MIDI zmieniło świat muzyki. Teraz przyszedł czas na zmianę MIDI

Na początku był chaos. Z chaosu wyłonił się standard

Lata 80. były burzliwym okresem dla cyfrowych interfejsów muzycznych, bowiem ilu było producentów, tyle było standardów. Sytuacja zaczęła się zmieniać w 1981 roku, gdy firma Roland – wywodzący się z Japonii producent instrumentów elektronicznych – wyszła z propozycją utworzenia wspólnego standardu, nad opracowaniem którego miałoby współpracować wiele podmiotów. Pomysł się przyjął, w efekcie czego niewiele, bo tylko dwa lata później, pojawił się standard MIDI oraz pierwsze kompatybilne z nim urządzenia.

MIDI (Cyfrowy Interfejs Instrumentów Muzycznych) nie przesyła dźwięku. MIDI przesyła informacje

Idea MIDI jest prosta – pozwolić na wymianę informacji (Event Data) pomiędzy urządzeniami oraz na kontrolę jednego instrumentu przy użyciu innego. Event Data zawiera następujące informacje:

• naciśnięcie klawisza (note on)
• zwolnienie klawisza (note off)
• wysokość dźwięku (note pitch)
• siła uderzenia (note velocity)
• ustawienia pokręteł i innych kontrolerów
• informacje o tempie

Informacje te są odczytywane przez inne urządzenie, które interpretuje je i sprawdza jaki dźwięk jest im przypisany.

Standardowo komunikacja między urządzeniami odbywa się za pomocą 5-pinowego kabla DIN (zdjęcie poniżej), jednak możliwe jest również skorzystanie ze standardowego złącza USB.

Prosty system MIDI składa się z urządzenia typu Master (czyli tego, które przesyła informacje) oraz Slave (czyli tego, które te informacje odbiera i analizuje), np. klawiatura sterująca MIDI + iPad.

Jednak sam iPad nie wie jak należy interpretować dane informacje, dlatego potrzebne jest odpowiednie oprogramowanie (tzw. DAW (Digital Audio Workstation)), które umożliwia nagrywanie, edycję, miks oraz mastering dźwięku. Skoro już wspomnieliśmy sobie o iPadzie to warto tu przywołać aplikację Apple, która jest DAW-em do podstawowych (i nie tylko) zastosowań. Garageband, bo tak nazywa się wspomniana aplikacja, pozwala wybierać spośród szerokiego wachlarza instrumentów oraz bogatego zestawu narzędzi z nimi powiązanych.

Można z niego korzystać wyłącznie za pomocą ekranu dotykowego, lecz nic nie stoi na przeszkodzie by podłączyć instrument MIDI.

(zaczyna się od 1:18)

Zestaw MIDI można rozbudowywać o kolejne urządzenia, np.

• automat perkusyjny – urządzenie będące połączeniem sekwencera i syntezatora, mające zastąpić perkusistę i jego instrument

Photo by Leo-setä

• sampler – urządzenie odgrywające wcześniej nagrane próbki dźwięków, które przypisane są pod określonym przyciskiem
• sekwencer – urządzenie odpowiadające za zapis Event Data z instrumentu i przekazanie ich z powrotem do instrumentu. Sekwencer jest nieco podobny do pozytywki (zdjęcie poniżej), która wytwarza dźwięk w oparciu o układ wypustek umieszczonych na obrotowym wałku (w MIDI jest to Event Data)

• syntezator – urządzenie zdolne do „produkowania” i przekształcania dźwięku. Syntezator może imitować dźwięk instrumentów lub tworzyć nowe dźwięki, przy wykorzystaniu efektów dźwiękowych.

 Photo by Scott Schiller

Zalety MIDI

Popularność MIDI to nie przypadek, a efekt licznych zalet i wygodnych rozwiązań oferowanych przez ten standard, np.

• nagrywanie określonych partii piosenki bez konieczności nagrywania w studiu
• niewielki rozmiar pliku (kilka-kilkadziesiąt KB)
• szeroki wybór instrumentów i syntezatorów
• wysokie możliwości dostosowania sprzętu do własnych preferencji
• łatwość edycji i modyfikowania Event Data (zmiana wysokości i długości dźwięku, tempa gry, itp.)

Jako że MIDI nie przenosi konkretnego dźwięku, a jedynie zestaw informacji o tym, jaki klawisz został wciśnięty, z jaką siłą i w jakim tempie możliwe jest niemal dowolne modyfikowanie dźwięku. Dzięki temu syntezator może brzmieć jak pianino, a nawet jak gitara elektryczna.

 (wersja CD brzmi zdecydowanie lepiej)

Rozszerzenia MIDI

MIDI to nie tylko zalety, ale także ograniczenia wynikające ze standardu General MIDI (GM), co zachęciło producentów sprzętu do wprowadzania autorskich rozszerzeń pozwalających na zwiększenie ilości dostępnych instrumentów i kanałów, przy jednoczesnym zachowaniu kompatybilności ze standardem GM. Dzięki temu syntezator oparty o GM jest w stanie odtworzyć dźwięk zapisany w innym standardzie (choć dla uzyskania najlepszych efektów warto sięgnąć po dedykowany syntezator). Przykładowe rozszerzenia standardu GM to:

• GS firmy Roland
• General MIDI 2 wprowadzony przez MIDI Manufacturers Association (MMA)
• XG oraz XG Lite firmy Yamaha

Nowe MIDI 2.0 jest tuż za rogiem

MIDI 2.0 zostało zaprezentowane 17 stycznia br. podczas targów NAMM, które odbyły się w mieście Anaheim. Nowy standard wnosi wiele usprawnień, m.in.

• automatyczna konfiguracja urządzeń

Konfiguracja kontrolerów opartych o MIDI 2.0 ma być prostsza i szybsza, m.in. za sprawą automatycznej konfiguracji standardowych instrumentów i kontrolerów.

• lepsza integracja z programami typu DAW (Digital Audio Workstation) i usługami webowymi

MIDI 1.0 miało ułatwić synchronizację instrumentów cyfrowych oraz syntezatorów. Programy typu DAW, narzędzia webowe oraz bezprzewodowość narodziły się później i przyczyniły się do ponownego podziału na rynku urządzeń MIDI. Podczas projektowania nowej wersji standardu MIDI uwzględniono korzystanie z DAW-ów oraz z połączeń USB i Wi-Fi, co objawia się, np. wprowadzeniem zrozumiałych komunikatów oraz określeń parametrów i presetów.

• wsteczna kompatybilność z MIDI 1.0

Instrumenty oraz urządzenia wykorzystujące standard MIDI 1.0 są bardzo powszechne w przemyśle muzycznym, a ich porzucenie mogłoby doprowadzić do fragmentacji tego sektora. W związku z tym, MIDI 2.0 oferuje pełną kompatybilność ze starszym standardem, co ułatwia, np. wybór protokołu

• wybór protokołu

Kompatybilność wsteczna może prowadzić do pewnych problemów oraz nieścisłości, co łatwo zauważyć na przykładzie Windowsa 10. By ich uniknąć, wprowadzono funkcję Protocol Negotiation, która pozwala na wybranie połączenia MIDI 1.0 lub 2.0 oraz korzystanie z wspólnego zestawu komunikatów, które zapisane będą w nowym formacie – Universal MIDI Packet (UMP). UMP pozwala na przesyłanie paczek danych składających się z 1 do 4 zestawów 32-bitowych słów.

Zmiana ta pociąga za sobą rezygnację z 5-pinowego złącza DIN, które nie pozwala na przesyłanie paczek danych.

• wymiana właściwości (Property Exchange)

MIDI 2.0 oferuje również bogatszy zestaw komunikatów wysyłanych pomiędzy urządzeniami. Wraz z wprowadzeniem nowego standardu oraz kompatybilnych z nim urządzeń możliwe będzie przesłanie informacji o stosowanych parametrach (lista parametrów, mapowanie kontrolerów, informacje o presetach, itp.) określonych za pomocą zrozumiałych nazw.

• wyższa rozdzielczość przesyłanych danych

Część wartości w standardzie MIDI 1.0 zapisanych jest w systemie 7-bitowym, co oznacza, iż poszczególne komunikaty (głośność nut i parametry efektów przypisanych do pokręteł i innych kontrolerów) przyjmują wartości od 0 do 127. Wraz z wprowadzeniem MIDI 2.0 nastąpi przejście z zapisu 7-bitowego na 16-bitowy.

• 256 kanałów zamiast 16

MIDI 1.0 pozwala na korzystanie z 16 kanałów dźwięku, co nie zawsze jest wartością wystarczającą. MIDI 2.0 rozwiązuje ten problem poprzez zwiększenie ilości grup z 1 do 16, co przekłada się na 256 kanałów dźwięku.

MIDI 2.0 to nowość, która nie zapomina o 37-letniej historii MIDI 1.0

Nowy standard otwiera nowe możliwości oraz eliminuje liczne wady swojego poprzednika, lecz nie oznacza to, iż całkowicie z niego rezygnuje. Wręcz przeciwnie, kompatybilność wsteczna jest istotnym aspektem MIDI 2.0, który pozwala na korzystanie z urządzeń opartych o starszy standard. Tym niepozornym krokiem nadchodzi era 2.0, co z pewnością wpłynie na muzykę wszelakich gatunków oraz na przemysł muzyczny. Choć obietnice tej zmiany widzimy już teraz, na efekty przyjdzie nam jeszcze poczekać.