Co vlastně dělá „MIDI na WAV“?
Soubor MIDI neobsahuje žádný zvuk — jen instrukce k provedení (celý příběh najdete v Nástroje MIDI). Převod MIDI na WAV proto není skutečně převod: tato stránka instrukce vykreslí softwarovým syntetizérem, výstup zaznamená jako vzorky PCM a výsledné vzorky zapíše do souboru WAV. Představte si to jako vytištění partitury s jedním konkrétním orchestrem: partitura (MIDI) je recept, WAV je jedno pevné provedení. Jakmile je vykresleno, WAV je běžný zvuk — přehraje se kdekoli, bez syntetizéru.
Pět faktů, o které se opírá zbytek stránky:
• MIDI→WAV je vykreslení, ne převod formátu — syntetizér vytvoří zvuk, který v souboru nikdy neexistoval
• zvuk pochází z SoundFontu: knihovny vzorků nahraných skutečných nástrojů (~32 MB, načítá se jednou na prohlížeč)
• vestavěná banka je GeneralUser GS: 261 nástrojů a 13 bicích souprav pokrývajících standard General MIDI
• stejný soubor MIDI vykreslený s jiným SoundFontem dá jiný, stejně platný WAV
• vstupní varianty .rmi (RMID), .kar (karaoke MIDI) a .xmf jsou jen obaly kolem téhož proudu událostí SMF
Syntéza a vzorky: odkud zvuk pochází
Existují dva způsoby, jak nechat syntetizér znít. Subtraktivní syntéza skládá tóny z oscilátorů a filtrů — levné, ale zní jako klávesy, ne jako orchestr. Přehrávání vzorků používá krátké nahrávky skutečných nástrojů a přeladí je po klaviatuře; SoundFont (formát SF2) je balík takových vzorků spolu s obálkami a body smyčky. Engine na této stránce používá přehrávání vzorků: když MIDI říká „nota 60 na kanálu 1, klavír“, vyhledá vzorek klavíru, transponuje jej na požadovanou výšku, aplikuje sílu úhozu jako hlasitost a barvu a namíchá jej do výstupu. Vykreslování běží rychleji než v reálném čase — třiminutový soubor se vykreslí výrazně pod třemi minutami, protože syntetizér na nikoho nečeká.
Vykreslování, ne převod — a proč neexistuje zpětný směr
Převodníky formátů (WAV na FLAC, MP3 na M4A) zachovávají stejný zvuk v jiném balení. Vykreslení MIDI vytváří zvuk od nuly pro každou notu. To má dva důsledky. Za prvé kvalita závisí na vykreslovači: stejný soubor .mid přes zvukový čip z 90. let, tato stránka a studiová knihovna vzorků dají tři velmi odlišné WAVy a žádný z nich není ten správný — MIDI nikdy nespecifikovalo, jak nástroje znějí. Za druhé je proces striktně jednosměrný. „WAV na MIDI“ není problém převodu, ale přepisu: rozpoznání, které noty byly zahrány z průběhu vlny, což je odhad výšky tónu, nikoli balení. Nástroje, které to zkoušejí, fungují jen na čistých nahrávkách jednoho nástroje a jsou to přibližné odhady.
Obaly vstupů a nastavení vzorkovací frekvence
Kromě běžného .mid (Standard MIDI File) tato stránka otevírá .rmi (RMID — soubor MIDI v obalu RIFF, nativním balení Windows), .kar (karaoke MIDI: stejné události plus stopa textů pro zobrazení) a .xmf (rozšiřitelný obal, který může sbalit MIDI spolu s jeho zvuky). Všechny se dekódují na stejný proud událostí, takže je vykreslovač zpracovává stejně. Volba vzorkovací frekvence určuje, jak jemně se vykreslení měří: 44 100 Hz odpovídá CD, 48 000 Hz odpovídá videu a většině streamování, 96 000 Hz zdvojnásobuje strop pro archivaci nebo pozdější zpracování. Velikost souboru roste lineárně s frekvencí — stejné vykreslení má při 96 kHz dvojnásobnou velikost oproti 48 kHz — a u většiny hudby je rozdíl nad 48 kHz neslyšitelný.
Časté omyly
- Vykreslený WAV odpovídá tomu, co skladatel zamýšlel. Je to jedna interpretace. MIDI určuje noty, časování a nástroje podle kategorie, ale ne skutečný zvuk těchto nástrojů. Každý vykreslovač dělá vlastní aranžérská rozhodnutí.
- Je MIDI na WAV ztrátový, nebo bezeztrátový? Ani jeden. Žádný původní zvuk se neztrácí. Správné otázky jsou: který SoundFont a jaká vzorkovací frekvence — tyto volby určují věrnost samotného vykreslení.
- Větší SoundFont vždy zní lépe. Ne. Kromě toho, že dobře pokrývá sadu General MIDI (což dělá vestavěná banka s 261 nástroji), přidává další velikost jen jemnější detaily, kterých si všimnou jen trénovaná ucha u konkrétních nástrojů. Knihovna klavíru o 2 GB pomůže sólům na klavír; pro soubor v chiptune nedělá nic.
Související nástroje: Nástroje MIDI pro prohlížení, transponování a úpravy MIDI před vykreslením, Zvuk do WAV / FLAC pro bezeztrátovou kompresi vykresleného WAV, Zvuk do MP3 / značky ID3 pro malou kopii k sdílení a Zvukové spektrum pro prohlédnutí frekvenčního obsahu vykreslení.