Миди устройства что это

Всё что нужно знать о MIDI-интерфейсах

MIDI-интерфейсы — очень полезный для музыкантов инструмент, позволяющий объединить самые разные электронные инструменты в один большой сетап. В этой статье мы расскажем все, что нужно знать про это устройство, а также подскажем, на что обратить внимание при покупке.

Что такое Миди?

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Формат MIDI был разработан в начале 80-х годов с целью стандартизации быстро растущего количества цифрового музыкального оборудования. Производителям нужен был простой способ сделать свою продукцию совместимой с устройствами других брендов. В 1981 году основатель Roland Икутару Какехаши предложил идею универсального языка для музыкальных инструментов другим крупным игрокам на рынке, включая Oberheim, Sequential Circuits и Moog. Финальный вариант MIDI был наконец представлен в 1982 году.

Миди (MIDI — Music Instrument Digital Interface) — это протокол передачи данных, который позволяет связывать между собой различное музыкальное оборудование. Это могут быть синтезаторы, драм-машины, семплеры, DJ-контроллеры и т.д. Однако важно понимать, что данный протокол не передает между устройствами аудио сигналы. Вместо этого он передает цифровые данные — миди-сообщения, которые представляют собой двоичный код (нули и единицы).

Миди сообщения

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Самое интересное в протоколе MIDI — это сообщения, которые передаются от устройства к устройству. Каждое такое сообщение соответствует определенному параметру и говорит другому устройству, что нужно делать, какие параметры нужно изменить, как должна вести себя система или какие ноты играть и т.д.

MIDI-сообщения можно разбить на два типа: системные сообщения и канальные сообщения. Большую часть времени вы будете иметь дело с канальными сообщениями. Хотя некоторые важные функции, такие как синхронизация (Clock) и управление воспроизведением (остановка, запуск и продолжение), являются системными сообщениями.

Начнем с канальных сообщений. Они способны передавать до двух видов данных одновременно. Например, сообщения активации и деактивации какой-либо ноты включают в себя информацию о значении номера ноты (ее высота), а также о значении скорости нажатия на нее, т.е. интенсивности, с которой она была сыграна. Таким образом MIDI может передавать выразительность исполнения.

Вот некоторые основные канальные сообщения и их описание:

Активация и деактивация ноты (Note On/Off): содержит информацию о том, какие ноты и когда были нажаты и отжаты, включая скорость нажатия на клавиши.

Послекасание (Aftertouch): дополнительное давление на клавишу после ее нажатия. Этот параметр в основном используется для модуляции звука

Изменение значения контроллера (Control Change): определяет изменение значения параметра на устройстве. Например, какой-либо регулятор или фейдер на миди-контроллере можно назначить на управление частотой среза фильтра синтезатора. За это как раз и будет отвечать сообщение формата Control Change

Изменение значения программы (Program Change): изменяет номер патча (предустановки) на устройстве

Давление в канале (Channel Pressure): общее значение давления для всех нажатых клавиш. Работает по похожему принципу с послекасанием, только для всех клавиш сразу

Изменение регулятора высоты звука (Pitch Bend): изменение колеса или рычага питча.

Что касается системных сообщений, так вот некоторые наиболее важные:

Синхронизация (Clock): синхронизирует по темпу подключенный девайс с мастер-устройством

Управление воспроизведением (Transport): передает устройству команды для запуска, остановки или продолжения воспроизведения

Специальные системные сообщения (sysex): позволяют производителям оборудования создавать свои собственные типы сообщений. Некоторые старые MIDI-устройства широко используют sysex.

По началу все это может показаться очень сложным, но большинство MIDI-задач все устройства обрабатывают вообще без вашего ведома в автономном режиме. Поэтому досконально разбираться во всех технических деталях совсем не обязательно.

Что такое Миди-интерфейс?

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Миди-интерфейс — это устройство, которое связывает между собой различные миди-совместимые устройства при помощи стандартного 5-контактного разъема. К таким устройствам можно отнести как различные синтезаторы или драм-машины, так и компьютеры или даже смартфоны.

Наиболее популярны интерфейсы, которые способны подключаться к компьютеру. Ведь именно там в подавляющем большинстве на различных цифровых звуковых рабочих станциях (DAW) сегодня создается музыка. Существуют автономные MIDI-интерфейсы, практически все из которых подключаются к компьютеру или смартфону через USB. А также интерфейсы могут быть интегрированы в клавиатуры, контроллеры и аудиоинтерфейсы.

Упомянутые выше 5-контактные разъемы бывают 3 видов: MIDI out, MIDI in и MIDI thru. Понимать в чем между ними разница очень важно, потому что при неправильном подключении миди-соединение не будет работать.

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

MIDI out: позволяет направить данные, сгенерированные внутри одного устройства, например, нажатием на клавишу или поворотом регулятора, на другие MIDI-устройства. Этот разъем можно подключать только к MIDI in.

MIDI in: принимает данные от внешнего источника. Этот разъем может быть подключен как к MIDI out, так и MIDI thru

MIDI thru: целью этого разъема является передача точной копии данных, полученный устройством в MIDI In. Это позволяет объединить большое количество девайсов в цепочку, управляемую общим источником или контроллером, создавая таким образом сложный сетап. Этот разъем можно подключать только к MIDI in.

Зачем покупать Миди-интерфейс

Для подключения миди-совместимого оборудования к компьютеру

Это, пожалуй, самая распространенная причина приобретения миди-интерфейса. Некоторое музыкальное оборудование, например, старенькое цифровое пианино, не оснащено привычным всем портом USB для подключения к компьютеру, при этом зачастую миди-разъемы там все же есть. Как раз в таких случаях миди-интерфейс и приходит на помощь. Подключаем миди-кабелем цифровое пианино к разъему Midi in и используем его, как обычную миди-клавиатуру в любой цифровой рабочей станции (например, Ableton или Cubase).

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Или, скажем, у вас уже практически полностью готова аранжировка нового трека. Вы играете с каким-нибудь железным синтезатором и вдруг понимаете, что накрутили тот самый звук, которого не хватало для завершения композиции. Более того, в проекте уже даже есть партия для него. В таком случае также можно подключить миди-интерфейс к синтезатору и настроить все так, чтобы ноты игрались прямо из вашего компьютера.

Синхронизация оборудования с компьютером

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Данная функция будет наиболее полезна, если вы собираетесь играть лайвы с использованием компьютера. Например, на каком-либо внешнем синтезаторе у вас настроена секвенция. Чтобы она играла бит в бит с остальной композицией, можно подключить устройство к миди-интерфейсу и синхронизировать его с вашей DAW.

Подключение к iOS

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

На рынке сегодня есть специальные миди-клавиатуры, разработанные для iOS-устройств. Но если у вас уже есть клавиатура с миди-выходом, то к iPad можно подключиться и с помощью миди-интерфейса.

Подключение нескольких устройств

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Cо временем, когда вы начнете обрастать различными синтезаторами и драм-машинами, вы скорее всего задумаетесь о расширении своего сетапа для одновременного подключения к компьютеру сразу нескольких устройств. Чем больше оборудования, тем больше разъемов вам понадобится. А это означает, что вам нужно будет приобретать дополнительные MIDI-интерфейсы, чтобы обеспечить достаточное портов для всех устройств.

На что обращать внимание при покупке миди-интерфейса

Количество Миди-разъемов (In/Out/Thru)

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Количество миди-разъемов стоит подбирать по количеству имеющихся у вас устройств. Если вам нужно подключить к компьютеру только клавиатуру, то скорее всего вам будет достаточно интерфейса с 1 входом и 1 выходом. Продумайте заранее, не планируете ли вы расширять свой сетап в ближайшем будущем, не понадобятся ли вам дополнительные разъемы. Возможно, стоит сразу взять миди-интерфейс с большим количеством портов на запас.

Тип подключения

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Изначально миди-интерфейсы были оснащены только 5-контактными миди-разъемами и служили исключительно для того, чтобы связывать различное музыкальное оборудование между собой. Со временем появились интерфейсы с USB-портами, позволяющими подключиться к компьютеру. Естественно, они быстро стали очень популярными, и сейчас практически весь рынок представлен именно такими моделями.

В последние годы с развитием беспроводных технологий новым MIDI-интерфейсам вообще перестали быть нужны кабели для подключения к устройствам. Такие модели не только удобны в настройке, но и позволяют избежать бардака с проводами.

Питание

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Питание MIDI-интерфейсов напрямую влияет на их мобильность и удобство в использовании. В основном питание осуществляется с помощью стандартного адаптера переменного тока. Такой вариант ограничивает мобильность, но более стабилен в работе. Другой вариант — USB-интерфейсы, которые питаются напрямую от устройства, к которому подключены.

Mac/PC совместимость

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Перед приобретением важно выяснить, совместим ли интерфейс с операционной системой вашего устройства/компьютера. Хотя большинство MIDI-интерфейсов, представленных на рынке, прекрасно работают со всеми основными операционками, есть некоторые модели, которые разработаны специально для какой-то одной.

Источник

Описание интерфейса MIDI

Автор: Евгений Музыченко (Eugene Muzychenko) 2:5000/14@FidoNet
Copyright (©) 1996-97, Eugene V. Muzychenko
Все права в отношении данного текста принадлежат автору. При воспроизведении текста или его части сохранение Copyright обязательно. Коммерческое использование допускается только с письменного разрешения автора.

Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Создан в 1982 году ведущими производителями электронных музыкальных инструментов — Yamaha, Roland, Korg, E-mu и др. Изначально был предназначен для замены принятого в то время управления музыкальными инструментами при помощи аналоговых сигналов управлением при помощи информационных сообщений, передаваемых по цифровому интерфейсу. Впоследствии стал стандартом де-факто в области электронных музыкальных инструментов и компьютерных модулей синтеза.

MIDI представляет собой так называемый событийно-ориентированный протокол связи между инструментами. Всякий раз, когда исполнитель производит какое-либо воздействие на органы управления (нажатие/отпускание клавиш, педалей, изменение положений регуляторов и т.п., инструмент формирует соответствующее MIDI-сообщение, в тот же момент посылаемое по интерфейсу. Другие инструменты, получая сообщения, отрабатывают их так же, как и при воздействии на их собственные органы управления. Таким образом, поток MIDI-сообщений представляет собой как бы слепок с действий исполнителя, сохраняя присущий ему стиль исполнения — динамику, технические приемы и т.п. При записи на устройства хранения информации MIDI-сообщения снабжаются временнЫми метками, образуя своеобразный способ представления партитуры. При воспроизведении по этим меткам полностью и однозначно восстанавливается исходный MIDI-поток.

Спецификация MIDI состоит из аппаратной спецификации самого интерфейса и спецификации формата данных — описания системы передаваемых сообщений. Соответственно, различается аппаратный MIDI-интерфейс и формат MIDI-данных (так называемая MIDI-партитура); интерфейс используется для физического соединения источника и приемника сообщений, формат данных — для создания, хранения и передачи MIDI-сообщений. В настоящее время эти понятия стали самостоятельными и обычно используются отдельно друг от друга — по MIDI-интерфейсу могут передаваться данные любого другого формата, а MIDI-формат может использоваться только для обработки партитур, без вывода на устройство синтеза.

Аппаратная спецификация MIDI

Интерфейс — старт-стопный последовательный «токовая петля» (активный передатчик, 5 мА, токовая посылка — 0, бестоковая — 1), скоростью передачи 31250 ±1% бит/с и протоколом 8-N-1 (один стартовый бит, 8 битов данных, один бит стопа, без четности). Передатчики и приемники должны обеспечивать длительность фронтов менее 2 мкс.

Каждый инструмент имеет три соединительных разъема: In (вход), Out (выход) и Thru (копия сигнала с In через буфер). Все разъемы — типа female DIN-5 (СГ-5), вид с наружной стороны (стороны соединения):

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

Контакты 4 и 5 — сигнальные, контакт 2 — экран. Полярность сигналов дается относительно источника тока: контакт 4 — плюс (ток вытекает из вывода), контакт 5 — минус (ток втекает в вывод). Таким образом, для разъемов Out и Thru назначение то же, для разъема In — обратное. Для соединения используется двужильный экранированный кабель длиной до 50 футов (около 15 м). Экран необходим только для защиты от излучаемых помех — кабель практически нечувствителен к наводкам извне. Соединение разъемов на двух концах кабеля — прямое (2-2, 4-4, 5-5).

Один MIDI-передатчик допускает подключение до четырех приемников.

Описанная схема позволяет создавать сеть MIDI-устройств, подключая их по цепочке и нескольким направлениям:

Миди устройства что это. Смотреть фото Миди устройства что это. Смотреть картинку Миди устройства что это. Картинка про Миди устройства что это. Фото Миди устройства что это

В этой схеме устройство 1 служит источником сообщений, которые получает устройство 2 и через его ретранслятор — устройство 3. Устройство 4 получает сообщения, посылаемые устройством 2 (они могут как включать, так и не включать получаемые самим устройством 2) и ретранслирует их на вход устройства 5.

Спецификация формата данных MIDI

MIDI-данные представляют собой сообщения, или события (events), каждое из которых является командой для музыкального инструмента. Стандарт предусматривает 16 независимых и равноправных логических каналов, внутри каждого из которых действуют свои режимы работы; изначально это было предназначено для однотембровых инструментов, способных в каждый момент времени воспроизводить звук только одного тембра — каждому инструменту присваивался свой номер канала, что давало возможность многотембрового исполнения. С появлением многотембровых (multi-timbral) инструментов они стали поддерживать несколько каналов (современные инструменты поддерживают все 16 каналов и могут иметь более одного MIDI-интерфейса), поэтому сейчас каждому каналу обычно назначается свой тембр, называемый по традиции инструментом, хотя возможна комбинация нескольких тембров в одном канале. Канал 10 по традиции используется для ударных инструментов — различные ноты в нем соответствуют различным ударным звукам фиксированной высоты; остальные каналы используются для мелодических инструментов, когда различные ноты, как обычно, соответствуют различной высоте тона одного и того же инструмента.

Поскольку MIDI-сообщения представляют собой поток данных в реальном времени, их кодировка разработана для облегчения синхронизации в случае потери соединения. Для этого первый байт каждого сообщения, называемый также байтом состояния (status byte), содержит «1» в старшем разряде, а все остальные байты содержат в нем «0» и называются байтами данных (data bytes). Если после получения всех байтов данных последнего сообщения на вход приемника поступает байт, не содержащий «1» в старшем разряде — это трактуется как повторение информационной части сообщения (подразумевается такой же первый байт). Такой метод передачи носит название «Running Status» и широко используется для уменьшения объема передаваемых данных — например, передается один байт команды «Controller Change» с нужным номером канала, а затем — серия байтов данных с номерами и значениями контроллеров для этого канала.

MIDI- сообщения делятся на канальные — относящиеся к конкретному каналу, и системные — относящиеся к системе в целом. Кодировка MIDI-сообщений (шестнадцатеричная, n в первом байте обозначает номер канала):

Канальные сообщения:

Системные сообщения:

Инструменты, поддерживающие стандарты GM и GS, почти всегда имеют дополнительные средства управления синтезом и обработкой звука, расширяющие рамки стандарта. При этом используемые способы управления, как правило, сохраняются внутри одной линии инструментов и внутри инструментов одного производителя.

Описание работы контроллеров

Контроллеры Bank Select

Одни устройства требуют для переключения банков только один из этих контроллеров, другие требуют оба. Поведение некоторых устройств в этом отношении может изменяться в различных режимах работы.

По умолчанию устанавливается нулевой банк. После смены банка обязательна посылка сообщения Program Change для выбора тембра (инструмента).

Обработка устройством команды смены банка и инструмента может занять значительное время (десятки миллисекунд и более). Некоторые устройства при получении команд смены банков и инструментов гасят звучащие ноты в канале.

Контроллер Modulation

Задает глубину частотной модуляции в канале. Управление абсолютное. Значение 0 отключает модуляцию, значение 127 устанавливает максимальную глубину. Стандартное значение — 0. Действует на последующие и уже звучащие ноты.

Контроллер Portamento Time

Задает время плавного скольжения от частоты предыдущей ноты до частоты очередной ноты. Управление абсолютное. Значение 0 соответствует минимальному времени, 127 — максимальному. Стандартное значение не определено.

Контроллер Main Volume

Задает громкость звучания внутри канала. Управление абсолютное. Стандартное значение — обычно 100. Действует на последующие и уже звучащие ноты.

Контроллер Pan

Задает соотношение уровня стереоканалов (точку стереопанорамы) для канала. Управление абсолютное. Значение 0 — крайняя левая позиция, 64 — средняя, 127 — крайняя правая. Стандартное значение — 64. Действует на последующие и уже звучащие ноты.

Контроллер Expression

Задает степень выразительности звука. Управление абсолютное. На простых инструментах дублирует контроллер Main Volume и действует и на последующие, и на уже звучащие ноты. На инструментах с развитым синтезом управляет более тонкими параметрами выразительности, и действует только на последующие ноты. Стандартное значение — обычно 127.

Контроллер Harmonic Content

Задает добротность (глубину резонанса) фильтра канала, позволяющего подчеркнуть высокочастотные гармоники тембра. Увеличение добротности увеличивает крутизну характеристики фильтра в области среза, усиливая частоты, лежащие непосредственно ниже частоты среза. Управление относительное (0..64..127). Стандартное значение — 64.

Контроллер Release Time

Задает время концевого затухания звучания нот с момента отработки Note Off (явного или автоматического) до полного исчезновения звука. Управление относительное (0..64..127). Стандартное значение — 64.

Контроллер Attack Time

Задает время начальной атаки — нарастания громкости звучания нот с момента отработки Note On до максимального значения громкости. Управление относительное (0..64..127). Стандартное значение — 64.

Контроллер Brightness

Задает частоту среза фильтра канала, управляющую ослаблением высоких частот звука. Управление относительное (0..64..127). Стандартное значение — 64.

Контроллер Portamento Control

Задает номер ноты, от которой выполняется плавная перестройка частоты в режиме Portamento, и позволяет установить исходную высоту, отличную от определяемой последним сообщением Note On.

Контроллер Reverb Level

Задает глубину выбранного эффекта типа реверберации (основанного на постоянной задержке сигнала) — Room, Hall, Delay, Echo и т.п. Управление — абсолютное или относительное в зависимости от инструмента.

Контроллер Chorus Level

Задает глубину эффекта типа хорового (основанного на переменной задержке сигнала) — Chorus, Flanger, Phaser и т.п. Управление — абсолютное или относительное в зависимости от инструмента.

Контроллер Variation Level

Задает глубину эффекта, выбранного в качестве Variation. Управление — абсолютное или относительное в зависимости от инструмента.

Контроллер-переключатель Sustain

Во включенном состоянии вызывает удержание звучания для всех клавиш, отпущенных во время действия контроллера — по аналогии с правой педалью фортепиано. Иными словами, в режиме Sustain канал задерживает отработку последнего поступившего для каждой ноты сообщения Note Off. В момент отключения одновременно отрабатываются все задержанные таким образом Note Off; на явно удерживаемые в этот момент клавиши (для которых последним поступившим сообщением является Note On) отключение режима не влияет.

Контроллер-переключатель Sostenuto

Действует подобно Sustain, но удерживает звучание только тех нот, которые были нажаты на момент включения контроллера. Последующие нажатия и отпускания отрабатываются в обычном порядке. Иначе говоря, откладывается отработка Note Off только для тех нот, Note On для которых поступили до включения режима.

Контроллер-переключатель Soft

Контроллер-переключатель Portamento

При выключенном режиме каждая нажатая нота начинает звучать на частоте, определяемой высотой ноты и установленными на данный момент значениями контроллеров управления высотой (Pitch Bend Change и Coarse/Fine Tune и т.п.). При включенном режиме очередная нота начинает звучать на частоте, определяемой последним сообщением Note On или контроллером Portamento Control, затем ее высота плавно изменяется до нужной со скоростью, определяемой контроллером Portamento Time. Вне зависимости от того, было ли скольжение выполнено до конца или прервано по отпусканию ноты, последнее сообщение Note On всегда фиксируется в качестве исходной высоты для последующих нот. Это означает, что если, например, после ноты C2 была нажата нота C7, а затем — нота C4, то высота второй ноты будет плавно повышаться от C2 до C7, а высота третьей в то же время — понижаться от C7 до 50, и в качестве исходной для последующих нот будет принята нота 50. В момент нажатия C7 эта нота зазвучит в унисон с C2 и начнет скользить в сторону C7, а в момент нажатия ноты C4 та зазвучит с высотой C7 и начнет скользить к C4. Все скольжения выполняются независимо.

Контроллеры RPN, NRPN и Data Entry

Чувствительность Pitch Bend определяет количество полутонов, на которое смещается высота тона при получении сообщения Pitch Bend Change с предельным верхним или нижним значением параметра. По умолчанию принимается диапазон в два полутона в любую сторону.

RPN подстройки позволяют сместить строй инструмента в канале на заданное количество полутонов при грубой, или центов (сотых долей полутона) — при точной подстройке. За относительный нуль принимается значение 64.

Значения параметров задаются старшими байтами Data Entry.

Специальные канальные сообщения

Обязательными к реализации в General MIDI определены только контроллеры 121 и 123; реализация остальных перечисленных контроллеров определяется производителем. Кроме этого, многие устройства требуют, чтобы неиспользуемые значения контроллеров были нулевыми.

Сообщение All Notes Off имитирует выключение всех включенных нот и полностью эквивалентно посылке сообщения Note Off для каждой звучащей ноты; будет ли при этом прекращено звучание ноты — зависит от состояния режимов Sustain и Sostenuto. Сообщение All Sounds Off действует так же, но не зависит от режимов Sustain/Sostenuto; кроме того, оно немедленно прекращает звучание всех нот, находящихся в стадии концевого затухания (Release). Состояние самих режимов Sustain/Sostenuto эти сообщения не затрагивают.

Сообщение Reset All Controllers устанавливает все контроллеры в значения по умолчанию, и используется для начальной установки устройства перед проигрыванием партитуры.

Сообщение Local Control служит для запрета/разрешения управления устройством с локальной панели. Нулевое значение параметра запрещает управление с панели (устройство управляется только по MIDI), значение 127 разрешает его.

Сообщения Omni On/Off служат для включения/выключения режима Omni — реакции устройства на канальные сообщения. При включенном режиме Omni устройство обрабатывает сообщения для всех каналов, при отключенном — только сообщения для выбранного канала (Basic Channel). Это позволяет разделить устройства между каналами. Канал назначается устройству либо с его панели управления, либо при помощи сообщений SysEx. Режим Omni имеет смысл в основном для старых инструментов, имеющих один MIDI-канал и не поддерживающих разделение тембров.

Сообщения Mono/Poly служат для переключения одноголосного и многоголосного (полифонического) режимов. В одноголосном режиме в каждый момент времени может звучать только одна нота; включение новой ноты приводит к принудительному отключению предыдущей. В полифоническом режиме включение каждой новой ноты запускает очередной свободный генератор, а при исчерпании генераторов новые ноты либо игнорируются, либо приводят к принудительному выключению наиболее «старых» нот.

Значение nn в сообщении Mono воспринимается некоторыми устройствами, как количество MIDI-каналов, по которым, начиная с Basic Channel, распределяются ноты в одноголосном режиме при выключенном режиме Omni. Смысл этой группы каналов различен для передающих и принимающих устройств. Передающее устройство направляет первую ноту в Basic Channel, следующую за ней — в Basic Channel + 1, и так далее, затем очередная нота снова направляется в Basic Channel, и цикл повторяется. Приемное устройство воспринимает канальные сообщения только внутри заданной группы каналов, каждый из которых работает в одноголосном режиме. Такой прием позволяет реализовать многоголосное исполнение на синтезаторах, имеющих жесткую привязку голосов (генераторов) к MIDI-каналам.

Контроллеры Omni, Mono и Poly вызывают также отработку контроллера All Sounds Off.

Большинство современных устройств работает в mode 3 — полифонический режим с независимой работой каналов.

Program Change (pp — номер тембра или инструмента)

Служит для смены инструмента в канале. Параметр задает номер инструмента (0–127) в текущем выбранном банке. Стандартом General MIDI определены 128 основных мелодических и 47 ударных инструментов, собранных в нулевом банке; устройства с расширенным набором инструментов имеют дополнительные банки, а также могут иметь частично измененный основной набор.

Стандартные мелодические инструменты General MIDI разделены на 16 групп по 8 инструментов в каждой группе:

PianoChrom Percussion
0 Acoustic Grand Piano8 Celesta
1 Bright Acoustic Piano9 Glockenspiel
2 Electric Grand Piano10 Music Box
3 Honky-tonk Piano11 Vibraphone
4 Electric Piano 112 Marimba
5 Electric Piano 213 Xylophone
6 Harpsichord14 Tubular Bells
7 Clavinet15 Dulcimer
OrganGuitar
16 Drawbar Organ24 Acoustic Guitar (nylon)
17 Percussive Organ25 Acoustic Guitar (steel)
18 Rock Organ26 Electric Guitar (jazz)
19 Church Organ27 Electric Guitar (clean)
20 Reed Organ28 Electric Guitar (muted)
21 Accordion29 Overdriven Guitar
22 Harmonica30 Distortion Guitar
23 Tango Accordion31 Guitar Harmonics
BassStrings
32 Acoustic Bass40 Violin
33 Electric Bass (finger)41 Viola
34 Electric Bass (pick)42 Cello
35 Fretless Bass43 Contrabass
36 Slap Bass 144 Tremolo Strings
37 Slap Bass 245 Pizzicato Strings
38 Synth Bass 146 Orchestral Harp
39 Synth Bass 247 Timpani
EnsembleBrass
48 String Ensemble 156 Trumpet
49 String Ensemble 257 Trombone
50 Synth Strings 158 Tuba
51 Synth Strings 259 Muted Trumpet
52 Choir Aahs60 French Horn
53 Voice Oohs61 Brass Section
54 Synth Voice62 Synth Brass 1
55 Orchestra Hit63 Synth Brass 2
ReedPipe
64 Soprano Sax72 Piccolo
65 Alto Sax73 Flute
66 Tenor Sax74 Recorder
67 Baritone Sax75 Pan Flute
68 Oboe76 Bottle Blow
69 English Horn77 Shakuhachi
70 Bassoon78 Whistle
71 Clarinet79 Ocarina
Synth LeadSynth Pad
80 Lead 1 (square)88 Pad 1 (new age)
81 Lead 2 (sawtooth)89 Pad 2 (warm)
82 Lead 3 (calliope)90 Pad 3 (polysynth)
83 Lead 4 (chiff)91 Pad 4 (choir)
84 Lead 5 (charang)92 Pad 5 (bowed)
85 Lead 6 (voice)93 Pad 6 (metallic)
86 Lead 7 (fifths)94 Pad 7 (halo)
87 Lead 8 (bass + lead)95 Pad 8 (sweep)
Synth EffectsEthnic
96 FX 1 (rain)104 Sitar
97 FX 2 (soundtrack)105 Banjo
98 FX 3 (crystal)106 Shamisen
99 FX 4 (atmosphere)107 Koto
100 FX 5 (brightness)108 Kalimba
101 FX 6 (goblins)109 Bagpipe
102 FX 7 (echoes)110 Fiddle
103 FX 8 (sci-fi)111 Shanai
PercussiveSound Effects
112 Tinkle Bell120 Guitar Fret Noise
113 Agogo121 Breath Noise
114 Steel Drums122 Seashore
115 Woodblock123 Bird Tweet
116 Taiko Drum124 Telephone Ring
117 Melodic Tom125 Helicopter
118 Synth Drum126 Applause
119 Reverse Cymbal127 Gunshot

Стандартные ударные инструменты General MIDI доступны в канале 10:

35 Acoustic Bass Drum59 Ride Cymbal 2
36 Bass Drum 160 High Bongo
37 Side Kick61 Low Bongo
38 Acoustic Snare62 Mute High Conga
39 Hand Clap63 Open High Conga
40 Electric Snare64 Low Conga
41 Low Floor Tom65 High Timbale
42 Closed High-Hat66 Low Timbale
43 High Floor Tom67 High Agogo
44 Pedal High Hat68 Low Agogo
45 Low Tom69 Cabasa
46 Open High Hat70 Maracas
47 Low-Mid Tom71 Short Whistle
48 High-Mid Tom72 Long Whistle
49 Crash Cymbal 173 Short Guiro
50 High Tom74 Long Guiro
51 Ride Cymbal 175 Claves
52 Chinese Cymbal76 High Wood Block
53 Ride Bell77 Low Wood Block
54 Tambourine78 Mute Cuica
55 Splash Cymbal79 Open Cuica
56 Cowbell80 Mute Triangle
57 Crash Cymbal 281 Open Triangle
58 Vibraslap

Pitch Bend Change (ll — младший, mm — старший байт значения)

Системные сообщения

System Exclusive (SysEx)

Служат для передачи специальной информации определенным устройствам. В сообщении SysEx может передаваться любое количество байтов. Признаком конца сообщения служит байт F7. Первые три байта SysEx обычно содержат идентификатор производителя устройства (присваивается Ассоциацией Производителей MIDI-устройств — MMA), номер устройства в сети (задается с пульта) и код модели устройства (присваивается производителем). В остальном формат сообщений определяется производителем — это могут быть команды, параметры, оцифрованные инструменты, партитуры и т.п.

Шестнадцатеричные идентификаторы наиболее известных производителей:

Sequential Circuits01
Big Briar02
Octave / Plateau03
Moog04
Passport Designs05
Lexicon06
PAIA11
Simmons12
Gentle Electric13
Fairlight14
Bon Tempi20
S.I.E.L.21
SyntheAxe23
Kawai40
Roland41
Korg42
Yamaha43

SysEx «General MIDI On» (переключение в режим GM для устройств, поддерживающих дополнительные стандарты): F0 7E 7F 09 01 F7.

SysEx «General Synth On» (переключение в режим Roland GS для устройств, поддерживающих этот стандарт): F0 41 10 42 12 40 00 7F 00 41 F7.

SysEx «XG System On» (переключение в режим Yamaha XG для устройств, поддерживающих этот стандарт): F0 43 1n 4C 00 00 7E 00 F7, где n — номер устройства в сети (устанавливается по-разному для разных устройств, по умолчанию 0).

Ряд устройств требует, чтобы включение режимов GS и XG выполнялось из режима GM. Переключение между режимами обычно занимает несколько десятков миллисекунд и вызывает также полный сброс MIDI-системы устройства.

Tune Request

Предписывает выполнить автоматическую подстройку устройствам, нуждающимся в ней. Обычно это относится к аналоговым синтезаторам, строй которых может смещаться из-за нестабильности управляющих элементов.

Song Position Pointer (ll — младший, mm — старший байт)

Служит для установки позиции в партитуре для устройств, имеющих встроенный секвенсор, автоаккомпанемент или ритм-блок. Задается номером четвертной (quarter) ноты с начала партитуры.

Song Select (ss — условный номер партитуры)

Определяет, какая из существующих партитур будет проигрываться при получении сообщения Start.

Start

Запускает прогрывание или запись выбранной партитуры с начала.

Останавливает проигрывание или запись партитуры.

Continue

Запускает проигрывание или запись партитуры с прерванного места, либо с позиции, установленной с помощью Song Position Pointer.

Timing Clock

Служит для синхронизации устройств и передается с частотой 6 сообщений на четвертную ноту. Генерация этого сообщения не является обязательной для передающего устройства.

Active Sensing

Используется для проверки наличия связи внутри MIDI-сети. Генерация сообщения не является обязательной для передающих устройств. В случае получения этого сообщения каждое приемное устройство переходит в режим слежения за MIDI-потоком, и в случае отсутствия любых сообщений в течение 300 мс автоматически отрабатывает контроллеры All Notes Off, All Sounds Off и Reset All Controllers. Это позволяет прекратить работу в случае нарушения связи в сети. Однако до первого прохождения этого сообщения по сети устройства не следят за длительностью пауз между сообщениями.

Основное применение MIDI — хранение и передача музыкальной информации. Это может быть управление электронными музыкальными инструментами в реальном времени, запись MIDI-потока, формируемого при игре исполнителя, на носитель данных с последующим редактированием и воспроизведением (так называемый MIDI-секвенсор), синхронизация различной аппаратуры (синтезаторы, ритм-машины, магнитофоны, блоки обработки звука, световая аппаратура, дымогенераторы и т.п.).

Устройства, предназначенные только для создания звука по MIDI-командам, не имеющие собственных исполнительских органов, называются тон-генераторами. Многие тон-генераторы имеют панель управления и индикации для установки основных режимов работы и наблюдения за ними, однако создание звука идет под управлением поступающих MIDI-команд.

Устройства, предназначенные только для формирования MIDI-сообщений, не содержащие средств синтеза звука, называются MIDI-контроллерами. Это может быть клавиатура, педаль, рукоятка с несколькими степенями свободы, ударная установка с датчиками способа и силы удара, а также — струнный или духовой инструмент с датчиками и анализаторами способов воздействия и приемов игры. Тон-генератор с достаточными возможностями по управлению может весьма точно воспроизвести оттенки звучания инструмента по сформированному контроллером MIDI-потоку.

В основном применяется формат 1, позволяющий хранить одно произведение в файле.

Кроме MIDI-событий, файл содержит также «фиктивные события» (Meta Events), используемые только для оформления файла и не передаваемые по интерфейсу — информация о метрике и темпе, описание произведения, названия партий, слова песни и т.п.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *