В настоящее время появилось много различных периферийных устройств, подключаемых по миди-интерфейсу. И естественно, что многие начинают интересоваться: а что это вообще за такой миди-интерфейс и с чем его кушать? Многие энциклопедии дают чисто техническое объяснение, но этого часто бывает мало для общего понимания сути процесса. Многие не до конца понимают, для чего он нужен, некоторые догадываются, но не до конца, и только немногие, видевшие рождение этого формата знают, что это такое. Так что же это за зверь такой - МИДИ?

MIDI - это аббревиатура от Music Instrument Digital Interface (он же МИДИ) - цифровой протокол передачи данных между электромузыкальными инструментами (ЭМИ). ЭМИ это инструмент, звучащий в результате электронного синтеза (в народе — синтезатор).
Впервые был реализован на инструменте с фортепианной клавиатурой. Позже на этой основе появились кнопочные инструменты (электро-баяны) и некоторые духовые (флейта, саксофон).

Суть формата.

Не все знают, что формат MIDI создавался вовсе не для звукового сопровождения в играх или как способ передачи музыки между компьютерами. Изначально он был придуман для того, чтобы электромузыкальные инструменты (синтезаторы) разных производителей могли управлять звуками друг друга. А синтезаторы это ведь те же компьютеры: есть клавиатура, есть куча кнопок, есть процессор, есть генератор звука и есть приборы вывода результата (на экран и на аудиовыход). И внутри этого компьютера постоянно передаётся определённая информация от клавиатуры и управляющих кнопок в процессор и потом передаётся генератору для последующей обработки. Не вся информация передаётся генератору: есть информация от клавиатуры и регуляторов, а есть некоторая информация только для визуального графического отображения на дисплее.

Задача клавиатуры - максимально честно и качественно передать все нюансы игры на клавиатуре. Т.е. какая клавиша была нажата, сколько времени она была нажатой, с каким характером (нюансом) нажалась и как именно отпустилась, каким инструментом это всё игралось… и т.д. и т.п.
Задача генератора - всю эту информацию оперативно принять и качественно выдать на выходе.

История формата.

MIDI как отдельный протокол (пока ещё не стандарт) был задуман фирмами Roland и Sequential Circuits для своих синтезаторов.

До момента создания стандарта MIDI каждая фирма-производитель синтезаторов имела свою систему хранения всех этих данных (секвенцеры). Тогда были в моде дискеты (да и щас они ещё есть). Их объёма в 1,5 Мб (а HDD = 2 Мб) с лихвой хватало как для сохранения всех параметров регуляторов и кнопок, так и для полноценного хранения информации о целых композициях, сыгранных на этом синтезаторе. В целом на одну дискету можно было поместить до 30 отдельных полномасштабных композиций.

Но вся проблема оказалась в том, что эта информация читалась только на том синтезаторе, на котором она и была создана. Даже в рамках одной фирмы её синтезаторы имели различные, несовместимые между собой, системы хранения данных.. Т.е. определённой системы как стандарта ещё не было, и каждый производитель придумывал свои фишки и особенности. И поэтому когда ломался синтезатор, или надо было срочно менять его на другой (например, на концерте), информация со старого не читалась в новом.

В 80-х годах эта проблема выросла достаточно сильно: многие музыканты были вынуждены покупать синтезаторы разных фирм только из-за пары фишек на их синтезаторе, возить всё это хозяйство становилось накладно, каждый синтезатор (а тогда они были ещё аналоговыми) были каждый размером с холодильник, а подключения перед концертами больше походили на фронтовые бои с выжившими и побеждёнными…

Тогда ведущие производители Roland, Sequential Circuits,Yamaha и Oberheim собрались и договорились о некоторых стандартах в плане формата сохранения данных. Так появился General MIDI первого поколения (GM1). Был создан типовой генератор и типовой протокол передачи данных для этого генератора. И теперь синтезатор с аббревиатурой GM мог уже более-менее сыграть то, что было сделано на другом GM-совместимом синтезаторе. В силу тогдашнего ограничения пропускной способности IBM PC компьютеров в данный стандарт вошло описание 2 банков звуков в 8 категориях по 8 инструментов в каждой (всего 128 стандартных звуков), и 127 контроллеров для каждого инструмента (громкость, панорама, эффект и т.д) со шкалой от 0 до 127. Но на деле этих контроллеров оказалось не более 20ти: остальные ячейки остались незанятыми (т.е. при передаче определённого сигнала в эти ячейки ничего не происходило).

Первая звуковая карта для PC компьютера была разработана фирмой Roland и называлась MPU-401 (MPU — Music Processing Unit). Этот интерфейс стал стандартом для подобного рода устройств на долгие годы и остается таковым и по сей день. В любой современной звуковой карте поддерживается режим эмуляции MPU-401. Если у вас Windows, то в «Информации о системе» в разделе «Звуковые, Видео и Игровые Контроллеры» вы наверняка найдете для своей звуковой карты эмуляцию MPU-401.

В 1988 году по предложению фирмы Opcode был принят формат Standard MIDI File (SMF) для полной совместимости синтезаторов с компьютерами. Этот файл с расширениями.mid или.smf и есть тот самый стандартный МИДИ файл . Модифицированная его версия используется для передачи букв и слов (то есть содержит и музыку и текст к ней), и имеет расширение.kar поскольку такие файлы широко используются в караоке.

Для поддержания стандарта и его дальнейшего расширения была учреждена независимая организация - MIDI Manufacturer’s Association (MMA). Позже, с развитием компьютерных технологий, в 1998 году стандарт General MIDI был доработан до 2 поколения. В новом стандарте расширили полифонию и палитру доступных инструментов до 256, добавили ряд новых контроллеров. С тех пор, для совместимости синтезаторов и появившихся компьютеров, в звуковые карты последних стали ставить банки звуков стандарта GM1 и GM2. Так стало возможным без самого синтезатора прослушать на компьютере то, что было сочинено на синтезаторе. Качество звуков стандарта GM естественно было далеко (и сейчас уже очень далеко) от реального звука, но тогда это было лучше, чем совсем ничего.

Возможности этого стандарта всё-таки не совсем удовлетворяли запросам многих производителей: у многих были свои фишки и маркетинговые ходы для своих покупателей. Так у Yamaha появился XG (Xtended General, по сути добавленный к GM ряд фирменных ямаховских звуков и улучшенная их обработка) и такой же фирменный GS (General Synth) у Roland. Таким образом формат GM формально был соблюдён: во многих синтезаторах Yamaha игрались дискеты от Roland. И наоборот.
Но с родным форматом XG (GS) звук был лучше. Так фирмы привязывали своих покупателей к продукции только своей фирмы.

Технологии.

В 90-е годы некоторые производители поняли, что технология MIDI применима не только к ЭМИ:
во-первых, клавиатура может быть не только аналогичной музыкальному инструменту, но и любой другой (в том числе, компьютерной). Так появились многочисленные контроллеры, пады (как ручные, так и ножные), электронные ударные установки, семплеры, секвенсеры…
во-вторых, оказалось, что через MIDI можно передавать не только информацию от клавиатуры к генератору, но и любую другую техническую информацию для совершенно разных устройств. Так, вдобавок к разъёмам IN и OUT, добавился «транзитный» разъём THRU, через который можно было передать информацию с первого синтезатора третьему синтезатору через второй транзитом. Т.е. можно было к двум синтезаторам подключить третий, который реагировал только на команды, предназначенные именно для него. Первые два синтезатора на них не реагировали.

Технически MIDI представляет собой последовательный интерфейс передачи данных со скоростью 32,25 килобод. Используются 5-контактные DIN-разъемы и экранированный кабель с двумя проводниками. На большинстве современных синтезаторов существует три MIDI-порта - IN, OUT и THRU.

Назначение первых двух понятно из названия (вход и выход), на порт THRU (от английского through, через) в неизменном виде подается информация, приходящая на вход (IN) устройства. Это позволяет каскадировать приборы один за другим.

По одному физическому MIDI-соединению передается 16 «виртуальных» MIDI-каналов. На синтезаторе для каждого из MIDI-каналов устанавливается нужный тембр и инструмент может играть одновременно разные музыкальные партии (каждая на отдельном канале) несколькими звуками.

Для того чтобы некоторая нота зазвучала на определенном MIDI-канале, синтезатор должен получить сообщение «Note On». Оно состоит из трех байтов - в первом кодируется тип сообщения (Note On) и номер канала (0-15), во втором высота ноты (128 ступеней по полтона), а в третьем громкость взятой ноты (тоже 128 ступеней). Почти такое же сообщение (только с типом Note Off) необходимо для того, чтобы инструмент прекратил воспроизводить данную ноту. Такая простая организация позволяет довольно эффективно использовать не очень высокую пропускную способность MIDI, при этом иметь до 16 каналов в одном последовательном интерфейсе. Из-за «последовательности» в MIDI невозможно сделать так, чтобы две ноты звучали абсолютно одновременно. Однако задержки между одновременно взятыми нотами в аккорде минимальны (единицы миллисекунд) и становятся заметны только в очень насыщенных произведениях.

Кроме команд «Note On» и «Note Off» в MIDI предусмотрено множество других сообщений. Прежде всего это контроллеры, с их помощью можно в реальном времени изменять звучание тембра (если последний это поддерживает). Например, можно плавно менять высоту взятой ноты, создавать эффект вибрато и делать множество других вещей. Вообще живучесть MIDI (почти 30 лет) объясняется тем, что разработчики заложили в стандарт возможности к расширению. В MIDI существует множество не стандартизированных команд, которые каждый производитель может использовать по своему усмотрению (при этом не понимающий этих команд прибор их просто проигнорирует или передаст третьему через THRU), а кроме того до сих пор возможно расширение формата при помощи стандартизации новых команд по предложению производителей (этим и занимается MMA в настоящее время). Сейчас формат MIDI используется не только по своему прямому назначению (игра на синтезаторах), но и во многих смежных областях, таких как синхронизация аудио/видеоустройств и даже управление световыми эффектами (DMX технологии).

Бум подобного подключения синтезаторов между собой пришёлся на пик творчества Жана Мишеля Жарра: именно он впервые в мире смог подключить (и запрограммировать) более 10 синтезаторов в одну MIDI-цепь, где каждый из синтезаторов имел свою чётко написанную программу включения/выключения заданных параметров в заданное время (т.е. мог менять звук на синтезаторе в заданное время без вмешательства со стороны исполнителя: последний мог спокойно продолжать играть на инструменте, только уже другим звуком и с другими параметрами.
Тогда многие поняли, что за миди-технологией большое будущее: ведь только эта технология на зарождавшихся тогда свето-звуковых шоу могла точно, секунда в секунду, поменять звук на синтезаторе и сдетонировать залп фейерверка и ещё много чего сделать в эту секунду. Что практически невозможно сделать вживую, живым оператором.

Перспективы.

В настоящее время на рынке миди-устройств наблюдается всё более и более глубокое разделение по классам:
1. появились отдельные миди-клавиатуры (как фортепианного типа, так и баянного), это те же синтезаторы, только без встроенного генератора, с различным количеством всевозможных регулировок и механикой, от обычной до максимально приближенной к реальности (молоточковая клавиатура и прочие фишки),
2. появились отдельные миди-интерфейсы, призванные обеспечить совместимость форматов USB-to-MIDI и передачу информации от одного устройства в другой (компьютер) и обратно,
3. появились звуковые модули (тот же синтезатор, только без клавиатуры) с огромными библиотеками звуков и с возможностью размещения модуля в студийной рэковой стойке,
4. появились многочисленные миди-контроллеры (тот же синтезатор, только без клавиатуры и генератора), призванные облегчить жизнь оператора и имеющие возможность аппаратной регулировки практически любого параметра звукового модуля (№3) либо компьютерного звукового редактора (DAW),
5. появились драм-машины (разновидность того же синтезатора, только с клавиатурой в виде падов (pad) и набором семплов),
6. появились сэмплеры (бывшие секвенсоры), позволяющие запрограммировать на любую клавишу любой звук, реально записанный с оригинала (звуки природы, людей, машин, реальных музыкальных инструментов),
7. появились электронные барабанные установки (сочетание падов и миди-контроллера с генератором)
8. появились мобильные миди-рекордеры (те же секвенсоры) - приборы для совместной работы с клавиатурами (№1), контроллерами (№4) и модулями (№3) , записывающие в своей памяти в реальном времени всю историю манипуляций с клавиатуры и регуляторов, с целью сохранения/редакции и повторного использования/воспроизведения, но уже без исполнителя и без участия компьютера…

Настоящее.

Сегодня самое большое распространение технология MIDI получила в живых концертах, в виде отдельных семплеров. Например, активно использует семплеры группа Linkin Park. С помощью семплера многие барабанщики сейчас могут сыграть любым звуком, который можно заранее загрузить в семплер. Суть проста: к пластику каждого барабана крепится миди-триггер, который при ударе по пластику передаёт сигнал семплеру. В итоге получается два звука - звук самого пластика и звук из семплера. Смесь этих звуков может дать фантастические краски и драйв, чем многие барабанщики и пользуются повсеместно (и так же скрывают истинную природу звучания барабанов на концерте). Точно так же можно говорить и о гитаристах: миди-триггеры на гитаре уже не редкость. Да и педаль не нужно так часто нажимать для переключения звука: если смена этого звука запрограммирована заранее в тайм-коде звучащей композиции, то семплер может сам переключить нужный звук в нужное время в нужном месте. Именно благодаря технологии МИДИ сейчас стали возможны потрясающие и грандиозные свето-звуковые шоу многих исполнителей…

Сейчас при прямом подключении устройств к компьютеру наличие разъёмов именно MIDI абсолютно не обязательно: эти миди-сигналы спокойно можно передавать и через обычную шину USB, что ещё более удобно. Тем более что сейчас подобных миди-устройств с USB выпускается довольно много. Хотя при подключении двух независимых совместимых устройств, наличие родных миди-разъёмов пока обязательно.

Ошибки.

Самая распространённая ошибка многих пользователей - они пытаются подключить аудио-аппаратуру между собой через миди-разъёмы, не понимая, что звук (потоковое аудио) никаким образом не может передаваться по миди-каналу. По миди передаётся ТОЛЬКО ИНФОРМАЦИЯ о нажатом (повёрнутом) контроллере. Миди это не оцифрованный звук, это набор стандартизированных команд для генератора.

Точно так же бессмысленно говорить о «плохом или хорошем звучании миди-музыки». MIDI-файл - не музыка, это набор команд по управлению электронными музыкальными инструментами и ничего более. Вспомним классический духовой орган. Здесь исполнитель посредством сложнейшей механики управляет подачей воздуха в комбинации звучащих труб. MIDI - электронный аналог такой механики. Это просто инструмент, при помощи которого исполнитель реализует свои замыслы. Поэтому совершенно бессмысленно говорить о качестве MIDI в плане музыки, имеет место лишь разговор о возможностях управления, предоставляемого этим цифровым интерфейсом.

Сейчас для реализации всех возможностей технологии миди в домашней студии достаточно 4 вещей:
1) компьютер с установленным редактором (DAW) и VST-плагинами,
2) миди-интерфейс, который может быть в звуковой карте (PCI, USB, FireWire), либо реализован на шине USB (отдельный кабель),
3) миди-контроллер для управления DAW (чтобы многочисленные регуляторы не крутить мышкой) тоже бывает на USB-шине,
4) миди-клавиатура, обычно фортепианного типа, для наигрывания мелодий (рисовать мелодию мышкой не очень удобно).

Дополнительно можно подключить электронные ударные, либо драм-машину, либо отдельный звуковой модуль и управлять ими по миди.
Функционал и ценовой диапазон современных миди-устройств поражает воображение: от обычного кабеля до монстра …

Практические примеры и настройки будут в

Что такое MIDI, и чем такие файлы отличаются от Wave-файлов

Что такое MIDI

Стандарт MIDI (акроним от Musical Instruments Digital Interface, в буквальном переводе - цифровой интерфейс музыкальных инструментов) представляет собой «язык», на котором «общаются» MIDI-совместимые устройства. Иными словами, этот стандарт описывает определённые сообщения (двоичные команды), которыми могут обмениваться различные MIDI-устройства.

Ключевой особенностью интерфейса MIDI является то, что с его помощью устройства обмениваются именно логическими командами, и никакого отношения к передаче звука как такового MIDI не имеет .

Пример Рассмотрим взаимодействие двух устройств: MIDI-клавиатуры и синтезатора звуков. При нажатии на MIDI-клавиатуре клавиши, соответствующей, к примеру, ноте ЛЯ третьей октавы, MIDI-клавиатура даст синтезатору команду «начать воспроизведение ноты ЛЯ третьей октавы». Когда клавиша будет отпущена, клавиатура, послав другое сообщение, прикажет синтезатору прекратить воспроизведение ноты ЛЯ третьей октавы. При этом звук, издаваемый синтезатором, будет различаться в зависимости от конкретной последнего и его настроек. По MIDI же, подчеркну, передаются только команды и никакого звука.

Следует заметить, что потенциальная сфера применения MIDI не ограничивается только музыкальными инструментами. С таким же успехом можно управлять, например, светомузыкальным оборудованием, а при большом желании - даже промышленными роботами. :)

Очевидно, любая последовательность MIDI-сообщений может быть сохранена в виде обычного файла. Один из форматов хранения последовательностей MIDI-сообщений (SMF - Standard MIDI File) также регламентируется стандартом.

Модификации MIDI

Существует ряд модификаций стандарта MIDI:

• GM (General MIDI),
• GS (General Standard),
• XG (eXtended General).

Каждая из них, помимо основных MIDI-сообщений (одно из которых рассмотрено в примере чуть выше), описывает количество и конкретный набор инструментов (тембров), которые обязательно должны поддерживаться устройством, совместимым соответственно с GM, GS или XG. Фактически эта характеристика имеет смысл только применительно к синтезаторам звуков и означает, что синтезатор с поддержкой, например, GM должен уметь воспроизводить звук любого из 128 предусмотренных спецификацией инструментов. Каждому инструменту соответствует строго определённый номер. Кроме того, MIDI-устройства должны обладать строго определённым количеством независимых MIDI-каналов, каждому из которых может быть назначен свой тебмр и соответствовать собственная последовательность MIDI-событий. Смена тембра, аналогично началу и окончанию воспроизведения ноты, производится также после получения MIDI-синтезатором уникального MIDI-сообщения. Таким образом, обеспечивается схожее звучание одного и того же MIDI-файла на разных MIDI-синтезаторах с поддержкой одного и того же стандарта.

Например, любой синтезатор с поддержкой GM обладает следующими возможностями: 16 каналов, каждому из которых может быть назначен собственный тембр (инструмент). Выбрать тембр можно произвольным образом по его номеру из совокупности определённых стандартом GM тембров, включающих 128 как живых, так и синтезированных инструментов, куда входят фортепиано, гитара, струнные, флейта и др. Кроме того, можно использовать как минимум один набор ударных звуков.

Предусмотрен также ряд так называемых MIDI-контроллеров, позволяющих влиять на характер звучания воспроизводимой синтезатором музыки: например, при помощи серии событий контроллера Pitch можно плавно или резко (зависит от вашего желания и целей) изменять высоту звука, при помощи контроллера Expression - изменять громкость звучания на каждом из 16-ти каналов в отдельности, с помощью контроллера Pan устанавливать любой сдвиг MIDI-канала в стереопанораме и т. д. Существуют также контроллеры, не оговорённые стандартом и являющиеся специфичными для отдельных моделей синтезаторов, однако их использование чревато несовместимостью с другими MIDI-устройствами, которые попросту «не поймут» незнакомые команды.

Бытует мнение, что GS является расширением GM, а XG является расширением GS. Это не вполне соответветствует действительности, поскольку стандарты эти различаются не только количеством инструментов и контроллеров, но и форматом некоторых MIDI-сообщений. Это приводит к тому, что MIDI-файлы, созданные с использованием набора команд XG, могут некорректно вопроизводиться на GS- или GM-устройстве. В частности, может случиться так, что барабанные партии будут воспроизводиться тембром фортепиано, что превратит музыку в какофонию. Наиболее универсальным и совместимым является GM, т. е. MIDI-файл, созданный с использованием GM, будет воспроизводиться корректно и на GS- и на XG-синтезаторах.

Отличия формата MIDI от формата Wave

В свете вышесказанного нетрудно догадаться, что MIDI-формат принципиальным образом отличается от формата Wave, поскольку предназначен для хранения данных совершенно иного типа и не предназначен для хранения звука, являясь по сути лишь способом представления нотных партитур в цифровом (двоичном) виде. Таким образом, и прямое преобразование файлов в формате MIDI в файлы формата Wave и ему подобных (включая MP3) невозможно .

Проблемы качества звучания MIDI-файлов

Характер звучания результата синтеза может различаться весьма существенно при использовании различных синтезаторов. В этой связи полезно будет рассмотреть основные из существующих типов синтеза звука, к каковым можно отнести:

• собственно синтез по неким математическим зависимостям;
• Wave-синтез (сэмплирование), т. е. синтез звука на основе заранее оцифрованных звуковых фрагментов (сэмплов).

Эпоха звука на персональных компьютерах началась с синтезаторов, основанных на первом типе синтеза. Его особенностью является необходимость в вычислительном устройстве с весьма высокой производительностью, поскольку синтез качественных звуков происходит по довольно сложным формулам. Очевидно, поэтому в то время (хотя было это всего несколько лет назад) для синтеза звука использовались простейшие математические зависимости с минимальным количеством дополнительных гармоник, обогащающих звучание, что, в свою очередь, исключительно пагубно сказывалось на качестве звучания и реализме синтезируемых звуков в целом и MIDI-музыке на компьютере в частности.

Несколько позднее был разработан новый, гораздо более эффективный метод - Wave-синтез, который и используется в подавляющем большинстве современных синтезаторов. Принцип, лежащий в его основе, достаточно прост: заранее оцифрованные звуковые фрагменты просто воспроизводятся на разной скорости, что и позволяет получать звуки разной высоты. Задача отвечающего за синтез процессора в этом случае несоизмеримо проще, нежели при синтезе звуковых волн по сложным зависимостям. Качество же результирующего звука при этом определяется, главным образом, качеством исходного звукового фрагмента, которое может быть сколь угодно высоким. Синтезаторы, работающие по описанному принципу, называют сэмплерами (от англ. sampler), а используемые в качестве основы для синтеза звуковые фрагменты - сэмплами (samples).

До относительно недавнего времени сэмплеры были доступны немногим в силу их дороговизны - отчасти из-за необходимости в большом количестве оперативной памяти для мгновенного доступа к сэмплам без ощутимых задержек при живом исполнении произведения музыкантом. Поэтому в компьютерах многих желающих заниматься музыкой (включая многих из нас с вами) поселились звуковые платы со встроенными сэмплерами, по возможностям, к сожалению, существенно уступающими профессиональным сэмплерам. Качество звуков, используемых в разных моделях звуковых плат от разных производителей, сильно различалось и при этом было довольно низким.

Улучшение качества звучания MIDI-файлов

Одной из попыток решить проблему низкого качества MIDI-музыки на компьютере стали программные синтезаторы, работающие по принципу Wave-синтеза. Однако реально использовать их можно было только при прослушивании заранее подготовленных MIDI-файлов, для чего они, собственно, и создавались. При попытках же живого исполнения музыки с использованием тембров такого синтезатора наблюдалась существенная задержка между моментом нажатия клавиши на MIDI-клавиатуре и появлением соответствующего звука. Кроме того, тембры нельзя было заменять. Поэтому желающие более-менее серьёзно заниматься музыкой на компьютере устанавливали довольно дорогостоящие звуковые платы, обладающие синтезатором с очень качественными (но, к сожалению, опять же «вшитыми») тебрами, либо платы с возможностью использования произвольных тембров путём их загрузки в собственную оперативную память звуковой карты, т. е. по сути сэмплеры. Это, разумеется, способствовало поднятию качества звучания MIDI-музыки на новый уровень.

В последнее время широкое распространение получили программные сэмплеры с исключительно небольшим (что достигнуто использованием передовых алгоритмов и интерфейсов вроде ASIO) временем задержки, предоставляющие практически все возможности аппаратных сэмплеров и обладающие, кроме того, гораздо большей гибкостью и удобством в использовании по сравнению с последними за счёт возможности обновления и тесной интеграции с программными MIDI-секвенсорами, используемыми для работы с музыкой посредством MIDI (записи, редактирования MIDI-партий и проч.). Будущее в области создания музыки на компьютере, несомненно, именно за программными сэмплерами.

Примечательно, что понятие банка звуков (т. е. набора сэмплов, представляющих собой тембры для одного из рассмотренных стандартов MIDI), к которому мы все так привыкли, практически неактуально в отношении серьёзных сэмплеров - будь то аппаратные или программные. Более того, в этом плане и воспроизведение MIDI-файлов также несколько теряет смысл. Ведь загрузить можно абсолютно произвольный сэмпл, и совершенно незачем ограничиваться рамками жёсткого перечня GM-тембров. Но именно жёсткий перечень лежит в основе MIDI-стандартов GM, GS, XG.

Вероятно, здесь и находится грань, разделяющая слушателя и музыканта - у них просто разные цели. И если для слушателя на одном из первых мест универсальность, присущая конкретным стандартам, то для музыканта целью является результат, максимально качественный, максимально соответствующий его творческим замыслам. Последнее невозможно без точного подбора уникального сочетания инструментов, что недостижимо в рамках, к примеру, GM хотя бы потому, что звуки разных GM-совместимых синтезаторов различаются. В руках же музыканта MIDI - исключительно мощное орудие существенно большего масштаба, фундамент для реализации самых разнообразных творческий идей, язык для плодотворного общения его инструментов.

Глава 4 Интерфейс MIDI

MIDI расшифровывается как Musical Instruments Digital Interface (Цифровой интерфейс музыкальных инструментов). Это стандартный цифровой интерфейс обмена данными между электронными музыкальными инструментами. По MIDI передается не сам звуковой сигнал, а различные управляющие сигналы: нажатие и отпускание клавиши, сила удара по клавише, громкость, вибрато, плавное изменение высоты звука, а также – для обеспечения синхронизации – информация о времени (тайм-коды, коды времени) и даже цифровая звуковая информация (семплы) и т. п. Простейший случай использования MIDI – генерация главным устройством (MIDI-секвенсором) управляющих команд и передача их в управляемое устройство (чаще всего синтезатор). Сигналы передаются как цифровая последовательность, разбитая на байты. В отличие от цифровой записи звуковой информации запись MIDI-последовательности чзанимает небольшой объем памяти. Отдельное MlDl-сообщение обычно состоит из одного, двух или трех байтов (кроме исключительных системных сообщений). Когда вы берете на клавиатуре или слушаете записанный в секвенсор аккорд, все ноты аккорда передаются и воспроизводятся по очереди. Однако мы слышим цельный аккорд, так как достаточно высока скорость передачи команд. На слух запаздывание звуков незаметно, и MIDI-интерфейс способен передать подавляющее большинство нюансов игры музыканта.

Для одновременного управления мультитембровыми музыкальными инструментами и другими устройствами, поддерживающими связь по MIDI-протоколу, используется система MlDl-каналов. Считается, что каждое MIDI-сообщение передается по одному из шестнадцати MIDI-каналов и каждому каналу может быть задан свой инструмент или тембр. Информация о MIDI-канале содержится в младших четырех битах первого байта MIDI-сообщения.

Среди всего многообразия MIDI-сообщений можно выделить те, которые передаются только по своему MIDI-каналу. Это Channel Messages (Сообщения канала): команды Note On (Взять ноту) и Note Off (Отпустить), различные MIDI-контроллеры, команды переключения звуков и смены режимов Program Change (Смена программы). Помимо этого, существуют сообщения, которые передаются без привязки к конкретным каналам – System Messages (Системные сообщения). Это System Real Time Messages (Сообщения реального времени): Timing Clock (MIDI-системная тактовая частота), ряд других команд, служащих для поддержания стабильной работы системы, и System Exclusive Messages (Исключительные системные сообщения) – обособленная от всех остальных группа MIDI-сообщений.

Первоначальным назначением MIDI была возможность управления сразу несколькими инструментами с клавиатуры одного инструмента. Сейчас большое распространение получили MlDl-секвенсоры, или просто секвенсоры – устройства или программы, позволяющие записывать музыкальную пьесу как последовательность MIDI-сообщений. Воспроизводя ее впоследствии с применением тех же самых устройств, с которых велась запись, мы получим идентичный звуковой результат.

MIDI-каналы и каналы секвенсора – это не одно и то же. Обычно секвенсорные каналы называют треками. MIDI-каналов всего 16, а виртуальных секвенсорных, как правило, значительно больше, поэтому несколько секвенсорных треков можно направить по одному MIDI-каналу. Это может быть полезно, например, для переключения с одной записанной партии на другую или для «забивки» барабанов, когда необходимо каждый ударный инструмент пустить по своему треку и при этом не занимать дефицитные MIDI-каналы.

В последнее время получил распространение также стандарт General MIDI. Он предполагает, что в музыкальных устройствах различных производителей сходные по звучанию тембры имеют одинаковые номера. Например, обычный рояль – тембр № 1, литавры – тембр № 49, и т. д. Таким образом, если имеется MIDI-последовательность, записанная на General MIDI-устройствах, ее можно воспроизводить на любых устройствах, поддерживающих этот стандарт. Звуковой результат при этом будет лишь незначительно отличаться от исходного материала.

Итак, чисто технически MIDI – это последовательный интерфейс. Но при работе с MIDI удобнее представлять эту систему в «параллельном» виде, то есть в виде одновременно существующих шестнадцати каналов.

Из книги Время - деньги. Создание команды разработчиков программного обеспечения автора Салливан Эд

Из книги Музыкальный центр на компьютере автора Леонтьев Виталий Петрович

MIDI-клавиатура Мы как-то редко задумываемся о том, что любой домашний компьютер, снабженный более-менее приличной звуковой платой, таит в себе возможности профессиональной музыкальной студии.И правда – в разделе, посвященном звуковым платам, мы уже писали об их умении

Из книги Linux для пользователя автора Костромин Виктор Алексеевич

Глава 7. Графический интерфейс Хотя Linux представляет собой очень мощную и развитую операционную систему, но, если работать с ней только через интерфейс командной строки, она довольно трудна в обращении и "недружелюбна" к пользователю. Все необходимые операции выполняются

Из книги Sound Forge 9 автора Квинт Игорь

Синтез звука и формат MIDI До настоящего момента речь шла об оцифровке и обработке реального звука, получаемого и записываемого с различных источников. Существует и совершенно иная задача – создание (синтез) звука на компьютере. Синтезатор – это набор управляемых

Из книги ArchiCAD 11 автора Днепров Александр Г

Глава 2 Интерфейс Sound Forge 9.0 Устройство главного окна программыОкна рабочей областиПанели инструментовЭлементы управленияИспользование мыши и горячих клавишВеликое множество инструментов и функций, которыми располагает программа Sound Forge, требует удобного

Из книги 3ds Max 2008 автора Верстак Владимир Антонович

Работа с MIDI Как известно, Sound Forge предназначена для работы с цифровым звуком, однако программа содержит также некоторые дополнительные MIDI-функции, которые могут пригодиться в работе над звуком. Например, можно заставить приложение работать в качестве устройства

Из книги Adobe InDesign CS3 автора Завгородний Владимир

Глава 2 Интерфейс ArchiCAD 11 Меню Панели инструментов Палитры Настройка рабочей среды Система помощиЛюбая программа, какие бы мощные и замечательные «внутренние» функции она ни имела, не будет оценена по достоинству, если в ней отсутствуют удобные средства

Из книги Первые шаги с Windows 7. Руководство для начинающих автора Колисниченко Денис Н.

Глава 1 Интерфейс программы Элементы интерфейса Подключаемые модули Настройка программыЗнакомство с такой сложной и объемной программой, как 3ds Max 2008, логично начать с изучения ее интерфейса и возможностей. Глубокое знание приложения существенно облегчают

Из книги 3ds Max 2008 на 100 % автора Верстак Владимир Антонович

Глава 6 Установка и интерфейс программы Прежде всего, для работы с программой Adobe InDesign нам потребуется сама программа Adobe InDesign. Тем из наших читателей, у которых на компьютере программа уже установлена, повезло, и они могут с чистой совестью пропустить эту главу.Вместе с

Из книги Компьютерная обработка звука автора Загуменнов Александр Петрович

Глава 3 Интерфейс пользователя 3.1. О чем эта глава? Наверное, нет такого пользователя компьютера, который бы не умел работать с Windows. Что ни говори, а Windows стала настоящим стандартом дефакто на пользовательских компьютерах (я говорю об обычных компьютерах, а не о

Из книги FictionBook Editor V 2.66 Руководство автора Izekbis

Глава 1 Интерфейс программы? Элементы интерфейса? Подключаемые модули? Настройка программыПочему важно изучение интерфейса программы? Интерфейс обеспечивает доступ к управлению всеми возможностями приложения. Многие пользователи, пренебрегая его изучением,

Из книги автора

Редактирование MIDI-партитуры в программе-секвенсоре В простейших программах возможности редактирования MIDI-партитуры сводятся к назначению инструментов на каждую записывающую дорожку и определению их относительной громкости, а также пространственной локализации. Если

Из книги автора

Стандарт General MIDI General MIDI (Обобщенный MIDI), или просто GM, – это результат соглашения между производителями MIDI-оборудования, в соответствии с которым любой совместимый с General MIDI инструмент должен отвечать неким минимальным требованиям, перечисленным ниже.Должна быть

Из книги автора

Глава 7 Объединение аудио и MIDI Итак, мы знаем, что MIDI-секвенции и аудиозапись реального звука – это два совершенно различных вида представления звука, за которые – что самое главное – отвечают разные устройства. Нельзя сделать запись в формате MIDI на магнитофон

Из книги автора

Исключительно MIDI http://www.midi.ru – содружество российских midi-сайтов MIDI.RU. Авторская MIDI-музыка, тексты популярных песен, все о караоке, христианская MIDI-музыка, клуб музыкальных MIDI-страниц, музыкальные компьютерные программы, музыка из фильмов, музыкальные

Что такое MIDI.

Вначале о том, что такое MIDI. Большинство людей знакомы с этими четырьмя буквами как с "форматом файлов" для веселых мелодий к мобильным телефонам. MIDI расшифровывается как Musical Instrument Digital Interface. Это протокол, или способ обмена данными между устройствами (либо программами), поддерживающими этот протокол. Что за данные? Эти данные называются MIDI-сообщениями. Они содержат в себе ноты, а также дополнительные сведения о них - инструмент, громкость и другие.

Допустим, проигрыватель в мобилке считывает MIDI-файл и передает из него данные на простенький синтезатор, встроенный в мобильник. А синтезатор, получая эти MIDI-команды, выполняет их.

Есть несколько стандартов MIDI, и самый распространенный - это General MIDI (GM). Он определяет, кроме прочего, таблицу инструментов. Таблица эта ни что иное, как пронумерованный список из 128 названий инструментов. Например, под номером 1 идет акустическое пианино, под 69 - гобой, на номере 20 - церковный орган. По приведенной выше ссылке вы можете получить полный пронумерованный список инструментов.

Партии в MIDI распределены между 16 каналами. У вас есть 16 каналов, чтобы посылать в них ноты. Однако, это не ограничивает количество партий в песне. Канал номер 10 канал отведен для ударных. Все ноты, посылаемые на этот канал, будут воспроизведены виртуальной ударной установкой MIDI-синтезатора. При работе с виртуальными синтезаторами (а не встроенным в звуковую карту), каналы, как правило, не имеют значения, если только синтезатор не многоканальный. Например, у Edirol Orchestra - 16 каналов, на каждом по инструменту. И можно посылать партии на тот или иной канал.

"Железные" синтезаторы поддерживают GM, равно как и мобильные телефоны (в той или иной мере). Получается так - проигрыватель в мобилке просит встроенный синтезатор - сыграй-как мне инструментом номер такой-то такую-то ноту на такой-то громкости.

Для того, чтобы записать партии в MIDI, нужна программа, называемая секвенсером (sequencer). Есть много разных секвенсеров, о них я расскажу ниже, в разделе о DAW (программе звукозаписи и сведения). Применение "чистых" секвенсеров ограниченно, обычно их функциями обладают DAW, где и вы будете работать с MIDI. В секвенсере вы можете прописывать партию нотами, а можете квадратиками на особой сетке, именуемой пианороллом (pianoroll). В некоторых DAW/секвенсерах нет нотного стана, а есть только пианоролл. Секвенсер также позволяет записывать MIDI-ноты (и другие команды), играемые с MIDI-клавиатуры или синтезатора, подключенного через MIDI-вход.

Секвенсер умеет воспроизводить MIDI-партии как через синтезатор, встроенный в звуковую карту, так и на виртуальных инструментах, подключенных к секвенсеру. Эти инструменты обычно являются плагинами формата VSTi. В сети есть бесплатные такие плагины, а есть и большие коммерческие пакеты. Об этом поведаю в свое время. Таким образом, при работе с MIDI у вас всегда под рукой целый оркестр из 128 стандартных инструментов (из "прошивки" синтезатора звуковой карты) и неограниченного количества дополнительных. И конечно же, вы можете создавать песни, где используются как MIDI, так и "живые" партии.

Отдельный разговор - качество звучания MIDI-партий. Всё зависит от того, на какой программный или железный синтезатор посылаются MIDI-сообщения. В старых звуковухах и мобилках были синтезаторы на основе FM (частотно-модуляционного) синтеза, который плох в попытках воспроизвести естественные инструменты, поэтому MIDI-файлы звучали в основном как набор писков. Сам по себе FM-синтез может давать удивительные красивые тембры, но звуковые карты с FM-синтезаторами звучали немногим лучше музыки с игровых консолей вроде NES - у нас более известен её клон "Денди". Там тоже, кстати, FM-синтезатор. Есть еще синтез на основе волновых таблиц (wavetable). Вместо попыток синтезировать тембр инструмента, воспроизводится его сэмпл. Существуют и другие виды синтеза, о которых я, вероятно, расскажу в новых редакциях книги.

Перейдем теперь к "железным" синтезаторам и MIDI-клавиатурам. Железный синтезатор нужен, чтобы ходить с ним на репетицию или играть на концерте, где нельзя использовать компьютер с секвенсером (конечно, если у вас есть такой ноутбук "на вынос"). В синтезаторе все звуки вшиты в сам синтезатор - он автономен, но ограничен в наборе инструментов. Да, в дорогие модели вы можете засовывать дополнительные инструменты, но эти "дорогие модели" стоят во много раз больше, чем навороченный компьютер. А дешевый синтезатор стоит до 100 долларов. Пригоден для квартирников.

MIDI-клавиатура - это фортепианная, "синтезаторная" клавиатура, подключаемая к компьютеру. Грубо говоря, это синтезатор без начинки. MIDI-клава просто посылает сообщения на программу-секвенсер, запущенную на компьютере. А уж секвенсер передает эти сообщения синтезатору звуковой карты или виртуальному инструменту. Кстати, и "железный" синтезатор можно использовать в качестве MIDI-клавы, если у такого синта есть MIDI-выход. MIDI-клавиатуры стОят начиная от ста с чем-то баксов.

Если вы соединили MIDI-клаву или синтезатор с секвенсером через MIDI-порты (либо USB), то секвенсер будет получать от клавиатуры играемую вами партию в виде нот, которые потом можно будет свободно понотно редактировать в секвенсере. Если вы сфальшивите - ничего страшного, исправите позже. Однако, если вы хотите сыграть партию тембрами вашего "железного" синтезатора, то его придется соединить с компьютеров уже через аналоговый вход, и запись будет сделана в формате цифрового звука, в WAV - то есть уже не ноты, и вы сможете разве что наложить какие-то эффекты, а не исправить мелодию в случае фальши.

Для домашней записи больше подходит MIDI-клавиатура, чем полновесный синтезатор. В последнем вы быстро наиграетесь со вшитыми звуками и всё равно будете использовать его как MIDI-клаву, играя виртуальными инструментами. Так стоит ли тратить деньги? С другой стороны, если вы выступаете где-то на концерте и хотите играть на клавишах, то понадобится либо "железный" синт, либо ноутбук с той же MIDI-клавой, что по цене, однако, дешевле мощного "железного" синтезатора. Я говорю о мощном.

Хотя в этой книге речь идет о любительской звукозаписи, однако давайте посмотрим на современный и, что называется - профессиональный - синтезатор KORG Oasis ценой около 8500 долларов. Что там внутри? Процессор Pentium 4 на 2.8 гигагерца, винчестер на 40 гигабайтов да 1 гигабайт оперативки, плюс сенсорный дисплей на 10.4 дюйма, ну и фортепианная клавиатура с разными дополнительными регуляторами. Всё это работает под управлением системы Linux. Конечно, есть еще звуковое сердце - сам собственно музыкальный синтезатор, основанный на уйме методов синтеза и сэмплинга. Эта звуковая начинка придет синтезатору своё, особое звучание.

А в случае использования MIDI-клавы вы вольны выбирать "начинку", используя виртуальные, программные синтезаторы, которые парой щелчков мыши подключаются к программе звукозаписи. О таких виртуальных синтезаторах речь пойдет немного позже. Выбираете нужный программный синт и играете на нем с MIDI-клавы.

MIDI-клава втыкается через кабель в MIDI-порт звуковухи или по USB. В последнем случае питание поступает тоже по USB. Синтезатор подключается через MIDI-порт - на которых звуковых картах он есть, на некоторых (встроенных) иногда отсутствует. Продаются еще кабели-переходники с MIDI на USB.

Большинство MIDI-клавиатур продаются только с USB-кабелем, без MIDI-кабеля и блока питания. Для подключения MIDI-клавы по USB нужен драйвер, прилагаемый на диске в коробке с клавиатурой. В Windows с этим трудностей нет, а под Linux такие дрова есть не ко всем клавам - спасибо производителям клавиатур за заботу! Для работы MIDI-клавы под Linux вам скорее всего понадобится блок питания и MIDI-кабель.

Для музыканта, решившего писать музыку с помощью компьютера обязательно нужно познакомиться с таким понятием, как MIDI. Для того, чтобы лучше разбираться в сути происходящих событий при работе в midi-редакторе, знание того, что такое midi просто необходимо.

Итак, классическое определение: MIDI - (Musical Instrument Digital Interface) - это цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Другими словами - это протокол взаимодействия музыкальных инструментов. Да... сама по себе эта фраза мало что говорит и нуждается в пояснении...

Для того, чтобы было более понятно, давайте сравним данные миди и данные аудиофайлов. Они существенно отличаются. Если вы запишите с помощью компьютера аналоговый звук, например звук гитары или микрофона, звуковая карта оцифрует его и представит его в виде цифровых данных. Аналоговый звук преобразуется в цифровой. При этом минута записи в формате Wav будет занимать 10 мб. MIDI данные минутного файла будут весить всего несколько кб. Почему такая разница?

Дело в том, что MIDI данные не содержат никакого звука вообще. Это только информация о том, как должен воспроизводиться звук на MIDI инструменте (драм машине или синтезаторе) MIDI данные - это всё равно, что своеобразный текст для midi устройств. Это - своего рода команды, посылаемые в синтезатор и говорящие о том, какая и когда играется нота, какой общий характер воспроизведения звуков и т.д. Другими словами, если файл цифрового звука хранит в себе запись звука, то файл MIDI хранит в себе запись действий музыканта.

Теперь становится понятно, почему между звуковым файлом и MIDI такая разница в размерах. Если Wav или mp3 - это преобразованный аналоговый звук, то midi - это только сообщения для воспроизведения аппаратного устройства по заданным параметрам, это записанный алгоритм воспроизведения и не более.

В таком случае, что же такое протокол MIDI? Это "общий язык" для инструментов, благодаря которому можно их синхронизировать, объединить в одну систему для обмена информацией между ними. В случае написания музыке на компьютере такими MIDI инструментами будут: сам секвенсор программы (например Cubase), миди клавиатура или синтезатор, vst-инструменты, синтезатор звуковой карты, микшерный пульт...

При этом мозгом MIDI студии будет генератор звуков: ритм машина, синтезатор, звуковые платы, сэмплеры, программные синтезаторы. Сам миди редактор будет исполнять роль секвенсора, в котором вы сможете управлять миди сообщениями, визуально их отслеживая, регулируя, записывая и редактируя.

Объединённые в одно целое с помощью протокола MIDI на программном уровне и с помощью миди портов и кабелей на физическом, все такие устройства представляют одну систему, которую и можно назвать студией звукозаписи. Понять все нюансы MIDI интерфейса достаточно сложно без того, чтобы с головой не погрузиться в изучение этого предмета, но чтобы эффективно использовать его, для этого не нужно знать абсолютно всё о нём. Достаточно понимать саму его суть.

MIDI был разработан примерно в 1980 году и своим появлением открыл новую эпоху на рынке музыкальных инструментов, а также повлиял на дальнейшее развитие музыки в целом. MIDI-технология изначально предназначалась не для записи или воспроизведения музыки, а только лишь для управления на некоем расстоянии (в пространстве и времени) синтезаторами, звуковыми модулями и прочими “железными” ящиками.

Современные форматы стандартных midi-файлов это *.mid *.midi *.rmi *.kar

Что хочется сказать в заключение. Любой секвенсор, миди редактор, синтезатор или звуковой модуль не могут обойтись в своей работе без протокола MIDI.

Хотите знать больше о Создании Музыки и Фонограмм На Компьютере, познакомьтесь с обучающим видеокурсом Василия Кашеварова

В курсе подробно освещены вопросы работы с современными музыкальными программами, рассмотрены типичные ошибки новичков.

Задача курса: показать технологии и секреты профессиональной студии звукозаписи, чтобы вы могли уже сразу после обучения писать музыку, понимая суть всего этого процесса.

На диске есть обзор работы с виртуальными инструментами, необходимые основы записи и сведения музыки, даны основы построения аранжировки в различных стилях.