Čo vlastne robí „MIDI na WAV“?
Súbor MIDI neobsahuje zvuk — len inštrukcie na prevedenie (celý príbeh sa nachádza v Nástrojoch MIDI). Prevod MIDI na WAV teda nie je naozaj konverzia: táto stránka renderuje inštrukcie cez softvérový syntetizátor, výstup zaznamená ako vzorky PCM a tie zapíše do súboru WAV. Predstaviť si to možno ako vytlačenie partitúry s jedným konkrétnym orchestrom: partitúra (MIDI) je recept, WAV je jedno pevné prevedenie. Po vyrenderovaní je WAV bežný zvuk — prehrá sa kdekoľvek, nie je potrebný žiadny syntetizátor.
Päť faktov, na ktorých stojí zvyšok stránky:
• MIDI→WAV je renderovanie, nie zmena formátu — syntetizátor vytvorí zvuk, ktorý v súbore nikdy nebol
• zvuk pochádza zo SoundFontu: knižnice vzoriek skutočne nahraných nástrojov (~32 MB, načíta sa raz na prehliadač)
• vstavaná banka je GeneralUser GS: 261 nástrojov a 13 súprav bicích pokrývajúcich štandard General MIDI
• ten istý súbor MIDI vyrenderovaný iným SoundFontom je iný, rovnako platný WAV
• vstupné varianty .rmi (RMID), .kar (karaoke MIDI) a .xmf sú len obaly okolo rovnakého prúdu udalostí SMF
Syntéza a vzorky: odkiaľ sa berie zvuk
Existujú dva spôsoby, ako syntetizátor „hovorí“. Subtraktívna syntéza vytvára tóny z oscilátorov a filtrov — lacná, ale znie ako klávesnica, nie ako orchester. Prehrávanie vzoriek používa krátke nahrávky skutočných nástrojov a prelaďuje ich po klávesnici; SoundFont (formát SF2) je zväzok takýchto vzoriek plus obálok a bodov slučky. Engine na tejto stránke používa prehrávanie vzoriek: keď MIDI hovorí „tón 60 na kanáli 1, klavír“, vyhľadá vzorku klavíra, transponuje ju na požadovanú výšku, aplikuje silu úderu ako hlasitosť a farbu zvuku a zmieša ju do výstupu. Renderovanie beží rýchlejšie než v reálnom čase — trojminútový súbor trvá podstatne menej než tri minúty, pretože syntetizátor na nikoho nečaká.
Renderovanie, nie konverzia — a prečo neexistuje opačný smer
Konvertory formátov (WAV na FLAC, MP3 na M4A) zachovávajú ten istý zvuk v inom obale. Render MIDI vytvára zvuk od nuly pri každom tóne. To má dva dôsledky. Po prvé, kvalita závisí od renderera: ten istý súbor .mid cez zvukový čip z 90. rokov, túto stránku a štúdiovú knižnicu vzoriek dá tri veľmi odlišné WAV súbory a žiaden z nich nie je „ten správny“ — MIDI nikdy nešpecifikovalo, ako nástroje znejú. Po druhé, proces je striktne jednosmerný. „WAV na MIDI“ nie je problém konverzie, ale problém prepisu: rozpoznanie, ktoré tóny zahrali, z vlnového priebehu, čo je odhadovanie výšky tónu, nie balenie. Nástroje, ktoré to skúšajú, fungujú len na čistých nahrávkach jedného nástroja a sú len približné.
Vstupné obaly a voľba vzorkovacej frekvencie
Okrem obyčajného .mid (Standard MIDI File) táto stránka otvára .rmi (RMID — súbor MIDI vnútri obalu RIFF, natívneho obalu Windows), .kar (karaoke MIDI: tie isté udalosti plus stopa textov na zobrazenie) a .xmf (rozšíriteľný obal, ktorý môže zabaliť MIDI spolu so zvukmi). Všetky sa dekódujú do rovnakého prúdu udalostí, takže ich renderer spracuje rovnako. Možnosť vzorkovacia frekvencia určuje, ako jemne sa render meria: 44 100 Hz zodpovedá CD, 48 000 Hz zodpovedá videu a väčšine streamovania a 96 000 Hz zdvojnásobuje strop na archiváciu alebo ďalšie spracovanie. Veľkosť súboru rastie lineárne s frekvenciou — ten istý render je pri 96 kHz dvakrát väčší než pri 48 kHz — a pri väčšine hudby je rozdiel nad 48 kHz nepočuteľný.
Časté omyly
- Vyrenderovaný WAV je to, čo chcel skladateľ. Je to len jedna interpretácia. MIDI pevne určuje tóny, časovanie a nástroje podľa kategórie, ale nie skutočný zvuk týchto nástrojov. Každý renderer robí vlastné orchestračné rozhodnutia.
- MIDI na WAV je bezstratový alebo stratový? Ani jedno. Nie je tu žiadny pôvodný zvuk, ktorý by sa mohol stratiť. Správne otázky sú: aký SoundFont a aká vzorkovacia frekvencia — tie určujú vernosť samotného renderu.
- Väčší SoundFont vždy znie lepšie. Nie. Okrem toho, že dobre pokrýva súbor General MIDI (čo robí vstavaná banka s 261 nástrojmi), väčšia veľkosť prináša len jemné zdokonalenia, ktoré si všimnú len vycvičené uši pri konkrétnych nástrojoch. Knižnica klavíra s 2 GB pomôže klavírnym sólam; pre súbor chiptune nič neurobí.
Súvisiace nástroje: Nástroje MIDI na zobrazenie, transpozíciu a úpravu MIDI pred renderovaním, Zvuk do WAV / FLAC na bezstratovú kompresiu vyrenderovaného WAV, Zvuk do MP3 / značky ID3 pre malú kópiu na zdieľanie a Spektrum zvuku na kontrolu frekvenčného obsahu renderu.
