MIDI pod lupou

Syntetizéry: mýtus, nebo hračka? MIDI pod lupou.

Se zavedením MIDI nastala v hudebním světě doslova revoluce. Najednou byl umožněn záznam hudebníkovy hry, převod hry na noty, bylo jednoduché ovládat jakékoli parametry nástrojů nebo jiných přístrojů. Dokonce není problém řídit světelný park pomocí syntetizéru.

Minule jsme si pověděli něco historii MIDI, o základech komunikace a ukázali typická propojení přístrojů. Kapitolu jsme ukončili výčtem parametrů, bez jejichž znalosti bychom midi komunikaci obtížně zprovozňovali. Dnes už se podíváme, co že to po midi drátcích vlastně běhá.

MIDI data

Data, pomocí nichž probíhá MIDI komunikace, lze rozdělit do několika kategorií. Některá jsou obecná a rozumějí jim všechny nástroje i přístroje bez ohledu na výrobce nebo typ. Jiná data se týkají výlučně pouze konkrétních přístrojů. A konečně existují i MIDI data, pomocí nichž lze ovládat studiové i jiné přístroje (magnetofony, videa, sequencery, světla), nebo slouží jako synchronní základna celých audiovizuálních systémů.

Kanálová MIDI data (channel messages)
Tyto události se vážou na konkrétní MIDI kanál. Rozumějí jim všechny nástroje a přístroje. Většinou se jedná o události, které vytváří hudebník během hry, tedy data zaznamenatelná do notového zápisu.
Note On/Off: stisknutí/uvolnění konkrétní klávesy včetně dynamiky úhozu (velocity).
Controllers: hodnota jednoho ze 128 kontrolérů, mezi něž se řadí Modulation (modulační kolečko), Volume, Pan, Expression, Sustain a další kontroléry sloužící většinou jako výrazové prostředky
Aftertouch: přítlak konkrétní klávesy mající vliv pouze na jeden tón
Channel Pressure: přítlak mající vliv na všechny tóny na daném kanálu
Pitch Wheel: hodnota kolečka/páčky zdvihu
Program Change: číslo programu. Určuje přepnutí paměti (presetu) se zvukem na příslušné číslo. Např. přijmutí Program Change=12 způsobí pouze přepnutí na paměť číslo 12. Jaký nástroj se ale na této pozici nachází, je věc jiná.

To, že různé přístroje kanálovým datům rozumějí, ještě neznamená, že na ně reagují. Např. kytarový multiefekt bude jistě respektovat Program Change a rád se přepne na příslušnou paměť. Pokud ale přijme povel ke stisknutí klávesy Note On, stěží vám zahraje jakýkoli tón.


Systémová MIDI data (system exclussive)
Jsou to data týkající se konkrétního zařízení konkrétního výrobce. Každému výrobci je přidělen unikátní kód, který ho jednoznačně identifikuje. Za ním pak následují údaje, kterým rozumí už jen příslušný typ zařízení. Ostatní přístroje a produkty jiných výrobců jim nerozumějí a ignorují je. Sequencery umějí tato data zaznamenat a vyslat zpět ve formě série čísel.
Systémová midi data slouží ke komunikaci mezi dvěma stejnými přístroji, nebo k záznamu či archivaci jejich aktuálního nastavení.

Další MIDI zprávy
MIDI Tuning Standard (MTS) umožňuje volbu jednoho ze 128 presetů ladění nebo vlastní definici ladění.
MIDI Machine Code (MMC) jsou instrukce pro ovládání chodu přístrojů nebo sequencerů. Obsahují povely Play, Stop, GoTo (posun na určité místo), Rec (záznam) a jiné.
MIDI Clock je údaj závislý na tempu sequenceru a je dán počtem pulzů na jednu čtvrťovou notu. Pomocí něj se synchronizují tempa sequencerů nebo arpeggiatorů. K určení absolutní pozice v songu definované taktem a dobou se používá Song Position Pointer (SPP).
MIDI timecode (MTC) slouží k synchronizaci zařízení pomocí časové základny definované hh:mm:ss:ff. Je jakýmsi midi formátem SMPTE kódu. Pomocí něj se mohou spřáhnout videorekordéry, magnetofony, sequencery i jiná časově závislá zařízení, která neznají takty a hudební tempa.

Sequencery a midi soubory

Sequencer
je hardwarové zařízení nebo software, kde je každé midi události přiřazen časový údaj (Time Stamp) ve formátu M:B:T (Takt:Doba:Tik). Údaje jsou přehledně organizovány ve stopách. Bývá zvykem mít v jedné stopě data týkající se pouze jednoho nástroje nebo partu na jednom kanále.
Za chodu sequenceru je možné MIDI data nahrávat v reálném čase, a tak přesně zaznamenávat hudebníkovu hru. Jednotlivá data jde také vkládat ručně, lze je mazat, posouvat, měnit jejich výšku i jiné parametry. Jednoduše je také možno měnit tempo přehrávání bez vlivu na ladění. Během přehrávání pak sequencer generuje příslušná MIDI data v příslušných časech. Při propojení se zvukovými moduly může být výsledkem finální song.

Výhody midi záznamu
- velice malý objem dat
- možnost měnit nástroj
- snadná editace, transpozice, změna tempa, dynamiky, jednoduché filtrování dat
- snadný převod do notového zápisu


MIDI soubory
jsou produkty sequencerů obsahující tempo skladby a všechny zaznamenané MIDI události s časovými údaji. Dále mohou zahrnovat i údaje o hlasitostech, panorámách, kontrolérech a nástrojích. Formát základních midi souborů je přesně definován, a tím je zabezpečena kompatibilita i srozumitelnost pro všechny sequencery i syntetizéry. Většinou mají extenzi mid nebo rmi.

Standard GM (General MIDI)

Stejně jako se notového partu může zhostit téměř jakýkoli nástroj, může být midi part přehráván libovolným zvukem. Aby se do věci vnesl řád a skladatel měl jistotu, že jeho dílo bude znít v souladu s jeho záměrem, byl roku 1991 stanoven standard General MIDI (GM). Ten definuje pro všech 128 hodnot Program Change konkrétní hudební nástroje organizované v osmi sekcích po osmi nástrojích. Současně určil MIDI kanál 10 výhradně pro bicí nástroje včetně jejich rozmístění na klaviatuře. Minimální polyfonie GM nástroje musí být 24 hlasů. Tak bylo zabezpečeno, že při dodržení standardu GM jsou party hrány odpovídajícími nástroji a znějí všechny tóny.
Postupem času vznikly další odvozeniny, jako např. GM2, GS nebo XG.

Nutno podotknout, že stejně označené zvuky znějí na různých nástrojích různě. Nelze očekávat, že piáno z levné samohrajky bude znít stejně, jako vymazlené piáno workstation za desítky tisíc. Nicméně se lze spolehnout na to, že na příslušných pozicích Programů najdeme stejné nástroje, a že jednotlivé party songu budou znít v souladu se záměrem tvůrce.

Zálohování po MIDI
Funkce se obecně jmenuje MIDI Dump, ale u různých výrobců se označení mohou lišit. Každý přístroj umí prostřednictvím midi vyslat údaje o svém nastavení a poslat hodnoty vybraných parametrů. Je možné vyslat údaje o aktuálně zvoleném programu, data všech programů, globální nastavení celého přístroje, nebo data zvoleného songu či celého sequenceru. Dokonce je možné prostřednictvím midi posílat data samplů nebo celých programů samplerů.
Tato data zaznamenaná na nějaké externí zařízení mohou být zase přijata zpět. Tak lze jednoduše zálohovat celý přístroj nebo pouze některé jeho sekce.


Příště

Po rychlém průletu MIDI světem jsme bezpečně přistáli, abychom se v dalším díle mohli věnovat syntetizérům a nástrojům, které neexistují. Zavítáme do světa virtuálních nástrojů.

Příklad zapojení MIDI sestavy
MIDI kontroléry
Legendární počítače a programy