Музыкальные Инструменты

Мир Midi

Мир MIDI-технологий пришел к нам в начале 80-х, когда ведущими производителями электронных музыкальных инструментов (Yamaha, Roland, Korg, E-mu) был создан цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Получил он название, встречающееся сейчас чуть ли не на каждом шагу -- Musical Instrument Digital Interface (MIDI). Изначально он был предназначен для замены принятого в то время управления музыкальными инструментами при помощи аналоговых сигналов управлением при помощи информационных сообщений, передаваемых по цифровому интерфейсу. Впоследствии стал стандартом де-факто в области электронных музыкальных инструментов и компьютерных модулей синтеза.

Какие же преимущества несет в себе MIDI? Одно из главных -- это единый стандарт в обмене информацией между цифровыми устройствами воспроизведения и записи музыкального материала. А на сегодняшний день их множество: синтезаторы, цифровые пианино, рояли, органы, рабочие станции, драм-машины компьютерные программы и т.п.. Все они выпускаются различными производителями. Но если какой-либо из них предполагает связь с внешним миром, то будет это происходить в подавляющем большинстве случаев именно по MIDI-протоколу. Можно без проблем подключить, например, синтезатор к компьютеру и записать какую-либо мелодию. Или, например, записать мелодию на одном инструменте, записать ее на носитель, а затем прочесть информацию на другом инструменте, который сможет эту мелодию проиграть.

Происходит такой обмен в аналогии с нотной записью, так же, как композиторы передают свои мелодии в нотах, а не сыгранными на каком-либо инструменте. Точно так же и источник MIDI-сигнала всего-навсего записывает управляющие команды, «ноты». Всякий раз, когда исполнитель производит какое-либо воздействие на органы управления (нажатие/отпускание клавиш, педалей, изменение положений регуляторов и т.п.), инструмент формирует соответствующее MIDI-сообщение, в тот же момент посылаемое по интерфейсу.
Другие инструменты, получая сообщения, отрабатывают их так же, как и при воздействии на их собственные органы управления. Таким образом, поток MIDI-сообщений представляет собой как бы слепок с действий исполнителя, сохраняя присущий ему стиль исполнения -- динамику, технические приемы и т.п. При записи на устройства хранения информации MIDI-сообщения снабжаются временными метками, образуя своеобразный способ представления партитуры. При воспроизведении по этим меткам полностью и однозначно восстанавливается исходный MIDI-поток.

Генерируется и передается не сама звуковая информация о состоянии звуковой волны, а только управляющие команды. Поэтому данные в MIDI-протоколах имеют очень маленький объем, и могут передаваться в режиме реального времени на любой аппаратуре. Кроме того, все эти управляющие команды можно редактировать в компьютерных программах, представленных на сегодняшний день в большом количестве. Одни из них визуализируют MIDI-информацию в виде нот, так что для некоторых редактировать ее становится очень удобно и наглядно. Другие программы представляют ее в виде так называемой табулатуры для определенного инструмента (например, гитары), что тоже не весьма удобно. Третье визуализируют записанную партию для ударных инструментов. Список можно продолжать и продолжать. Все программы, предназначенные для визуализации, записи и воспроизведения MIDI- последовательностей называются секвенсерами.

Хранится MIDI-информация в виде SMF (Standard MIDI File)-файлов, которые могут быть трех типов. Тип 0 -- это запись всех сообщений в том виде, в каком они передаются устройствами, файлы этого типа легко читаются всеми устройствами. Тип 1 -- запись, разделенная на отдельные дорожки, обычно используется при создании и хранении композиций, поскольку удобна для восприятия человеком. Тип 2 -- разделение записи на отдельные асинхронные дорожки (каждая может начинаться в любой момент) и паттерны (последовательности), на которые могут ссылаться дорожки. Этот тип аналогичен формату драм-машин. Применяется очень редко и практически не поддерживается.

Для оборудования использующего технологию MIDI вводится ряд понятий, которые напрямую определяют их технические возможности.
Количество записываемых дорожек (треков, секвенсор на такое-то количество треков). В MIDI передаваемым сообщениям присваивается номер канала (от 1 до 16). Получается как бы 16 дорожек воспроизведения (или 16 музыкантов). На каждой -- свой инструмент и свои ноты. Многие инструменты позволяют управлять распределением каналов и их характеристиками.

Полифония -- характеристика, отражающая количество одновременно воспроизводимых звуков (например, сколько нот одновременно способен воспроизводить синтезатор). Для большинства устройств полифония обычно составляет от 32 до 128 нот.

Мультитембральность (количество тембров) -- определяет количество воспроизводимых разных звуков. Например, количество инструментов единовременно воспроизводимых синтезатором. Для General MIDI-устройств обычны значения от 16 до 32. Что позволяет одновременно воспроизводить на 16 каналах разные инструменты. Правда, при полифонии в 32 ноты при одновременном звучании всех инструментов каждому достается по 2 (32ноты /16 каналов) ноты.
Воспроизведением MIDI-информации занимаются специальные устройства -- звуковые (музыкальные) модули. Они превращают MIDI-сообщения в звучание нот. Они могут быть встроены в звуковую карту либо синтезатор. От их качества будет напрямую зависеть качество воспроизводимой музыки.