[Bật mí] MIDI là gì? Ứng dụng của midi trên các thiết bị âm thanh

Chắc hẳn trong quá trình sử dụng các thiết bị công nghệ, bạn đã từng nghe tới cổng Midi hay file midi. Vậy bạn có biết MIDI là gì? Bản chất, cơ chế hoạt động cũng như ứng dụng của MIDI trong âm thanh như thế nào? Cùng Lạc Việt Audio tìm hiểu ngay trong bài viết này để được giải đáp nhé!

>>> Tham khảo thêm các tin tức:

• Digital Signal Processing – DSP là gì? Tại sao cần sử dụng chúng
• Chuẩn aptX là gì? Ứng dụng trong các thiết bị âm thanh hiện nay

MIDI là gì?

MIDI là viết tắt của “Musical Instrument Digital Interface”, có nghĩa là giao diện kỹ thuật số cho nhạc cụ. Đây là một tiêu chuẩn kỹ thuật cho phép các nhạc cụ điện tử, máy tính và các thiết bị khác có thể giao tiếp và đồng bộ với nhau.

MIDI đã trở thành công cụ rất phổ biến trong ngành âm thanh với nhiều mục đích như soạn nhạc, thu âm và biểu diễn trực tiếp. Với MIDI, nhạc công có thể sử dụng các nhạc cụ điện tử để tạo ra và điều khiển âm nhạc một cách linh hoạt và đa dạng, cho phép kiểm soát chính xác các thông số âm nhạc. MIDI cũng cho phép tạo ra các sáng tác âm nhạc phức tạp và tinh tế mà sử dụng chỉ các nhạc cụ truyền thống sẽ khó khăn hoặc không thể thực hiện được.

MIDI là gì? là giao diện kỹ thuật số cho nhạc cụ viết tắt của từ Musical Instrument Digital Interface

Các khái niệm liên quan tới MIDI là gì?

Sau khi đã tìm hiểu về khái niệm MIDI là gì, chúng ta cùng đi vào sâu hơn với một số khái niệm mở rộng có liên quan tới midi.

File MIDI là gì?

File MIDI được hiểu như một định dạng âm thanh giống như Mp3, WAV hay Flac. Chúng cũng có thể chuyển sang định dạng nhạc khác nếu thiết bị không có hỗ trợ Midi. Hãy chú ý rằng file MIDI không phải là âm thanh mà chúng là một tệp lưu trữ dữ liệu.

file MIDI không phải là âm thanh mà chúng là một tệp lưu trữ dữ liệu

Kết nối MIDI là gì?

Kết nối MIDI là phương thức cho phép bạn kết nối trực tiếp nhạc cụ vào các thiết bị có hỗ trợ midi giúp chúng hiểu và giao tiếp qua lại được với nhau. Kết nối MIDI có thể được thực hiện thông qua các phương pháp khác nhau như sử dụng cáp MIDI vật lý, cáp USB hoặc kết nối không dây.

Cổng MIDI là gì?

Cổng MIDI đơn giản là cổng để cắm nhạc cụ vào và chúng hỗ trợ giao thức truyền thông giữa thiết bị và nhạc cụ.

Cổng MIDI đơn giản là cổng để cắm nhạc cụ vào và chúng hỗ trợ giao thức truyền thông giữa thiết bị và nhạc cụ

USB MIDI là gì?

USB MIDI là cổng giao tiếp truyền tải MIDI với máy tính, chúng sẽ không có cổng Thru (ở phía dưới chúng ta sẽ tìm hiểu về cổng Thru này). Dữ liệu truyền qua USB MIDI sẽ có cả chiều đi lẫn chiều về

Thiết bị MIDI là gì?

Các thiết bị âm nhạc hoặc thiết bị âm thanh có hỗ trợ giao thức MIDI được gọi chung là thiết bị MIDI. Các thiết bị hỗ trợ kết nối MIDI bao gồm các nhạc cụ, bộ điều khiển MIDI, bàn mixer, đầu karaoke, máy tính và thiết bị di động.

Thiết bị MIDI là cách gọi chung của các thiết bị có hỗ trợ MIDI

Bàn phím MIDI là gì?

Bàn phím MIDI hay còn được biết là MIDI keyboard là thiết bị hỗ trợ ghi lại sự kiện các nốt on/off để tạo thành một dãy dữ liệu.

Nhạc MIDI là gì?

Nhạc MIDI là khái niệm dùng để chỉ các file âm thanh chứa dữ liệu midi, đây là cách gọi tắt chứ midi bản chất không phải âm thanh. Chúng được chuẩn hóa thành những con số sắp xếp theo chuẩn riêng giúp thiết bị hiểu được rằng bạn chơi nốt nhạc nào, độ dài bao nhiêu, cao độ, độ ngân dài ngắn,…và nhiều thông số khác.

Nhạc MIDI để chỉ file nhạc có đuôi mid

Lịch sử phát triển giao thức MIDI

Cho tới những năm 1980 thì chưa có phương thức tiêu chuẩn nào giúp đồng bộ hóa các nhạc cụ điện tử giữa các nhà sản xuất khác nhau. Điều này gây nên những hạn chế rất lớn và cản trở sự phát triển của ngành công nghiệp âm nhạc điện tử trên toàn thế giới. Mãi cho đến tháng 10 năm 1981 mới có cuộc thảo luận của nhiều đại diện công ty nhạc cụ lớn để đưa ra giải pháp.

Sử dụng DCB của Roland làm cơ sở, Smith và kỹ sư của Sequential Circuits – Chet Wood đã nghĩ ra một giao diện phổ quát để cho phép giao tiếp giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau. Smith và Wood đã đề xuất tiêu chuẩn này trong một bài báo, Universal Synthesizer Interface, tại triển lãm Audio Engineering Society vào tháng 10 năm 1981. Tiêu chuẩn đã được thảo luận và sửa đổi bởi đại diện của Roland, Yamaha, Korg, Kawai và kỹ sư của Sequential Circuits. Cái tên MIDI được công bố vào tháng 10 năm 1982 trên tạp chí Keyboard.

Năm 1983, nhạc cụ đầu tiên được phát triển tích hợp chuẩn MIDI là Roland Jupiter-6 và Prophet 600, sau đó liên tiếp là các sản phẩm âm thanh khác như trống điện tử MIDI, Roland TR-909. Hiện nay MIDI là một trong những giao diện kỹ thuật số nhạc cụ được sử dụng phổ biến nhất, không chỉ trong nhạc cụ mà còn hỗ trợ trên rất nhiều thiết bị âm thanh.

MIDI được xây dựng từ đầu những năm 80 của thế kỷ XX

Đặc trưng của MIDI

Giao diện kỹ thuật số cho nhạc cụ – Musical Instrument Digital Interface bao gồm 3 thành phần chính là giao thức, phương tiện kết nối và dạng tập tin lưu trữ tiêu chuẩn.

Giao thức (protocol)

Đàn synthesizer được coi là “ngôn ngữ” của MIDI, chúng cho phép các thiết bị hiểu nhau và thực hiện được những “việc” mà chúng giao cho nhau. Theo ngôn ngữ chuyên ngành thì đây là giao thức của MIDI.

Giao thức là điểm đặc trưng quan trọng của MIDI

Phương tiện kết nối (connector)

Phương tiện kết nối ở đây là sử dụng dây dẫn. Các thiết bị MIDI thường sẽ có cổng kết nối MIDI in/out, với chuẩn MIDI 1.0 quy định dây cáp cắm là loại 5-pin DIN còn hiện nay thì tiện lợi hơn khi sử dụng chuẩn USB của máy tính để kết nối.

Dạng tập tin lưu trữ tiêu chuẩn (standard MIDI file)

MIDI được nghiên cứu bởi các nhà sản xuất nhạc cụ điện tử của Nhật và Mỹ với mục đích là để các nhạc cụ điện tử có thể “nói chuyện” được với nhau mà không cần sử dụng tới các hệ thống cồng kềnh. Các chuẩn MIDI lần lượt được ra đời như General MIDI 1 (1991), General MIDI 2 (1999), General MIDI Lite (2001),…

Dạng tập tin lưu trữ tiêu chuẩn (standard MIDI file)

Cơ chế hoạt động của MIDI

MIDI hoạt động theo nguyên tắc On/Off (nó giống như dãy 0, 1 trong dữ liệu kỹ thuật số). Khi nhấn phím đàn Keyboard chỉ Note On, nhấc tay ra khỏi đàn là Note Off. Các phần mềm xử lý MIDI cũng hoạt động theo cơ thế này. Nó sẽ ghi dữ liệu On/Off từ thiết bị MIDI theo một trục thời gian, chúng ta sẽ nghe lại và có thể điều chỉnh các nốt trực tiếp thông qua phần mềm. Tuy nhiên chúng ta sẽ chẳng thể sửa lại từng nốt mà không làm ảnh hưởng tới âm thanh được nên bắt buộc phải thực hiện lại trên keyboard từ đầu.

Nói cách khác MIDI hoạt động bằng cách truyền tín hiệu kỹ thuật số giữa các thiết bị hỗ trợ MIDI như synthesizer, máy tính, máy trống và bộ điều khiển MIDI. Những tín hiệu này chứa thông tin về âm thanh, thời lượng và độ mạnh của các nốt nhạc, cũng như các thông số biểu diễn khác như modulation, pitch bend và sustain. Dữ liệu MIDI được truyền đi dưới định dạng chuỗi trên dây cáp MIDI, bao gồm ba dây: một dây dùng để truyền dữ liệu, một dây dùng để nhận dữ liệu và một dây tiếp đất. Tốc độ truyền dữ liệu MIDI là 31.25 kbps, cho phép truyền tải nhanh chóng và chính xác.

Tín hiệu MIDI được chia thành hai loại: tín hiệu kênh và tín hiệu hệ thống. Tín hiệu kênh được sử dụng để truyền dữ liệu biểu diễn như tín hiệu note on/off, pitch bend và modulation. Tín hiệu hệ thống được sử dụng để truyền thông tin hệ thống như thông tin về thời gian, vị trí bài hát và nhịp độ.

MIDI hoạt động theo nguyên tắc On/Off giống như trong dữ liệu kỹ thuật số

Lợi ích của kết nối MIDI là gì?

MIDI trở thành phương thức giao tiếp, ngôn ngữ của các thiết bị nhạc cụ điện tử được ưa chuộng nhất hiện nay bởi chúng mang lại nhiều lợi ích như:

• Sự tiện dụng khi dùng: Không cần thêm các thiết bị giải mã, chuyển đổi cồng kềnh, MIDI cho phép các thiết bị giao tiếp, truyền tải dữ liệu qua lại một cách nhanh chóng với độ chuẩn xác cao.
• File MIDI tiết kiệm dung lượng hơn rất nhiều so với các file âm thanh thông thường mà chúng ta hay dùng như MP3, WAV hay FLAC. Bởi Midi chỉ ghi lại các nốt chứ không phức tạp như các file khác.
• Tương thích với nhiều phần mềm âm nhạc: MIDI được hỗ trợ trong nhiều phần mềm làm nhạc hiện nay.
• Với MIDI bạn có thể dễ dàng chỉnh sửa mà không cần can thiệp vào bản thu gốc.
• MIDI có tầm quan trọng trong các phòng thu giúp giảm đáng kể công việc của các nhà sản xuất âm nhạc.

MIDI cho phép các thiết bị có thể kết nối và hiểu nhau

Ứng dụng của MIDI trong âm thanh là gì?

Trong âm thanh MIDI có rất nhiều ứng dụng, đặc biệt là các thiết bị có cổng cắm giao tiếp với nhạc cụ.

1. Điều khiển nhạc cụ

Midi cho phép các nhạc cụ điện tử, thiết bị MIDI có thể giao tiếp với nhau, điều khiển lẫn nhau. Điểm đặc biệt của các nhạc cụ nhất là các nhạc cụ điện tử đó là chúng không tạo ra dữ liệu âm thanh mà các thiết bị có thể hiểu được mà chúng tạo ra các nốt nhạc. Nhờ có giao thức MIDI mà các thiết bị điều khiển có thể hiểu và giải mã ra tiếng nhạc cụ một cách chuẩn xác.

MIDI cho phép điều khiển các thiết bị như Synthesizer, Drum machine và Sampler, giao tiếp với Keyboard, Mixer và Sequencer, Equalizer.

MIDI trong điều khiển nhạc cụ, đây cũng là giao thức quan trọng để nhạc cụ và các thiết bị có thể hiểu nhau

2. Sản xuất nhạc theo ý muốn

MIDI cho phép bạn tự sản xuất cho mình những bản nhạc hoàn chỉnh thông qua các phần mềm âm nhạc, thậm chí bạn không cần biết chơi nhạc cụ mà vẫn có thể tạo ra được những bản nhạc cực kỳ hay.

Tạo ra các bản nhạc trong phòng thu theo ý muốn nhờ có MIDI

3. Sử dụng nhạc cụ trực tiếp trong các hệ thống âm thanh

Giao thức MIDI cho phép các thiết bị xử lý âm thanh nhận và hiểu tín hiệu âm thanh từ nhạc cụ cho phép chúng ta sử dụng nhạc cụ trực tiếp trên các sân khấu chuyên nghiệp. Không chỉ vậy MIDI còn có thể dùng để điều khiển âm thanh, ánh sáng đèn sân khấu thông qua kết nối MIDI.

Sử dụng nhạc cụ trực tiếp trong các hệ thống âm thanh

Các thiết bị âm thanh có tích hợp cổng kết nối MIDI

Xét về các thiết bị âm thanh mà chúng ta hay gặp và sử dụng có tích hợp kết nối midi hoặc có hỗ trợ file MIDI đó là bàn mixer và đầu karaoke.

Bàn mixer

Bàn mixer là một trong những thiết bị xử lý âm thanh chuyên nghiệp được sử dụng trong rất nhiều hệ thống lớn như âm thanh hội trường, sân khấu, dàn âm thanh đám cưới, hội nghị, hội thảo. Các sân khấu chuyên nghiệp hầu như đều phải dùng tới nhạc cụ vì thế trên nhiều dòng mixer có hỗ trợ cổng kết nối MIDI In/Out để ghép nối và điều khiển âm thanh từ nhạc cụ một cách trực quan nhất. Nhiều thương hiệu mixer nổi tiếng trên thị trường đều tích hợp giao thức MIDI cho sản phẩm của mình như Behringer, Dynacord, Midas, Allen&Heath, Yamaha, PreSonus,…

Bàn mixer có tích hợp chuẩn giao thức MIDI

Đầu karaoke

Nhiều dòng đầu karaoke hiện nay cũng hỗ trợ file nhạc MIDI, chúng cho phép bạn phát các file MIDI trực tiếp mà không cần thêm thiết bị hỗ trợ. Giờ đây bạn có thể trải nghiệm nhạc MIDI với dàn karaoke gia đình một cách dễ dàng.

Trên nhiều dòng đầu karaoke có hỗ trợ file nhạc MIDI

Điều thú vị về “MIDI là gì”

Tóm lại cả một bài viết giải thích rất nhiều khía cạnh về MIDI nhưng bạn chỉ cần nhớ rằng: MIDI là giao diện kỹ thuật số dành cho nhạc cụ giúp các nhạc cụ và máy tính có thể trao đổi dữ liệu và hiểu được nhau. Còn dưới đây là một số thông tin thú vị về midi có thể bạn chưa biết!

File MIDI có đuôi gì?

Trả lời: Các file nhạc hoặc file dữ liệu MIDI sẽ có đuôi .mid.

File MIDI có đuôi mid

Kênh MIDI là gì?

Trả lời: Kênh Midi dùng để số kênh có thể truyền nhận tín hiệu độc lập giống như chúng ta có mixer 2 line, mixer 4 line hay 16 line tương ứng với số kênh có thể cấp tín hiệu đầu vào độc lập đó. MIDI có thể chơi tối đa 16 kênh.

Cổng MIDI Thru là gì?

Trả lời: Midi In là cổng nhận tín hiệu Midi từ thiết bị khác, Out là cổng truyền tín hiệu MIDI sang thiết bị khác. Còn cổng Thru giống như là cổng trung gian ví dụ chúng sẽ chuyển trực tiếp tín hiệu từ cổng in sang thiết bị khác thông qua cổng Thru một cách nguyên vẹn.

Cổng MIDI Thru cổng trung gian giúp chuyển trực tiếp tín hiệu từ cổng in sang thiết bị khác

Cái tên “khá quê” của MIDI ban đầu

Ban đầu MIDI được Kakehashi đặt tên là Universal Musical Interface (UMI) nhưng Smith lại cảm thấy cái tên này ngô nghê và cũng không thể hiện được bản chất của giao thức này nên đã đề xuất đặt tên là MIDI – Musical Instrument Digital Interface. Cái tên này được giữ cho tới tận ngày nay.

Trên đây là bài viết giải đáp MIDI là gì? Ứng dụng phổ biến của chúng trong âm thanh và lợi ích khi sử dụng giao thức Midi. Mong rằng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn hiểu hơn về giao thức kết nối này. Theo dõi chúng tôi để biết thêm thật nhiều thông tin bổ ích khác nữa nhé! Hẹn gặp các bạn trong những bài viết sau.

Duy Shinota

Với hơn 15 năm trong lĩnh vực âm thanh, tôi đã và đang setup rất nhiều hệ thống âm thanh khác nhau: Từ các dàn loa đám cưới đến các hệ thống âm thanh sân khấu lớn. Với kinh nghiệm và đam mê công việc của mình chắc chắn khi có nhu cầu liên hệ đến Lacvietaudio.com bạn sẽ nhận được những tư vấn chất lượng và hiệu quả nhất!