Vilken information innehåller inte MIDI-meddelanden. MIDI är en standard på digitalt ljud på interaktions- och datautbytesformatet mellan elektroniska typiska instrument.

Den första delen av artikelcykeln, som berättar om MIDI-protokollet.

Nästan från dess födelse är MIDI-protokollet (musikinstrument digitalt gränssnitt ett digitalt gränssnitt för musikinstrument) har blivit standarden för hela elindustrin med oöverträffad kompatibilitet. Sådan kompatibilitet är fortfarande inte ens med elektriska glödlampor, nätverk och telefonuttag. Situationen är nu sådan att om en elektromskal enhet produceras oförenlig med MIDI, är det dömd att avskuras från resten av världen.

Anledningen till att MIDI i tjugo år har en fantastisk framgång är enkel - protokollet var mycket noggrant utformat innan de skickades till allmänheten. Det finns inga "hål" i det, och kraven på hårdvaruimplementering och samspelet mellan enheter är tydligt definierade och BICO kan inte tolkas. Dessutom tillhör MIDI inte ett företag, men är en produkt av en hel koppling av tillverkare.

Den viktigaste förutsättningen för uppkomsten av MIDI bestod i det brådskande behovet av musiker av den tiden att styra med ett tangentbord med flera synthesizers samtidigt. Samtidigt behövde utvecklarna att anslutningen av verktygen var enkel, och själva gränssnittet är pålitligt och billigt. Nu, efter tjugo år, kan du säkert deklarera: dessa villkor har utförts av utvecklare som är perfekta för sin tid.

MIDI-protokollet utvecklades som ett enkelt, billigt och pålitligt sätt att hantera en synthesizer från den andra.

Det är nödvändigt att komma ihåg när frågor och förvirring uppstår "och varför är det gjort i Midi på det sättet?". Dessutom, kom ihåg huvudsyftet med MIDI behövs innan protokollet kritiseras. Och kritiserade MIDI från sin födelse och kritiserar tills nu, särskilt om för långsam dataöverföring och rytmiska felaktigheter. Speciellt i ljuset modern teknik. Fördelarna och nackdelarna med protokollet, sätt att övervinna och alternativa till MIDI är så omfattande ämne för diskussion om att en separat artikel kommer att ägnas åt detta.

Trots alla brister uppfyller MIDI och idag ganska framgångsrikt sitt syfte. Och inte bara - tillämpningsområdet för protokollet har länge inte längre varit begränsat till kontrollen av syntetiserare. MIDI hanteras av många processorer av effekter, mixerkonsoler, jämn belysning, pyrotekniska enheter och rökmaskiner. Vad ska man prata om persondatorer och relaterad multimediaindustrin! Nu i storleksordningen saker att ladda ner från Internet en MIDI-fil som ett samtal för en mobiltelefon. Kommer inte att bli förvånad om du på kort tid kan ladda ner en MIDI-fil för att styra köksprocessen ...

Världen till Midi.
I mitten av 60-talet - början av 70-talet av det senaste århundradet var tiden för utseendet och den snabba desto elektriska utloppsverktyg. På scenen och i studion har en fundamentalt ny typ av musikinstrument lagts till de redan allmänt använda elektriska gitarrerna och elektriker - Synthesizer. De första syntetisatorerna var mycket komplexa vid upprättandet, transport och underhåll, men de gav musiker vad som inte kunde erhållas, nya, färska ljud.

Alla syntetiserare av dessa år var monofoniska, det vill säga de kunde också producera en anteckning samtidigt. Att reproducera flera ljud eller musikaliska partier samtidigt, måste fångas. I huvudsak var det bara två sätt att göra detta: Använd antingen flera synthesizers (och i fallet med modulära synthesizers för att köpa en separat generator för varje röst), eller skriva en sats av varje röst till en multi-track-bandspelare.

Syntetiserare vid den tiden var helt analoga, alla interna block (ljudgeneratorer, kuvertgeneratorer, filter) styrdes av spänning. Till exempel kunde en ljudgenerator av verktyget när spänningen skickades till 1 V ge en tonhöjd på 100 Hz, 2 V-200 Hz, 3 V-400 Hz och så vidare. Självklart kan endast analogt gränssnitt användas för att externt kontrollera. Han hade ett namn CV / Gate. Styrspänning, proportionell mot anteckningen, på portinmatningen - pulsen (trigger) från vilken anteckningen startade och anteckningen var avstängd på CV-ingången.

Det fanns flera CV / grindgränssnittsalternativ. Det mest använda alternativet som föreslås av Roland. I det ökade CV-spänningen med 1 V med en ökning av tonhöjden till oktav. Grindsignalen, kallad spänningsutlösaren (V-trigger), var en positiv puls med en bredd, lika med att hålla anteckningarna pressade. Det här alternativet, tillsammans med Roland, som används i sina instrument av sekventiella kretsar och ARP. I MOOG-syntetiserare användes en annan typ av grindsignal, som kallades S-trigger. Det fanns verktyg och med andra CV / grindsignaler. Ofta varierade styrspänningen enligt lag 1.2 V per oktav.

Tillkännagav en signal som heter Trigger, som representerar en kort impuls. Många syntetiserare med arpeggiatorn hade en speciell ingång för sådana signaler (klockingång). Så snart impulsen kom fram vid ingången lanserades en annan anteckning Arpeggio. Utlösningssignalen genererades av många trummaskiner och analoga sekvenser (oftast var 8 eller 16: e noter, men ibland kan avståndet mellan pulserna ställas in godtyckligt). Utlösningssignalen kan serveras på portens inmatning av syntetiseraren.

Den huvudsakliga nackdelen med CV / grindgränssnittet var att med hjälp av det vid varje ögonblick var det möjligt att styra extraktionen av endast en anteckning. För polyfoniska verktyg var det nödvändigt så mycket CV / grindgränssnitt, hur många polskapsröster hade ett verktyg. Dessutom är information om konstnärens handlingar i CV / Gate-Systems mycket knappa, praktiskt taget är bara höjden av notering och det faktum att det tar / avlägsna.

I mitten av 70-talet släppte Oberheim den första polyfoniska två röstpolyfoniska synthesizern. Verktyget var lätt att använda, hade ett inbyggt tangentbord, en polyfong i två röster och en enkel uppsättning kontroller, med vilken det var möjligt att snabbt skapa vackra, rika ljud. Verktyget hade i motsats till sina föregångare, liten storlek och enkel programmeringsmetod. Strax efter det började polyfoniska verktyg av andra företag dyka upp: sekventiella kretsar, Yamaha, Moog, Roland, ARP. De blev mycket populära i den växande massan av elektroniska musiker.

Efter polyfonin har nästa viktigaste innovation blivit ett programmerbart minne. En liten dator uppträdde i synthesizer som möjliggjorde positionen för alla pennor och knappar på frontpanelen i verktygsminnet, vilket öppnade nya möjligheter till live-prestanda. Dessutom spårade datorn tangenttryckningen och överförde höjden på de anteckningar som tagits på ljudgeneratorer. Det gjorde det bara möjligt att ytterligare tillämpa digitala kontrollgränssnitt.

Innan minne visas måste varje verktyg programmeras i förväg, och under konserten kunde han bara producera ett ljud. Därför, på konserterna av musiker som Keith Emerson och Rick Wakeman, kunde du se stora "rack" från tangentborden. För att förbereda allt detta bra till konserten och föreningarna i arbetsemblet krävdes arbetstiden. När minnet blev tillgängligt kan ett verktyg programmeras till flera ljud, och det önskade ljudet valdes genom att trycka på en knapp höger under konserten.

Men hur många olika synthesizers är så många tecken. Några producerade underbara ljud av röret, andra - ljudet av strängar, tredje specialeffekter. Musikare ville ta det bästa med varje verktyg och få ett enda, perfekt ljudsystem.

Vid den tiden distribuerades tekniken för att spela på två tangentbord samtidigt som det gjorde det möjligt att skapa flerskiktsljud. Till exempel kan samma fest spelas med båda händerna, höger hand på ett verktyg som är starkt i strängar, vänster - på ett verktyg med en utmärkt del av kopparvindar. Det var ganska svårt, även sin egen teknik för systemet utvecklades. specifika modeller syntetiserare.

Alla dessa tekniker fungerade som ett mål - att klämma maximalt nya verktyg. Lagret av ljud av olika syntetiserare har blivit en av de utförande teknikerna, visitkort Många musiker av den tiden.

I slutet av 70-talet började digitala elektronik i syntetisatorerna, vilket orsakades av billigare mikroprocessorer och massproduktionen av integrerade kretsar. Många block av synthesizers var mer lönsamma att producera från kompakta, billiga och stabila digitala komponenter. Naturligtvis uppstod frågan om förvaltningshantering med en ny kraft: De analoga CV / grindgränssnitten var inte längre lämpade för nya digital teknik Ljudbildning. Som ett resultat, i början av 80-talet, började syntetisatorerna vara utrustade med ett digitalt gränssnitt.

Det fanns sådana verktyg som Oberheim OB-X (1981) och Rhodos Chroma (1982), som kunde anslutas till ett annat verktyg av samma modell och företag. Till exempel kan Oberheim OB-X vara ansluten till en annan Oberheim OB-X (endast tre verktyg samtidigt). När musiker spelade på tangentbordet av en av dem lät båda verktygen samtidigt. Det var en stor framsteg - trots allt, för att få flerskiktsljud, var det möjligt att spela på ett tangentbord. Det största problemet var dock fortfarande inte löst: hur man ansluter till varandra olika tillverkare och olika modeller.

Herbie Hancock, till exempel, försökte lösa denna fråga egna styrkor. Han ändrade sina synthesizers med digitala gränssnitt till beställning. Och de arbetade!

Samtidigt appellerade fler och fler musiker till tillverkare av synthesizers som frågade efter dem sitt eget digitala gränssnitt. Oljan i elden hälldes och utseendet på de första digitala sekvenserna, såsom Roland MC 4 mikrokompositör och Oberheim DSX. Om verktygen för olika tillverkare var kompatibla kunde musiken "göra" satsen i dessa sekvenser och reproducera sedan med en hel grupp synthesizers. Men ändå ...

Strax före uppkomsten av MIDI, har företaget Roland utvecklat ett DCB-digitalt gränssnitt som användes endast i två syntetiserare (Juno 60 och Jupiter 8) och MSQ 700-sequenceren. DCB-gränssnittet gav grundläggande funktioner att ta bort ljud genom kommandon att ta och Ta bort anteckningar.

Det bör noteras att tillsammans med försök att ansluta syntetiserare med varandra, på 60-talet, gjordes att ansluta syntetiseraren till datorn. Men de ledde inte till märkbara praktiska resultat på grund av den enorma kostnaden för datorer. I slutet av 70-talet fanns tidiga 80-talet flera inkompatibla gränssnitt som producerades genom hantering eller små företag. Bara utvecklaren av sådan datorsystem Kunde skriva programvara för henne. Vanligtvis liknande system Skapat genom att lägga till specialkort till datorn, som antingen direkt genererat ljud (jämför med moderna virtuella synthesizers!), Eller genererade flera styrspännings kanaler för modulära synthesizer.

Födelse Midi.
Så, i början av 80-talets 80-talets 80-tal, realiserades behovet av att skapa ett universellt gränssnitt av många ledande tillverkare. Uppgiften var sådan: att utvecklas utövarens åtgärdsstandard i digital form mellan alla typer av elektriska verktyg. Den första diskussionen om detta ämne, där Ikutaro Kakehashi (VD för Roland), Tom Oberheim (Oberheim) och Dave Smith (sekventiell kretsar president), inträffade i juni 1981 på NAMM.

Dave Smith började arbeta med lärande litteratur på datanät. När man utvecklar nätverksprotokoll Två specifikationer kompilerades - hårdvaruanslutning av enheter och formatet av meddelanden som sänds över nätverket. Samtidigt fortsatte datorns interna arbete separat, det verkade för andra nätverksdeltagare med något som en "svart låda", som svarade på meddelanden i enlighet med standarden. Detta tillvägagångssätt valdes för att ansluta musikinstrument. Som ett resultat var det möjligt att undvika beroendet av kommunikationsverktygets språk från deras enhet. Detta är den viktigaste principen i Midi, och det var oförändrat sedan dess. Det är tack vare honom att protokollet fortsätter sin orimligt långa, på datorstandarder, liv.

Vid hösten 1981 förberedde Smith den första versionen av sitt protokoll som heter USI (Universal Synthesizer Interface). I oktober samma år, på utställningen i Japan, fanns det ett möte med representanter för sekventiell, Roland, Korg, Yamaha och Kawai, där USI representerades av japanska, och i november på AES-kongressen i New York, Dave Smith presenterade officiellt specifikationen. Japanska tillverkare arbetade vid tidpunkten över sin egen standard, vilket var svårare än USI.

I januari 1982, på NAMM-utställningen, anordnade sekventiella kretsar ett möte som de flesta tillverkare av syntetiserare besökte. Mötet upptäckte att de återstående amerikanska företagen av olika skäl inte vill delta i skapandet av ett enda gränssnitt. Efter mötet beslutade sekventiella kretsar och japanska företag (Roland, Korg, Yamaha, Kawai) att fortsätta arbeta tillsammans oavsett resten. Fem månader senare presenterades frukterna av denna internationella utveckling vid juniutställningen NAMM. Det är dags för det officiella namnet på gränssnittet. USI avvisades, eftersom ordet "Universal" (Universal, Universal) kan orsaka juridiska problem. Den japanska erbjuds Umii (Universal Music Instrument Interface). Men eftersom det här namnet också innehöll ordet "Universal" erbjöd Dave Smith att fixa det på Midi, med vilket allt gick med på.

I oktober 1982 slutfördes en preliminär specifikation av MIDI. I december kom sekventiella kretsar profeten 600 ut - den första syntetiseraren utrustad med MIDI-gränssnittet. Och i januari 1983 var NAMM-utställningen kopplad av Profet 600 och Roland Jupiter 6 via MIDI. I mars dök Roland JX 3 P, och i juni - Yamaha DX 7.

Innan utseendet på MIDI bestod syntetisatorerna av två komponenter i "en flaska". Den första komponenten är ett ljudbildande system som faktiskt producerat ljud. Den andra komponenten är regulatorn, vanligtvis tangentbordet som tjänat till att omvandla artistens handlingar till spänningen och strömmen, det vill säga på ett språk som är förståeligt för den första komponenten. Denna process uppfann även namnet - "Capture Performing Strokes".

MIDI-protokollet gjorde skillnaden mellan de två komponenterna uttryckligen, i själva verket förstörde deras förhållande. Nu kan någon styrenhet styra någon ljudgenerator. Det hade enorm psykologisk betydelse - musiken kunde fritt hämta den nödvändiga utrustningen, utan rädsla, att det kommer att utstå efter sex månader, eftersom det händer med andra elektroniska enheter.

Även om företagen gemensamt arbetade med MIDI, var de fortfarande konkurrenter på marknaden. Därför lade vissa företag sina egna specifikationer till MIDI, i vissa fall felaktigt tolkar de befintliga parametrarna (både av missförstånd och medvetet), medan alla företag som inte är relaterade till MIDI kritiserade detta gränssnitt. Samtidigt kunde de företag som är associerade med MIDI inte avslöja för konkurrenterna alla hemligheter. Till exempel planerade sekventiella kretsar frisättningen av ett multitemperaturverktyg (Six-Trak) och erbjöd sig att göra de möjligheter som är nödvändiga för detta i specifikationen, men minst ville de japanska tillverkarna om sina planer.

Ändå var det nödvändigt att samordna arbetet med MIDI-verktyg, och i mitten av 1983 i Japan bildades MIDI-standardutskottet (JMSC). I augusti samma år publicerades MIDI 1.0-specifikationen. Också 1983 bildades en internationell grupp av MIDI-användare (Imug-International Midi-användargrupp), som därefter omvandlades till IMA - den internationella MIDI-föreningen. Det representerade emellertid användarna, inte producenter, och kunde inte ha en allvarlig inverkan på dem. Därför bildades MIDI-tillverkarförbundet i juni 1984 (MMA - Midi Manufacturers Association).

MMA- och JMSC-organisationer är gemensamt engagerade i all standardisering och expansion av MIDI-protokollet. Varje registrerad medlem av dessa organisationer kan erbjuda sitt tillägg till protokollet, varefter det kommer att överlämnas till omröstningen.

1983 - 2003
MIDI-protokollet öppnade de stora funktionerna i datorsyntes och ljudkontroll. Datorer började användas som ett Synthesizer Management-verktyg (som en sekvenser eller ett kompositörsprogram som producerar kontrollpåverkan baserat på speciella algoritmer).

1984 släppte Jim Miller det personliga kompositörsprogrammet för IBM PC, som var en MIDI-sekvenser och fick skriva ut anteckningar. Passignaler och sekventiella kretsar presenterade fyra- och åttahåriga sekvenserprogram för datorer Apple II och Commodore 64. Roland släppte GR 700 Guitar MIDI-kontrollen, liksom SBX 80-synkroniseraren och Smpte-gränssnittet, vilket gjorde en revolution i synkroniseringen av trummaskiner och sekvenser med analoga bandspelare. Yamaha presenterade en digital fördröjning D 1500 - den första effekterna processorn, vars förinställningar kan ändras av MIDI-meddelandeprogrammet. I Emulator II-enheten kombineras EMU först med mid-, smpte- och datorstyrning.

1985 präglades av beslag på den europeiska marknaden på Atari-datorer som har inbyggda MIDI-hamnar. MOTU och opcode tillverkar programmatiska MIDI-sekvenser under Macintosh. Samtidigt utvecklar Yamaha en QX 1-hårdvaru-sequencer med 80 000 anteckningsminne och möjligheten att redigera en lista över MIDI-evenemang. Nästa år börjar PC-datorer att erövra marknaden. För PC visas många program som använder MIDI. Lexikon producerar en reverb av PCM 70 - den första processorn av effekterna, parametrarna för vars förinställningar kan styras av MIDI.

Protokollet själv står inte stilla. Designad med ytterligare expansion, fylls den med nya funktioner. I mars 1987 har MIDI-tidskoden lagts till (Sync-signal för att interagera MIDI-enheter med bandinspelare och annan utrustning som arbetar med SMPTE TimeCode), i maj 1987 - Provdumpstandard (MIDI-provöversättningsprotokoll). I december 1988 visas det återställningsmeddelande meddelandet, i april 1990 - Bankvälj meddelandet.

År 1990 producerar opcode en studio vision MIDI Audio Seed för Macintosh också galaxprogram - Universal Editor / Midi Enhetsbibliotekarie. I maj 1991 uppdateras protokollet av alla ljud (ta bort alla ljud), i juli 1991 - Midi Show Control, såväl som standard MIDI-filer (SMF - Standard MIDI-filer) för plattformsoberoende lagrings- och utbyteskommandon sequencers. I oktober 1991 visas den allmänna MIDI-standarden, som definierar vissa minimikrav för GM-kompatibla enheter och ljudnamn är fixerade bakom plåster. Den första GM-kompatibla ljudkåpan för GM-canvas visas. Opcode tillverkar OMS MIDI-förlängning (Opcode Music System) för Macintosh-datorsystemet.

I december 1991 kommer MIDI-inställningsspecifikationen ut - ett sätt till fina hanteringsverktyg. I januari 1992 är MIDI-protokollet slutligen integrerat i inspelningsstudio - MIDI Maskinkontrollstandarden visas, vilket gör att du kan styra inspelningsenheternas MIDI-transportfunktioner.

Med ankomsten av Microsoft Windows 3.1 visas PC-användare MIDI-stöd på operativsystemnivå. Cakewalk-programmet för Windows, Cubase-programmet, som tidigare producerats för Atari och Macintosh, blir tillgängligt på datorn. 1993 - början av multimediabommen. För PC visas ljudkort med MIDI-gränssnittet. MIDI-tekniken drivs aktivt i två marknadssektorer: professionell och amatör.

Virtuella studior på grundval av en personlig dator börjar sin utveckling. Virtuella synthesizers, effektprocessorer och andra program interagerar på MIDI med utländsk värld (Och även med varandra, inuti en dator, ansluter den virtuella MIDI-kabeln).

I maj 1996 släpps de nedladdningsbara ljuds-specifikationen (DLS), vilket gör att du kan komplettera webbplatserna för den allmänna MIDI som är tillgängliga i patchapparaten.

Under de senaste fem åren har MMA släppt mer än ett dussin nya specifikationer. Januari 1998 - SMF-texter (text till sånger i standard MIDI-filer), januari 1999 - MIDI Tuning Bank och Dump Extensions (Nya meddelanden för fin verktygsjustering) och DLS-nivå Specifikation 1 Version 1.1, juni 1999 - SMF-språk och visningsförlängningar ( Lagring och visning av tecken i MIDI-filer), SMF-enhetens namn och programnamn Meddelanden (spelar en MIDI-fil på flera enheter samtidigt), november 1999 - General Midi 2.

I februari 2000 föreslogs nytt format RMID, som låter dig kombinera standard MIDI-fil och DLS-filen i en fil. I oktober 2000 - MIDI Media Adapteringslager för IEEE-1394 (metod för att sända MIDI-meddelanden på FireWire-protokollet), i augusti 2001 - Specifikation DLS-nivå 2.1, i november 2001 - General Midi Lite (för mobila applikationer och bärbara enheter), som såväl som XMF-specifikation (Extensible Music Format), som erbjuds till RMID-format.

Det sista tillägget (maj 2002) är den skalbara polyfoni MIDI-specifikationen - ett sätt att spela samma MIDI-fil så korrekt som möjligt oavsett den tillgängliga polyfonin.

Trots alla dessa tillägg har MIDI-specifikationen fortfarande version 1.0.

Grunderna
MIDI är ett kommunikationsprotokoll mellan den styranordningar som genererar kommandon och den underordnade enheten som utför dessa kommandon. Om det är mycket starkt att begränsa den här definitionen kan du ta med ett typiskt exempel: MIDI tillåter att utövaren trycker på knappen på ett verktyg och för att få ljudet av ett annat eller till och med några. Eventuella effekter av entreprenören på kontrollerna (tangenttryckningar, pedaler, ändring av regulatorpositionerna etc.) kan omvandlas till kommandon som kan överföras av MIDI-kabel till andra verktyg. Dessa verktyg, mottagande kommandon, bearbetar dem på samma sätt som när de utsätts för sina egna regeringar.

Faktum är att MIDI-protokollet inte anger kompositionen av de interaktiva anordningarna och kräver inte närvaron av en levande artist. Kärnan i protokollet är att i ett visst system bestående av flera enheter genererar en enhet (trollkarl) kontrollkommandon, och alla andra enheter (underordnade) utför dessa kommandon. Om slavenheterna är ljudkällor (syntetiserare, ljudmoduler, provtagare, trummaskiner, i ett ord, tongeneratorer), hanteras de av kommandon som är förknippade med ljudbildning: till exempel "ta en anteckning till den första oktaven" eller "Byt Timbre på nummer fem". Om underordnade enheter utför andra funktioner, såsom bearbetningen av ljudsignalen, kommer kommandona att vara något annorlunda för dem. I alla fall mottar enheten kontrollkommandon via din MIDI-ingång (MIDI IN).

Som en huvudenhet har en enhet som har en MIDI-utgång (MIDI OUT) och kan skicka ett kontrollkommando till den här utgången. Master-enheter kan delas in i två typer: de enheter som utövaren direkt påverkar (till exempel en synthesizer) och enheter som genererar kontrollkommandon (utan entreprenörens deltagande), baserat på tidigare inkomna data. Ett typiskt exempel på enheten av den sista typen är en sequencer.

Sekvenseraren liknar en bandspelare, skriver bara det inte, men kontrollkommandon, och inte på tejpen, men i datorns minne (i den breda sinne av ordet kan det vara en inbyggd synthesizer-dator). Sekvenseraren gör att du kan spela in konstnärens handlingar (inklusive dynamiken i utförande, stil, beröring etc.) och sedan reproducera dem i en originalform, precis som om artisten satte sig igen för instrumentet och spelade detsamma . Dessutom, i sequencer, kan du redigera inspelad information med metoder, opraktiskt på bandspelaren: transponera parter eller enskilda anteckningar, ändra rytmiska positionen av händelser eller timbre som syntetiseraren kommer att reproducera satsen.

MIDI-protokollet utvecklades för att styra syntetisatorerna, och i dem, som är känt, är den viktigaste kontrollkroppen tangentbordet. Det är inte förvånande att MIDI-utvecklare beskriver artistens handlingar valde principen om tangentbord.

MIDI är ett uttalat nyckelorienterat protokoll.

Det betyder inte att du bara kan styra tongeneratorn från tangentbordet - det finns många andra inmatningsmetoder, till exempel elektroniska kuddar och hela påverkan, gitarr- eller vindkontroller (vi kommer att prata separat och mer om dem). Men det inmatade verktyget används, omvandlas meddelanden från det till nyckelorienterat.

Mottagningar av ljudåterställning, okarakteristik för tangentbordsverktyg, kan bara symboleras med MIDI med en viss grad av tillförlitlighet.

Växlande
Hur ansluter enheter till MIDI? Föreställ dig själv på webbplatsen för utvecklare. Vi har två synthesizers, och vi vill, när du trycker på knappen på en av dem, spelade den andra synthesizer samma anteckning, men med mitt ljud. Självklart, för detta behöver du göra på den första synthesizer, utgångsmidi-kontakten och på den andra - ingången MIDI-kontakten och anslut MIDI-kabelverktygen. Den första syntetiseraren När du trycker på knappen måste generera ett anteckningsmeddelande och skicka det till dess utgång, och den andra syntetiseraren är att ta emot det här meddelandet via ingången och reproducera ljudet (fig 3).

Musikinstrument Digitalt gränssnitt (MIDI)

Låt oss börja med ordet "gränssnitt". Gränssnitt (gränssnitt) är ett system med enhetliga obligationer och signaler med vilka enheter eller program interagerar med varandra.

Musikinstrument digitalt gränssnitt (MIDI) - digitalt gränssnitt av musikinstrument. Standarden på gränssnittet skapas av ledande tillverkare av musikinstrument: Yamaha, Roland, Korg, E-Mu, etc.

Skiljer hårdvaru-midi-gränssnittet och MIDI-dataformatet. Hårdvarugränssnittet används för att fysiskt ansluta käll- och mottagarmeddelanden, datatillsynet är att skapa, lagra och sända MIDI-meddelanden. Frågor relaterade till dataformatet, vi kommer att titta på avsnittet. 1,2, och nu bekanta med maskinvarukomponenten i MIDI-gränssnittet.

MIDI-gränssnittet är ett startstopp sekventiellt asynkront gränssnitt "renare slinga".

Ordet "start-stop" betyder att i varje överfört meddelande nödvändigtvis kan innehålla tecken på att överföringsprocessen startas ("Start") och slutförts ("Stop").

I seriell gränssnitt sänds inte binär data samtidigt, men alternativt (sekventiellt).

Gränssnittets asynkroni är att starten av dataöverföring i den inte är ansluten till någon specifik tid. Överföringen utförs när det finns ett behov av detta. Tryck på knappen - ett meddelande visas i gränssnittet om det. Sändningssidan av gränssnittet är aktiv, den har en strömkälla och ett omkopplingselement (i slutändan, omkopplare) och mottagaren är passiv, den innehåller bara strömmottagaren. Principen för den aktuella slingan ligger i det faktum att strömbrytaren är stängd, kommer strömmen att strömma genom den från den positiva polen hos källan (på sändningssidan) via den "direkta" kabelanslutningsledaren, Sedan via den nuvarande mottagaren (på mottagningssidan) och med "omvänd" kommer kabelns ledare att återgå till mottagningssidan ("Konton" till källans negativa pol). Här har du en aktuell slinga. Genom att passera genom mottagaren kommer strömmen att utföra den roll som föreskrivs till den: det känsliga elementet kommer att drivas, vilket resulterar i vilket mottagningssignalen spelas in i mottagaren.

Strukturen hos den elementära MIDI-signalen

Den aktiva sändaren genererar ett aktuellt paket med en strömkraft på 5 mA. Det aktuella paketet motsvarar en logisk noll, en skallig - logisk enhet. Strukturen hos den elementära MIDI-signalen (fig 1,1) kännetecknas av följande egenskaper: 7 databitar, en bit (senior) status, en startbit, en stoppbatch. Det finns ingen check i paritet.

Du ser att en tabellbit är en singel, inte noll. Det vill säga i det aktuella tillståndet i kedjan strömmar inte. Det är mycket rimligt. Energi och resurser av gränssnittselement sparas. När allt kommer omkring uppstår inte huvuddelen av tiden i M1DI-systemet: i genomsnitt är längden på pausen mycket större än längden på dessa tidsintervaller när du spelar MIDI-tangentbordet. Det är sant att strömmen är frånvarande i kedjan, inte bara för att det inte finns några meddelanden, men också på grund av sin klippa. För att identifiera det felaktiga tillståndet i MIDI-nätverket, tillhandahålls en periodisk överföring av en speciell testsignal. Om mottagaren inte upptäcker den efter en viss tid, kommer det att betraktas som en olycka, varefter MIDI-systemet kommer att utarbeta en förutbestämd sekvens av åtgärder.

Fikon. 1,1. Struktur av en elementär MIDI-signal:

MIDI-kanalbandbredd 3,125 Kb / s. Kommandon kan vara singel, två och trebinabla. Den första byte är en status. Det bestämmer kommandot. Det kan följa 1 - 2 databyte. Senior Bits Status Byte 1 och Data Byte - 0.

Anslutande MIDI-kontakter och MIDI-kabel

En fullfjädrad MIDI-enhet har tre anslutningsanslutning: MIDI IN (LOGIN), MIDI OUT (OUTPUT) och MIDI THRU (en kopia av signalen som kommer från en extern MIDI-enhet på MIDI i ingång till MIDI i ingången är relarimerad. Alla kontakter är fem-poliga. Kontakter 4 och 5-signal, kontakt 2 - skärm. Polariteten hos signalerna bestäms i förhållande till den aktuella källan: Kontakt 4 - Plus (strömmen strömmar ut ur utgången), kontakta 5 - minus (strömflöden i utgången). Således, för MIDI OUT och MIDI THRU-kontakter, tilldelar kontakterna samma för MIDI i kontakt omvänd.

Fikon. 1,2. MIDI Cable Desinfect Scheme:

Anslutningen använder en tvåhusskärmad kabel. Anslutande kontakter i två ändar av kabeln - direkt (2-2, 4-4, 5-5). Layoutdiagrammet för MIDI-kabelanslutningarna presenteras i fig. 1,2.

MIDI-enhetens anslutningsprincip

Principen att ansluta två MIDI-enheter visas i fig. 1,3. Kontakten av sändaren från vilken signalen avlägsnas i den externa kretsen kallas MIDI TXD (sändardata). Kontakten av mottagaren till vilken signalen från den externa kretsen är att ta emot - MIDI RXD (Mottagardata).

Fikon. 1,3. Principen att ansluta två MIDI-enheter:

Hårdvarudelen av MIDI-gränssnittet är anmärkningsvärt eftersom utvecklarna har lämnat flera åtgärder för att minska bullernivåer och störningar. Till de enklaste, men ganska effektiva åtgärderna inkluderar obligatorisk avskärmning av kablar som ansluter MIDI-enheter. Skärmen är en trådflapp som skyddar ledarna från att penetrera elektromagnetiska vågor i dem som bär störningar. Och, vilket är lika viktigt, förhindrar skärmen utsläpp av elektromagnetiska vågor i det omgivande utrymmet själv MIDI-kabel. Genom interferensskärmen tränger den inte från ett verktyg till ett annat, eftersom i enlighet med MIDI-standarden är en elektrisk anslutning av skärmen med höljen av två MIDI-enheter utesluten. Det viktigaste, störningar kan inte komma från ett verktyg till ett annat, eftersom även signalkablarna inte har direkt (säger: galvanisk) kommunikation samtidigt med enhetssändaren och med MIDI-meddelande-mottagarinstrumentet. Naturligtvis finns det ingen paradox här: Om information sänds på ledningarna, betyder det att det inte finns någon anslutning, men det här förhållandet är faktiskt inte galvaniskt, men optiskt. MIDI-gränssnittets ingångskrets innefattar ett par optoelektroniska anordningar. Lysdioden börjar glödande när en logisk noll sänds över kabeln och släpper ut om en logisk enhet sänds. Ljuset riktas till fotodioden, strömmen genom vilken är den starkare än den starkare den här anordningen är tänd. Signalomvandlingskedjan är som följer: elektricitet - Ljusrisk ström. På det här sättet skapas ett oemotståndligt hinder på läckagets väg av strömmar som bär störningar (värdena för dessa strömmar är inte tillräckligt för att LED-lysdioden är strålande ljus), samtidigt passerar digitala signaler helt fritt.

Standarden föreskriver att i nätverket av MIDL-enheter samtidigt kan endast en av dem vara en MIDI-meddelande sändare, och alla andra är bara mottagare. En MIDI-sändare gör att du kan ansluta till fyra mottagare. I fig. 1.4 Presenterar ett alternativ för anslutning av MIDI-enheter till ett MIDI-gränssnitt. ljudkortinstallerad i datorn.

Fikon. 1,4. Anslutande MIDI-enheter till ljudkort:

MIDI-signaler i ljudkortet Spela portkontakt

Det bör noteras att de hörbara korten vanligtvis finns det inga vanliga MIDI-kontakter. Detta beror på det faktum att dimensioner inte tillåter dem att placera dem i slitsarna på datorns bakvägg som är avsedd att säkra förlängningsbrädorna. "Halvfabrikat" av MIDI-signaler (MIDI RXD och MIDI TXD) visas på kontakterna hos slitsportkontakten (bild 1.5).

För korrekt orientering i kontaktnummer måste du överväga att kontakten visas som det skulle se observatören som sitter inne i datorn. Inte en mycket bekväm observationspunkt, men det motsvarar det som vanligtvis ges i beskrivningen av ljudkortet. Att inte förvirra dig i fig. 1.5 Vi ändrade inte riktningarna för vyn.

Fikon. 1,5. Syftet med vissa kontakter i PLAY PORT-kontakten:

De flesta kontakter är avsedda för att ansluta joysticken, men de är inte intresserade av oss nu. Var uppmärksam på följande kontakter:

• 4, 5 - ansluten till den delade ledningen i datorns strömförsörjning eller, som ibland säger de med fallet med marken (på kretsarna, indikeras denna förening med GND);
• 1, 8, 9 - ansluten till utgången +5 i datorns strömkälla;
• 15 - Vilket från de externa kretsarna ska ta emot MIDI RXD-signalen (mottagardata);
• 12 - Från vilken MIDI TXD-signalen (sändardata) avlägsnas i den externa kretsen.

För att ansluta ett ljudkort till MLDI-enheter krävs en övergångsadapterkabel som innehåller optokopplare. När du ansluter MIDI-enheter måste du hålla dig till en lätt regel: Kabeln får inte ansluta de två enheternas kontakter, det vill säga det är inte möjligt att ansluta MIDI ut ur en enhet med Midi Out Andra, även Midi in med MIDI I. Men om du oavsiktligt misstänker, kommer inget hemskt att hända: det är nödvändigt skydd i MIDI-gränssnittsschemat.

Men en kabel eller två bör sträcka mellan MLDI-enheter, beror på vilken typ av enheter det är och i vilka ändamål som de används.

Först överväga den mest troliga situationen. Antag att du köpte MIDI-tangentbordet och vill ansluta den till ljudkortet med MIDI-gränssnittet. Det är dock inget lättare, men det är nödvändigt att ta reda på vad MIDI-tangentbordet skiljer sig från det elektroniska musikinstrumentet för tangentbordet (Synthesizer). Den senare innehåller både tangentbordet och syntesblocket, därför i tillståndet av självform. Alla moderna synthesizers är utrustade med ett MIDI-gränssnitt. MIDI-tangentbordet har inte möjlighet att syntetisera ljudet. Det är endast avsett att kontrollera den externa (med avseende på det) av syntetiseraren genom MIDI-gränssnittet. Detta är framför allt det billigaste delningsalternativet för flera synthesizers. I det här fallet kan de inte ha sina egna tangentbord än och bestäms av deras relativt låga kostnader. En synthesizer som inte har sitt eget tangentbord kallas en tongenerator.

Anslutning till MIDI-tangentbordets ljudkort och MIDI-synthesizer

Låt oss gå tillbaka till frågan om att ansluta MIDI-tangentbordet till ljudkortet (bild 1.6). Det är faktiskt väldigt lätt att göra detta: Sätt i MIDI i tangentbordet i MIDI i adapterns kontakt, och den 15-poliga MIDI-adapterns kontakt ansluts med en Slot-portkontakt på ljudkortet. Midi-tangentbordet här kommer att spela rollen som MIDI-enheten, och ljudkortet är slaven.

Fikon. 1,6. Anslutande MIDI-tangentbord till ljudkarta:

Om du redan har modern, med bred funktionalitet Ljudkort och du vill exekvera musik som inte använder musen, men med en beprövad Santa-metod, som vänder igenom de vita och svarta tangenterna, är MIDI-tangentbordet en väg ut. Observera att det finns musikaliska synthesizers med tangentbord och MIDI Inter-Face. Några av dem (relativt enkla) är dyrare än MIDI-tangentbord. I utförandet och inspelningslägena kan syntetiseraren användas som ett MIDI-tangentbord. För att göra detta, utför samma anslutning som i fallet med att ansluta MIDI-tangentbordet: MIDI OUT-synthesizer för att ansluta till MIDI i Adapter-ingången.

När man spelar kompositionen kan den yttre syntetiseraren med tangentbordet användas som ett tillägg till ljudkortet och ta bort ljuden av de verktyg som saknas i ljudkortspaletten. För att implementera den här funktionen ska utgången från MIDI OUT-adaptern vara ansluten till MIDI i Synthesizer-ingången (bild 1.7).

Fikon. 1,7. Anslutningsdiagram över extern synthesizer till ljudkort:

Lösa problemet med självutflyttnings MIDI-system

Om du felaktigt väljer driftsättet för musikredigeraren, varvid föreningen enligt schemat som visas i fig. 1.7, kan orsaka en obehaglig effekt: Meddelandet som skickas från tangentbordet, som att trycka på tangenten, kommer att gå till ljudkortet och därifrån igen till syntetiseraren, och från synthesizer igen till ljudkortet ... och så obegränsat. Systemet kommer att fokusera, kommer att vara upphetsad och överbelastad. Ljud kommer att höras ointressant. Vad ska göras för att undvika det?

Från fig. 1.7 Det följer att båda enheterna och ljudkortet och syntetiseraren samtidigt visas av MIDI-mottagare och MIDI-sändare. Det är oacceptabelt. Trivial Output - Inaktivera den andra kabeln vid tidpunkten för syntetiseraren som ett MIDI-tangentbord och anslut den när du spelar inspelade tidigare melodier är extremt obekväma. Alla dessa avstängningar, anslutningar, tror mig, slutar dåligt. Det är lättare och säkrare för utrustning och din plånbok att utföra den nödvändiga omkopplingen på den logiska nivån. Detta görs eller direkt i synthesizer (strömbrytare) eller i en musikredigerare.

Det skulle emellertid vara mer korrekt att lösa slingproblemet genom att manipulera MIDI-meddelandeseläalternativen. Kärnan i ärendet är att MIDI-information som går in i enhetens inmatning (eller program, i vårt fall, sänds Cubase SX) till dess utgång. Tänk på ett klassiskt exempel när ljudkortsyntetiseraren används i samband med en extern synthesizer, som i sin tur också utför funktionerna i MIDI-tangentbordet. Slingan kommer oundvikligen att uppstå om du väljer ett spår där portar anges som I / O-portarna, fysiskt ansluten till den externa syntetiseraren. Sekvensen av den oönskade effekten av looping är:

1. Du klickar på synthesizer-tangenten, syntetiseraren reproducerar motsvarande anteckning.
2. MIDI MESSAGE TYPE ANMÄRKNING (se avsnitt 1.2.1) går in i ljudredigeraren.
3. I ljudredigeraren, tack vare reläet av MIDI-meddelanden, sänds samma meddelande till Synthesizer-ingångsporten.
4. Synthesizer, som har mottagit noten på meddelande, ut, utförs, reproducerar lämplig anteckning (meddelande, inte för första gången).
5. Synthesizer fungerar också MIDI-Messages Relay (om det är möjligt att inaktivera det och hur du gör det - se i bruksanvisningen) se därför punkt 2.

För att bryta den här kedjan bör du inaktivera reläet av MIDI-meddelanden eller i Synthesizer, eller i programmet (som regel, i musikredaktörer, är det här alternativet aktiverat som standard). I Cubase SX bör du göra det här: Öppna menyn Fil, Välj lag Preferenser.. En dialogruta öppnas Preferenser.. I ett träd, som ligger på vänster sida av fönstret, välj MIDI-filialen. På den öppnade fliken MIDI. Återställ kryssrutan MIDI THU ACTIVE. Nu kommer det inte att finnas någon looping. Du kan se till att du kan trycka på OK, varefter dialogrutan Preferenser. Stänga. Du kan också klicka på knappen. Tillämpa, fönster Preferenser. Det kommer att förbli öppet, och de ändringar som görs av dig kommer att tillämpas.

Med en byggnadsflagga MIDI THU ACTIVE Det förlorar förmågan att använda en extern synthesizer som ett MIDI-tangentbord för att styra den inbyggda ljudkortssyntetiseraren.