MIDI. Что это такое? (часть 3)

В предшествующих частях данного материала было сказано, что MIDI позволяет осуществить передачу разнообразной информации от главного MIDI-устройства к подчиненному. К примеру, в MIDI-системе, построенной на основе секвенсора, могут передаваться от устройства к устройству одна или несколько музыкальных партий. Для этой цели MIDI имеет 16 каналов приема-передачи данных. Через каждый канал могут передаваться любые MIDI-сообщения, причем, независимо от информации, передаваемой по всем остальным каналам. Таким образом, при помощи одного кабеля могут быть одновременно переданы и воспроизведены 16 музыкальных партий. Концепция MIDI-каналов во многом напоминает телевещание (рис.1). Множество телевизионных центров передает свои телепрограммы в одно и то же время. Это значит, что ваша телевизионная антенна должна получать все эти сигналы также одновременно. Но поскольку телецентры ведут трансляцию в различных частотных диапазонах (т.е. используют различные каналы), для просмотра нужной передачи вам достаточно просто переключиться на нужный канал.

Рис. 1

MIDI-каналы ведут себя схожим образом. Главное MIDI-устройство играет роль телецентра. Подчиненное MIDI-устройство в данном случае аналогично телеприемнику с тем отличием, что передача информации осуществляется не через эфир, а при помощи кабеля. Главное MIDI-устройство решает, какой канал использовать для передачи, что соответствует выбору конкретного телепередатчика для вещания (рис.2). С другой стороны, подчиненное MIDI-устройство, как и телеприемник, позволяет выбрать тот канал, который должен быть "услышан". Даже если информация передается по всем 16 MIDI-каналам, подчиненное MIDI-устройство "услышит" только выбранный (активный на данный момент) канал. Проиллюстрируем это следующим примером. Предположим, у нас есть три синтезатора, соединенные, как показано на рис.3. Синтезатор 1 получает информацию только по каналу 1, синтезатор 2 - только по каналу 2. В этом случае, если на главном MIDI-устройстве активен канал 2, то только синтезатор 2 будет ему отвечать. Несмотря на то, что через синтезатор 1 к нему также может поступать информация, но уже по каналу 1, синтезатор 2 не будет отвечать на сообщения по каналу 1. Все это лишний раз подчеркивает необходимость внимательного выбора MIDI-каналов при работе с несколькими инструментами.

Рис. 2
Рис. 3
 

Выше мы говорили о том, что необходимо использовать один и тот же MIDI-канал, чтобы заставить играть в унисон главное и подчиненное MIDI-устройства. Однако существует и другой способ заставить подчиненное устройство получать информацию. Этот способ заключается в использовании режима "OMNI ON", предполагающего, что подчиненное устройство может отвечать по 16 каналам одновременно (рис.4). Этот режим чрезвычайно эффективен при простом соединении двух инструментов: главного и подчиненного. В этом случае подчиненное устройство совершенно не заботит, какой канал использует главное устройство - оно слышит их все. Однако, где есть удобства, там есть и издержки. В системах, использующих секвенсор, передающий различную информацию по большому количеству каналов одновременно, становится невозможно правильно разделить данные по каналам. Ничего другого не остается, как использовать режим "OMNI OFF". В этом случае подчиненные MIDI-устройства получают информацию только по выбранному каналу.

Рис. 4

В MIDI также существуют и другие режимы. Прежде всего, это моды "POLY" и "MONO". Их использование определяет, будет ли посылаемая информация монофонической (одна нота) или полифонической (более одной ноты). Клавишные инструменты (такие как электропиано и синтезаторы) обычно используют режим "POLY".

Режим "MONO", главным образом, используется для передачи информации от гитарных MIDI-контроллеров: информация от каждой гитарной струны поступает по отдельному каналу, разделяя один источник звука (гитару) на шесть монофонических составляющих.

Для того, чтобы выбрать необходимый режим, MIDI использует так называемый "MODE селектор", имеющий 4 позиции (рис.5).

  POLY MONO
OMNI ON MODE 1 MODE 2
OMNI OFF MODE 3 MODE 4
Рис. 5

MODE1: OMNI ON, POLY - по всем каналам принимается полифоническая информация;

MODE2: OMNI ON, MONO - информация принимается по всем каналам, но в каждый момент времени будет звучать только одна нота на канал;

MODE3: OMNI OFF, POLY - полифоническая информация принимается только по выбранному каналу (режим чрезвычайно удобен в системах с секвенсором);

MODE4: OMNI OFF, MONO - информация принимается по отдельному (отдельным) MIDI-каналу, причем, на каждом канале будет звучать в каждый момент времени только одна нота (режим обеспечивает возможность использования гитарных MIDI-контроллеров).

Следующим весьма интересным аспектом обсуждаемой темы является основное содержание передаваемой MIDI-информации. MIDI предполагает существование различных видов информации, которые используются для адекватной передачи всех нюансов исполнения музыкальной партии на главном устройстве и последующей ее трансляции на подчиненное устройство. Это касается таких вещей, как момент нажатия ноты и момент прекращения ее нажатия, момент нажатия педали и момент прекращения ее нажатия, а также многих других деталей. Такая информация подразделяется на "сообщения каналов" (channel messages) и "системные сообщения" (system messages).

Сообщения каналов посылаются по конкретным MIDI-каналам конкретным инструментам и используются только теми инструментами, которые настроены на данный канал. Сообщения каналов включают в себя сообщения "note on/off", "damper (hold) pedal on/off", "pitch bend" и т.д. Подобные сообщения, кроме того, подразделяются еще на 2 группы: "голосовые сообщения" (voice messages) и "режимные сообщения" (mode messages). Голосовые сообщения содержат: а) Нотную информацию, т.е. сведения о том, какая нота и в какой момент времени была нажата, а затем отпущена. б) Информацию о смене программного голоса (program changes), используемую для того, чтобы заставить подчиненное устройство изменить свое звучание. Синтезаторы, электропиано и сэмплеры, как правило, имеют память для хранения значительного количества разнообразных образцов звучания. Используя сообщение "смена программного голоса", музыкант получает возможность выбрать из этого количества тот образец, который ему нужен в данный момент. Кроме того, данное сообщение используется для доступа к эффектам, находящимся в памяти специализированных модулей. в) Информацию об изменении параметров управления (control changes), которая необходима для передачи различных оттенков исполнительского мастерства музыканта (например, вибрато и тремоло, педаль, портаменто и т.д.). Такие сообщения, естественно, не могут использоваться всеми без исключения MIDI-инструментами. Электропиано может посылать и принимать сообщения об использовании педали, но никак не портаменто. Даже если главное MIDI-устройство и имеет портаменто, электропиано не будет отвечать на команды о его использовании. Сведения о реализованных в конкретном инструменте элементах управления всегда можно найти в его описании, так что советую не пренебрегать подобной литературой. г) Информацию о послекасании (after-touch). Многие клавишные инструменты имеют так называемую динамическую клавиатуру. При этом большое количество параметров, например, громкость, яркость, вибрато, определяется степенью и скоростью нажатия клавиш. Данные сообщения позволяют передать все эти изменения от главного к починенному устройству средствами MIDI. д) Информацию о высоте тона (pitch bend). Если главное MIDI устройство оснащено колесиком (рычагом) изменения высоты тона (употребляется также термин питч-бендер), то соответствующая информация также может быть передана подчиненному устройству.

Режимные сообщения, как уже было сказано, несут информацию о включении-выключении соответствующего режима передачи данных. Здесь стоит также учесть, что некоторые секвенсоры автоматически посылают подчиненным устройствам сообщение о работе в MODE 3. Подобного же эффекта часто можно добиться, если сначала подать питание на подчиненные устройства, а затем на главное.

Системные сообщения посылаются вне зависимости от того, как установлены MIDI-каналы главного и подчиненного MIDI-устройств. Они используются для управления всей MIDI-системой. К примеру, системные сообщения используются для синхронизации работы различных MIDI-устройств (секвенсора и ритм-машинки), для определения момента начала и окончания воспроизведения музыкальной информации, для контроля за состоянием MIDI-устройств и т.п.

Также существуют еще и сообщения, называемые "system exclusive messages". Они указывают на необходимость использования инструмента от конкретного производителя. Каждый производитель имеет свой идентификационный номер (ID Number), по которому распознаются его инструменты. В соответствии с этим любое system exclusive сообщение с неправильным идентификационным номером будет игнорироваться инструментом данного производителя. Чаще всего подобные сообщения используются для передачи информации об используемых образцах звучания в системе с несколькими оригинальными синтезаторами или для описания текущей конфигурации MIDI-инструмента.

В заключительной части данного материала мы продолжим разговор о MIDI-системах и более детально рассмотрим содержание некоторых видов MIDI-информации.

Виктор МОРОЗОВ

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

25 за 1997 год

Рубрика: 

Multimedia
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!