Что на самом деле делает «MIDI в WAV»?
MIDI-файл не содержит звука — только инструкции исполнения (подробнее см. Инструменты MIDI). Поэтому конвертация MIDI в WAV — это не преобразование в буквальном смысле: эта страница отрисовывает инструкции через программный синтезатор, записывает результат как PCM-сэмплы и помещает эти сэмплы в файл WAV. Представьте, что партитуру печатают в исполнении одного конкретного оркестра: партитура (MIDI) — рецепт, а WAV — одно фиксированное исполнение по нему. После отрисовки WAV — обычное аудио: оно воспроизводится где угодно, без синтезатора.
Пять фактов, на которых держится остальная страница:
• MIDI→WAV — это отрисовка, а не смена формата: синтезатор создаёт звук, которого в файле не было
• звук берётся из SoundFont: библиотеки сэмплов реально записанных инструментов (~32 МБ, загружается один раз на браузер)
• встроенный банк — GeneralUser GS: 261 инструмент и 13 ударных наборов, покрывающих стандарт General MIDI
• тот же MIDI-файл, отрисованный с другим SoundFont, — это другой, столь же верный WAV
• входные варианты .rmi (RMID), .kar (караоке-MIDI) и .xmf — всего лишь обёртки вокруг одного и того же потока событий SMF
Синтез и сэмплы: откуда берётся звук
Есть два способа заставить синтезатор звучать. Субтрактивный синтез строит тона из генераторов и фильтров — дёшево, но звучит как клавишный синтезатор, а не как оркестр. Воспроизведение сэмплов использует короткие записи настоящих инструментов и перенастраивает их по клавиатуре; SoundFont (формат SF2) — набор таких сэмплов с огибающими и точками зацикливания. Движок этой страницы использует воспроизведение сэмплов: когда MIDI говорит «нота 60 на канале 1, пианино», он находит сэмпл пианино, транспонирует его до нужной высоты, применяет силу нажатия как уровень и тембр и смешивает результат в выход. Отрисовка идёт быстрее реального времени: 3-минутный файл отрисовывается заметно меньше чем за 3 минуты, потому что синтезатору никто не ждёт.
Отрисовка, а не конвертация, и почему обратного пути нет
Конвертеры форматов (WAV в FLAC, MP3 в M4A) сохраняют то же аудио в другой упаковке. Отрисовка MIDI создаёт аудио с нуля на каждой ноте. Отсюда два следствия. Во-первых, качество зависит от отрисовщика: один и тот же .mid-файл через звуковую карту 1990-х, эту страницу и студийную библиотеку сэмплов даст три очень разных WAV, и ни один из них не является «правильным»: MIDI никогда не задавал, как звучат инструменты. Во-вторых, процесс строго односторонний. «WAV в MIDI» — это не задача конвертации, а задача транскрипции: распознать по волновой форме, какие ноты сыграны. Это догадки об определении высоты, а не упаковка. Инструменты, которые пытаются это делать, работают только на чистых записях одного инструмента и дают приближения.
Обёртки входа и ручка частоты дискретизации
Помимо обычного .mid (Standard MIDI File), эта страница открывает .rmi (RMID — MIDI-файл внутри обёртки RIFF, родная упаковка Windows), .kar (караоке-MIDI: те же события плюс дорожка текста для отображения) и .xmf (расширяемая обёртка, которая может включать MIDI вместе с его звуками). Все они раскладываются в один и тот же поток событий, поэтому отрисовщик обрабатывает их одинаково. Опция частоты дискретизации задаёт, насколько точно измеряется отрисовка: 44 100 Гц соответствует CD, 48 000 Гц — видео и большинству стриминга, а 96 000 Гц удваивает верхнюю границу для архивирования или дальнейшей обработки. Размер файла растёт линейно с частотой: та же отрисовка при 96 кГц вдвое больше, чем при 48 кГц, а для большинства музыки разница выше 48 кГц неслышима.
Распространённые заблуждения
- Отрисованный WAV — то, что задумал композитор. Это одна из интерпретаций. MIDI фиксирует ноты, тайминги и инструменты по категориям, но не реальное звучание этих инструментов. Каждый отрисовщик делает собственные оркестровые решения.
- MIDI в WAV — без потерь или с потерями. Ни то, ни другое. Потерять нечего: исходного аудио нет. Правильные вопросы: какой SoundFont и какая частота дискретизации. Именно они задают точность самой отрисовки.
- Больший SoundFont всегда звучит лучше. Нет. Сверх хорошего покрытия набора General MIDI (что делает встроенный банк из 261 инструмента) дополнительный объём даёт уточнения, которые замечают только натренированные уши на отдельных инструментах. Библиотека фортепиано на 2 ГБ помогает фортепианным соло, но ничего не даёт файлу в стиле чиптюна.
Связанные инструменты: Инструменты MIDI, чтобы просмотреть, транспонировать и отредактировать MIDI до отрисовки, Аудио в WAV / FLAC, чтобы сжать отрисованный WAV без потерь, Аудио в MP3 / теги ID3 для компактной копии, и Аудиоспектр, чтобы изучить частотный состав отрисовки.
