如何正确地将十进制 MIDI 弯音值划分为 2 个分隔的 7 位值？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何正确地将十进制 MIDI 弯音值划分为 2 个分隔的 7 位值？

【英文标题】：How to divide a decimal MIDI pitch-bend value into 2 separated 7 bit values correctly?

【发布时间】：2015-05-19 17:35:19

【问题描述】：

我正在尝试制作一种自定义的 midi 播放器，为此我使用了一个已经正确记住了 midi 消息数据的数组，如下所示：

int array[3000][4]=time,status,data1,data2,...,...

当我希望我的程序发送 midi 消息（以便可以播放）时，我调用 这个数组并在noteon/off、pitch-bend等之间进行必要的区分。弯音值（范围从 0 到 16383，但通常在 8192 左右，这意味着没有音高偏移）全部存储在 data1（array[i][2]）中。对于从 int 到要传递给 midiOutShortMsg() 的两个 7 位值的转换，我使用了我找到的一些代码 here。这是我实际使用的代码：

union  unsigned long word; unsigned char data[4];  message;
int main(int argc, char** argv) 
    int midiport; // select which MIDI output port to open
    uint16_t bend;
    int flag,u;    // monitor the status of returning functions
    uint16_t mask = 0x007F;
    HMIDIOUT device;    // MIDI device interface for sending MIDI output
    message.data[0] = 0x90;  
    message.data[1] = 60;    
    message.data[2] = 100;   
    message.data[3] = 0;     // Unused parameter


// Assign the MIDI output port number (from input or default to 0)
if (!midiOutGetNumDevs())
    printf("non ci sono devices");

if (argc < 2) 
    midiport = 0;

else 
    midiport = 0;

printf("MIDI output port set to %d.\n", midiport);

// Open the MIDI output port
flag = midiOutOpen(&device, midiport, 0, 0, CALLBACK_NULL);
if (flag != MMSYSERR_NOERROR) 
    printf("Error opening MIDI Output.\n");
    return 1;
i = 0;
message.data[0] = 0xC0;
message.data[1] = 25;
message.data[2] = 0;
flag = midiOutShortMsg(device, message.word); //program change to steel guitar
if (flag != MMSYSERR_NOERROR) 
    printf("Warning: MIDI Output is not open.\n");

while (1)
    if (array[i][1] == 1)  //note on 
        this_works();i++;
    
    else if (array[i][1] == 0)//note off
        this_also_works();i++;
    
    else if (array[i][1] == 2)//pitch bend
        while (array[i][1] == 2)
            Sleep(10);
            message.data[0] = 0xE0;
            bend = (uint16_t) array[i][2];
            message.data[1] = bend & mask;
            message.data[2] = (bend & (mask << 7)) >> 7;
            printf("bending %d, %d\n", message.data[1],message.data[2]); 
            flag = midiOutShortMsg(device, message.word);
            if (flag != MMSYSERR_NOERROR) 
                printf("Warning: MIDI Output is not open.\n");
            i++;
        
    

无论如何，printf("bending %d,%d") 函数总是将第一个 %d 打印为 0。这是我第一次用 midi 编程，以前我从来没有处理过 7 位值，所以我很困惑，任何帮助将不胜感激。

【问题讨论】：

bend = array[i][2]，查看位置 2 中的数组初始化，有一个名为 byte1 的变量，因此如果您将掩码移动到前七个位 bend & (mask << 7) 之后抓取，您只会得到最后一个byte1 中的位，对于 midi 字节应始终为零。

如果数组中的数据已经被分割成两个字节，为什么还要再分割呢？只需将 array[i][2] 和 array[i][3] 放入 message.data[1] 和 message.data[2]

我想你可能误解了byte1和byte2的意思，我将它们重命名为data1和data2。 data1（ex byte1）变量包含一个从 0 到 16383 的 int 数，我必须将其分成 2 个独立的变量，每个变量 7 位（message.data[1] 和 message.data[2]）。我将编辑我的问题。

【参考方案1】：

对于弯音消息，data1（您的 message.data[1]）是 LSB，data2（message.data[2]）是 MSB。我不是 C 开发人员，但这是我在一些伪代码中的做法：

(byte) data2 = pitchbend >> 7
(byte) data1 = pitchbend & 0x7F

英文：

MSB 为：pitchbend 位移右 7 位 LSB 是：pitchbend 按位与掩码为 127

作为参考，做相反的事情（例如，如果您在消息中收到它们，则结合这两个值来计算弯音）是一个简单的问题：

pitchbend = (data2 * 128) + data1

编辑：我更仔细地阅读了你的代码，看起来你已经在做我描述的事情了。即：

uint16_t mask = 0x007F;
bend = (uint16_t) array[i][2];

message.data[1] = bend & mask;
message.data[2] = (bend & (mask << 7)) >> 7;

您要发送array[i][2] 的什么值？任何 128 的偶数倍数都将导致 LSB (message.data[1]) 为零。设备忽略或不使用低字节提供的附加分辨率的情况并不少见，因此您的示例 MIDI 数据可能属于这种情况。

【讨论】：

按位与 == & 逻辑与 == &&

这太复杂了，因为data2只是pitchbend >> 7;由于 2 个 MSB 为零，因此不需要额外的屏蔽。

@Justin Ryan 我没有注意到实际上我存储的所有弯音值都是 128 的倍数。但我不明白为什么 midi 播放器不按应有的方式播放实际的弯音.听起来它比一个半音弯曲得少（少得多），而它听起来应该像一个半音的弯曲，最后是颤音。

@Miguel 我不确定我是否理解你的建议

@Aki 我尝试了你的建议，这是真的，它仍然给出相同的结果（无论是数字还是中间）。