אודיו MIDI (.mid)
MIDI תקןממשק דיגיטלי לכלי נגינה (MIDI) הוא תקן תווי מוזיקה סמלי המתעד אירועי ביצוע כלי נגינה במקום צורות גל של אודיו אקוסטי.
בדיקה ומטא-דאטה
מערכות הפעלה ומנתחי קבצים מזהים קבצי MID על ידי בדיקת רצף הבייטים הבינארי הראשוני:
חתימת כותרת ברמת הבייט (Magic Bytes)
מערכות הפעלה ומנתחי קבצים מזהים קבצי MID על ידי בדיקת רצף הבייטים הבינארי הראשוני:
חתימת HEX (היסט 0):
4D 54 68 64ייצוג ASCII: MThd
תקינה: MIDI Manufacturers Association (MMA) / AMEI
מפרט טכני
| ארכיטקטורת מעטפת | Standard MIDI File (SMF) chunk hierarchy (MThd header + MTrk track chunks) |
| דחיסה | Uncompressed symbolic performance events (Note On, Note Off, Velocity, Pitch Bend) |
| סדר בתים (Endianness) | Big-Endian bit and byte ordering |
| מרחבי צבע | N/A (Symbolic Note Instruction Stream) |
| ערוצים ומבנה | 16 logical MIDI channels per track |
| ממדים מרביים | Variable delta-time resolution (ticks per quarter note, up to 65,535) |
| שקיפות | Pure mathematical event sequence; zero waveform audio stored |
| הזרמה ופרוגרסיביות | Sequential event stream; can be parsed and dispatched note-by-note |
מטריצת השוואה טכנית: MID מול מתחרים
| תכונה טכנית | MID (נוכחי) | WAV | MP3 | MOD |
|---|---|---|---|---|
| תוכן מאוחסן | הוראות אירוע (תו, גובה צליל, מהירות הקשה) | צורת גל PCM לא דחוסה | צורת גל דחוסה מאבדת נתונים | הוראות רצועה + דגימות כלי אודיו מוטמעות |
| גודל קובץ ממוצע | 10 קילובייט - 100 קילובייט | 30 מגה-בייט - 50 מגה-בייט | 3 מגה-בייט - 5 מגה-בייט | 500 קילובייט - 2 מגה-בייט |
| עקביות צליל | משתנה באופן דרסטי בהתאם לסינתייזר/בנק הצלילים של המשתמש | זהה ב-100% בכל המכשירים | זהה ב-100% בכל המכשירים | עקבי בשל דגימות מוטמעות |
| עריכת עיבוד | שולית; מניפולציית ציונים תו אחר תו | כוונון מחדש של אודיו קשה במיוחד | כוונון מחדש של אודיו קשה במיוחד | עריכת דגימות מבוססת תבניות |
מצבי שיחשות נפוצים ומדריך שחזור הקסדצימלי (Hex)
תווי סינתייזר מצלצלים לנצח ('תווים תקועים') או שהקצב הופך למהיר אסטרונומית.
גורם שורש: אירועי 'Note Off' חסרים או ערכי זמן-דלתא באורך משתנה פגומים במקטע MTrk.
התאוששות: פתח את הקובץ בסקוונסר MIDI או השתמש בכלי MIDI של File2File כדי לנקות את מצב הריצה ולהזריק פקודות Note Off חסרות.
ניתוח אבטחה ווקטורי התקפה על מנתחים (Parsers)
מנתחי MIDI מפענחים ערכי זמן-דלתא מורכבים של כמות באורך משתנה (VLQ) והודעות מערכת בלעדיות (SysEx) העלולות להפעיל גלישות חוצץ בסינתייזרים של חומרה ותוכנה.
ווקטורי תקיפה ידועים
- התרחבות כמות באורך משתנה בלתי בדוקה הגורמת לגלישת מספר שלם של 32 סיביות.
- מטעני הודעות SysEx גדולים מדי הגורמים לגלישת ערימה (heap overflow) בקושחת הסינתייזר או בתוספי תוכנה.
- סמני לופ המעוצבים זדונית הגורמים ללופים אינסופיים של מעבד בחוטי עיבוד אודיו.
השיטות המומלצות להגנה:
היסטוריה ואבני דרך
יתרונות מרכזיים
- גודל קובץ מיקרוסקופי: עיבודים סימפוניים מלאים צורכים עשרות קילובייטים במקום עשרות מגה-בייטים.
- גמישות עריכה מלאה: ניתן לשנות תווים בודדים, קצבים, סולמות ודגימות כלים ללא אובדן איכות.
- תאימות חומרה אוניברסלית בין סינתيزרים, פסנתרים דיגיטליים, סקוונسر (Sequencers) ותחנות עבודה אודיו דיגיטליות (DAWs).
מגבלות טכניות וחסרונות
- אינו מכיל הקלטות קול אמיתיות כלל; ההשמעה תלויה לחלוטין בסינתייזר ובבנק הצלילים של מכשיר ההאזנה.
- אינו יכול לשחזר קולות שירה אנושיים מוקלטים או צלילים אקוסטיים ריאליסטיים שאינם כלי נגינה.
- ההשמעה נשמעת שונה לחלוטין במחשבים שונים בהתאם לפונטים של צלילי General MIDI המותקנים.
עובדות טכניות מעניינות
- כותרת הקסם 'MThd' מייצגת את 'כותרת רצועת MIDI' (MIDI Track Header), ואחריה 'MTrk' עבור כל מקטע רצועה.
- משחקי מחשב קלאסיים כמו Doom, Warcraft ו-Monkey Island השתמשו ב-MIDI כדי לספק מוזיקה עשירה בדיסקטים של 1.44 מגה-בייט.
- דייב סמית' קיבל פרס גראמי טכני בשנת 2013 על תפקידו הבסיסי בהמצאת MIDI.
שאלות טכניות נפוצות
מדוע קובץ MIDI נשמע כמו כלי נגינה זולים במחשב שלי?
קובץ MIDI מכיל אך ורק הוראות של תווים (איזה תו ללחוץ ובאיזו עוצמה). הצליל שאתה שומע מופק על ידי סינתסייזר ה-General MIDI המובנה במערכת ההפעלה שלך. טעינת SoundFont מקצועי (.sf2) משפרת משמעותית את הריאליזם.
איך אוכל להמיר קובץ MIDI לקובץ MP3 או WAV?
מכיוון של-MIDI אין אודיו משלו, המרתו דורשת 'רינדור' דרך סינתסייזר תוכנה עם כלי נגינה ממוחשבים. ממיר האודיו File2File מרנדר באופן אוטומטי קבצי MIDI באמצעות בנקים אקוסטיים איכותיים ישירות בדפדפן שלך.
מה ההבדל בין MIDI פורמט 0 לפורמט 1?
פורמט 0 מאחד את כל ערוצי המוזיקה למקטע רצועה יחיד. פורמט 1 מפריד כל כלי נגינה (פסנתר, בס, תופים) למקטע רצועה עצמאי משלו לעריכה מרובת-רצועות.