이를 곡으로 배열하는 시퀀서를 포함한다. 각 사운드 또는 사운드 그룹을 별도의 출력으로 라우팅할 수 있도록 여러 오디오 출력이 있는 경우가 많다. 개별 드럼 음성은 다른 MIDI 악기 또는 시퀀서에서 연주할 수 있다.

#### 워크스테이션 및 하드웨어 시퀀서

[섬네일|alt=버튼 매트릭스 MIDI 컨트롤러|야마하의 [테노리온 컨트롤러는 조명 버튼 배열에 "그림을 그리는" 방식으로 편곡을 만들 수 있도록 한다. 생성된 편곡은 내장 사운드 또는 외부 사운드 소스를 사용하여 재생하거나 컴퓨터 기반 시퀀서에 녹음할 수 있다.]]

시퀀서 기술은 MIDI보다 앞서 존재한다. 아날로그 시퀀서는 CV/게이트 신호를 사용하여 MIDI 이전의 아날로그 신시사이저를 제어한다. MIDI 시퀀서는 일반적으로 테이프 데크의 전송 기능을 모델로 하여 작동한다. 이들은 MIDI 연주를 녹음하고 멀티트랙 레코딩 패러다임을 사용하여 개별 트랙으로 배열할 수 있다. 뮤직 워크스테이션은 컨트롤러 키보드를 내부 사운드 제너레이터 및 시퀀서와 결합한다. 이들은 자체 내부 사운드를 사용하여 완전한 편곡을 만들고 재생하며 독립형 음악 제작 스튜디오로 기능할 수 있다. 이들은 일반적으로 파일 저장 및 전송 기능을 포함한다.

### 이펙터
일부 이펙터는 MIDI를 통해 원격으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 이븐타이드 H3000 울트라-하모나이저는 신시사이저처럼 연주될 수 있을 정도로 광범위한 MIDI 제어를 허용한다. 페달 형식의 드럼 머신인 Drum Buddy는 MIDI 연결을 통해 루퍼 페달 또는 딜레이와 같은 시간 기반 효과와 템포를 동기화할 수 있다.

## 기술 사양
[섬네일|342x342px|두 개의 MIDI 바이트의 8-N-1 [비동기 직렬 통신. 각 8비트 바이트는 프레임 동기화를 위해 시작 비트가 선행하고 정지 비트가 후행하여 총 10비트가 된다. 따라서 31,250 보 속도는 31.25 킬로비트/초에 해당하지만, 순수 비트 전송률은 25킬로비트/초이다. 각 바이트는 프레임과 함께 320 마이크로초를 사용한다.]]

MIDI 메시지는 그림에 설명된 대로 8-N-1 비동기 직렬 통신을 사용하여 31,250&nbsp;(±1%)&nbsp;보로 전송되는 8비트 바이트로 구성된다. 각 바이트의 첫 번째 비트는 바이트가 상태 바이트인지 데이터 바이트인지 식별하며, 그 뒤에 7비트의 정보가 이어진다.

MIDI 링크는 1부터 16까지 번호가 매겨진 16개의 독립적인 채널을 전달할 수 있다. 장치는 특정 채널을 수신하고 다른 채널의 메시지를 무시하거나(옴니 오프 모드), 모든 채널을 수신하여 채널 주소를 효과적으로 무시할 수 있다(옴니 온 모드).

다성 장치는 장치의 폴리포니 한계에 도달하거나 음표가 디케이 엔벨로프의 끝에 도달하거나 명시적인 음표 끄기 MIDI 명령이 수신될 때까지 여러 음표를 동시에 소리 낼 수 있다. 단성 장치는 대신 새로운 음표 켜기 명령이 도착하면 이전 음표를 종료한다.

일부 수신 장치는 옴니 오프/온 및 모노/폴리 모드의 네 가지 조합으로 설정될 수 있다.

### 메시지
MIDI 메시지는 수신 장치의 특정 측면을 제어하는 명령어이다. MIDI 메시지는 메시지 유형을 나타내는 상태 바이트와 그 뒤에 매개변수를 포함하는 최대 두 개의 데이터 바이트로 구성된다. MIDI 메시지는 16개 채널 중 하나로만 전송되어 해당 채널의 장치만 모니터링하는 채널 메시지이거나 모든 장치가 수신하는 시스템 메시지일 수 있다. 각 수신 장치는 기능과 관련 없는 데이터를 무시한다. 메시지 유형은 채널 음성, 채널 모드, 시스템 공통, 시스템 실시간 및 시스템 익스클루시브의 5가지가 있다.

채널 음성 메시지는 단일 채널을 통해 실시간 연주 데이터를 전송한다. 예시로는 음높이를 지정하는 MIDI 음표 번호, 음표가 연주된 강도를 나타내는 벨로시티 값, 그리고 채널 번호를 포함하는 음표 켜기 메시지; 음표를 종료하는 음표 끄기 메시지; 장치의 패치를 변경하는 프로그램 변경 메시지; 그리고 악기 매개변수 조정을 허용하는 제어 변경이 있다. MIDI 음표는 C-1에서 G9까지 0에서 127까지 번호가 매겨져 있다. 이는 A0에서 C8까지의 88건반 피아노 범위를 넘어 확장되며, 8.175799Hz에서 12543.85Hz의 주파수 범위에 해당한다.

#### 시스템 익스클루시브 메시지
시스템 익스클루시브(**SysEx**) 메시지는 어떤 음표가 연주되고 얼마나 큰지와 같은 연주 데이터가 아니라 신시사이저의 기능에 대한 정보를 보낸다. MIDI 표준이 제공하는 것 이상의 기능을 포함할 수 있기 때문에 MIDI 표준의 유연성과 수명을 유지하는 주요 이유가 된다. 제조업체는 이를 사용하여 표준 MIDI 메시지의 한계를 넘어 장비를 더 철저하게 제어하는 독점 메시지를 만든다.

MIDI 제조업체 협회는 MIDI 회사에 고유 식별 번호를 발급한다. 이 번호는 SysEx 메시지에 포함되어, 지정된 장치만 메시지에 응답하고 다른 모든 장치는 메시지를 무시하도록 한다. 많은 악기에는 SysEx ID 설정도 포함되어 있어, 컨트롤러가 동일 모델의 두 장치를 독립적으로 주소 지정할 수 있다.

유니버설 시스템 익스클루시브 메시지는 한 제조업체에만 독점적이지 않은 MIDI 확장을 위해 사용되는 SysEx 메시지의 특수 클래스이다.

#### 구현 차트
장치는 일반적으로 MIDI 사양에 정의된 모든 유형의 메시지에 응답하지 않는다. MIDI 구현 차트는 MMA에 의해 사용자가 악기의 특정 기능과 메시지에 대한 응답 방식을 볼 수 있는 방법으로 표준화되었다. 채워진 MIDI 구현 차트는 일반적으로 MIDI 장치 문서의 일부로 게시된다.

### 전기 사양
MIDI 1.0의 전기 인터페이스는 다음 회로도의 빨간색 및 파란색 선을 따라 완전히 절연된 전류 루프를 중심으로 한다.
alt=MIDI 상호 연결 회로도|center|718x718px
이 회로도에서 "DIN / TRS"는 DIN 단자 또는 TRS 폰 커넥터를 사용할 수 있음을 나타낸다.

논리 0과 시작 비트를 전송하기 위해 송신자의 UART는 낮은 전압을 생성한다. 이로 인해 송신자의 고전압 공급 장치에서 공급되는 공칭 5 밀리암페어 전류가 발생한다. 이 전류는 빨간색 선을 따라 실드된 꼬임쌍선 케이블을 통해 수신자의 포토 커플러로 들어간다. 전류는 포토 커플러를 빠져나와 파란색 선을 따라 왼쪽으로 송신자의 UART로 되돌아가 싱크된다. 저항 R1과 R2는 전류를 제한하며, 밸런스 임피던스를 제공하기 위해 동일하다. 다이오드는 보호용이다. 이 전류는 포토 커플러의 발광 다이오드와 광전 트랜지스터를 켜므로, 수신자의 UART는 풀업 저항 R3과 수신자의 전압 공급 장치의 도움으로 신호를 읽을 수 있다. 원래 사양의 공급 장치는 5 볼트이지만, 수신자와 송신자는 다른 전압 레벨을 사용할 수 있다.

논리 1, 정지 비트 및 유휴 상태를 전송하기 위해 송신자의 UART는 전압 공급 장치가 제공하는 것과 동일한 고전압을 생성하여 전류 흐름이 없도록 한다. 이는 유휴 상태에서 전력 낭비를 방지한다.

## 확장
MIDI의 유연성과 광범위한 채택은 표준의 많은 개선과 원래 의도했던 것 이상의 목적으로의 적용을 가능하게 했다.

### 제너럴 MIDI

[alt=GM Standard Drum Map on the keyboard|섬네일|457x457px|[제너럴 MIDI#퍼커션|제너럴 MIDI의 퍼커션 키 맵은 주어진 음표가 트리거하는 퍼커션 사운드를 지정한다. MIDI 음표 번호는 해당 건반 음표 옆 괄호 안에 표시되어 있다.]]
MIDI는 프로그램 변경 메시지를 통해 악기의 사운드를 선택할 수 있지만, 두 악기가 주어진 프로그램 위치에서 동일한 사운드를 가질 것이라는 보장은 없다. 프로그램 #0은 한 악기에서는 피아노일 수도 있고, 다른 악기에서는 플루트일 수도 있다. 제너럴 MIDI(GM) 표준은 1991년에 확립되었으며, 한 장치에서 생성된 표준 MIDI 파일이 다른 장치에서 재생될 때 유사하게 들리도록 하는 표준화된 사운드 뱅크를 제공한다. GM은 16개의 관련 악기군으로 구성된 128개의 사운드 뱅크를 지정하고, 각 악기에 특정 프로그램 번호를 할당한다. 주어진 프로그램 변경은 모든 GM 호환 악기에서 동일한 악기 사운드를 선택한다. 퍼커션 악기는 채널 10에 배치되며, 특정 MIDI 음표 값은 각 퍼커션 사운드에 매핑된다.

GM 표준은 음표 매핑의 변동을 없앤다. 일부 제조업체들은 어느 음표 번호가 가운데 도(middle C)를 나타내야 하는지에 대해 의견이 일치하지 않았지만, GM은 음표 번호 69가 A440을 연주하도록 지정하여 가운데 도를 음표 번호 60으로 고정한다.

GM 호환 장치는 24음 폴리포니를 제공해야 한다. GM 호환 장치는 벨로시티, 애프터터치, 피치 벤드에 응답해야 하고, 시작 시 지정된 기본값으로 설정되어야 하며, 서스테인 페달과 같은 특정 컨트롤러 번호 및 등록된 매개변수 번호(RPN)를 지원해야 한다.

GM Lite라고 불리는 GM의 간소화된 버전은 처리 능력이 제한된 장치에 사용된다.

### GS, XG, 그리고 GM2

GM의 128개 악기 사운드 세트가 충분히 크지 않다는 일반적인 의견이 빠르게 형성되었다. 롤랜드의 제너럴 스탠다드, 즉 롤랜드 GS는 추가 사운드, 드럼 키트 및 효과를 포함하고, 이에 접근하는 데 사용될 수 있는 뱅크 선택 명령을 제공했으며, 새로운 기능에 접근하기 위해 MIDI 비등록 매개변수 번호(NRPN)를 사용했다. 야마하의 확장 제너럴 MIDI, 즉 야마하 XG는 1994년에 뒤를 이었다. XG도 마찬가지로 추가 사운드, 드럼 키트 및 효과를 제공했지만, 편집에 NRPN 대신 표준 컨트롤러를 사용하고 폴리포니를 32음으로 늘렸다. 두 표준 모두 GM 사양과 하위 호환되지만, 서로 호환되지 않는다. 두 표준 모두 제작자를 넘어 채택되지 않았지만, 둘 다 음악 소프트웨어 타이틀에서 일반적으로 지원된다.

일본 AMEI의 회원사들은 1999년에 일반 MIDI 레벨 2 사양을 개발했다. GM2는 GM과 하위 호환성을 유지하면서도 폴리포니를 32음으로 늘리고, 소스테누토 및 소프트 페달(우나 코르다)과 같은 여러 컨트롤러 번호, RPN 및 유니버설 시스템 익스클루시브 메시지를 표준화하며, MIDI 튜닝 표준을 통합했다. GM2는 저전력 장치를 위한 MIDI 변형인 Scalable Polyphony MIDI(SP-MIDI)의 악기 선택 메커니즘의 기반이며, 장치의 폴리포니가 처리 능력에 따라 확장되도록 한다.

### 튜닝 표준

대부분의 MIDI 신시사이저는 평균율 튜닝을 사용한다. 1992년에 비준된 MIDI 튜닝 표준(MTS)은 대체 튜닝을 허용한다. MTS는 최대 128개의 패치 뱅크에서 로드할 수 있는 미분음 튜닝을 허용하며, 음표 피치의 실시간 조정을 허용한다. 제조업체는 이 표준을 지원할 의무가 없으며, 지원하는 경우에도 모든 기능을 구현할 의무는 없다.

### 타임 코드

시퀀서는 내부 클럭으로 MIDI 시스템을 구동할 수 있지만, 시스템에 여러 시퀀서가 포함된 경우 공통 클럭에 동기화해야 한다. 디지디자인이 개발한 MIDI 타임코드(MTC)는 타이밍 목적으로 특별히 개발된 SysEx 메시지를 구현하며 SMPTE 타임코드 표준으로 또는 그 반대로 변환할 수 있다. Mark of the Unicorn의 MIDI Timepiece와 같은 MIDI 인터페이스는 SMPTE 코드를 MTC로 변환할 수 있다. MIDI 클럭은 템포를 기반으로 하는 반면, 타임코드는 프레임을 기반으로 하며 템포와 무관하다. MTC는 SMPTE 타임코드처럼 위치 정보를 포함하며 드롭아웃 발생 시 복구할 수 있다.

### 머신 제어

MIDI 머신 컨트롤(MMC)은 하드웨어 녹음 장치의 전송 제어 기능을 작동하는 일련의 SysEx 명령으로 구성된다. MMC를 사용하면 시퀀서가 연결된 테이프 데크 또는 하드 디스크 녹음 시스템에 시작, 중지 및 녹음 명령을 보내고, 시퀀서와 동일한 지점에서 재생을 시작하도록 장치를 빨리 감거나 되감기할 수 있다. 장치들이 MTC를 통해 동기화될 수 있지만, 동기화 데이터는 포함되지 않는다.

### 쇼 컨트롤
[섬네일|alt=MIDI 쇼 컨트롤로 작동되는 연극 이벤트|MIDI 쇼 컨트롤은 [유니버설 스튜디오 할리우드의 워터월드 어트랙션과 같은 연극 이벤트의 조명 및 효과를 큐하고 동기화하는 데 사용된다.]]

MIDI 쇼 컨트롤(MSC)은 조명, 음악 및 사운드 재생, 모션 제어 시스템과 같은 쇼 제어 장치를 시퀀싱하고 원격으로 큐하는 SysEx 명령 세트이다. 응용 분야에는 무대 제작, 박물관 전시, 녹음 스튜디오 제어 시스템 및 놀이공원 명소가 포함된다.

### 타임스탬핑
MIDI 타이밍 문제에 대한 한 가지 해결책은 MIDI 이벤트에 재생될 시간을 표시하고, 미리 전송하여 수신 장치의 버퍼에 저장하는 것이다. 데이터를 미리 보내면 바쁜 구간이 전송 링크를 압도할 가능성이 줄어든다. 수신기에 저장되면 정보는 더 이상 MIDI 또는 USB 인터페이스와 관련된 타이밍 문제에 영향을 받지 않으며 높은 정확도로 재생될 수 있다. MIDI 타임스탬핑은 하드웨어와 소프트웨어 모두가 이를 지원할 때만 작동한다. MOTU의 MTS, eMagic의 AMT, 스테인버그의 Midex 8은 서로 호환되지 않는 구현 방식을 가지고 있었으며, 사용자들은 작동을 위해 동일한 회사에서 제조한 소프트웨어와 하드웨어를 소유해야 했다. 타임스탬핑은 파이어와이어 MIDI 인터페이스, Mac OS X 코어 오디오, 및 Linux ALSA Sequencer에 내장되어 있다.

### 샘플 덤프 표준
SysEx 메시지의 예상치 못한 기능은 악기 간에 오디오 샘플을 전송하는 데 사용될 수 있다는 것이었다. 이는 샘플 전송을 위한 새로운 SysEx 형식을 확립한 샘플 덤프 표준(SDS)의 개발로 이어졌다. SDS는 나중에 전체 샘플을 전송할 필요 없이 샘플 루프 포인트에 대한 정보를 전송할 수 있는 두 개의 명령으로 보강되었다.

### 다운로드 가능 사운드

1997년에 비준된 다운로드 가능 사운드(DLS) 사양은 모바일 장치 및 컴퓨터 사운드 카드가 다운로드 가능한 사운드 세트로 웨이브 테이블을 확장할 수 있도록 허용한다. DLS 레벨 2 사양은 2006년에 뒤를 이어 표준화된 신시사이저 아키텍처를 정의했다. 모바일 DLS 표준은 DLS 뱅크를 SP-MIDI와 결합하여 자체 포함된 모바일 XMF 파일로 만들 것을 요구한다.

### MIDI 폴리포닉 익스프레션
MIDI 폴리포닉 익스프레션(MPE)은 피치 벤드 및 기타 표현 제어 차원을 개별 음표에 대해 연속적으로 조정할 수 있도록 하는 MIDI 사용 방법이다. MPE는 각 음표에 고유한 MIDI 채널을 할당하여 컨트롤러 메시지를 각 음표에 개별적으로 적용할 수 있도록 작동한다. 사양은 2017년 11월 AMEI에서, 2018년 1월 MMA에서 발표되었다. 컨티넘 핑거보드, 린스트루먼트, ROLI 시보드, 센셀 모프, 아이젠하프와 같은 악기들은 사용자들이 코드 내 개별 음표에 대해 피치, 음색 및 기타 뉘앙스를 제어할 수 있도록 한다.

## 대체 하드웨어 전송
31.25kbit/s 전류 루프를 DIN 단자를 통해 사용하는 것 외에도, 동일한 데이터는 USB, 파이어와이어, 이더넷과 같은 다른 하드웨어 전송 방식을 통해 전송될 수 있다.

### USB 및 FireWire
1999년 USB-IF 회원들은 USB를 통한 MIDI 표준인 "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices"를 개발했다. USB를 통한 MIDI는 MIDI 연결에 사용되었던 다른 인터페이스(ISA 버스, 게임 포트 등)가 개인용 컴퓨터에서 사라지면서 점점 더 보편화되었다. Linux, 마이크로소프트 윈도우, Macintosh OS X, Apple iOS 운영 체제는 "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices"를 사용하는 장치를 지원하기 위한 표준 클래스 드라이버를 포함한다.

애플 컴퓨터는 1990년대에 파이어와이어 인터페이스를 개발했다. 이 인터페이스는 1990년대 말에 디지털 비디오 (DV) 카메라에, 1999년에는 G3 매킨토시 모델에 나타나기 시작했다. 이는 멀티미디어 애플리케이션에 사용하기 위해 만들어졌다. USB와 달리 파이어와이어는 메인 CPU의 개입 없이 자체 전송을 관리할 수 있는 지능형 컨트롤러를 사용한다. 표준 MIDI 장치와 마찬가지로 파이어와이어 장치는 컴퓨터 없이도 서로 통신할 수 있다.

### XLR 커넥터
옥타브-플라토 Voyetra-8 신시사이저는 5핀 DIN 대신 XLR3 커넥터를 사용한 초기 MIDI 구현이었다. 이 신시사이저는 MIDI 이전 시대에 출시되었고 나중에 MIDI 인터페이스가 추가되었지만 XLR 커넥터를 유지했다.

#### 직렬, 병렬 및 조이스틱 포트
컴퓨터 기반 스튜디오 설정이 보편화되면서 컴퓨터에 직접 연결할 수 있는 MIDI 장치들이 등장했다. 이 장치들은 일반적으로 애플이 블루 앤 화이트 G3 모델 출시 이전에 직렬 포트용으로 사용했던 미니 DIN-8 커넥터를 사용했다. 마크 오브 더 유니콘 MIDI Time Piece와 같은 스튜디오의 중심 역할을 하는 MIDI 인터페이스는 이 직렬 포트가 표준 MIDI 속도의 20배로 작동할 수 있는 빠른 전송 모드를 활용하여 가능해졌다. 미니 DIN 포트는 1990년대 후반 일부 MIDI 악기에 내장되어 이러한 장치를 컴퓨터에 직접 연결할 수 있게 했다. 일부 장치는 PC의 DB-25 병렬 포트 또는 많은 PC 사운드 카드에 있는 DA-15 게임 포트를 통해 연결되었다.

#### mLAN
야마하 코퍼레이션은 1999년에 mLAN 프로토콜을 도입했다. 이는 파이어와이어를 전송 수단으로 사용하는 악기용 근거리 통신망으로 고안되었으며, 다중 MIDI 채널과 다채널 디지털 오디오, 데이터 파일 전송 및 타임코드를 함께 전송하도록 설계되었다. mLan은 여러 야마하 제품, 특히 디지털 믹싱 콘솔과 야마하 모티프 신시사이저, 그리고 PreSonus FIREstation 및 코르그 트리톤 스튜디오와 같은 타사 제품에 사용되었다. 2007년 이후로는 새로운 mLan 제품이 출시되지 않았다.

### SCSI MIDI 장치 인터페이스 (SMDI)
SCSI MIDI 장치 인터페이스(SMDI)는 1990년대 일부 샘플러와 하드 디스크 레코더(예: Kurzweil K2000 및 피비 SP 샘플 재생 신시사이저)에서 하드 디스크 드라이브 및 자기-광학 드라이브로의 빠른 양방향 샘플 전송에 사용되었다.

### 이더넷 및 인터넷 프로토콜
MIDI의 컴퓨터 망 구현은 네트워크 라우팅 기능과 초기 MIDI 대안이었던 ZIPI가 제공하려 했던 고대역폭 채널을 제공한다. 1980년대부터 독점 구현이 존재했으며, 일부는 전송을 위해 광섬유 케이블을 사용했다. 인터넷 엔지니어링 태스크 포스의 RTP-MIDI 개방형 사양은 업계의 지지를 얻었다. 애플은 Mac OS X 10.4부터 이 프로토콜을 지원했으며, 애플의 구현을 기반으로 한 윈도우 드라이버가 Windows XP 및 최신 버전에서 존재한다.

### 무선
무선 MIDI 전송 시스템은 1980년대부터 사용 가능했다. 여러 상업용 송신기는 와이파이 및 블루투스를 통해 MIDI 및 OSC 신호를 무선으로 전송할 수 있도록 한다. iOS 장치는 Wi-Fi 및 OSC를 사용하여 MIDI 제어 표면으로 기능할 수 있다. XBee 라디오는 DIY 프로젝트로 무선 MIDI 트랜시버를 만드는 데 사용될 수 있다. 안드로이드 장치는 Wi-Fi 및 블루투스를 통해 여러 다른 프로토콜을 사용하여 완전한 MIDI 제어 표면으로 기능할 수 있다.

## MIDI 2.0

## 같이 보기
* ABC 기보법
* 디지털 피아노
* 전자 드럼 모듈
* 기타 신시사이저
* 음악 소프트웨어 목록
* MIDI 목업
* MusicXML
* 음악 매크로 언어
* 사운드폰트
* 합성 음악 모바일 애플리케이션 형식

## 내용주

## 각주

## 외부 링크
* The MIDI Association 
* MIDI 제조업체 협회에서 영어 MIDI 사양을 다운로드할 수 있다. 


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분류:컴퓨터 하드웨어 표준