Стандарт MIDI и его варианты. Часть первая: как всё начиналось

Без MIDI нынешнее музыкальное оборудование немыслимо.

Урок тотальной взаимосовместимости, взятый музыкальной отраслью у компьютерной индустрии, заслуживает, по правде говоря, трёхбалльной оценки. Но, так или иначе, интерфейс MIDI — главный результат этого урока, — сделался стандартом, без которого нынешние синтезаторы немыслимы.

Об истории вхождения электроники в музыку мы рассказывали в цикле статей «Музыка и электричество». MIDI-интерфейс там упоминается, но лишь вскользь.

Пожалуй, пришло время рассказать о том, что это такое, откуда взялось и зачем нужно.

Семидесятые годы прошлого столетия ознаменовались появлением полифонических синтезаторов со встроенными запоминающими устройствами. Фактически, это были инструменты с миникомпьютерами на борту.

Переоценить значимость этого нововведения трудно: по сравнению с монофоническими синтезаторами, тембры (звуки) которых настраивались с помощью патч-кордов и обычной человеческой памяти, полифонические инструменты со встроенной электронной памятью — это как паровоз против реактивного самолёта.

Первый в мире MIDI-инструмент — Sequential Circuits Prophet 600.

До того музыкантам приходилось водружать на сцену целые артиллерийские батареи синтезаторов, некоторые из которых за всё выступление издавали всего один звук. Чтобы настроить всю эту «кухню», требовались многие часы подготовки.

Впрочем, даже сейчас, когда все новые синтезаторы оснащены MIDI или совместимым с ним форматом взаимодействия музыкального оборудования, Рик Уэйкман (Rick Wakeman), например, по старой памяти возит с собой целый вагон различных инструментов.

Аутентичное звучание старых синтезаторов повторить невозможно, а имитация такового с помощью всяких там компьютеров музыкантов старой школы не впечатляет.

Работать с синтезаторами, оснащёнными ОЗУ/ПЗУ, было, конечно, гораздо проще. Но тут проявилась новая проблема, не различимая прежде за всеми остальными.

Синтезаторы от различных производителей обладали своими характерными особенностями в том, что касалось качества тембров. Одним производителям лучше удавалось имитировать звуки струнных инструментов, другим — звуки духовых.

А музыкантам нужны были максимально качественные тембры. Такие исполнители, как Кит Эмерсон (Keith Emerson) и тот же Рик Уэйкман неизменно выстраивали на сцене целые баррикады из разных инструментов, каждый из которых был настроен на свой наилучший тембр. Цель была одна: объединить несколько тембров, «наслоить» их.

Производители держали нос по ветру, и начиная с 1979 года инструменты от компаний Oberheim, Rhodes и Roland обрели новые разъёмы на задней панели, предназначенные для объединения между собой двух и более синтезаторов. Правда, только в рамках одной марки, а иногда и одной модели. Иными словами, соединить Oberheim OBX с Sequential Circuits Prophet или Moog, или каким-либо творением Roland было невозможно.

Естественно, свою роль тут играла конкуренция: до определённого момента производители просто не желали обеспечивать совместимость своих инструментов с разработками конкурентов, очевидно надеясь таким образом заполучить себе клиентов, преданных одной марке...

Герби Хэнкок.

Только музыканты из другого теста леплены. Их марки интересуют лишь постольку-поскольку. Один джазист — Герби Хэнкок (Herbie Hancock) спустил целое небольшое состояние на том, чтобы модифицировать свои синтезаторы и научить их понимать друг друга, вне зависимости от марки и модели.

У Хэнкока обнаружилось немало последователей, бомбивших производителей синтезаторов просьбами и требованиями сделать инструменты совместимыми друг с другом, чтобы было проще наслаивать и смешивать различные тембры.

Производителям пришлось как-то реагировать, тем более, что на рубеже семидесятых-восьмидесятых полку электронных инструментов всё прибывало и прибывало — синтезаторы, электронные барабаны, секвенсоры и другие устройства требовали взаимной совместимости. Вернее, её требовали музыканты.

И вот тогда-то музыкальной отрасли пришлось принять во внимание опыт компьютерной индустрии с её стандартами.

В 1982 году на выставке Национально ассоциации поставщиков музыкального оборудования (National Association of Music Merchandisers — NAMM), Дэйв Смит, президент известной в то время компании по производству синтезаторов Sequential Circuits, созвал особое совещание, на котором инженеры конкурирующих компаний спокойно обсуждали вопрос, как обеспечить взаимопонимание между существующими электронными музыкальными инструментами и сопутствующим оборудованием.

Тогда и был предложен Универсальный музыкальный интерфейс (Universal Musical Interface). После многочисленных переработок компании Sequential Circuits (США) и Roland (Япония) представили в 1983 году первые модели синтезаторов, оснащённых «цифровым интерфейсом музыкальных инструментов» — Musical Instruments Digital Interface, сокращённо MIDI.

Схема стандартных MIDI-разъёмов.

За ними тотчас же последовали и остальные игроки рынка.

Как и всё гениальное, MIDI по сути своей очень прост. Его задача — представить исполняемую музыку в виде потока данных. Причём в виде кода представлятся не звук, а набор определённых характеристик каждой звучащей ноты.

Каждой клавише на электронной клавиатуре присваивается свой порядковый номер (например, «до» первой октавы соответствует число 60), номерами же обозначаются контроллеры и тембры (патчи — patches).

Нажатая, звучащая нота является MIDI-сигналом (или событием — event), с рядом своих собственных характеристик — длительностью, силой нажатия (velocity), и так далее.

Кроме того, определяются общие характеристики более высокого уровня, такие как порт (port) — на случай использования нескольких MIDI-устройств одновременно, канал (channel), коих приходится по шестнадцать штук на порт, тембр (patch).

Числами обозначаются и определённые контроллеры и диапазон их действия. К контроллерам относятся общая громкость канала (volume), педаль (sustain pedal), высота тона (pitch), модуляция (modulation), использование внешних эффектов и так далее.

Данные об этих параметрах можно сохранить в качестве отдельного файла и пересылать на другие инструменты в качестве системно-эксклюзивного сигнала (System Exclusive — SysX), обеспечивая таким образом их автоматическую настройку. Об этом будет сказано подробнее.

Объединение инструментов и модулей между собой осуществляется с помощью стандартных пятиштырьковых кабелей, подсоединяемых к соответствующим разъёмам. Разъёмы встречаются трёх типов: MIDI In, MIDI Out и MIDI Thru.

Первые два наличествуют обязательно, без них не обойтись, чего нельзя сказать о третьем — MIDI Thru. На нижеприведённой иллюстрации демонстрируется, как осуществляется взаимопонимание отдельных инструментов и модулей.

Существует список 128 базовых тембров MIDI («патчей» — patches), стандартизированный лишь постольку-поскольку. Как правило, фортепианному тембру соответствует 0, тембру струнного оркестра — 48, хору — 53, шумовым эффектам — со 120 по 127, и так далее (целиком смотрите здесь). Однако довольно скоро стало ясно, что этот список едва ли может удовлетворять потребностям серьёзных музыкантов.

И вот отдельные фирмы — производители синтезаторов начали создавать свои форматы. Расширенные.

Продолжение следует.



Автоматический аккомпаниатор Sony всегда знает, что будет дальше

2 сентября 2003

Кремниево-германиевые чипы: двоичную логику в отставку!

27 августа 2003

Новые солнечные очки могут контролировать температуру тела

27 августа 2003

HP борется за светлое будущее электронных книг

26 августа 2003

Toyota разработала автомобиль, который сам себя ставит на стоянку

22 августа 2003