Chuyển đổi giá trị cao độ uốn cong (MIDI) thành giá trị cao độ bình thường của YouTube

Tôi đang thử phân tích và tổng hợp LPC ngoại tuyến bằng cách sử dụng triển khai rt_lpc (LPC thời gian thực) như được đưa ra ở đây . Có một số chức năng trong chương trình có thể được sử dụng cho chương trình phân tích và tổng hợp LPC ngoại tuyến. Mã rt_lpc chủ yếu dành cho các nhà soạn nhạc, v.v., có nghĩa là nó sử dụng đầu vào xung MIDI hoặc glottal. Có một số mã trong chương trình chuyển đổi giá trị cao độ (thu được từ tương quan tự động) thành bendgiá trị. Mối quan hệ được đưa ra như sau:

    pitch = (int)( Stk::sampleRate() / midi2pitch[ananya.data[1]] ) /
                            pow( 1.0653f, bend/64.0f*11.0f );
                    power *= ananya.data[2] / 64.0f;
bend = ge.data[1] / 128.0f + ge.data[2] - 64;

Một số điểm:
a. ananyalà một đối tượng của loại MidiMsgdường như được cư trú trên bay.
b. gecũng là một đối tượng thuộc loại MidiMsgdường như cũng được đưa vào hoạt động.
c. Hai đối tượng này được tạo khi chương trình chạy trong thời gian thực (của tôi là phiên bản ngoại tuyến chạy các phần chọn lọc của nó trong main.cpp của riêng tôi.

Câu hỏi của tôi:
1. uốn cong là gì?
2. Làm cách nào để chuyển đổi giá trị cao độ thành giá trị uốn cong? Các mối quan hệ ánh xạ là gì?

Tôi đã googled cho các giải pháp nhưng không tìm thấy câu trả lời rõ ràng.

Cốt lõi của MIDI là một đại diện của âm nhạc như các sự kiện ghi chú rời rạc, mỗi sự kiện có một cao độ tĩnh. Điều này là hoàn hảo để đại diện cho âm nhạc như chơi trên các nhạc cụ bàn phím. Bạn có thể chuyển đổi bất kỳ tần số tương ứng với một ghi chú trên thang đo cường độ thành số ghi chú MIDI, sử dụng:

$69 + 12 \times \log_2 \frac{frequency}{440}$

Theo giả định rằng bộ thu MIDI được hiệu chỉnh cho A4 = 440 Hz.

Đại diện này phù hợp với nhạc piano, nhưng vấn đề là làm thế nào để thể hiện các nốt không được ánh xạ tới thang âm (âm nhạc không phải nhạc tây, âm thanh không âm nhạc) và cách thể hiện các biến đổi cao độ trong suốt thời gian của một nốt nhạc (glissando, rung).

Điều này được thực hiện trong MIDI bằng cách sử dụng "thông điệp uốn cong" hướng dẫn bộ tổng hợp để thay đổi cao độ của ghi chú hiện đang phát theo một khoảng nhỏ. Hầu hết các bộ tổng hợp được hiệu chỉnh theo mặc định cho +/- 2 nửa cung trong suốt phạm vi thông báo uốn cong (0 .. 16383). 8192 tương ứng với không có uốn cong - độ cao phát ra chính xác là giá trị ghi chú. Ánh xạ giữa giá trị uốn cong và tỷ lệ dịch chuyển tần số được đưa ra bởi:

$\frac{f_{emitted\_note}}{f_{note\_message}} = 2 ^ {\frac{pitchbend - 8192}{4096 \times 12}}$

Do đó, bạn có thể nhận được tần suất của một ghi chú được chơi bởi một nhà tổng hợp từ công thức sau:

$440 \times 2^{\frac{note - 69}{12.0} + \frac{pitchbend - 8192}{4096 \times 12}}$

Trong đó ghi chú là số ghi chú MIDI 7 bit của tin nhắn Note On nhận được cuối cùng ; và pitchbend là giá trị 14 bit của thông báo uốn cong nhận được cuối cùng . Bộ tổng hợp bắt đầu với thanh ghi uốn cong được đặt thành 8192 và giá trị này cũng được đặt lại trong quá trình nhận thông báo "Đặt lại tất cả bộ điều khiển".

Hãy để chúng tôi lấy ví dụ sau đây. Bạn muốn thể hiện một trill sáo với quỹ đạo tần số sau: 500 Hz, 510 Hz, 500 Hz, dưới dạng tin nhắn MIDI.

Số ghi chú cơ sở là:

$round(69 + 12 \times \log_2(500 / 440)) = 71$ .

Vì vậy, bạn gửi tin nhắn "ghi chú trên" với ghi chú # bằng 71. Điều này tương đương với một mức:

$440 \times 2 ^ {(71 - 69) / 12} = 493.88$

Đó là cao độ gần nhất trên thang độ nóng. Bạn cần gửi một thông điệp uốn cong để nâng cao độ theo một yếu tố:

$\frac{500}{493.88} = 1.0124$

Và nhận được 500 Hz của bạn. Giá trị uốn cong tương ứng là:

$round(8192 + 4096 \times 12 \times log_2 1.0124) = 9065$

Để có được 510 Hz của bạn, giá trị uốn cong sẽ là:

$round(8192 + 4096 \times 12 \times log_2 \frac{510}{493.88}) = 10469$

Vì vậy, chuỗi tin nhắn MIDI của bạn cho 500, 510, 500 Hz sẽ là:

• CHÚ THÍCH 71
• PITCH BEND 9065
• ...
• PITCH BEND 10469
• ...
• PITCH BEND 9065

Bạn có thể nghĩ số ghi chú MIDI là phần "tách rời" của cao độ; và sân uốn cong như một phần "phân đoạn" dư thừa của sân.

MIDI là một giao thức cho phép (chủ yếu) các bộ tổng hợp kiểm soát hoặc được điều khiển bởi các bộ tổng hợp hoặc máy tính khác.

Đó là một giao thức nối tiếp cho phép trao đổi các thông điệp như "khóa C1 lên" "phím D4 xuống" "vận tốc phím", thay đổi âm thanh ", v.v. Nhiều bộ điều khiển có" bánh xe điều khiển "đó là cần điều khiển hoặc bánh xe điều chế. người chơi thay đổi tương tác cao độ của nốt hiện tại đang được chơi để tạo rung bằng tay hoặc liên tục "trượt" từ nốt này sang nốt khác. Vì điều này thường được người chơi guitar thực hiện bằng cách uốn cong dây đàn bằng tay trái, nó thường được gọi là uốn sân và do đó tên.

Thông báo uốn cong MIDI là một cách để truyền đạt mức độ thay đổi độ cao được cho là xảy ra tại bất kỳ thời điểm nào. Bộ tổng hợp (phần mềm hoặc phần cứng) nhận thông báo uốn cong được cho là để thay đổi cường độ của tất cả các ghi chú hiện tại đang được phát theo số lượng đã cho.

Thông báo của bộ điều khiển có đối số từ -8192 đến 8191 và trong các tệp MIDI tiêu chuẩn, điều này được cho là bao phủ phạm vi từ -200 cent đến 200 cent, trong đó 1 cent là 1/100 semitone, tức là tỷ lệ 2 ^ ( 1/1200) = 1.000577789506555. Ví dụ: để tạo độ dịch chuyển xuống dưới để đạt 93% tần số danh định, giá trị của bộ điều khiển sẽ là

c = round(log2(.93)*12*8192/2);

hoặc -5146 trong trường hợp này. 0,93 là tỷ lệ bạn muốn, 12 số lượng nửa cung trên mỗi quãng tám, 2 phạm vi uốn cong tối đa (200 cent hoặc 2 nửa cung trong trường hợp này) và log2 () logarit với cơ sở 2.

Tuy nhiên, trong hầu hết các trình tổng hợp, phạm vi có thể định cấu hình và có lẽ không nên cho rằng tất cả các trình tổng hợp hoạt động giống nhau.

Đây là một biểu đồ chuyển đổi có thể giúp đỡ. http://www.elvenminstrel.com/music/tuning/reference/pitchbends.shtml