ios - iOS 中的 MIDI 合成行为不当 WRT 弯音 : LSB ignored

Question

Apple 的 MIDI 合成代码中存在严重错误，或者我做错了什么。这是我的理解。当您发送弯音 MIDI 命令时，弯音的范围是 -8192 到 8191，移调到 0。(所以实际范围是 0 到 16383。)这个数字被分成两个 7 位字段，所以真的这意味着您有 128 个粗控制值和 128 个精细控制值。

这是我编写的弯音示例，类似于 Apple 的 LoadPresetDemo 中的命令。 .

// 'ratio' is the % amount to bend in current pitch range, from -1.0 to 1.0
// 'note' is the MIDI note to bend

NSUInteger bendValue = 8191 + 1 + (8191 * ratio);
NSUInteger bendMSB = (bendValue >> 7) & 0x7F;
NSUInteger bendLSB = bendValue & 0x7F;

UInt32 noteNum = note;
UInt32 noteCommand = kMIDIMessage_PitchBend << 4 | 0;

OSStatus result = MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, noteCommand, noteNum, bendMSB, bendLSB);

当 bendMSB(粗略控制)发生变化时，音高弯曲得很好。但是当 bendLSB(精细控制)发生变化时，什么也没有发生。换句话说，Apple 的 MIDI 合成器似乎忽略了 LSB，这意味着音符仅在听起来难听的离散 block 中弯曲。

这是做同样事情的另一种方法:

// 'ratio' is the % amount to bend in current pitch range, from -1.0 to 1.0

AudioUnitParameterValue bendValue = 63 + 1 + (63 * ratio); // this is a CGFloat under the hood

AudioUnitSetParameter(self.samplerUnit,
                      kAUGroupParameterID_PitchBend,
                      kAudioUnitScope_Group,
                      0,
                      bendValue,
                      0);

这表现出与前面示例相同的行为。这种做法特别有趣的是，kAUGroupParameterID_PitchBend 的文档中规定取值范围应该是-8192 到 8191，这完全行不通。实际范围似乎是 0 到 127， float (精细控制)被忽略。

最后，如果您进行以下调用以调整弯音范围:

// 'semitones' is the number of semitones (100 cents) to set the pitch bend range to
// 'cents' is the additional number of cents to set the pitch bend range to

UInt32 status = 0xB0 | 0;

MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x64, 0x00, 0);        // RPN pitch bend range.
MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x65, 0x00, 0);
MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x06, semitones, 0);   // Data entry MSB
MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x26, cents, 0);       // Data entry LSB (optional)
MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x64, 0x7F, 0);        // RPN reset
MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, status, 0x65, 0x7F, 0);

你能猜出会发生什么吗？没错，LSB 消息被忽略，音调轮范围仅按提供的半音数变化。

这是怎么回事？这是 Apple 的错误还是我遗漏了什么？ (也许是一个设置参数？)或者它可能根本不是错误？也许 Apple 的合成器在设计上没有那么详细？按照 MIDI 标准，这种事情是合法的吗？!帮助!

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编辑:

当弯音范围设置为 40 个半音时，每个粗调都会产生听觉差异。当弯音范围设置为 10 个半音时，只有每秒的粗略变化才会有所不同。在 2 个半音(默认值)下，需要 4 次或更多次粗略更改才能产生差异。

换句话说，不仅 LSB 显然被忽略了，而且音调似乎也至少有 # 美分可以改变。这些限制中的任何一个都可以修复吗？如果没有，是否有任何适用于 iOS 的软件合成器框架具有更高的弯曲分辨率？

嗯...也许应用 kAudioUnitSubType_Varispeed 或 kAudioUnitSubType_NewTimePitch 会产生更好的结果...

Answer 1

您的弯音信息不正确。而不是这个:

UInt32 noteCommand = kMIDIMessage_PitchBend << 4 | 0;

OSStatus result = MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, noteCommand, noteNum, bendMSB, bendLSB);

这样做:

UInt32 bendCommand = kMIDIMessage_PitchBend << 4 | 0;

OSStatus result = MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, bendCommand, bendLSB, bendMSB, 0);

音符值不是弯音命令的一部分。 (此外，我将变量 noteCommand 的名称更改为 bendCommand 以更准确地反射(reflect)其用途。)

在 LoadPresetDemo 中，我向 MainViewController.m 添加了一个属性:

@property (readwrite) NSInteger bendValue;

和这段代码:

- (void)sendBendValue:(NSInteger)bendValue {
    //bendValue in the range [-8192, 8191]
    const UInt32 bendCommand = kMIDIMessage_PitchBend << 4 | 0;
    bendValue += 8192;
    UInt32 bendMSB = (bendValue >> 7) & 0x7F;
    UInt32 bendLSB = bendValue & 0x7F;
    NSLog(@"MSB=%d, LSB=%d", (unsigned int)bendMSB, (unsigned int)bendLSB);
    OSStatus result = MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, bendCommand, bendLSB, bendMSB, 0);
    NSAssert (result == noErr, @"Unable to send pitch bend message. Error code: %d '%.4s'", (int) result, (const char *)&result);
}

- (IBAction)bendDown:(id)sender {
    self.bendValue = MAX(-8192, self.bendValue - 0x20);
    [self sendBendValue:self.bendValue];
}

- (IBAction)bendCenter:(id)sender {
    self.bendValue = 0;
    [self setBendRange:50 cents:0];
    [self sendBendValue:self.bendValue];
}

- (IBAction)bendUp:(id)sender {
    self.bendValue = MIN(8191, self.bendValue + 0x20);
    [self sendBendValue:self.bendValue];
}

-(void)setBendRange:(UInt32)semitones cents:(UInt32)cents {
    MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x64, 0, 0);
    MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x65, 0, 0);
    MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x06, semitones, 0);
    MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x26, cents, 0);
    //The following two lines are not really necessary. They only matter if additional controller 0x06 or 0x26 messages are sent
    //MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x64, 0x7F, 0);
    //MusicDeviceMIDIEvent(self.samplerUnit, 0xB0, 0x65, 0x7F, 0);  
}

我创建了三个按钮并将它们分配给 bendDown:、bendCenter: 和 bendUp:。

运行程序并按下 bendCenter 按钮。然后，在选择长号声音的情况下，按住“中音”按钮。按住它的同时，按 bendUp 或 bendDown 按钮。当 LSB 改变而 MSB 保持不变时，我可以听到音高的变化。