MIDIVirtuelle instrumenter

Formater for lagring av digitalisert lyd

Mustek10 Musikkteknologi 1Håkon Kvidal

Norges musikkhøgskole16. Nov 2012

Digitalisering av musikk

• Før musikk kan bearbeides med en datamaskin må musikken digitaliseres

• Digitalisering: beskrivelse med tall/siffer

Lyd - MIDI

• To systemer for digitalisering av lyd:

– Sampling: Opptak / Digitalisering av klingende lyd

– MIDI: Digitalisering av musikerens interaksjon med instrumentet. “Spilleinformasjon”.

MIDI

• MIDI er et kommunikasjonsspråk for synthesizere og annet musikkutstyr

• Elektroniske musikkinstrumenter

• Digital informasjon

• MIDI står for Musical Instrument Digital Interface

• Interface (språk, grensesnitt)

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

Hva benyttes MIDI til?

• Styre flere lydgenererende enheter med et keyboard

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”

MIDI i DAW (Digital Audio Workstation)

Midikeyboard

Instrumentspor

Virtuelt instrument

MIDI

Virtuelle instrumenter

• Programvare som produserer lyd• Integrert i DAW eller plug-in• Presets

• Sequel: www.mustek.no - Leksjoner – Sequel - Instrumenter i Sequel

• GarageBand: Programvareinstrumenter

Opptak av midiinformasjon

• Innspilling

• Redigere midiinfomasjon i pianorullvindu (key editor)

• Remote Controll i Sequel

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

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

Formater for lagring og distribusjon av digitalisert lyd

Komprimerte og ukomprimerte formater

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)

• Det er generelt sett to måter å lagre digitalisert lyd på:

– Ukomprimert – FullkvalitetFilformater: .wav .aiff

– Komprimerte formater - Perseptuell kodingFilformater: .mp3 .ogg . Acc

Det er datamengden som er komprimert (dvs. redusert), ikke dynamikken.

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)

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)

Perseptuell koding

• Hvordan tolker vi sanseinntrykkene fra hørselssansen?

• En analyse av våre kognitive prosesser, vår persepsjon.

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.

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

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

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.

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)