Kaj je vmesnik MIDI. Opis vmesnika MIDI
Enake vtičnice najdemo na adapterjih MIDI zvočnih kartic in na različnih napravah za obdelavo zvoka ter celo na digitalnih mešalnikih in večkanalnih magnetofonih. In če s tem vmesnikom povežete vso svojo opremo, lahko omogočite, da deluje v enem samem sistemu: en sintetizator lahko dostopa do zvokov drugega, digitalni snemalniki se zaženejo, ko pritisnete gumb v računalniškem programu itd. To pomeni, da je vmesnik MIDI enoten standard za prenos nadzornih informacij med digitalnimi glasbenimi instrumenti in drugo studijsko opremo.
Dve napravi MIDI izmenjujeta krmilne informacije med seboj, na primer ukaze za priklic želenega zvoka iz pomnilnika, ukaze za predvajanje z želeno višino in trajanjem itd. To pomeni, da prek tega vmesnika ne pride do fizičnega prenosa zvokov.
Do leta 1982, ko je bila sprejeta specifikacija MIDI, so imeli sintetizatorji različnih proizvajalcev različne arhitekture in nadzorne sisteme. To je bilo za glasbenike zelo neprijetno - navsezadnje so se morali pri nakupu vsakega novega instrumenta naučiti načel njegovega delovanja iz nič. Poleg tega sekvencerji nekaterih proizvajalcev niso mogli delovati s sintetizatorji drugih - posledično je bilo treba za vsak sintetizator kupiti ločen sekvencer. Zato se je pojavila ideja, da bi sintetizatorje in drugo sorodno opremo standardizirali ter sprejeli enoten sistem za izmenjavo podatkov med njimi. Kot rezultat se je pojavil Music Instruments Digital Interface - digitalni vmesnik za glasbila. In čez nekaj časa so začeli opremljati veliko večino studijskih naprav.
Prvič, zahvaljujoč vmesniku MIDI imajo vsi digitalni sintetizatorji zdaj zelo podobne nadzorne sisteme in če glasbenik ali zvočni inženir pozna osnovna načela MIDI, potem zlahka razume katerega koli od njih. Drugič, glasbeni inštrumenti različnih podjetij lahko delujejo skupaj in na primer z Rolandom lahko dobite dostop do vseh virov Korga in celo predvajate zvoke, ki so "vgrajeni" vanj. Tretjič, sekvencer lahko nadzoruje ne le povezane sintetizatorje, ampak tudi vse druge naprave, ki imajo MIDI vhode in izhode. Na primer, pod nadzorom sekvencerja lahko procesor učinkov spremeni svoje nastavitve v pravem trenutku aranžmaja, digitalni mešalnik pa lahko vklopi in izklopi kanale ter nastavi vnaprej programirano raven skladbe ali samodejno gladko zmanjša glasnost na koncu skladbe.
Kako deluje vmesnik MIDI?
"Arterije" katerega koli sistema MIDI so 16 informacijskih kanalov MIDI, prek katerih se prenašajo sporočila MIDI - signali, ki prenašajo informacije o stanju krmiljenja zvočne naprave (na primer sintetizatorja). Sporočila MIDI so lahko note, ukazi za spreminjanje višine, informacije o položaju kolesa za spreminjanje višine itd. Slika na levi prikazuje 
Vezje sintetizatorja Sample Playback, ki je tudi tak sistem, saj njegovo telo vsebuje vsaj dve popolnoma neodvisno delujoči napravi - tipkovnico in zvočni modul. Dostop do pomnilnika sintetizatorja, kjer so shranjeni digitalizirani sempli (zvočni vzorci), se izvaja preko že omenjenih 16 MIDI kanalov. Na začetku dela glasbenik s krmilnimi gumbi pokaže, kateri kanal bo deloval s katerim zvokom. Na sliki je prvi kanal dodeljen klavirju, peti orglam, deseti bobnom in petnajsti basu. Poleg tega so te povezave vzpostavljene povsem poljubno na zahtevo glasbenika: poljuben zvok v pomnilniku je mogoče dodeliti kateremu koli kanalu.
Tipkovnica sintetizatorja lahko hkrati upravlja le z enim kanalom MIDI (razen če je omogočena posebna funkcija razdelitve, ki razdeli tipkovnico na dva ali več delov, od katerih ima vsak dostop do ločenega kanala). Zato glasbenik označi številko kanala z dodeljenim zvokom, ki ga želi predvajati (na sliki - prvi kanal z dodeljenim zvokom klavirja). To se običajno izvede neposredno na zgornji plošči sintetizatorja s pomočjo gumbov za preklop kanalov. Tipkovnica privzeto deluje s kanalom, prikazanim na zaslonu sintetizatorja. Po nastavitvah lahko začne izvajati skladbo. Med igranjem tipkovnica MIDI proizvaja notne številke in sporočila o hitrosti tipk, ki se preko izbranega kanala pošljejo zvočnemu modulu. On pa spremeni višino in glasnost izbranega zvoka glede na prejeta sporočila MIDI. Rezultat tega dela slišimo iz zvočniških sistemov.
Zdaj pa poglejmo kombinacijo sintetizatorja in sekvencerja. Druga slika prikazuje delovanje sintetizatorja, povezanega z računalniškim sekvencerjem. Tako sintetizator kot računalnik, v 
Zvočna kartica ali vmesniška kartica MIDI, nameščena na njej, ima vhode in izhode MIDI. Med seboj so povezani s posebnimi vrvicami s petpolnimi konektorji. Ti kabli prenašajo sporočila MIDI, razvrščena v 16 neodvisnih kanalov. To ne pomeni, da kabli uporabljajo kar 16 žil. So navadne - trižične (dve nosita signal, ena pa služi za ozemljitev), tik pred prenosom sporočil po fizičnih žicah se vse informacije kodirajo na poseben način, ob sprejemu pa pride do obratnega procesa - dekodiranja.
Torej, glasbenik izvaja neko skladbo na klaviaturi. Sporočila MIDI vstopajo v zvočni modul, na primer, prek prvega kanala in slišimo zvok v zvočnikih. Toda ta sporočila prispejo po istem prvem kanalu in do MIDI izhoda sintetizatorja, nato pa do sekvencerja (glej sliko). In v sekvencerju so popolnoma enake vzporedne skladbe kot v večkanalnih magnetofonih, le da se ne nahajajo na magnetnem traku, temveč v RAM-u sekvencerja (ali računalnika, če je sekvencer program). Vsaka skladba mora ustrezati enemu od kanalov MIDI. Pri snemanju nanj se posnamejo vsa sporočila MIDI, ki pridejo skozi vhod sekvencerja na izbranem kanalu. In med predvajanjem se vsi posneti podatki začnejo brati z njega in prenašati po istem kanalu, samo prek izhoda.
Za poenostavitev diagrama naša slika ne prikazuje, da sintetizator prenaša sporočila MIDI po več kanalih. Če pa glasbenik preklopi na drugi kanal in začne igrati z drugačnim zvokom, začnejo sporočila na drugem kanalu prihajati na izhod MIDI, in če je v sekvencerju vklopljena druga skladba za snemanje podatkov iz istega kanala, potem bo posneto vse, kar se igra na klaviaturi.
Na splošno bo postopek dela s sekvencerjem videti tako. Glasbenik na sintetizatorju prvemu kanalu dodeli zvok klavirja, v sekvencerju pa začne snemati prvo skladbo, ki je prav tako prednastavljena na prvi kanal. Po tej operaciji na klaviaturi zaigra klavirski del bodoče skladbe, ki je posnet na prvi skladbi. Ko je snemanje končano, se sekvencer predvaja in posneta sporočila MIDI se pošljejo po prvem kanalu na njegov izhod MIDI in od tam na vhod MIDI sintetizatorja. Z vhoda vstopijo v zvočni modul, ki posnetek predvaja z zvokom klavirja.
Po snemanju prve skladbe začne glasbenik snemati drugo skladbo v sekvencerju in ji dodeli drugi kanal MIDI. Na sintetizatorju izbere bas zvok in ga tudi dodeli drugemu kanalu. Zdaj prekine sekvencer in sliši klavirski del - ker sta kanala popolnoma neodvisna drug od drugega. Pod klavirjem igra bas linijo, ki je posneta v sekvencerju na drugi skladbi. Zdaj, če začne predvajati, bo slišal klavir in bas skupaj. Deli vseh ostalih inštrumentov so posneti na povsem enak način.
Če povežete katero koli studijsko napravo (na primer procesor učinkov) na MIDI izhod sekvencerja in posnamete posebna sporočila na eno od skladb, ki jih ta naprava "razume", potem bo v izbranem trenutku v kompoziciji izvedla dejanja potrebujete. Mimogrede, številni sintetizatorji, vključno s tistimi, nameščenimi na zvočnih karticah, imajo lastne procesorje učinkov, ki jih je mogoče nadzorovati s sekvencerjem. V pravem trenutku skladbe bo procesor prejel MIDI sporočilo sekvencerja in vklopil ustrezen učinek.
MIDI sporočila in dogodki
Sporočila MIDI so krmilni signali, ki se prenašajo prek vmesnika MIDI. Na primer, ko pritisnete tipko na dinamični tipkovnici MIDI, se prikažejo tri sporočila, ki opisujejo, kako se nota igra: Višina, Hitrost in Trajanje. Ta sporočila se lahko preko enega od kanalov prenesejo v zvočni modul ali pa se pošljejo v sekvencer, ki jih posname na točno določenem mestu v skladbi. Takšna skupina sporočil, vezanih na enega od časovnih trenutkov kompozicije in kanala, se imenuje dogodek. To pomeni, da je vsaka nota skladbe, ki jo posname sekvencer, dogodek.
Jasno moramo razumeti razliko med sporočilom in dogodkom. Naprave v sistemu MIDI si izmenjujejo sporočila, a ko so ta sporočila zapisana v sekvencer, prejmejo dva dodatna parametra - čas predvajanja in številko kanala - in postanejo dogodki.
Druga najpomembnejša vrsta sporočila za notami MIDI so krmilniki. Nadzorujejo različne parametre sintetizatorja, kot je glasnost ali premikanje izbranega kanala. Mimogrede, teh sporočil MIDI ne zamenjujte s kontrolnimi gumbi samostojnega sintetizatorja, ki jih včasih imenujemo tudi krmilniki.
Standard MIDI predvideva 127 krmilnikov, od katerih lahko vsak sprejme vrednosti od 0 do 127. Toda v resnici se jih ne uporablja več kot 20, to so Volume (glasnost), Panorama (panorama). Modulacija (modulacija). Nadzorujejo, kako se note predvajajo na vsakem kanalu. To pomeni, da s snemanjem regulatorja glasnosti z vrednostjo 127 v sekvencerju na prvem kanalu in vrednostjo 64 na drugem, boste dobili dvakratno razliko v glasnosti teh kanalov.
Nazadnje, tretja pomembna vrsta sporočil MIDI je SysEx ali »sistemska ekskluzivna sporočila«. Tako kot krmilniki so zasnovani za nadzor različnih parametrov sintetizatorjev ali druge studijske opreme. Vendar so SysEx "personalizirani", kar pomeni, da delujejo samo znotraj ene določene naprave. Njihov obstoj je nujen, saj je 127 krmilnikov preprosto premalo za nadzor vseh parametrov sodobnih sintetizatorjev. Zato se krmilniki najpogosteje uporabljajo v standardnih situacijah (»nadzor« glasnosti in panorame na kanalu, nastavitev stopnje pošiljanja za učinke, spreminjanje mejne frekvence in resonance filtra itd.). Toda za nadzor procesorjev učinkov, parametrov "globoke" sinteze ali operacij vzdrževanja inštrumentov (na primer "odlaganje" urejenih zvokov v računalnik) se uporablja SysEx.
MIDI sinhronizacija
V studiih je pogosto potrebno zagotoviti sinhrono delovanje dveh ali več naprav: sekvencerja in večkanalnega magnetofona, dveh magnetofonov hkrati itd. Prej, v dobi analognih magnetofonov, je bila najpogosteje uporabljena sinhronizacija SMPTE, zdaj pa se večina studijskih naprav sinhronizira preko MIDI.
To se naredi takole. Na primer, imate sekvencer in večkanalni magnetofon. Vsak sekvencer mora enakomerno "previjati" virtualni trak (podobno kot magnetofon), na katerem so posneta sporočila MIDI. Da bi to dosegli, imajo vsi sekvencerji generator časovne kode, ki ustvari sporočilo MIDI, imenovano MIDI Clock. S to časovno kodo se izvaja natančen nadzor "tračnega mehanizma" sekvencerja, kot tudi sinhronizacija z zunanjimi napravami. Skupina sporočil MIDI, ki se uporabljajo za sinhronizacijo, se imenuje časovna koda MIDI ((MTC).
Mnogi sodobni digitalni magnetofoni imajo popolnoma enak generator časovne kode, ki se uporablja za natančen nadzor mehanike. Če sinhronizirate generator sekvencerja in generator magnetofona, se bo hitrost predvajanja sporočil MIDI popolnoma ujemala s hitrostjo traku (glejte sliko).
Da bi se magnetofon vklopil hkrati s sekvencerjem in skupaj z njim izvajal vsa druga dejanja (previjanje, zaustavitev, snemanje), uporabljajo celotno skupino sporočil MIDI, imenovano MIDI Machine Control (MMC). Na sekvencerjih, ki podpirajo MMC, pritisk katerega koli gumba za upravljanje ustvari ustrezno sporočilo MIDI, ki se takoj pošlje na magnetofon. In vse, kar mora storiti, je izvršiti ukaz.
Sistemska ekskluzivna sporočila
Kot je razloženo v razdelku o sporočilih in dogodkih MIDI, so sistemska izključna sporočila (SysEx) kontrolni ukazi, ki za razliko od krmilnikov delujejo samo znotraj enega sintetizatorja ali druge studijske naprave MIDI. Na primer, regulator glasnosti spremeni glasnost izbranega kanala katerega koli sintetizatorja, vendar sporočilo SysEx, ki nadzoruje stopnjo popačenja učinka Distortion in je namenjeno uporabi s sintetizatorjem Roland XP 30, ne bo naredilo niti najmanjšega »vtisa«. ” na sintetizatorju Quasimidi Sirius, ki ima tudi distorzijo. Toda kljub ozki specializaciji vsakega takega sporočila je »jezik«, v katerem so napisana, popolnoma univerzalen in ob poznavanju njegovih osnov lahko zelo hitro izberete »tipke« za kateri koli inštrument in studijsko napravo ter naredite točno to, kar želite. potreba.
Vsako sistemsko ekskluzivno sporočilo predstavlja 
zaporedje šestnajstiških števk (glej sliko), ki ga lahko sestavite v katerem koli urejevalniku SysEx (ti urejevalniki so na voljo v večini razvitih sekvencerjev). Vsaka številka v tem sporočilu nosi določene informacije in umetnost programiranja SysEx je v tem, da postavite pravo številko na pravo mesto. Pri tem pomaga del uporabniškega priročnika naprave, imenovan Izvedba MIDI - v njem proizvajalec uporabnikom razloži načela konstruiranja sporočil SysEx za vsak določen model.
Torej imajo sporočila SysEx obvezne in neobvezne dele. Zagotoviti morate, da sporočilo začnete s F0 in končate s F7 - to so ukazi, ki povzročijo, da kateri koli sintetizator ali druga studijska naprava začne in preneha prejemati sistemske informacije. Simbolu F0 sledijo še trije simboli, ki nosijo informacije o identifikacijski številki proizvajalca, identifikacijski številki naprave MIDI in identifikacijski številki modela naprave – ti bodo enaki za vsa sporočila za določeno napravo. Na primer, za sintetizator Roland XP 30 bo zahtevani del SysEx videti takole: F0 41 11 6A ……………..F7, kjer je 41 šifra podjetja Roland, 11 je identifikacijska številka sintetizatorja (to je nastavljen v sistemskem meniju instrumenta) in 6A je koda modela XP-30. Za posebne identifikacijske številke drugih sintetizatorjev glejte Izvedba MIDI v njihovih priročnikih.
Po prvih štirih številkah obveznega dela SysEx je izbirni del. Njegova posebna vsebina je odvisna od tega, kaj želite. Vendar se vedno začne s številko ukaza in konča z vrednostjo kontrolne vsote. Številko ukaza in njegovo obliko je treba ponovno pogledati v izvedbi MIDI, kontrolna vsota pa se izračuna tako, da seštejejo vse števke, ki sestavljajo ukaz (razen njegove številke), in odštejejo dobljeno vrednost od 128. In za kontrolno vsoto pride Končni znak SysEx - F7.
Poglejmo konkreten primer. Recimo, da smo nujno morali v aranžma vstaviti ukaz, ki spremeni vrsto odmeva na sintetizatorju Roland XP30 iz hall v delay. Preden se lotimo pisanja, odpremo urejevalnik sekvencerja SysEx, napišemo želeni simbol F0 (začetek Sys Exa) in se oborožimo z navodili za uporabo sintetizatorja. Prva stvar, ki jo moramo narediti, je ugotoviti, kaj bomo zapisali v stalni del. V uporabniškem priročniku Izvedba MIDI pridemo do razdelka Prenos podatkov in pogledamo razdelek Sistemska ekskluzivna sporočila. Ta razdelek vsebuje predlogo SysEx za prenos podatkov v sintetizator. Izkazalo se je, da je koda Roland 41, koda XP 30 pa 6A. V sistemskem meniju samega sintetizatorja pogledamo ID naprave - zame se je izkazalo, da je enako številki 17. Toda to je v decimalnem sistemu, v šestnajstiškem pa bo izraženo kot 10 (glejte tabelo za pretvorbo decimalne vrednosti v šestnajstiško). Tako lahko nadaljujete SysEx (številke se vnesejo ločene z enim presledkom): F0 41 10 6A...
Torej, poglejmo še predlogo SysEx. Identifikacijska številka ukaza za naš primer je 12. Mimogrede, v mnogih priročnikih so šestnajstiška števila zapisana z obveznim dodatkom črke H na koncu (od Hexadecimal). V predlogi SysEx v priročniku XP30 so podane točno v tej obliki, na primer številka ukaza je podana kot 12H. Toda v urejevalniku sekvencerja SysEx ni treba pisati črke H - že ve, da govorimo o šestnajstiških številkah. Tako nadaljujemo sporočilo: F0 41 10 6A 12…
Naslednje v vzorcu so štiri števke, ki sintetizatorju povedo naslov, na katerega naj se pošlje ukaz. Označeni so kot aa, bb, cc in dd. Njihov pomen si je treba ogledati v tabelah, imenovanih Zemljevid naslovov parametrov. Ko smo nekaj časa brskali po tabelah, ugotovimo, da je naslov za spreminjanje vrste odmeva zapisan takole: 01 00 00 28. Končno smo prišli do samega ukaza, ki je zapisan kot 06 - to postane očitno iz stolpec Podatki (vrednost) tabele Preslikava naslovov parametrov. Nadaljujemo naš SysEx: F0 41 10 6A 12 01 00 00 28 06…
Zdaj ostane le še izračunati kontrolno vsoto. Za to moramo najprej sešteti številke naslova in vrednost ukaza: 01 + 00 + 00 + 28 + 06 ... Toda številke so zapisane v šestnajstiškem številskem sistemu. Za uspešno dokončanje aritmetične operacije jih morate pretvoriti v decimalno obliko: 1 + 0 + 0 + 40 + 6 = 47. Sedaj odštejemo 47 od 128 in dobimo število 81, ki bo v šestnajstiški obliki zapisano kot 51. To je zdaj je naše sporočilo SysEx končano: F0 41 10 6A 12 01 00 00 28 06 51 F7. Preostane le še, da ga shranimo v posebno datoteko in slednjo vstavimo na želeno mesto v aranžmaju.
Organizacija pomnilnika in formati bank sintetizatorjev
Trajni pomnilnik sintetizatorjev Sample Playback vsebuje vzorce - vzorce zvoka različnih glasbil. Sporočila MIDI prikličejo določen vzorec iz pomnilnika in sintetizator predvaja želeni zvok. Toda v pomnilniku vzorci niso samo "zloženi skupaj", ampak so organizirani v določene hierarhične strukture. In za normalno delo s kakršnimi koli sintetizatorji in vzorčevalniki, vključno z multimedijskimi, morate razumeti metode shranjevanja vzorcev in ustrezne standarde.
Če se ne spuščate preveč v podrobnosti, se vam morda zdi, da se sempli za snemanje v pomnilnik sintetizatorja ali samplerja ustvarijo zelo preprosto: vzamete »živi« inštrument, digitalizirate neko noto, zaigrano na njem, in nastala datoteka se zapiše v spomin. Ta ideja je skoraj pravilna. Toda velikost pomnilnika ni neomejena. Zato se praviloma vzame majhen odsek datoteke s posnetkom "živega" inštrumenta, naredi zanko in dodeli določeni noti MIDI.
Toda pri oblikovanju določenega zvoka sintetizatorja obstaja še ena subtilnost. Da bi vzorec zvenel višje ali nižje (za predvajanje drugih not MIDI), se uporablja algoritem upogibanja višine, ki temelji na spreminjanju frekvence vzorčenja vzorca. Verjetno poznate učinek "Pinocchiov voice", ki ga dobite, če povečate hitrost predvajanja kasete. V sintetizatorjih in vzorčevalnikih se vse zgodi približno enako, le mehanizem traku nadomesti poseben algoritem. Toda z močno spremembo frekvence vzorčenja se naravnost zvoka izgubi. Zato se za ustvarjanje enega zvoka sintetizatorja uporabi več vzorcev z zanko, od katerih vsak pokriva svoj obseg. To pomeni, da je na primer izvedba note »C« vsake oktave na glasbilu digitalizirana, fragmenti teh vzorcev pa so dodeljeni ustreznim notam MIDI. Posledično se ohrani naravni zvok in prihrani spomin.
Izraz "patch" se običajno uporablja za označevanje zbirke vzorcev in kontrolnih informacij sintetizatorja (nekateri proizvajalci uporabljajo drugačno terminologijo) - v angleščini je ta beseda prevedena kot "povezava". Popravki so sestavljeni v višje strukture, imenovane programi ali orodja (glejte spodnjo sliko). V tem primeru lahko vsak patch zasede le del zvočnega obsega ali pa se prekriva z drugimi - v tem primeru se zvoki različnih patchov med seboj prekrivajo. Če želite na primer zaigrati zvok klavirja na sintetizatorju, potem iz spomina prikličete program, sestavljen iz več popravkov. Ko pritisnete katero koli tipko na tipkovnici MIDI, sintetizator ne predvaja le ustreznega vzorca z želeno višino, temveč bolj zapleten postopek, ki vključuje izvajanje številnih drugih ukazov.
Programi ali instrumenti za sintetizatorje so sestavljeni v kozarce. En sintetizator ima lahko eno ali več bank. Število programov v banki nikoli ne presega 128 (tako se je zgodilo zgodovinsko - ne iščite skritega pomena v tej številki), število samih bank pa je odvisno od standarda, ki ga podpira sintetizator ali zvočna kartica.
Če ste videli samostojne sintetizatorje za predvajanje vzorcev, ste verjetno opazili, da imajo skoraj vedno napise, kot so General MIDI ali okrajšave GS ali XG. Te oznake so pogosto zapisane v specifikacijah zvočne kartice. Označujejo, kateremu standardu ustreza sintetizator.
Okrajšava GM ali napis General MIDI pomeni, da pomnilnik sintetizatorja vsebuje vsaj eno banko (lahko tudi več) 128 programov in eno banko bobnov, sestavljeno iz 44 bobnastih patchov različnih zvokov in 
Vsaki noti MIDI je dodeljen lasten boben (v teh bankah je lahko več bank bobnov in popravkov). Vsi programi (tako glavni kot drum patchi) imajo enkrat za vselej določeno številko, pod katero se nahajajo v spominu. To pomeni, da je v GM-kompatibilnih sintetizatorjih pod številko 1 vedno skrit program, ki simulira klavir, pod številko 53 pa je simulator zbora. Ta standard je bil uveden za enostavno reprodukcijo glasbe, posnete v katerem koli sekvencerju, z uporabo različnih sintetizatorjev s predvidljivimi rezultati. Obstaja tudi posebna oblika datoteke, imenovana "standardna datoteka MIDI", ki omogoča predvajanje glasbe na katerem koli sintetizatorju ali zvočni kartici.
Sintetizator GM ima vsaj 16 kanalov MIDI. Vsak kanal je mogoče uporabiti za snemanje ali predvajanje enega programa ali enega kompleta bobnov. Običajno je v specifikacijah zvočnih kartic ali samostojnih sintetizatorjev v zvezi s tem zapisano: "Sintetizator ima 16-delno multitimbralnost."
Obstaja še ena omejitev vseh sintetizatorjev - hkrati ne morete igrati več kot določeno število not in ni pomembno, ali te note igra en instrument ali več. Temu številu pravimo polifonija, za standard GM pa je definirana kot minimalno 24 not (lahko 28 ali 32 - GM tega ne prepoveduje). To pomeni, da če nameravate zaigrati akord s 25 notami na klaviaturi in poklicati svoje prijatelje, da to storijo, vam ne bo uspelo. Devet not iz izbranega akorda ne bo zvenelo. Devet je posledica dejstva, da je 8 not rezerviranih za bobne in samo 16 preostalih za vse druge programe. V specifikacijah nekaterih sintetizatorjev se lahko za opis polifonije uporabi naslednje besedilo: "Sintetizator ima 24 glasov."
Obstaja zelo pogosta napačna predstava: da vsi sintetizatorji GM zvenijo enako - navsezadnje imajo enake instrumente. To absolutno ni res. Klavir iz kartice Cuncun FX, ki je združljiva z GM, zveni popolnoma drugače od klavirja iz sintetizatorja Korg N5, ki je združljiv z GM. Oba sta seveda klavirja, vendar je zven teh klavirjev popolnoma drugačen. Standard General MIDI opisuje samo splošno naravo inštrumenta, ki mora biti shranjen v pomnilniku pod eno ali drugo številko. Toda posebna kakovost vzorcev, "postavitev" obročev na tipkovnici in številni drugi programski parametri ostajajo po lastni presoji proizvajalca.
In še ena pomembna opomba. Številni proizvajalci sintetizatorjev v specifikacijah svojih izdelkov navedejo, da so združljivi s standardom General MIDI. Toda hkrati je dejansko število programov in bank veliko večje, kot določa standard. Ta uporaba ikone kaže, da mora imeti sintetizator splošno banko MIDI in standardne datoteke MIDI bodo predvajane brez težav. Preostale banke so organizirane na poseben način in skladbe, posnete z njimi, bodo pravilno predvajane samo na istih napravah.
Zdaj o okrajšavah GS in XG. Standard GS je uvedlo japonsko podjetje Roland. Ta standard se je prvotno imenoval GSS in je pomenil General Synthesizer System. Kasneje sta od treh črk ostali samo dve in ju najpogosteje dešifriramo kot General Synthesizer - Glavni sintetizator. GS je razširitev standarda GM v smeri povečanja števila bank in posledično števila instrumentov, shranjenih v pomnilniku. Poleg tega so naprave GS popolnoma združljive z GM, tj. standardne datoteke MIDI se vedno predvajajo brez težav. Število programov se poveča v obliki dodajanja različic glavne banke. To pomeni, da bo GS synth še vedno imel inštrument številka 90 iz nabora GM, imenovan Warm pad, vendar bo imel nekaj različic 90/1 in 90/2, ki se lahko popolnoma razlikujejo od glavnega zvoka in bodo umeščeni v druge banke. Pri predvajanju standardne datoteke MIDI banke z različicami ne bodo na voljo, razen če so v datoteko zapisana posebna sporočila MIDI. Običajno imajo sintetizatorji GS 200-400 programov in 6-9 kompletov bobnov v trajnem pomnilniku (čeprav jih je lahko več).
Obstaja še ena pomembna razlika med GS in GM - to je obvezna prisotnost v sintetizatorjih, ki podpirajo standard Roland, ločenega procesorja učinkov, ki lahko obdeluje instrumente z dvema učinkoma hkrati vsak instrument, vendar so učinki skupni za vseh 16 kanalov MIDI. To pomeni, da če obdelate prvi klavirski kanal z odjekom dvorane, ne morete nastaviti drugačne vrste učinka na vseh drugih kanalih. ravni.
XG je standard Yamaha, ki se je pojavil relativno nedavno. Predstavlja nadaljnjo širitev GM in GS v smeri povečanja števila bank in instrumentov v spominu ter števila učinkov. Ta okrajšava pomeni eXtended General MIDI - razširjeni splošni MIDI in je tudi popolnoma združljiv z GM. Zvočna miza je organizirana popolnoma enako kot v standardu GS, tj. Povečanje števila programov se zgodi s povečanjem števila bank z različicami. Običajno imajo sintetizatorji XG v pomnilniku več kot 400 instrumentov. Hkrati lahko uporabljate tri učinke od razpoložljivih 64, 2 pa lahko delujeta kot v GS, z vsemi predvajanimi inštrumenti na 16 MIDI kanalih hkrati, še enega pa lahko dodelite kateremu koli od programov posebej. Izbira zadnjega učinka je zelo bogata - najmanj 42 možnih možnosti. Poleg tega lahko v skladu s specifikacijo XG kateri koli učinek obdela tudi zunanje zvočne vire, povezane z linijskim vhodom. Tako GS kot XG imata vsaj 32 polifoničnih glasov (pogosteje - 64) in 16-delno multitimbralnost.
MIDI(iz angleščine Musical Instrument Digital Interface)- standard za digitalno snemanje zvoka. Standard temelji na izmenjavi informacij med elektronskimi glasbili in računalniki. MIDI se je pojavil leta 1983 in za vedno spremenil glasbeno industrijo: tehnologija je omogočila ločitev glasbenikovega igranja od zvokov, ki jih proizvaja instrument. Glasbeniki so lahko uporabljali poljubne zvoke, ne glede na uporabljeno opremo.
Za uporabo standarda ni potrebno tehnično znanje. Vse kar morate storiti je, da povežete naprave, ki podpirajo MIDI, da ustvarite poljuben zvok. MIDI vedno ostane uporabniku prijazen, kar vam omogoča, da kadar koli spremenite predvajani zvok.
Ustvarjanje virtualnih instrumentov in eksperimentiranje z zvokom zahteva poznavanje dogodkov MIDI (angleška sporočila MIDI). Dogodki so glede na namen razdeljeni v sedem vrst.
Kaj so dogodki MIDI?
Blok diagram dogodkov MIDI.Dogodek MIDI je navodilo, ki nadzoruje vidik delovanja sprejemne naprave. Dogodki so sestavljeni iz kombinacij bajtov, v katerih so določeni parametri poslani napravi. Kot sprejemniki lahko služijo kateri koli studijski in glasbeni instrumenti s podporo MIDI: sintetizatorji, MIDI klaviature, električni klavirji, električni klavirji, elektronski bobni, DJ konzole.
Dogodki MIDI so razdeljeni na dve vrsti:
- Kanal. Takšni dogodki pošiljajo informacije na določen kanal sprejemne naprave. Dogodke kanala lahko slišite samo med poslušanjem kanala, na katerega so poslani. Če so ti kanali deaktivirani, se dogodek ne bo slišal. Obstajata dve vrsti kanalskih dogodkov: glasovni (Voice) in način (Mode);
- Sistem. Ti dogodki vplivajo na delovanje vseh komponent sprejemnika in se prenašajo na vse kanale MIDI hkrati. Obstajajo tri vrste sistemskih dogodkov: skupni, v realnem času in ekskluzivni.
Vsak dogodek MIDI je sestavljen iz treh bajtov informacij. Prvi bajt (Statusni bajt) vsebuje poseben identifikator dogodka, ki posreduje osnovne podatke o predvajanju zvoka. Drugi bajt (podatkovni bajt 1) zagotavlja informacije o noti, ki se igra, njeni višini in položaju v oktavi. Tretji bajt (Podatkovni bajt 2) prenaša parameter Note Velocity - moč izločanja zvoka.
Kaj je Note Velocity in zakaj je potrebna?
Opomba Velocity je analog napada pri igranju pravega instrumenta, to je informacija o sili ali hitrosti, s katero se proizvaja zvok pri delu z instrumenti MIDI, močneje ko pritisnete tipko na tipkovnici MIDI ali udarite po elektronski bobni višji parameter Note Velocity.
Parameter ima vrednosti od 0 do 127, kjer 0 pomeni, da nota ni bila odigrana, 127 pa pomeni, da je bil zvok predvajan z največjo močjo. Predstavitev teh informacij z virtualnim instrumentom ali sintetizatorjem je odvisna samo od namenov razvijalcev. Vendar pa se virtualni inštrument v 99 % primerov odzove na parameter Note Velocity na enak način kot dejanski inštrument. Zahvaljujoč temu lahko MIDI prenese značilnosti igranja in produkcije zvoka.
Priročnost je v tem, da ima glasbenik še vedno možnost popraviti napake prešibkega ali premočnega igranja med snemanjem in odpraviti pomanjkljivosti dobro posnetega dela.
Sistemski skupni dogodki MIDI
Splošni sistemski dogodki MIDI se pogosto uporabljajo v sintetizatorjih za posredovanje splošnih informacij o datotekah MIDI, ki se predvajajo.
Med informacijami, ki jih prenašajo splošni sistemski dogodki, so:
- Informacije o tonaliteti (Tune Request). Ko glasbenik spremeni tonaliteto demo ali datoteke MIDI, se podatki o zahtevi za uglasitev pošljejo v napravo;
- Informacije o izbrani pesmi (Song Request). Po izbiri datoteke za predvajanje se v napravo MIDI pošlje poseben niz bajtov, ki kažejo na to datoteko;
- Informacije o položaju kazalca pesmi. Če želi uporabnik začeti predvajanje od določene točke, se po datoteki premika s tem poddogodkom.
- Informacije o trajanju datoteke (MIDI Time Code). Časovna koda MIDI kodira in prenaša podatke o trajanju datoteke, ki se predvaja.
Sistemski dogodki MIDI v realnem času
Sistemski dogodki MIDI v realnem času pomagajo nadzorovati predvajanje datotek MIDI. Takšni dogodki so odgovorni za začetek in zaustavitev predvajanja datoteke. Poleg tega ta kategorija vključuje dogodke, odgovorne za popolno ponastavitev naprave.
Ekskluziven sistem dogodkov MIDI
Sistemski ekskluzivni dogodki so rezervirani za prenos informacij o uporabljeni napravi MIDI. Z uporabo teh dogodkov instrumenti MIDI oddajo znamko in model naprave, serijsko številko in druge informacije o sistemu.
Način kanala dogodkov MIDI
Kanalni načini spreminjajo delovne parametre naprave MIDI med igranjem. Tako se tukaj prenašajo podatki o vklopu mono- in polifonije, izklopu zvokov in not ter aktiviranju sprejemanja MIDI podatkov na vseh kanalih naprave (Omni Mode).
Glasovni dogodki kanala MIDI
Večina informacij, ki jih ustvari glasbenik med igranjem, je povezanih z dogodki Channel Voice. Dogodki Channel Voice so na voljo v dveh vrstah: povezani z zvokom in neprekinjeni. Skupina Channel Voice je sestavljena iz 7 poddogodkov:
- Opomba vklopljena- aktiviranje not, zagon zvoka;
- Opomba izklopljena- izklop not, konec zvoka;
- Monofonični (kanalni) pritisk/naknadni dotik- parametri sile pritiska na tipko ali sile izločanja enoglasnega zvoka (učinek po dotiku);
- Polifonični (tipke) pritisk/naknadni dotik- parametri moči ekstrakcije polifonega zvoka (učinek po dotiku);
- Pitch Bend- sprememba višine tona;
- Sprememba programa- sprememba programa;
- Sprememba nadzora/neprekinjen krmilnik- dogodki nadzora toka (127 kosov), ki sodelujejo pri nadzoru ekstrahiranega zvoka in so označeni s kratico CC.
Običajno razvijalci poskušajo postaviti aktivacijo teh parametrov na neuporabljene ključe. Če govorimo o navidezni kitari, katere obseg je manjši kot pri klavirju, je aktivacija MIDI dogodkov običajno dodeljena tistim tipkam, ki so izven uporabnega obsega.
Sestava informacij, poslanih v napravo MIDI na primeru glasovnih dogodkov kanala
| MIDI dogodek | Prvi bajt (Statusni bajt) | Drugi bajt (podatkovni bajt 1) | Tretji bajt (podatkovni bajt 2) |
|---|---|---|---|
| Opomba vklopljena | Začnite igrati noto | Katera nota bo zaigrana? | Sila pritiska |
| Opomba izklopljena | Konec predvajanja not | Katera nota bo zaigrana? | Sila pritiska |
| Monofonični (kanalni) tlak | Pritisk na tipko | - | |
| Polifonični (ključni) pritisk | Aktiviranje funkcije Aftertouch | Katera nota bo zaigrana? | Pritisk na tipko |
| Pitch Bend | Aktiviranje funkcije pitch bend | Količina, za katero se zvok poveča ali zniža | Prvotni pomen zvoka |
| Sprememba programa | Aktiviranje spremembe programa | Številka programa | - |
| Sprememba nadzora | Aktiviranje nadzora niti | Klicanje poddogodka CC | vrednost CC# |
MIDI dogodki, povezani z notami in zvoki
V smislu MIDI ima vsaka nota začetni in končni položaj, znotraj katerega se predvaja zvok. Ko sprejemnik MIDI prejme dogodek Note On, naprava ali urejevalnik predvaja zvok. Če želite ustaviti predvajanje note, se sprejemniku pošlje dogodek Note Off - naprave MIDI same ne vedo, kako dolgo naj se predvaja zvok.
Običajno je dogodek Note On povezan z držanjem tipke na tipkovnici MIDI, dogodek Note Off pa je povezan s spuščanjem tipke. Vendar pa včasih, da bi instrumenti zveneli bolj verodostojno, razvijalci premaknejo dogodek Note Off, tako da se pojavi nekaj časa po tem, ko je tipka izpuščena.
Prvi opis standarda MIDI (skeniranje dokumentov). Neprekinjeni dogodki MIDI
Neprekinjeni poddogodki vključujejo Pitch Bend, Control Change in dve vrsti Aftertouch. Neprekinjena sporočila povzemajo informacije o tem, kako je bil ustvarjen dogodek MIDI.
Te informacije se neprekinjeno pošiljajo sprejemniku MIDI, vrednosti parametrov Pitch Bend, Control Change in Aftertouch pa se postopoma spreminjajo, ko se zvok ustvari. Informacijski tok neprekinjenih dogodkov prenaša informacije o glasnosti, višini, tembru, ostrini, jasnosti in drugih značilnostih ekstrahiranega zvoka.
Simulacija učinka vibrata na kitaro, zvok z določeno mero vzdržljivosti, povečanje glasnosti zvoka in drugi podobni zapleteni učinki so ustvarjeni z uporabo Pitch Bend, Control Change in Aftertouch.
Aftertouch ali učinek po dotiku
Dva parametra Aftertouch se ustvarita glede na to, kako močno pritisnete tipko in kako dolgo jo držite. Z dogodki Aftertouch sodobne klaviature MIDI in elektronski klavirji simulirajo učinek naknadnega dotika, ki posnema občutek igranja pravega instrumenta.
Dogodki po dotiku delujejo v povezavi s posebnimi senzorji, ki se odzivajo na pritisk. Senzorji so nameščeni pod tipkami in nenehno ustvarjajo dogodke po dotiku, ki prenašajo informacije o pritisku, s katerim je nota odigrana. Učinek po dotiku doda izraz zvokom, ki jih predvajate.
Če je dogodek po dotiku kanalni (monofonični) dogodek po dotiku, obstaja en senzor pritiska za celotno tipkovnico, nastavitve po dotiku pa se uporabijo za vse note hkrati. Kanalni (polifonični) dogodki po dotiku se uporabijo za vsako tipko posebej.
Kljub temu, da je standard MIDI star več kot 20 let, klaviature s polifoničnimi neodvisnimi senzorji pritiska zaradi visokih stroškov proizvodnje niso postale priljubljene. Namesto tega proizvajalci uporabljajo zapletene algoritme za delovanje enega senzorja, ki simulirajo delovanje v polifoničnem načinu.
Pitch Bend
Generiranje informacij o spremembah višine poteka s posebnimi modulacijskimi in višinskimi kolesi. Ta dogodek popolnoma zanemarja trajanje zvoka, vpliv parametra Pitch Bend na višino zvoka pa je odvisen samo od razvijalcev programske opreme ali nastavitev, ki jih določi glasbenik. Najpogostejša možnost spremembe je zvišanje ali znižanje zvoka za cel ton, čeprav nihče ne prepoveduje programiranja spremembe za oktavo ali dve.
Parametri Pitch Bend nimajo ničelne vrednosti: 0 ne utiša zvoka, vendar označuje, da ni spremembe višine.
Dogodki spremembe programa MIDI
Dogodki Program Change so odgovorni za spreminjanje setov instrumentov, zvokov in popravkov. Kljub temu, da taki dogodki niso uradno opuščeni, jih razvijalci uporabljajo zelo redko.
Dogodki MIDI v oknu Piano Roll v Logic Pro X. Dogodki za nadzor toka MIDI
Sporočila Flow Control (CC) so široka kategorija 127 različnih vrst dogodkov. Vsi dogodki CC so neprekinjeni in postopoma spreminjajo svoje lastne vrednosti za nadzor dinamike ekstrahiranega zvoka.
Kljub velikemu številu dogodkov CC se vsi ne uporabljajo aktivno. Nekatere poddogodke vnaprej določijo razvijalci, drugi so uporabnikom na voljo za brezplačno uporabo, tretji pa se nikoli ne uporabljajo. Med najbolj priljubljenimi je običajno pet poddogodkov - CC#1, CC#7, CC#10, CC#11 in CC#64 (oglejte si celoten seznam dogodkov za nadzor toka na midi.org).
SS#1 vezan na modulacijsko kolo, čeprav lahko teoretično z njim povežete katero koli funkcijo spreminjanja zvoka. Najpogosteje je ta poddogodek dodeljen za dodajanje samodejnega vibrato učinka. V bolj redkih primerih so mu dodeljene funkcije nadzora tona instrumenta.
CC#7 in CC#10 so odgovorni za parametre glasnosti in panorame. Naprave MIDI z vrtljivimi krmilniki lahko prek teh dogodkov spremenijo glasnost in vrednost premikanja v oknu DAW. V vseh drugih primerih CC#7 in CC#10 nista potrebna.
Poddogodek CC#11 imenovan »Expression« in nadzira glasnost izvedbe. Najpogostejše naprave, ki podpirajo ta poddogodek, so izrazni (glasnostni) pedali sintetizatorjev, MIDI krmilniki, električni klavirji in električne orgle.
MIDI dogodek CC#64 rezerviran za dušilni pedal MIDI tipkovnice ali sintetizatorja. Poddogodek se odzove na položaj pedala in dodeli vrednost note v razponu od 0-63, če je pedal dvignjen, in 64-127, če je pedal spuščen (pritrjen). Nekateri napredni krmilniki MIDI, pedala in virtualni instrumenti razširjajo zmožnosti poddogodka CC#64 in omogočajo tehnike igranja z odprtimi pedali.
Enega ali več tovrstnih metadogodkov je najbolj priročno postaviti na sam začetek zapisa MTrk, saj ti dogodki nosijo pomožne informacije, ki uporabnika obveščajo, kateri inštrument predvaja določeno skladbo, ter druge uporabne podatke. Običajno so dejanski parametri, ki določajo vrsto instrumenta, ki izvaja skladbo, shranjeni v datoteki kot dogodki MIDI, kot je sprememba programa MIDI, tukaj opisani metadogodki pa uporabniku omogočajo, da zagotovi lahko berljive opise, ki ustrezajo konfiguracijam. narejeno v evidenci MTrk.
Besede
FF 05 besedilo lečBesedilni metadogodek, ki vsebuje besede vokalnega dela, ki padejo na določen glasbeni takt. Metadogodek One Words mora vsebovati en sam zlog besedila.
Upoštevajte, da je vrednost len predstavljena kot vrednost spremenljive dolžine.
Marker
FF 06 len besediloBesedilni metadogodek Označevalnik je nastavljen na določen glasbeni utrip. Ta dogodek je mogoče uporabiti za organizacijo zank in lahko nakaže začetno in končno točko zanke.
Upoštevajte, da je vrednost len predstavljena kot vrednost spremenljive dolžine.
Vstopna točka Cue Point
FF 07 len besediloBesedilni metadogodek "vstopna točka" se lahko uporablja za označevanje vstopne točke zunanjega toka podatkov, kot je točka, na kateri se začne predvajanje digitalne zvočne datoteke. Besedilna vrednost tega meta dogodka lahko vsebuje ime datoteke WAV, ki vsebuje digitalni zvok.
Upoštevajte, da je vrednost len predstavljena kot vrednost spremenljive dolžine.
MIDI kanal
FF 20 01 ccTa neobvezni metadogodek se običajno nahaja na začetku sporočila MTrk, pred prvim časovnim žigom, ki ni nič, in pred prvim metadogodkom, razen metadogodka zaporedne številke. Meta dogodek kanala MIDI nastavi vrednost kanala MIDI, s katerim bodo povezani vsi naslednji meta dogodki in dogodki SYSEX. Podatkovni bajt cc je številka kanala MIDI, vrednost 0 ustreza prvemu kanalu.
Specifikacija MIDI ne zagotavlja številke kanala za dogodke SYSEX in meta dogodke. Če je ustvarjena vrsta datoteke 0, so vsi dogodki SYSEX in meta dogodki na eni stezi in te dogodke je težko porazdeliti med ustrezna (glasovna) sporočila kanala (na primer, če želite del kanala 1 označiti kot " Flute Solo« in del kanala 2 kot »Trumpet Solo«, boste morali za uvedbo teh imen uporabiti dva metadogodka »Ime skladbe«, a ker se obe skladbi nahajata na istem kanalu, morate postaviti Pred meta sporočilom "MIDI kanal", v katerem navedete številko ustreznega kanala, in pred drugim metasporočilom imena skladbe postavite metasporočilo MIDI kanala, ki označuje številko kanala. drugi kanal.
Na eni skladbi MIDI je mogoče uporabiti več kot eno meta sporočilo kanala MIDI, če je treba dogodke te skladbe porazdeliti po več kanalih MIDI.
vrata MIDI
FF 21 01 strTo je izbirni dogodek, ki se običajno nahaja na začetku zapisa MTrk, pred prvim neničelnim delta časom in pred prvim dogodkom MIDI, ki določa, s katerimi vrati MIDI (ali napravo) so dogodki tega sporočila MTrk povezani . Podatkovni bajt pp je številka vrat, ničelna vrednost pp pa ustreza prvi napravi MIDI v sistemu.
Specifikacija MIDI dovoljuje le 16 kanalov na vhodna ali izhodna vrata MIDI (naprava, priključek, instrument – terminologija se razlikuje). Številka kanala MIDI vsakega dogodka MIDI je vsebovana v bajtu stanja dogodka, kjer zaseda najmanj pomembne štiri bite. Tako je številka kanala vedno številka v razponu od 0 do 15. Včasih vam sistem omogoča delo z več kot 16 kanali MIDI, zato je treba preseči omejitve, ki jih nalaga majhno število kanalov MIDI, in razširiti zmogljivosti Izmenjava podatkov MIDI omogoča učinkovitejšo izmenjavo informacij z zunanjimi napravami MIDI, kar pomeni, da glasbeniku omogoča delo z več kot 16 kanali. Nekateri sekvencerji omogočajo tudi več kot 16 MIDI kanalov za vhod in izhod hkrati. Na žalost protokol MIDI ne dovoljuje več kot 16 kanalov MIDI znotraj statusnega bajta dogodka MIDI. Zato je potrebna dodatna metoda, ki omogoča razlikovanje med dogodki, ki ustrezajo prvemu kanalu na prvih vratih MIDI, od dogodkov, ki ustrezajo, recimo, prvemu kanalu na drugih vratih MIDI. Opisani metadogodek omogoča sekvencerju, da določi, katera vrata MIDI poslati dogodke za dano sporočilo MTrk.
Za glasbenika, ki se odloči pisati glasbo z uporabo računalnika, se je nujno treba seznaniti s konceptom MIDI. Da bi bolje razumeli bistvo dogajanja pri delu v urejevalniku midi, je preprosto potrebno znanje o tem, kaj je midi.
Torej, klasična definicija: MIDI - (Musical Instrument Digital Interface) je digitalni vmesnik za glasbila. Z drugimi besedami, to je protokol za interakcijo glasbil. Da ... ta stavek sam po sebi ne pove veliko in potrebuje pojasnilo ...
Da bo bolj jasno, primerjajmo midi podatke in podatke zvočnih datotek. Bistveno se razlikujejo. Če v računalnik posnamete analogni zvok, na primer kitaro ali mikrofon, ga bo zvočna kartica digitalizirala in predstavila kot digitalne podatke. Analogni zvok se pretvori v digitalnega. V tem primeru bo minuta snemanja v formatu Wav trajala 10 MB. Podatki MIDI minute datoteke bodo tehtali le nekaj kb. Zakaj taka razlika?
Dejstvo je, da podatki MIDI sploh ne vsebujejo nobenega zvoka. To so samo informacije o tem, kako naj se zvok predvaja na instrumentu MIDI (bobnarski stroj ali sintetizator). Podatki MIDI so kot nekakšno besedilo za midi naprave. To so nekakšni ukazi, poslani sintetizatorju in govorijo o tem, katera nota se predvaja in kdaj, kakšna je splošna narava reprodukcije zvoka itd. Z drugimi besedami, medtem ko digitalna zvočna datoteka shranjuje posnetek zvoka, datoteka MIDI shranjuje zapis dejanj glasbenika.
Zdaj postane jasno, zakaj obstaja taka razlika v velikosti med zvočno datoteko in MIDI. Če je Wav ali mp3 pretvorjen analogni zvok, potem so midi le sporočila za predvajanje strojne naprave po določenih parametrih, je posnet algoritem predvajanja in nič več.
Kaj je v tem primeru protokol MIDI? To je "skupni jezik" za orodja, zahvaljujoč kateremu jih je mogoče sinhronizirati in združiti v en sistem za izmenjavo informacij med njimi. V primeru pisanja glasbe na računalniku bodo takšni MIDI inštrumenti: sam programski sekvencer (na primer Cubase), MIDI tipkovnica ali sintetizator, vst inštrumenti, sintetizator zvočne kartice, mešalna miza...
V tem primeru bodo možgani studia MIDI generator zvoka: ritem stroj, sintetizator, zvočne kartice, vzorčevalniki, programski sintetizatorji. Sam urejevalnik midi bo deloval kot sekvencer, v katerem lahko upravljate midi sporočila, jih vizualno spremljate, prilagajate, snemate in urejate.
Integrirane v eno celoto z uporabo MIDI protokola na programski ravni in z uporabo MIDI priključkov in kablov na fizični ravni, vse tovrstne naprave predstavljajo en sistem, ki ga lahko imenujemo snemalni studio. Razumeti vse nianse vmesnika MIDI je precej težko, ne da bi se brezglavo potopili v preučevanje teme, a za učinkovito uporabo vam ni treba vedeti popolnoma vsega o njem. Dovolj je razumeti njeno bistvo.
MIDI se je razvil okrog leta 1980 in s svojo pojavo je začel novo dobo na trgu glasbil, vplival pa je tudi na nadaljnji razvoj glasbe nasploh. Tehnologija MIDI prvotno ni bila namenjena snemanju ali predvajanju glasbe, temveč le za krmiljenje sintetizatorjev, zvočnih modulov in drugih "železnih" polj na določeni razdalji (v prostoru in času).
Sodobni standardni formati datotek midi so *.mid *.midi *.rmi *.kar
Kaj bi rad povedal za zaključek? L Noben sekvencer, midi urejevalnik, sintetizator ali zvočni modul ne more delovati brez protokola MIDI.
Če želite izvedeti več o ustvarjanju glasbe in fonogramov v računalniku, si oglejte video tečaj Vasilija Kashevarova
Tečaj podrobno obravnava problematiko dela s sodobnimi glasbenimi programi in obravnava tipične napake začetnikov.
Cilj tečaja: pokazati tehnologije in skrivnosti profesionalnega snemalnega studia, tako da lahko pišete glasbo takoj po usposabljanju in razumete bistvo tega celotnega procesa.
Plošča vsebuje pregled dela z virtualnimi inštrumenti, potrebne osnove snemanja in miksanja glasbe ter osnove konstruiranja aranžmaja v različnih slogih.
Povezava tipkovnice MIDI z zvočno kartico, nameščeno v računalniku, poteka prek vmesnika MIDI. Za vzpostavitev potrebnih povezav sploh ni potrebno poklicati strokovnjaka. To lahko storite sami. In zdaj boste prebrali vse, kar morate vedeti o vmesniku MIDI.
Digitalni vmesnik za glasbila (MIDI)
Začnimo z besedo "vmesnik". Vmesnik je sistem enotnih povezav in signalov, preko katerih naprave ali programi med seboj komunicirajo.
Musical Instrument Digital Interface (MIDI) - digitalni vmesnik za glasbila. Standard vmesnika so ustvarili vodilni proizvajalci glasbil: Yamaha, Roland, Korg, E-mu itd.
Obstajajo strojni vmesniki MIDI in formati podatkov MIDI. Vmesnik strojne opreme se uporablja za fizično povezavo vira in cilja sporočil, format podatkov se uporablja za ustvarjanje, shranjevanje in prenos sporočil MIDI. Vprašanja, povezana s formatom podatkov, bomo obravnavali v razdelku. 1.2, zdaj pa se seznanimo s strojno komponento vmesnika MIDI.
Vmesnik MIDI je vmesnik serijske asinhrone tokovne zanke start-stop.
Besedna zveza “start-stop” pomeni, da mora vsako poslano sporočilo vsebovati znake, da se je proces prenosa začel (signal “Start”) in zaključil (signal “Stop”).
V serijskem vmesniku se binarni podatki ne prenašajo istočasno, ampak eden za drugim (zaporedno).
Asinhrona narava vmesnika pomeni, da začetek prenosa podatkov v njem ni vezan na določeno časovno točko. Prenos se izvede, ko se pojavi potreba. Pritisnili smo tipko in v vmesniku se je pojavilo sporočilo o tem. Oddajna stran vmesnika je aktivna, vsebuje tokovni vir in preklopni element (navsezadnje stikalo), sprejemna stran pa je pasivna in na njej se nahaja samo tokovna sprejemna naprava. Načelo tokovne zanke je, da takoj, ko je stikalno vezje sklenjeno, tok teče skozenj s pozitivnega pola vira (na oddajni strani) skozi "naprej" priključni vodnik kabla, nato skozi tok sprejemnik (na sprejemni strani) in vzdolž "vzvratne" žice se bo vodnik kabla vrnil na sprejemno stran ("pretok" v negativni pol vira). Tukaj imate tokovno zanko. Pri prehodu skozi sprejemnik bo tok izpolnil svojo predpisano vlogo: aktiviral bo občutljiv element, zaradi česar bo dohodni signal zabeležen v sprejemniku.
Struktura elementarnega MIDI signala
Aktivni oddajnik generira trenutno sporočilo z močjo toka 5 mA. Trenutna parcela ustreza logični ničli, netrenutna - logični. Za strukturo elementarnega signala MIDI (slika 1.1) so značilne naslednje lastnosti: 7 podatkovnih bitov, en (najpomembnejši) statusni bit, en začetni bit, en končni bit. Ni preverjanja paritete.
Vidite lahko, da je bit tabele ena in ne nič. To pomeni, da v stanju "Stop" v tokokrogu ne teče noben tok. To je zelo razumno. Prihranijo se energija in viri elementov vmesnika. Navsezadnje se v sistemu M1DI večino časa ne zgodi noben dogodek: v povprečju je dolžina pavz veliko daljša od dolžine teh časovnih intervalov, ko igrate na tipkovnici MIDI. Res je, da v tokokrogu morda ni toka ne samo zato, ker ni sporočil, ampak tudi zato, ker je pokvarjen. Za takojšnje odkrivanje napačnega stanja omrežja MIDI se občasno prenaša poseben testni signal. Če po določenem času sprejemnik tega ne zazna, se bo to štelo za nujni primer, po katerem bo sistem MIDI izvedel vnaprej določeno zaporedje dejanj.
riž. 1.1. Struktura osnovnega signala MIDI:
Pasovna širina kanala MIDI 3,125 kB/s. Ukazi so lahko eno-, dvo- ali tribajtni. Prvi bajt je stanje. Določa dejanje ukaza. Lahko mu sledita 1–2 bajta podatkov. Najpomembnejši bit statusnega bajta je 1, najpomembnejši bit podatkovnega bajta pa 0.
MIDI priključki in MIDI kabel
Popolna naprava MIDI ima tri priključke: MIDI In (vhod), MIDI Out (izhod) in MIDI Thru (kopija signala, ki prihaja iz zunanje naprave MIDI na vhod MIDI In, se posreduje na priključek MIDI Thru prek medpomnilnik). Vsi konektorji so petpolni. Kontakta 4 in 5 sta signal, kontakt 2 je zaslon. Polarnost signalov je določena glede na vir toka: pin 4 je plus (tok teče iz nožice), pin 5 je minus (tok teče v pin). Tako je za priključka MIDI Out in MIDI Thru dodelitev pinov enaka, za priključek MIDI In pa obratno.
riž. 1.2. Shema ožičenja za priključke kabla MIDI:
Za povezavo se uporablja dvožilni oklopljen kabel. Povezava konektorjev na obeh koncih kabla je direktna (2-2, 4-4, 5-5). Razporeditev priključkov kabla MIDI je prikazana na sl. 1.2.
Načelo povezovanja MIDI naprav
Načelo povezovanja dveh naprav MIDI je prikazano na sl. 1.3. Stik oddajnika, s katerega je signal poslan v zunanje vezje, se imenuje MIDI TXD (Transmitter Data). Kontakt sprejemnika, na katerega mora biti sprejet signal iz zunanjega vezja, je MIDI RXD (podatki sprejemnika).
riž. 1.3. Načelo povezovanja dveh MIDI naprav:
Strojna oprema MIDI je izjemna, ker so razvijalci vključili več ukrepov za zmanjšanje šuma in motenj. Najenostavnejši, a zelo učinkoviti ukrepi vključujejo obvezno zaščito kablov, ki povezujejo naprave MIDI. Zaslon je žična pletenica, ki ščiti prevodnike pred prodiranjem elektromagnetnih valov, ki prenašajo motnje. In kar je prav tako pomembno, ščit preprečuje, da bi kabel MIDI sam oddajal elektromagnetne valove v okolico. Skozi zaslon motnje ne prodrejo iz enega instrumenta v drugega, saj je v skladu s standardom MIDI izključena električna povezava zaslona z ohišji dveh MIDI naprav hkrati. Najpomembneje pa je, da motnje ne morejo priti od enega inštrumenta do drugega tudi zato, ker niti signalne žice nimajo neposredne (pravijo galvanske) povezave tako z oddajno napravo kot s sprejemno napravo MIDI sporočil. Seveda tukaj ni nobenega paradoksa: če se informacije prenašajo po žicah, potem obstaja povezava, vendar ta povezava pravzaprav ni galvanska, ampak optična. V vhodno vezje vmesnika MIDI je vključen par optoelektronskih naprav. LED začne svetiti, ko je po kablu oddana logična ničla, in ugasne, če je oddana logična enota. Svetloba je usmerjena na fotodiodo, tok skozi katero je močnejši, čim bolj je ta naprava osvetljena. Veriga pretvorbe signala je naslednja: električni tok - svetloba - električni tok. Na ta način se ustvari nepremostljiva ovira na poti toka tokov, ki nosijo motnje (velikost teh tokov ni dovolj, da bi LED oddala svetlobo), hkrati pa digitalni signali prehajajo popolnoma prosto.
Standard določa, da je lahko v omrežju MIDl naprav hkrati samo ena od njih oddajnik MIDI sporočil, vse ostale pa le sprejemniki. En MIDI oddajnik omogoča priklop do štirih sprejemnikov. Na sl. 1.4 predstavlja možnost za povezavo naprav MIDI z vmesnikom MIDI zvočne kartice, nameščene v računalniku.
riž. 1.4. Priključitev naprav MIDI na zvočno kartico:
MIDI signali v igralnih vratih zvočne kartice
Treba je opozoriti, da zvočne kartice praviloma nimajo standardnih priključkov MIDI. To je posledica dejstva, da njihove dimenzije ne omogočajo namestitve v reže na zadnji steni računalnika, namenjene pritrditvi razširitvenih kartic. »Polizdelki« MIDI signalov (MIDI RXD in MIDI TXD) se oddajajo na kontakte konektorja igralnih vrat (slika 1.5).
Za pravilno orientacijo v številkah pinov je treba upoštevati, da je konektor prikazan tako, kot bi se videl opazovalec, ki sedi znotraj računalnika. To ni zelo priročna opazovalna točka, vendar je točno to, čemur ustreza slika, ki je običajno navedena v opisu zvočne kartice. Da bi se izognili zmedi, na sl. 1.5 nismo spreminjali smeri pogleda.
riž. 1.5. Namen nekaterih zatičev konektorja vrat za igro:
Večina stikov je namenjenih povezovanju krmilne palice, vendar nas zdaj ne zanimajo. Upoštevajte naslednje kontakte:
- 4, 5 - priključen na skupno žico napajalnika računalnika ali, kot včasih pravijo, na ohišje, na ozemljitev (v diagramih je ta povezava označena kot GND);
- 1, 8, 9 - priključen na +5 V pin napajalnika računalnika;
- 15 - katero od zunanjih vezij naj sprejme signal MIDI RXD (Receiver Data);
- 12 - iz katerega se signal MIDI TXD (Transmitter Data) prenese v zunanje vezje.
Za povezavo zvočne kartice z napravami MlDI potrebujete adapterski kabel, ki vsebuje optični sklopnik. Pri povezovanju naprav MIDI morate upoštevati preprosto pravilo: kabel ne sme povezovati istih priključkov dveh naprav, tj. ne morete povezati MIDI Out iz ene naprave z MIDI Out iz druge ali MIDI In z MIDI In. Če pa se pomotoma zmotite, se ne bo zgodilo nič hudega: vezje vmesnika MIDI ima potrebno zaščito.
Toda med napravami MlDI je treba raztegniti enega ali dva kabla, odvisno od tega, za kakšne naprave gre in za kakšne namene se uporabljajo.
Poglejmo najprej najverjetnejšo situacijo. Recimo, da ste kupili tipkovnico MIDI in jo želite povezati z zvočno kartico prek vmesnika MIDI. Nič ni preprostejšega, vendar morate najprej razumeti, kako se tipkovnica MIDI razlikuje od elektronskega glasbenega instrumenta s tipkovnico (sintetizatorja). Slednji vsebuje tako tipkovnico kot tudi sintezno enoto, tako da je sposoben samostojno generirati zvoke. Vsi sodobni sintetizatorji so opremljeni z vmesnikom MIDI. Tipkovnica MIDI nima zmožnosti sintetiziranja zvoka. Namenjen je le nadzoru delovanja zunanjega (glede nanj) sintetizatorja preko vmesnika MIDI. To je najprej najcenejša možnost za skupno rabo več sintetizatorjev. V tem primeru morda nimajo lastnih tipkovnic, kar določa njihovo relativno nizko ceno. Sintetizator, ki nima lastne tipkovnice, se običajno imenuje tonski generator.
Priključitev tipkovnice MIDI in sintetizatorja MIDI na zvočno kartico
Vrnimo se k vprašanju povezovanja tipkovnice MIDI z zvočno kartico (slika 1.6). Dejansko je to zelo preprosto: vstavite vtič adapterja MIDI In v vtičnico MIDI Out na tipkovnici in povežite 15-polni konektor adapterja MIDI s konektorjem vrat za igre, ki se nahaja na zvočni kartici. Tipkovnica MIDI bo tukaj igrala vlogo glavne naprave MIDI, zvočna kartica pa vlogo podrejene.
riž. 1.6. Povezovanje tipkovnice MIDI z zvočno kartico:
Če že imate sodobno, zelo funkcionalno zvočno kartico in ne želite predvajati glasbe z miško, ampak na preverjen staromoden način, s premikanjem belih in črnih tipk, potem je tipkovnica MIDI izhod. Upoštevajte, da so v prodaji glasbeni sintetizatorji s tipkovnico in vmesnikom MIDI. Nekatere med njimi (razmeroma preproste) so nekoliko dražje od tipkovnic MIDI. V načinih Song Performance in Song Recording lahko sintetizator uporabljate kot tipkovnico MIDI. Če želite to narediti, naredite enako povezavo kot pri priključitvi tipkovnice MIDI: povežite MIDI Out iz sintetizatorja z vhodom MIDI In adapterja.
Pri predvajanju skladbe lahko zunanji sintetizator s tipkovnico uporabimo kot dodatek k zvočni kartici in iz nje izvlečemo zvoke tistih instrumentov, ki niso v paleti zvočne kartice. Za izvedbo te funkcije mora biti izhod MIDI Out adapterja povezan z vhodom MIDI In sintetizatorja (slika 1.7).
riž. 1.7. Diagram za povezavo zunanjega sintetizatorja z zvočno kartico:
Reševanje problema samovzbujanja sistema MIDI
Če je način delovanja glasbenega urejevalnika nepravilno izbran, se povezava v skladu s shemo, prikazano na sl. 1.7, lahko povzroči neprijeten učinek: sporočilo, poslano s tipkovnice, na primer pritisk na tipko, bo šlo na zvočno kartico, od tam pa spet na sintetizator in iz sintetizatorja spet na zvočno kartico ... In tako naprej ad infinitum. Sistem bo zašel v cikle, se vznemiril in preobremenil. Slišali se bodo nezanimivi zvoki. Kaj morate storiti, da se temu izognete?
Iz sl. 1.7 sledi, da se obe napravi - zvočna kartica in sintetizator - hkrati izkažeta za sprejemnike MIDI in oddajnike MIDI. To je nesprejemljivo. Trivialna rešitev - odklopite drugi kabel, medtem ko uporabljate sintetizator kot tipkovnico MIDI, in ga priključite, ko predvajate predhodno posneto melodijo - je zelo neprijetna. Vsi ti odklopi in povezovanja se bodo, verjemite, slabo končali. Lažje in varneje je za opremo in vašo denarnico izvesti potrebno preklapljanje na logični ravni. To se naredi neposredno v sintetizatorju (s stikalom za lokalni izklop) ali v urejevalniku glasbe.
Vendar pa bi bilo bolje rešiti težavo z zankami z manipulacijo možnosti za posredovanje sporočil MIDI. Bistvo zadeve je, da se informacije MIDI, prejete na vhodu naprave (ali programa, v našem primeru Cubase SX), prevedejo v njen izhod. Oglejmo si klasičen primer, ko se sintetizator zvočne kartice uporablja v povezavi z zunanjim sintetizatorjem, ki deluje tudi kot tipkovnica MIDI. Če izberete skladbo, katere V/I vrata so nastavljena na vrata, ki so fizično povezana z zunanjim sintetizatorjem, se neizogibno pojavi zanka. Zaporedje pojavljanja neželenega učinka zanke je naslednje:
1. Na sintetizatorju pritisnete tipko, sintetizator zaigra ustrezno noto.
2. Sporočilo MIDI tipa Note On (glejte razdelek 1.2.1) se pošlje urejevalniku zvoka.
3. V urejevalniku zvoka se zahvaljujoč releju sporočil MIDI isto sporočilo prenese na vhodna vrata sintetizatorja.
4. Sintetizator, ko prejme sporočilo Note On, ga obdela z igranjem ustrezne note (opomba, ne prvič).
5. Sintetizator ima tudi posredovanje MIDI sporočil (ali ga lahko onemogočite in kako - poglejte v uporabniškem priročniku), zato glejte več v točki 2.
Če želite prekiniti to verigo, morate onemogočiti posredovanje sporočil MIDI v sintetizatorju ali v programu (praviloma je ta možnost privzeto omogočena v urejevalnikih glasbe). V Cubase SX bi morali narediti to: odprite meni mapa, izberite ukaz Nastavitve. Odpre se pogovorno okno Nastavitve. V drevesu na levi strani okna izberite vejo MIDI. Na zavihku, ki se odpre MIDI počistite polje MIDI Thru Active. Zdaj ne bo več zank. To lahko preverite s klikom v redu, nato pa pogovorno okno Nastavitve se bo zaprl. Lahko tudi kliknete Prijavite se, okno Nastavitve bo ostal odprt in spremembe, ki ste jih naredili, bodo uporabljene.
Ko je potrditveno polje počiščeno MIDI Thru Active Možnost uporabe zunanjega sintetizatorja kot tipkovnice MIDI za nadzor vgrajenega sintetizatorja zvočne kartice je izgubljena.
