Midi mesajları hangi bilgileri içerir? MIDI, elektronik tip müzik aletleri arasındaki etkileşim ve veri alışverişi formatı için dijital bir ses kayıt standardıdır.

MIDI protokolünü detaylandıran bir dizi makalenin 1. Kısmı.

Neredeyse başlangıcından bu yana, Müzik Aleti Dijital Arayüzü (MIDI) protokolü, benzeri görülmemiş bir uyumluluk derecesi ile tüm elektronik müzik endüstrisi için bir standart haline geldi. Ampuller, şebeke ve telefon prizleri bile hala böyle bir uyumluluğa sahip değil. Şimdiki durum öyle ki, MIDI ile uyumlu olmayan bir elektronik müzik aleti üretilirse, dünyanın geri kalanından kopmaya mahkumdur.

MIDI'nin yirmi yıldır ezici bir başarı elde etmesinin nedeni basittir - protokol halka sunulmadan önce çok dikkatli bir şekilde tasarlanmıştır. İçinde "delik" yoktur ve donanım uygulaması ve cihaz etkileşimi gereksinimleri açıkça tanımlanmıştır ve iki şekilde yorumlanamaz. Ek olarak, MIDI tek bir şirkete ait değildir, tüm bir üreticiler derneğinin ürünüdür.

MIDI'nin ortaya çıkışının temel dayanağı, zamanın müzisyenlerinin aynı anda bir klavyeden birkaç sentezleyiciyi kontrol etme acil ihtiyacıydı. Aynı zamanda, geliştiricilerin araçların bağlantısını basitleştirmesi ve arayüzün kendisinin güvenilir ve ucuz olması gerekiyordu. Şimdi, yirmi yıl sonra güvenle söyleyebiliriz: zamanları için bu koşullar geliştiriciler tarafından ideal olarak yerine getirildi.

MIDI, bir sentezleyiciyi diğerinden kontrol etmenin basit, ucuz ve güvenilir bir yolu olarak tasarlanmıştır.

Sorular ve kafa karışıklıkları ortaya çıktığında "bu neden MIDI'de bu şekilde yapılıyor?" Ayrıca, protokolü eleştirmeden önce MIDI'nin asıl amacını hatırlamanız gerekir. MIDI, başlangıcından bu yana eleştirildi ve özellikle çok yavaş veri aktarımı ve ritmik yanlışlığı nedeniyle bugün hala eleştiriliyor. Özellikle ışıkta modern teknolojiler... Protokolün avantajları ve dezavantajları, bunların üstesinden gelme yolları ve MIDI'ye alternatifler o kadar geniş bir tartışma konusudur ki, buna ayrı bir makale ayrılacaktır.

Tüm eksikliklerine rağmen, MIDI bugün hala amacını oldukça başarılı bir şekilde yerine getiriyor. Ve sadece bu değil - protokolün kapsamı uzun zamandır sentezleyicilerin kontrolünün ötesine geçti. Birçok efekt işlemcisi, miksaj konsolu, hatta aydınlatma, piroteknik cihazlar ve duman makineleri MIDI üzerinden kontrol edilir. Kişisel bilgisayarlar ve ilgili multimedya endüstrisi hakkında ne söyleyebiliriz! Artık internetten bir MIDI dosyasını bir cep telefonu için zil sesi olarak indirmek sıralanmıştır. Yakında mutfak robotunu kontrol etmek için bir MIDI dosyası indirmek mümkün olursa şaşırmayacağım ...

MIDI öncesi dünya
60'ların ortası - geçen yüzyılın 70'lerinin başı, elektrikli müzik aletlerinin ortaya çıkış ve hızlı çiçeklenme zamanıydı. Sahnede ve stüdyoda, zaten yaygın olarak kullanılan elektro gitarlara ve elektrikli organlara temelde yeni bir müzik aleti türü - bir sentezleyici - eklendi. İlk sentezleyicilerin kurulumu, taşınması ve bakımı çok zordu, ancak müzisyenlere başka hiçbir şekilde elde edilemeyecekleri bir şey verdiler - yeni, taze sesler.

O yılların tüm sentezleyicileri monofonikti, yani bir seferde yalnızca bir nota üretebiliyorlardı. Aynı anda birkaç ses veya müzik parçası çalmak zor olmalıydı. Temel olarak, bunu yapmanın sadece iki yolu vardı: ya birden fazla sentezleyici kullanın (ve modüler sentezleyiciler söz konusu olduğunda, her ses için ayrı bir jeneratör satın alın) ya da her sesin bir kısmını çok kanallı bir kaydediciye kaydedin.

O zamanlar sentezleyiciler tamamen analogdu, tüm dahili blokları (ses üreteçleri, zarf üreteçleri, filtreler) voltaj kontrollüydü. Örneğin, bir enstrümanın ses üreteci, 1 V'luk bir voltaj uygulandığında, 100 Hz, 2 V - 200 Hz, 3 V - 400 Hz ve benzeri bir perde verebilir. Açıkçası, böyle bir cihazın harici kontrolü için sadece analog arayüz kullanılabilir. CV/Kapı olarak adlandırıldı. CV girişine notanın perdesiyle orantılı bir Kontrol Voltajı ve notanın başlatılıp kapatıldığı Gate girişine bir tetik uygulandı.

CV / Gate arayüzünün birkaç çeşidi vardı. En yaygın kullanılan seçenek Roland tarafından sunuldu. İçinde, CV voltajı, perdede bir oktav artışla 1 V arttı. Voltaj Tetikleyicisi (V-Tetikleyici) olarak adlandırılan kapı sinyali, nota basılı tutulduğu süreye eşit bir genişliğe sahip pozitif bir darbeydi. Bu varyant, Roland ile birlikte, Sequential Circuits ve ARP tarafından cihazlarında kullanıldı. Moog sentezleyicileri, S-Trigger adı verilen farklı bir Kapı türü kullandı. Diğer CV / Gate sinyal parametrelerine sahip cihazlar da vardı. Çoğu zaman, kontrol voltajı oktav başına 1,2 V oranında değişti.

Kısa bir darbe olan Tetik adlı bir sinyal de kullanıldı. Arpejatörlü birçok sentezleyicinin bu sinyaller için özel bir saat girişi vardır. Girişe bir darbe gelir gelmez arpejin bir sonraki notası tetiklendi. Birçok davul makinesi ve analog sıralayıcı, Tetik sinyalini üretti (çoğunlukla her 8. veya 16. notada bir, ancak bazen darbeler arasındaki mesafe keyfi olarak ayarlanabilir). Tetik sinyali, sentezleyicinin Kapı girişine de bağlanabilir.

CV / Gate arayüzünün ana dezavantajı, bir seferde yalnızca bir notun çıkarılmasını kontrol edebilmesiydi. Polifonik enstrümanlar, enstrümanın sahip olduğu polifonik sesler kadar çok CV / Gate arayüzüne ihtiyaç duyuyordu. Ayrıca CV/Kapı sistemlerinde icracının eylemleri hakkında bilgiler çok azdır, aslında alınan notun sadece perdesi ve alınması/çıkarılması gerçeğidir.

70'lerin ortalarında, Oberheim ilk uygun fiyatlı polifonik sentezleyici Two Voice'u piyasaya sürdü. Enstrümanın kullanımı kolaydı, yerleşik bir klavyeye, iki sesli polifoniye ve hızla güzel, zengin sesler yaratabilen karmaşık olmayan bir kontrol grubuna sahipti. Araç, öncekilerin aksine, küçük boyutlu ve kolay bir programlama yöntemine sahipti. Bundan kısa bir süre sonra, diğer şirketlerin polifonik enstrümanları ortaya çıkmaya başladı: Sıralı Devreler, Yamaha, Moog, Roland, ARP. Büyüyen elektronik müzisyenler kitlesi ile çok popüler hale geldiler.

Polifoniden sonra en önemli yenilik programlanabilir bellek olmuştur. Sentezleyici artık ön paneldeki tüm düğmelerin ve düğmelerin konumunu enstrümanın belleğinde saklamanıza izin veren ve canlı performans için yeni olanaklar sunan küçük bir bilgisayara sahiptir. Ek olarak, bilgisayar tuş vuruşlarını izledi ve çalınan notaların perdesini ses üreticilerine iletti. Bu, gelecekte dijital kontrol arayüzlerini kullanmayı mümkün kıldı.

Hafıza ortaya çıkmadan önce, her enstrümanın önceden programlanması gerekiyordu ve bir konser sırasında sadece bir ses üretebiliyordu. Bu nedenle, Keith Emerson ve Rick Wakeman gibi müzisyenlerin konserlerinde büyük klavye "rafları" görebilirsiniz. Tüm bunları konser için hazırlamak ve çalışan bir topluluk oluşturmak saatler sürdü. Hafıza müsait olduğunda, bir enstrüman birkaç ses için programlanabilir ve konser sırasında sağ bir tuşa basılarak istenilen ses seçilir.

Ama kaç farklı sentezleyici - çok fazla karakter. Bazıları harika trompet sesleri, diğerleri yaylılar ve yine bazıları özel efektler üretti. Müzisyenler her enstrümandan en iyiyi alıp tek, harika bir ses sistemi elde etmek istediler.

O zamanlar, aynı anda iki klavyeyi çalma tekniği yaygındı ve bu da katmanlı sesler yaratmayı mümkün kıldı. Örneğin, tek ve aynı parça iki elle, sağ el telleri kuvvetli bir çalgı üzerinde, sol el mükemmel bir pirinç bölüme sahip bir çalgı üzerinde çalınabilir. Oldukça zordu, sistem için kendi oynama teknikleri bile geliştirildi. belirli modeller sentezleyiciler.

Tüm bu teknikler aynı amaca hizmet etti - yeni araçlardan en iyi şekilde yararlanmak. Çeşitli sentezleyicilerin seslerini katmanlamak, performans tekniklerinden biri haline geldi, kartvizit O zamanın birçok müzisyeni.

70'lerin sonlarında, mikroişlemcilerin ucuzlaması ve entegre devrelerin seri üretiminin neden olduğu dijital elektronik, sentezleyicilerde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Birçok sentezleyici bloğu, zaman içinde kompakt, daha ucuz ve daha kararlı dijital bileşenlerden üretmek için daha karlı oldu. Doğal olarak, enstrüman yönetimi sorunu yenilenen bir güçle ortaya çıktı: analog CV / Gate arayüzleri artık yeni için uygun değildi. dijital teknolojilerşekillendirme sesi Sonuç olarak, 80'lerin başında, sentezleyiciler dijital bir arayüzle donatılmaya başlandı.

Oberheim OB-X (1981) ve Rhodes Chroma (1982) gibi aynı model ve markanın başka bir enstrümanına bağlanabilen enstrümanlar ortaya çıktı. Örneğin, Oberheim OB-X başka bir Oberheim OB-X'e bağlanabilir (toplamda üç enstrümana kadar). Bir müzisyen bunlardan birinin klavyesini çaldığında, her iki enstrüman da aynı anda ses çıkardı. Bu çok büyük bir ilerlemeydi - katmanlı sesler elde etmek için aynı klavyede çalabiliyordunuz. Ancak asıl sorun hala çözülmedi: Araçların birbirine nasıl bağlanacağı farklı üreticiler ve farklı modeller.

Örneğin Herbie Hancock bu sorunu çözmeye çalıştı. kendi başlarına... Sentezleyicilerini özel dijital arayüzlerle geliştirdi. Ve çalıştılar!

Aynı zamanda, giderek daha fazla müzisyen kendileri için kendi dijital arayüzlerini yapmak için sentezleyici üreticilerine yöneldi. Roland MC 4 Micro Composer ve Oberheim DSX gibi ilk dijital sıralayıcıların piyasaya sürülmesi, ateşe yakıt ekledi. Farklı üreticilerin enstrümanları uyumlu olsaydı, müzisyen parçaları bu sıralayıcılara "yükleyebilir" ve ardından bunları bütün bir sentezleyici grubu kullanarak çalabilir. Ama ne yazık ki...

MIDI'den kısa bir süre önce Roland, yalnızca iki sentezleyicide (Juno 60 ve Jupiter 8) ve MSQ 700 sıralayıcıda kullanılan DCB dijital arabirimini geliştirdi.DCB arabirimi, temel ses alma ve ayırma komutları sağladı.

60'lı yıllarda sentezleyicileri birbirine bağlama girişimlerinin yanı sıra, bir sentezleyiciyi bir bilgisayara bağlama girişimlerinin de yapıldığına dikkat edilmelidir. Ancak bilgisayarların muazzam maliyeti nedeniyle gözle görülür pratik sonuçlara yol açmadılar. 70'lerin sonlarında - 80'lerin başında, el sanatları veya küçük firmalar tarafından üretilen birkaç uyumsuz arayüz vardı. Sadece böyle bir geliştirici bilgisayar sistemi yazabilir yazılım onun için. Genellikle benzer sistemler Bilgisayara, ya doğrudan ses üreten (modern sanal sentezleyicilerle karşılaştırın!)

MIDI'nin doğuşu
Bu nedenle, geçen yüzyılın 80'li yıllarının başında, birçok önde gelen üretici tarafından evrensel bir arayüz oluşturma ihtiyacı gerçekleştirildi. Görev şuydu: geliştirmek dijital iletim standardı her türlü elektrikli müzik aleti arasında. Ikutaro Kakehashi (Roland Başkanı), Tom Oberheim (Oberheim) ve Dave Smith'in (Sıralı Devreler Başkanı) katıldığı bu konudaki ilk görüş alışverişi, Haziran 1981'de NAMM fuarında gerçekleşti.

Dave Smith, çalışmalarına bilgisayar ağları üzerine literatürü inceleyerek başladı. geliştirirken ağ protokolleri iki spesifikasyon hazırlandı - cihazların donanım bağlantısı ve ağ üzerinden iletilen mesajların formatı. Aynı zamanda, bilgisayarın dahili çalışması izole kaldı, diğer ağ katılımcılarına, mesajlara standarda göre tepki veren bir "kara kutu" gibi göründü. Bu yaklaşım aynı zamanda müzik aletlerinin kombinasyonu için de seçilmiştir. Sonuç olarak, cihazların iletişim dilinin cihazlarına bağımlılığından kaçınmak mümkün oldu. Bu, MIDI'nin temel ilkesidir ve o zamandan beri değişmeden kalmıştır. Protokolün, bilgisayar standartlarına göre aşırı uzun ömürlü olması onun sayesinde.

1981 sonbaharında, Smith protokolünün USI (Evrensel Sentezleyici Arayüzü) adlı ilk versiyonunu hazırlamıştı. Aynı yılın Ekim ayında, Japonya'daki bir sergide, USI'nin Japonlara sunulduğu Sequential, Roland, Korg, Yamaha ve Kawai temsilcilerinin bir toplantısı yapıldı ve Kasım ayında New York'taki AES kongresinde, Dave Smith resmi olarak spesifikasyonu sundu. Japon üreticiler o zamanlar USI'den daha zor olan kendi standartları üzerinde çalışıyorlardı.

Ocak 1982'de, NAMM fuarında, Sıralı Devreler, sentezleyici üreticilerinin çoğunun katıldığı bir toplantı düzenledi. Toplantıda, diğer Amerikan şirketlerinin çeşitli nedenlerle birleşik bir arayüzün oluşturulmasına katılmak istemedikleri ortaya çıktı. Toplantıdan sonra Sıralı Devreler ve Japon firmaları (Roland, Korg, Yamaha, Kawai) diğerlerinden bağımsız olarak birlikte çalışmaya devam etme kararı aldı. Beş ay sonra, bu uluslararası gelişmenin meyveleri Haziran NAMM fuarında sunuldu. Arayüz için resmi bir isim bulmanın zamanı geldi. USI reddedildi çünkü "evrensel" kelimesi yasal sorunlara neden olabilir. Japonlar UMII'yi (Evrensel Müzik Enstrümanı Arayüzü) önerdi. Ancak başlık aynı zamanda "evrensel" kelimesini de içerdiğinden Dave Smith, herkesin hemfikir olduğu MIDI için düzeltmeyi önerdi.

Ekim 1982'de ön MIDI spesifikasyonu tamamlandı. Aralık ayında, bir MIDI arayüzü ile donatılmış ilk sentezleyici olan Sequential Circuits Prophet 600 piyasaya sürüldü. Ocak 1983'te NAMM sergisinde Prophet 600 ve Roland Jupiter 6 MIDI aracılığıyla birbirine bağlandı. Roland JX 3 P Mart ayında, Yamaha DX 7 ise Haziran ayında çıktı.

MIDI'nin ortaya çıkmasından önce, sentezleyiciler "bir şişede" iki bileşenden oluşuyordu. İlk bileşen, aslında sesi üreten ses üretim sistemidir. İkinci bileşen, icracının eylemlerini voltaj ve akıma, yani ilk bileşenin anladığı bir dile dönüştürmek için kullanılan, genellikle bir klavye olan bir denetleyicidir. Bu sürece bir isim bile verildi - "performans dokunuşlarını kapmak".

MIDI protokolü, iki bileşen arasındaki ayrımı açıkça ortaya koydu ve aslında ilişkilerini kopardı. Herhangi bir kontrolör artık herhangi bir ses üretecini kontrol edebilir. Bu büyük bir psikolojik öneme sahipti - müzisyen, diğer elektronik cihazlarda olduğu gibi altı ay içinde modası geçmiş olacağından korkmadan gerekli ekipmanı özgürce seçebilirdi.

Firmalar MIDI üzerinde birlikte çalışsalar da pazarda hala rakiplerdi. Bu nedenle, bazı şirketler MIDI'ye kendi spesifikasyonlarını eklerken, bazı durumlarda mevcut parametreleri yanlış yorumlayarak (hem yanlış anlama yoluyla hem de kasıtlı olarak), MIDI olmayan tüm şirketler bu arayüzü eleştirdi. Aynı zamanda, MIDI ile ilişkili firmalar tüm sırları rakiplere açıklayamadı. Örneğin, Sıralı Devreler bir multitimbral enstrümanı (Six-Trak) piyasaya sürmeyi planladı ve gerekli özellikleri spesifikasyonlarda sunmayı önerdi, ancak son olarak Japon üreticilerin planlarını bilmesini istediler.

Ancak, MIDI enstrümanları üzerindeki çalışmaları koordine etmek gerekliydi ve 1983'ün ortalarında Japonya'da bir MIDI Standartlar Komitesi (JMSC) kuruldu. Aynı yılın Ağustos ayında MIDI 1.0 spesifikasyonu yayınlandı. Ayrıca 1983'te, daha sonra Uluslararası MIDI Derneği olan IMA olan Uluslararası MIDI Kullanıcıları Grubu (IMUG) kuruldu. Ancak, üreticileri değil kullanıcıları temsil ediyordu ve onları ciddi şekilde etkileyemiyordu. Bu nedenle, Haziran 1984'te MIDI Üreticileri Derneği (MMA) kuruldu.

MMA ve JMSC, tüm MIDI standardizasyon ve genişletme faaliyetlerinde ortaklaşa yer alır. Bu örgütlerin kayıtlı herhangi bir üyesi, protokole eklenmesini önerebilir, ardından oylamaya sunulacaktır.

1983 - 2003
MIDI protokolü, bilgisayar sentezi ve ses kontrolü için muazzam olanaklar açtı. Bilgisayarlar, sentezleyicileri kontrol etmenin bir aracı olarak kullanılmaya başlandı (özel algoritmalara dayalı kontrol eylemleri üreten bir sıralayıcı veya besteci programı olarak).

1984'te Jim Miller, bir MIDI sıralayıcı ve basılı notalar olan IBM PC için Kişisel Besteci'yi yayınladı. Pasaport Tasarımları ve Sıralı Devreler, aşağıdakiler için dört ve sekiz yollu sıralayıcı programlarını açıkladı. elma bilgisayarları II ve Commodore 64. Roland, davul makinelerinin ve sıralayıcıların analog teyp kaydedicilerle senkronizasyonunda devrim yaratan GR 700 MIDI gitar kontrolörü ve SBX 80 saat ve SMPTE arayüzünü piyasaya sürdü. Yamaha, ön ayarları bir MIDI Program Değişikliği mesajı ile değiştirilebilen ilk efekt işlemcisi olan D 1500 Digital Delay'i tanıttı. Emu'nun Emulator II'si MIDI, SMPTE ve bilgisayar kontrolünü ilk kez birleştirir.

1985, yerleşik MIDI bağlantı noktalarına sahip Atari bilgisayarları tarafından Avrupa pazarının ele geçirildiğini gördü. MOTU ve Opcode, Macintosh için yazılım MIDI sıralayıcıları sağlar. Aynı zamanda Yamaha, 80.000 nota hafızalı ve MIDI olaylarının listesini düzenleme yeteneğine sahip QX 1 donanım sıralayıcısını geliştiriyor. Ertesi yıl, PC bilgisayarlar pazarı fethetmeye başlar. PC için MIDI kullanan birçok program var. Lexicon, MIDI tarafından kontrol edilebilen önceden ayarlanmış parametrelere sahip ilk efekt işlemcisi olan PCM 70 Reverb'i sunar.

Protokolün kendisi de ilerliyor. Daha fazla genişleme için tasarlanmış, yeni özelliklerle zenginleştirilmiştir. Mart 1987'de MIDI Zaman Kodu eklendi (MIDI cihazlarının teyp ve SMPTE zaman kodu ile çalışan diğer ekipmanlarla etkileşimi için bir saat sinyali), Mayıs 1987'de - Sample Dump Standard (MIDI üzerinden numuneleri aktarmak için protokol). Aralık 1988'de Tüm denetleyicileri sıfırla mesajı görünür, Nisan 1990'da Banka Seçimi mesajı görünür.

1990'da Opcode, Macintosh için Studio Vision MIDI ses sıralayıcıyı piyasaya sürdü. galaksi programı- MIDI cihazlarının çok yönlü editörü / kütüphanecisi. Mayıs 1991'de protokol, Temmuz 1991'de Tüm sesler kapalı (tüm sesleri kaldır) mesajıyla - hafif ve piroteknik cihazları kontrol etmek için komutlarla MIDI Show Control ve standart MIDI dosyalarının formatı (SMF - Standart MIDI) ile yenilendi. Dosyalar) platformdan bağımsız depolama ve sıralayıcı veri alışverişi için. Ekim 1991'de, GM uyumlu cihazlar için bazı minimum gereksinimleri tanımlayan ve seslerin adları yama numaralarına atanan Genel MIDI standardı ortaya çıktı. İlk GM uyumlu Roland SC 55 Sound Canvas da ortaya çıkıyor. Opcode, Macintosh bilgisayar işletim sistemi için OMS (Opcode Music System) MIDI uzantısını yayınlar.

Aralık 1991'de, MIDI Ayar Spesifikasyonu yayınlandı - enstrümanların akordunu ince ayar yapmanın bir yolu. Ocak 1992'de MIDI protokolü nihayet kayıt stüdyosuna entegre edildi - MIDI aracılığıyla kayıt cihazlarının taşıma işlevlerini kontrol etmenizi sağlayan MIDI Makine Kontrol standardı ortaya çıktı.

Microsoft Windows 3.1'in ortaya çıkmasıyla birlikte, PC kullanıcıları işletim sistemi düzeyinde MIDI desteğine sahip oldular. Windows için Cakewalk çıktı; Daha önce Atari ve Macintosh için mevcut olan Cubase, PC'de mevcut. 1993 - multimedya patlamasının başlangıcı. PC için MIDI arabirimli ses kartları görünür. MIDI teknolojisi iki pazar sektöründe aktif olarak kullanılmaktadır: profesyonel ve amatör.

Kişisel bir bilgisayara dayalı sanal stüdyolar gelişimlerine başlar. Sanal sentezleyiciler, efekt işlemcileri ve diğer programlar MIDI aracılığıyla iletişim kurar. dış dünya(ve hatta birbirleriyle, aynı bilgisayar içinde, sanal bir MIDI kablosuyla bağlanarak).

Mayıs 1996'da, cihazda bulunan Genel MIDI yamaları setlerini kendi seslerinizle tamamlamanıza izin veren İndirilebilir Sesler (DLS) Seviye 1 özelliği yayınlandı.

Son beş yılda, MMA organizasyonu bir düzineden fazla yeni spesifikasyon yayınladı. Ocak 1998 - SMF Şarkı Sözleri Belirtimi (standart MIDI dosyalarındaki şarkı sözleri), Ocak 1999 - MIDI Ayarlama Bankası ve Döküm Uzantıları (ince ayar aletleri için yeni mesajlar) ve DLS Düzey 1 belirtim sürümü 1.1, Haziran 1999 - SMF Dil ve Ekran Uzantıları ( MIDI dosyalarında karakterlerin saklanması ve görüntülenmesi), SMF Cihaz Adı ​​ve Program Adı mesajları (bir MIDI dosyasını aynı anda birden fazla cihazda oynatma), Kasım 1999 - Genel MIDI 2.

Şubat 2000'de önerildi. yeni biçim Standart bir MIDI dosyasının ve bir DLS dosyasının verilerini tek bir dosyada birleştirmenizi sağlayan RMID. Ekim 2000'de - IEEE-1394 için MIDI Medya Uyarlama Katmanı (FireWire protokolü üzerinden MIDI mesajlarını iletme yöntemi), Ağustos 2001'de - DLS Seviye 2.1 spesifikasyonu, Kasım 2001'de - General MIDI Lite (mobil uygulamalar ve taşınabilir aletler) ve RMID formatının yerini alması önerilen XMF (genişletilebilir Müzik Formatı) spesifikasyonu.

Son ekleme (Mayıs 2002), Ölçeklenebilir Polifoni MIDI Spesifikasyonudur - aynı MIDI dosyasını mevcut polifoniye bakılmaksızın mümkün olduğunca doğru şekilde oynatmanıza izin veren bir yöntem.

Tüm bu eklemelere rağmen MIDI özelliği hala 1.0.

Temeller
MIDI, komutlar üreten bir kontrol cihazı ile bu komutları yürüten bir bağımlı cihaz arasındaki bir iletişim protokolüdür. Bu tanımı çok daraltırsak, tipik bir örnek verebiliriz: MIDI, bir icracının bir enstrümanda bir tuşa basmasına ve aynı zamanda başka bir veya hatta birkaçının sesini almasına izin verir. İcracının kontroller üzerindeki herhangi bir eylemi (tuşlara, pedallara basmak, düğmelerin konumlarını değiştirmek vb.), bir MIDI kablosu aracılığıyla diğer enstrümanlara iletilebilen komutlara dönüştürülebilir. Bu araçlar, komutları aldıklarında, kendi kontrolleri üzerinde hareket ederken olduğu gibi onları işler.

Aslında, MIDI protokolü etkileşimli cihazların kompozisyonunu belirtmez ve canlı bir icracı gerektirmez. Protokolün özü, birkaç cihazdan oluşan bir sistemde, bir cihazın (master) kontrol komutları oluşturması ve diğer tüm cihazların (slave) bu komutları yürütmesidir. Bağımlı cihazlar ses kaynaklarıysa (sentezleyiciler, ses modülleri, örnekleyiciler, davul makineleri, tek kelimeyle ton üreteçleri), ses üretimiyle ilgili komutlarla kontrol edilirler: örneğin, "birinci oktava not alın" veya "sesi 5 numaraya çevir". Bağımlı cihazlar, örneğin ses sinyali işleme gibi başka işlevleri yerine getirirse, onlar için komutlar biraz farklı olacaktır. Ancak cihaz, MIDI girişi (MIDI In) aracılığıyla kontrol komutlarını alır.

MIDI çıkışına (MIDI Çıkışı) sahip olan ve bu çıkışa kontrol komutları gönderebilen herhangi bir cihaz, bir ana cihaz olarak hareket edebilir. Ana cihazlar iki türe ayrılabilir: icracıdan doğrudan etkilenen cihazlar (örneğin, bir sentezleyici) ve önceden girilen verilere dayalı olarak otomatik olarak kontrol komutları oluşturan (sanatçının katılımı olmadan) cihazlar. İkinci tip cihaza tipik bir örnek, sıralayıcıdır.

Sıralayıcı bir teyp kaydediciye benzer, yalnızca sesi kaydetmez, komutları kontrol eder ve teybe değil, bilgisayarın belleğine (kelimenin geniş anlamıyla, bir sentezleyicinin yerleşik bilgisayarı da olabilir) . Sıralayıcı, icracının hareketlerini (performans dinamikleri, stil, vuruşlar, vb. dahil) kaydetmenize ve ardından sanki icracı tekrar enstrümana oturmuş ve aynı şeyi çalıyormuş gibi orijinal hallerinde oynatmanıza izin verir. . Ek olarak, sıralayıcıda, kayıtlı bilgileri bir teyp kaydedicide mümkün olmayan şekillerde düzenleyebilirsiniz: parçaları veya tek tek notaları transpoze edin, olayların ritmik konumunu veya sentezleyicinin rol oynayacağı tınıyı değiştirin.

MIDI protokolü sentezleyicileri kontrol etmek için geliştirildi ve içlerinde bildiğiniz gibi en önemli kontrol klavyedir. Bu nedenle, MIDI tasarımcılarının icracının eylemlerini tanımlamak için klavyeli enstrüman ilkesini seçmeleri şaşırtıcı değildir.

MIDI, belirgin bir klavye yönelimli protokoldür.

Bu, ton üretecini yalnızca klavyeden kontrol edebileceğiniz anlamına gelmez - örneğin elektronik pedler ve tüm bateri kitleri, gitar veya rüzgar kontrolörleri gibi birçok başka giriş yöntemi vardır (bunlar hakkında ayrı ayrı ve daha ayrıntılı konuşacağız). Ancak, hangi giriş aygıtı kullanılırsa kullanılsın, ondan gelen mesajlar klavye yönelimli hale dönüştürülür.

Bir klavye enstrümanı için tipik olmayan ses üretim teknikleri, yalnızca değişen derecelerde aslına uygun MIDI aracılığıyla simüle edilebilir.

komütasyon
Cihazlar MIDI'de nasıl bağlanır? Kendimizi geliştiricilerin yerinde hayal edelim. İki sentezleyicimiz var ve ikinci sentezleyicinin aynı notayı çalmasını istiyoruz, ancak bunlardan birinde bir tuşa basıldığında kendi sesiyle. Açıkçası, bunun için ilk sentezleyicide bir MIDI çıkış konektörü ve ikincisinde bir giriş MIDI konektörü yapmanız ve enstrümanları bir MIDI kablosuyla bağlamanız gerekir. Bir tuşa basıldığında, ilk sentezleyici bir not alma mesajı oluşturup bunu çıkışına göndermeli ve ikinci sentezleyici bu mesajı giriş yoluyla almalı ve sesi çalmalıdır (Şekil 3).

Müzik Aleti Dijital Arayüzü (MIDI)

"Arayüz" kelimesiyle başlayalım. Arayüz (Arayüz) - cihazların veya programların birbirleriyle etkileşime girdiği birleşik iletişim ve sinyaller sistemi.

Müzik Aleti Dijital Arayüzü (MIDI), bir müzik aleti dijital arayüzüdür. Arayüz standardı, önde gelen müzik aleti üreticileri tarafından oluşturulmuştur: Yamaha, Roland, Korg, E-mu, vb.

Donanım MIDI arayüzü ile MIDI veri formatı arasında ayrım yapın. Donanım arayüzü, mesajların kaynağını ve hedefini fiziksel olarak bağlamak için kullanılır, veri formatı MIDI mesajlarını oluşturmak, depolamak ve iletmek için kullanılır. Bölümde veri formatı ile ilgili sorunları ele alacağız. 1.2 ve şimdi MIDI arayüzünün donanım bileşenini tanıyalım.

MIDI arabirimi, bir başlat/durdur seri asenkron akım döngüsü arabirimidir.

"Başlat-durdur" ifadesi, iletilen her mesajın iletim sürecinin başladığını ("Başlat" sinyali) ve tamamlandığını ("Dur" sinyali) içermesi gerektiği anlamına gelir.

Bir seri arabirimde, ikili veriler aynı anda değil, dönüşümlü olarak (sıralı olarak) iletilir.

Arayüzün asenkron doğası, içindeki veri iletiminin başlangıcının zaman içindeki herhangi bir ana bağlı olmamasıdır. İhtiyaç duyulduğunda transfer gerçekleştirilir. Bir tuşa bastık - arayüzde bununla ilgili bir mesaj belirdi. Arayüzün verici tarafı aktif, üzerinde bir akım kaynağı ve bir anahtarlama elemanı (nihayetinde bir anahtar) var ve alıcı tarafı pasif, üzerinde sadece akım alan bir cihaz var. Akım döngüsünün prensibi, devre kesici kapanır kapanmaz, akımın kaynağın pozitif kutbundan (iletim tarafında) kablonun "düz" bağlantı iletkeni ve ardından akım üzerinden akmasıdır. batar (alıcı tarafta) ve "ters" boyunca kablo iletkeni alıcı tarafa geri döner ("kaynağın negatif kutbuna akar"). Mevcut döngü için çok fazla. Alıcıdan geçen akım, öngörülen rolünü yerine getirecektir: hassas elemanı etkinleştirecek ve bunun sonucunda gelen sinyal alıcıya kaydedilecektir.

Temel MIDI sinyal yapısı

Aktif verici, 5 mA akımla bir akım patlaması üretir. Geçerli mesaj, mantıksal bir sıfıra, akımsız bir - mantıksal birime karşılık gelir. Temel bir MIDI sinyalinin yapısı (Şekil 1.1) aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: 7 veri biti, bir (en önemli) durum biti, bir başlama biti, bir durdurma biti. Parite kontrolü yok.

Tablo bitinin sıfır değil bir olduğunu görebilirsiniz. Yani, "Dur" durumunda devrede akım akmaz. Bu çok mantıklı. Arayüz elemanlarının enerji ve kaynakları kaydedilir. Aslında, M1DI sisteminde çoğu zaman hiçbir olay meydana gelmez: ortalama olarak, bir MIDI klavye çaldığınızda duraklamaların uzunluğu bu zaman aralıklarının uzunluğundan çok daha uzundur. Doğru, sadece mesaj olmadığı için değil, aynı zamanda kırılması nedeniyle devrede akım olmayabilir. MIDI ağının hatalı bir durumunun zamanında tespiti için, özel bir test sinyalinin periyodik olarak iletilmesi sağlanır. Belirli bir süre sonra alıcı bunu tespit etmezse, bu bir arıza olarak kabul edilecek ve ardından MIDI sistemi önceden belirlenmiş bir eylem dizisi gerçekleştirecektir.

Pirinç. 1.1 Temel MIDI sinyalinin yapısı:

MIDI kanalının bant genişliği 3.125 kb/s'dir. Komutlar bir, iki ve üç bayt olabilir. İlk bayt durum baytıdır. Komutun eylemini belirler. Bunu 1-2 bayt veri takip edebilir. Durum baytının en önemli biti 1'dir ve veri baytı 0'dır.

MIDI konektörleri ve MIDI kablosu

Tam teşekküllü bir MIDI cihazının üç konektörü vardır: MIDI In (giriş), MIDI Out (çıkış) ve MIDI Thru (harici bir MIDI cihazından MIDI In'e gelen sinyalin bir kopyası, bir arabellek yoluyla MIDI Thru konektörüne yeniden iletilir. ). Tüm konektörler 5 pinlidir. Kontak 4 ve 5 - sinyal, kontak 2 - kalkan. Sinyallerin polaritesi akım kaynağına göre belirlenir: pin 4 - artı (akım pinden dışarı akar), pin 5 - eksi (akım pine akar). Bu nedenle, pin atamaları MIDI Out ve MIDI Thru konektörleri için aynıdır ve MIDI In konektörü için tersidir.

Pirinç. 1.2. MIDI kablo konektörleri için pin şeması:

Bağlantı için iki damarlı blendajlı bir kablo kullanılır. Kablonun iki ucundaki konnektörlerin bağlantısı düzdür (2-2, 4-4, 5-5). MIDI kablo konektörlerinin pin çıkış şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.2.

MIDI cihazlarını bağlama prensibi

İki MIDI cihazını bağlama prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.3. Sinyalin kaldırıldığı vericinin harici devreye olan temasına MIDI TXD (Verici Verileri) denir. Harici devreden sinyal alınması gereken alıcı pini MIDI RXD'dir (Alıcı Verileri).

Pirinç. 1.3. İki MIDI cihazını bağlama prensibi:

MIDI arayüzünün donanımıyla ilgili dikkat çekici şey, geliştiricilerin gürültü ve parazit seviyesini azaltmak için birkaç önlem sunmuş olmalarıdır. En basit, ancak oldukça etkili önlemler, MIDI cihazlarını bağlayan kabloların zorunlu olarak korunmasını içerir. Kalkan, iletkenleri parazit taşıyan elektromanyetik dalgaların girişinden koruyan bir tel örgüdür. Son olarak, kalkan, MIDI kablosunun kendisi tarafından elektromanyetik dalgaların çevreye yayılmasını önler. Ekran sayesinde, MIDI standardına uygun olarak ekranın iki MIDI cihazının muhafazalarına aynı anda elektriksel bağlantısı olmadığı için bir enstrümandan diğerine gürültü sızmaz. En önemlisi, parazit bir enstrümandan diğerine geçemez çünkü sinyal kablolarının bile MIDI mesajlarının hem vericisi hem de alıcısı ile doğrudan (galvanik derler) bağlantısı yoktur. Tabii ki burada bir paradoks yok: bilgi kablolar aracılığıyla iletiliyorsa, o zaman bir bağlantı var, ancak bu bağlantı aslında galvanik değil, optik. MIDI arayüzünün giriş devresine bir çift optoelektronik cihaz dahildir. Kablo üzerinden mantıksal sıfır iletildiğinde LED yanmaya başlar ve mantıksal sıfır iletildiğinde söner. Işık, akımın daha güçlü olduğu fotodiyota yönlendirilir, bu cihaz daha fazla aydınlatılır. Sinyal dönüşüm zinciri aşağıdaki gibidir: elektrik- hafif - elektrik akımı. Bu sayede girişim taşıyan akımların yolunda aşılmaz bir engel oluşturulur (bu akımların büyüklüğü LED'in ışık yayması için yeterli değildir), aynı zamanda dijital sinyaller tamamen serbestçe geçer.

Standart, aynı anda bir MIDI cihazları ağında, bunlardan sadece birinin MIDI mesajlarının vericisi olabileceğini ve diğerlerinin sadece alıcı olabileceğini şart koşar. Bir MIDI vericisi, dört adede kadar alıcının bağlanmasına izin verir. İncirde. 1.4, MIDI cihazlarını bir MIDI arayüzüne bağlamanın bir çeşidini gösterir ses kartı bilgisayara kurulur.

Pirinç. 1.4. MIDI aygıtlarını ses kartınıza bağlama:

Ses kartının oyun bağlantı noktası konektöründeki MIDI sinyalleri

Ses kartlarında genellikle standart MIDI konektörlerinin bulunmadığına dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, boyutların, genişletme kartlarını sabitlemek için tasarlanmış bilgisayarın arkasındaki yuvalara yerleştirilmesine izin vermemesidir. "Yarı bitmiş" MIDI sinyalleri (MIDI RXD ve MIDI TXD), oyun bağlantı noktası konektörünün pinlerine gönderilir (Şekil 1.5).

Pin numaralarında doğru yönlendirme için konektörün bilgisayar içinde oturan bir gözlemciye göründüğü gibi gösterildiği dikkate alınmalıdır. Çok uygun bir gözlem noktası değil, ancak genellikle bir ses kartının açıklamasında verilen resim tam olarak buna karşılık geliyor. Kafanızı karıştırmamak için, şek. 1.5 Bakışlarımızın yönünü değiştirmedik.

Pirinç. 1.5. Oyun bağlantı noktası konektörünün bazı pinlerinin amacı:

Kontakların çoğu bir joystick bağlamak için tasarlanmıştır, ancak şu anda bizi ilgilendirmiyorlar. Aşağıdaki kişilere dikkat edin:

• 4, 5 - bilgisayarın güç kaynağının ortak kablosuna veya bazen dedikleri gibi kasaya bağlı (şemalarda bu bağlantı GND ile gösterilir);
• 1, 8, 9 - bilgisayar güç kaynağının +5 V terminaline bağlı;
• 15 - MIDI RXD (Alıcı Verisi) sinyalini harici devrelerden hangisi almalıdır;
• 12 - MIDI TXD (Verici Verileri) sinyalinin harici devreye alındığı.

MlDI cihazlarına bir ses kartı bağlamak için optokuplör izolasyonu içeren bir adaptör kablosuna ihtiyacınız vardır. MIDI cihazlarını bağlarken basit bir kurala uymanız gerekir: kablo, iki cihazın aynı adlı konektörlerini bağlamamalıdır, yani bir cihazın MIDI Çıkışını diğerinin MIDI Çıkışına ve ayrıca MIDI'ye bağlayamazsınız. MIDI In'e girin. Ancak, yanlışlıkla bir hata yaparsanız, kötü bir şey olmaz: MIDI arabirim devresinde gerekli koruma vardır.

Ancak MlDI cihazları arasında ne tür cihazlar olduklarına ve hangi amaçlarla kullanıldığına bağlı olarak bir veya iki kablo çekilmelidir.

Önce en olası duruma bakalım. Diyelim ki bir MIDI klavye satın aldınız ve bunu MIDI arabirimini kullanarak ses kartınıza bağlamak istiyorsunuz. Hiçbir şey daha kolay değildir, ancak önce bir MIDI klavyenin bir klavye elektronik müzik aletinden (synthesizer) nasıl farklı olduğunu bulmanız gerekir. İkincisi hem klavyeyi hem de sentezleyiciyi içerir, bu nedenle sesleri bağımsız olarak şekillendirebilir. Tüm modern sentezleyiciler bir MIDI arayüzü ile donatılmıştır. Bir MIDI klavyede ses sentezleme özelliği yoktur. Yalnızca MIDI arabirimi aracılığıyla harici (onunla ilişkili olarak) bir sentezleyicinin çalışmasını kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bu, her şeyden önce, birden fazla sentezleyiciyi paylaşmak için en ucuz seçenektir. Bu durumda, nispeten düşük maliyetlerini belirleyen kendi klavyeleri olmayabilir. Kendi klavyesi olmayan bir sentezleyiciye ton üreteci denir.

Bir ses kartına bağlanma MIDI klavye ve MIDI sentezleyici

Bir MIDI klavyesini bir ses kartına bağlama sorusuna dönelim (Şekil 1.6). Aslında bunu yapmak çok basittir: adaptörün MIDI In konektörünü klavyenin MIDI Out soketine takın ve MIDI adaptörünün 15 pinli konektörünü ses kartında bulunan oyun bağlantı noktası konektörüne bağlayın. Burada MIDI klavyesi MIDI ana işlevi görecek ve ses kartı bağımlı olarak işlev görecektir.

Pirinç. 1.6. Bir MIDI klavyeyi bir ses kartına bağlama:

Zaten geniş olan modern bir tane varsa işlevsellik ses kartı ve bir fare ile değil, beyaz ve siyah tuşlarla uğraşarak, kanıtlanmış eski moda bir şekilde müzik çalmak istiyorsanız, o zaman bir MIDI klavye bir çıkış yoludur. Bir klavye ve bir MIDI arayüzü ile satışta müzik sentezleyicileri olduğunu unutmayın. Bazıları (nispeten basit) MIDI klavyelerden biraz daha pahalıdır. Sentezleyici, Performans ve Şarkı Kayıt modlarında bir MIDI klavye olarak kullanılabilir. Bunu yapmak için, bir MIDI klavye bağlama durumundakiyle aynı bağlantıyı yapın: sentezleyicinin MIDI Çıkışını adaptörün MIDI Girişine bağlayın.

Bir beste çalarken, ses kartına ek olarak klavyeli harici bir sentezleyici kullanılabilir ve ses kartı paletinde bulunmayan enstrümanların seslerini ondan çıkarabilir. Bu özelliği uygulamak için adaptörün MIDI Çıkışı, sentezleyicinin MIDI Girişine bağlanmalıdır (Şekil 1.7).

Pirinç. 1.7. Harici bir sentezleyicinin ses kartına bağlantı şeması:

Bir MIDI sisteminin kendi kendine salınım sorununu çözme

Müzik düzenleyici çalışma modu yanlış seçilirse, bağlantı Şekil 1'de gösterilen şemaya göre yapılır. 1.7, hoş olmayan bir etkiye neden olabilir: klavyeden gönderilen bir mesaj, örneğin bir tuşa basmak, ses kartına ve oradan tekrar sentezleyiciye ve sentezleyiciden ses kartına geri döner ... Ve yani sonsuza kadar. Sistem dönecek, heyecanlanacak ve yeniden başlayacak. Sesler ilginç olmayacak şekilde duyulacaktır. Bundan kaçınmak için ne yapılmalı?

Şek. 1.7 Her iki cihazın da - ses kartı ve sentezleyici - aynı anda hem MIDI alıcıları hem de MIDI vericileri olduğu sonucu çıkar. Kabul edilemez. Önemsiz çıkış yolu - sentezleyiciyi MIDI klavyesi olarak kullanırken ikinci kabloyu çıkarmak ve daha önce kaydedilmiş bir melodiyi çalarken bağlamak - son derece elverişsizdir. Bütün bu kopukluklar, bağlantılar, inanın bana, sonu kötü olacak. Donanımın ve cüzdanınızın mantıksal düzeyde gerekli geçişi yapması daha kolay ve güvenlidir. Bu, ya doğrudan sentezleyicide (Yerel Kapatma anahtarıyla) ya da müzik düzenleyicide yapılır.

Ancak MIDI mesajları için röle seçeneklerini manipüle ederek döngü problemini çözmek daha doğru olacaktır. İşin püf noktası, bir cihazın (veya bizim durumumuzda bir programın, Cubase SX'in) girişine gelen MIDI bilgisinin çıkışına iletilmesidir. Klasik bir örneği ele alalım, bir ses kartı sentezleyicisi, bir MIDI klavyesinin işlevlerini de yerine getiren harici bir sentezleyici ile birlikte kullanıldığında. Giriş/çıkış bağlantı noktaları olarak harici bir sentezleyiciye fiziksel olarak bağlı bağlantı noktalarına sahip bir iz seçerseniz, döngü kaçınılmaz olarak gerçekleşir. İstenmeyen döngü etkisinin oluşma sırası aşağıdaki gibidir:

1. Sentezleyicide bir tuşa basarsınız, sentezleyici ilgili notayı çalar.
2. Ses düzenleyiciye Note On tipinde bir MIDI mesajı (bkz. bölüm 1.2.1) gönderilir.
3. Ses düzenleyicide MIDI mesajlarının aktarılması sayesinde aynı mesaj sentezleyicinin giriş portuna iletilir.
4. Nota On mesajını alan sentezleyici, ilgili notayı çalarak bunu yerine getirir (not, bu ilk değil).
5. MIDI mesajlarının yeniden iletimi sentezleyicide de çalışır (kapatılıp kapatılamayacağı ve nasıl yapılacağı - kullanım kılavuzuna bakın), bu nedenle 2. adıma bakın.

Bu zinciri kırmak için, ya sentezleyicide ya da programda MIDI mesajlarının geçişini devre dışı bırakmalısınız (kural olarak, bu seçenek müzik editörlerinde varsayılan olarak etkindir). Cubase SX'te aşağıdaki gibi ilerleyin: menüyü açın Dosya, komutu seçin tercihler... Bir iletişim kutusu açılacaktır tercihler... Pencerenin sol tarafındaki ağaçta MIDI dalını seçin. Açılan sekmede MİDİ kutunun işaretini kaldırın MIDI Aracılığıyla Aktif... Şimdi döngü olmayacak. Bunu tıklayarak doğrulayabilirsiniz Tamam ardından iletişim kutusu tercihler kapanacak. Alternatif olarak, tıklayın Uygulamak, pencere tercihler açık kalacak ve yaptığınız değişiklikler uygulanacaktır.

İşareti kaldırıldığında MIDI Aracılığıyla Aktif bir ses kartının yerleşik sentezleyicisini kontrol etmek için bir MIDI klavyesi olarak harici bir sentezleyici kullanma yeteneği kaybolur.