MIDI - MIDI

Eksempel på musikk laget i MIDI -format
Flere rackmonterte synthesizere som deler en enkelt kontroller
Ved å bruke MIDI kan en enkelt kontroller (ofte et musikalsk keyboard, som vist på bildet) spille flere elektroniske instrumenter, noe som øker bærbarheten og fleksibiliteten til scenekonfigurasjoner. Dette systemet passer inn i et enkelt rack-etui, men før ankomsten av MIDI, ville det ha krevd fire separate keyboardinstrumenter i full størrelse, pluss påhengsmotorblanding og effekter .

MIDI ( / m ɪ d i / , et akronym for Musical Instrument Digital Interface ) er en teknisk standard som beskriver en kommunikasjonsprotokoll , digitalt grensesnitt , og elektriske kontakter som forbinder et bredt utvalg av elektroniske musikkinstrumenter , datamaskiner , og beslektede lydenheter for å spille, redigere og spille inn musikk. Spesifikasjonen stammer fra et papir med tittelen Universal Synthesizer Interface , utgitt av Dave Smith og Chet Wood, den gang av Sequential Circuits , på konferansen Audio Engineering Society i oktober 1981 i New York City.

En enkelt MIDI -lenke gjennom en MIDI -kabel kan bære opptil seksten kanaler med informasjon, som hver kan dirigeres til en separat enhet eller et instrument. Dette kan for eksempel være seksten forskjellige digitale instrumenter. MIDI bærer hendelsesmeldinger; data som spesifiserer instruksjonene for musikk, inkludert notats notasjon , tonehøyde , hastighet (som vanligvis høres som lydstyrke eller mykhet i volumet); vibrato ; panorering til høyre eller venstre for stereo; og klokkesignaler (som setter tempo ). Når en musiker spiller et MIDI -instrument, blir alle tastetrykkene, knappetrykkene, dreieskiftene og glidebryteren endret til MIDI -data. En vanlig MIDI -applikasjon er å spille et MIDI -tastatur eller en annen kontroller og bruke den til å utløse en digital lydmodul (som inneholder syntetiserte musikalske lyder) for å generere lyder, som publikum hører produsert av en tastaturforsterker . MIDI -data kan overføres via MIDI- eller USB -kabel, eller spilles inn på en sequencer eller digital lydarbeidsstasjon for å redigeres eller spilles av.

Et filformat som lagrer og utveksler data er også definert. Fordelene med MIDI inkluderer liten filstørrelse , enkel endring og manipulasjon og et bredt utvalg av elektroniske instrumenter og synthesizer eller digitalt samplede lyder . En MIDI -innspilling av en forestilling på et tastatur kan høres ut som et piano eller et annet tastaturinstrument; Siden MIDI spiller inn meldinger og informasjon om notene deres og ikke de spesifikke lydene, kan denne innspillingen endres til mange andre lyder, alt fra syntetisert eller samplet gitar eller fløyte til fullt orkester. Et MIDI -opptak er ikke et lydsignal, som med et lydopptak laget med en mikrofon.

Før utviklingen av MIDI kunne elektroniske musikkinstrumenter fra forskjellige produsenter generelt ikke kommunisere med hverandre. Dette betydde at en musiker for eksempel ikke kunne koble et Roland -tastatur til en Yamaha synthesizer -modul. Med MIDI kan ethvert MIDI-kompatibelt tastatur (eller annen kontrollenhet) kobles til en hvilken som helst annen MIDI-kompatibel sequencer, lydmodul, trommemaskin , synthesizer eller datamaskin, selv om de er laget av forskjellige produsenter.

MIDI -teknologien ble standardisert i 1983 av et panel av representanter for musikkindustrien, og vedlikeholdes av MIDI Manufacturers Association (MMA). Alle offisielle MIDI -standarder er i fellesskap utviklet og utgitt av MMA i Los Angeles, og MIDI -komiteen for Association of Musical Electronics Industry (AMEI) i Tokyo. I 2016 etablerte MMA The MIDI Association (TMA) for å støtte et globalt fellesskap av mennesker som jobber, spiller eller oppretter med MIDI.

Historie

På begynnelsen av 1980 -tallet var det ingen standardiserte metoder for synkronisering av elektroniske musikkinstrumenter produsert av forskjellige selskaper. Produsenter hadde sine egne proprietære standarder for å synkronisere instrumenter, for eksempel CV/gate , DIN sync og Digital Control Bus (DCB). Roland -grunnlegger Ikutaro Kakehashi følte at mangelen på standardisering begrenser veksten i den elektroniske musikkindustrien. I juni 1981 foreslo han å utvikle en standard til Oberheim Electronics grunnlegger Tom Oberheim , som hadde utviklet sitt eget proprietære grensesnitt, Oberheim System.

Kakehashi følte at Oberheim -systemet var for tungvint, og snakket med Sequential Circuits -president Dave Smith om å lage et enklere og billigere alternativ. Mens Smith diskuterte konseptet med amerikanske selskaper, diskuterte Kakehashi det med japanske selskaper Yamaha , Korg og Kawai . Representanter fra alle selskaper møttes for å diskutere ideen i oktober. I utgangspunktet var det bare Sekvensielle kretser og de japanske selskapene som var interessert.

Dave Smith (til høyre), en av skaperne av MIDI

Ved å bruke Rolands DCB som grunnlag, utviklet Smith og Sequential Circuits -ingeniøren Chet Wood et universelt grensesnitt for å tillate kommunikasjon mellom utstyr fra forskjellige produsenter. Smith og Wood foreslo denne standarden i et papir, Universal Synthesizer Interface,Audio Engineering Society -utstillingen i oktober 1981. Standarden ble diskutert og modifisert av representanter for Roland, Yamaha, Korg, Kawai og Sequential Circuits. Kakehashi favoriserte navnet Universal Musical Interface (UMI), uttales du-meg , men Smith følte at dette var "litt corny". Imidlertid likte han bruken av "instrument" i stedet for "synthesizer", og foreslo navnet Musical Instrument Digital Interface (MIDI). Moog Music -grunnlegger Robert Moog kunngjorde MIDI i oktober 1982 -utgaven av Keyboard .

På Winter NAMM Show 1983 demonstrerte Smith en MIDI-forbindelse mellom Prophet 600 og Roland JP-6 synthesizere. MIDI -spesifikasjonen ble publisert i august 1983. MIDI -standarden ble avduket av Kakehashi og Smith, som mottok Technical Grammy Awards i 2013 for arbeidet sitt. I 1982 ble de første instrumentene utgitt med MIDI, Roland Jupiter-6 og Prophet 600. I 1983 ble den første MIDI- trommemaskinen , Roland TR-909 , og den første MIDI- sekvensatoren , Roland MSQ-700 utgitt. Den første datamaskinen som støttet MIDI, NEC PC-88 og PC-98 , ble utgitt i 1982.

MIDI Manufacturers Association (MMA) ble dannet etter et møte med "alle interesserte selskaper" på Summer NAMM Show 1984 i Chicago. MIDI 1.0 Detaljert spesifikasjon ble publisert på MMAs andre møte på NAMM -showet i sommer 1985. Standarden fortsatte å utvikle seg og la til standardiserte sangfiler i 1991 (General MIDI) og tilpasset nye tilkoblingsstandarder som USB og FireWire . I 2016 ble MIDI Association dannet for å fortsette å føre tilsyn med standarden. Et initiativ for å lage en 2.0 -standard ble kunngjort i januar 2019. MIDI 2.0 -standarden ble introdusert på NAMM Winter Show 2020.

innvirkning

MIDIs appell var opprinnelig begrenset til profesjonelle musikere og plateprodusenter som ønsket å bruke elektroniske instrumenter i produksjonen av populærmusikk . Standarden tillot forskjellige instrumenter å kommunisere med hverandre og med datamaskiner, og dette ansporet til en rask utvidelse av salg og produksjon av elektroniske instrumenter og musikkprogramvare. Denne interoperabiliteten tillot en enhet å bli kontrollert fra en annen, noe som reduserte mengden maskinvaremusikere som trengs. MIDIs introduksjon falt sammen med begynnelsen av PC -tiden og introduksjonen av samplere og digitale synthesizere . De kreative mulighetene MIDI -teknologien bringer, er kreditert for å ha hjulpet til med å gjenopplive musikkindustrien på 1980 -tallet.

MIDI introduserte evner som transformerte måten mange musikere jobber på. MIDI -sekvensering gjør det mulig for en bruker uten notasjonsevner å bygge komplekse arrangementer. En musikalsk handling med så få som ett eller to medlemmer, som hver driver flere MIDI-aktiverte enheter, kan levere en forestilling som ligner på en større gruppe musikere. Utgifter til å ansette eksterne musikere til et prosjekt kan reduseres eller elimineres, og komplekse produksjoner kan realiseres på et system så lite som en synthesizer med integrert keyboard og sequencer.

MIDI bidro også til å etablere hjemmeopptak . Ved å utføre forhåndsproduksjon i hjemmemiljø, kan en artist redusere innspillingskostnadene ved å komme til et innspillingsstudio med en delvis fullført sang.

applikasjoner

Instrumentkontroll

MIDI ble oppfunnet slik at elektroniske eller digitale musikkinstrumenter kunne kommunisere med hverandre og slik at ett instrument kan kontrollere et annet. For eksempel kan en MIDI-kompatibel sequencer utløse slag som frembringes av en trommel lydmodul . Analoge synthesizere som ikke har noen digital komponent og ble bygget før MIDIs utvikling kan ettermonteres med sett som konverterer MIDI -meldinger til analoge kontrollspenninger. Når en tone spilles på et MIDI -instrument, genererer den en digital MIDI -melding som kan brukes til å utløse en tone på et annet instrument. Muligheten for fjernkontroll gjør at instrumenter i full størrelse kan erstattes med mindre lydmoduler, og lar musikere kombinere instrumenter for å oppnå en fyldigere lyd, eller for å lage kombinasjoner av syntetiserte instrumentlyder, for eksempel akustisk piano og strykere. MIDI gjør det også mulig å fjernstyre andre instrumentparametere (volum, effekter, etc.).

Syntetisatorer og samplere inneholder forskjellige verktøy for å forme en elektronisk eller digital lyd. Filtre justerer klangfarge og konvolutter automatiserer måten en lyd utvikler seg over tid etter at et notat utløses. Hyppigheten av et filter, og konvolutten angrep (den tid det tar for en lyd når dens maksimale nivå), er eksempler på syntesen parametre , og kan fjernstyres via MIDI. Effektenheter har forskjellige parametere, for eksempel forsinket tilbakemelding eller etterklangstid. Når et MIDI kontinuerlig kontrollernummer (CCN) er tilordnet en av disse parametrene, reagerer enheten på alle meldinger den mottar som identifiseres med det nummeret. Kontroller som knapper, brytere og pedaler kan brukes til å sende disse meldingene. Et sett med justerte parametere kan lagres i enhetens interne minne som en oppdatering , og disse oppdateringene kan velges eksternt ved MIDI -programendringer.

Sammensetning

MIDI hendelser kan bli sekvensert med programvare , eller i spesialiserte maskinvare musikk arbeidsstasjoner . Mange digitale lydarbeidsstasjoner (DAW) er spesielt designet for å fungere med MIDI som en integrert komponent. MIDI -pianoruller har blitt utviklet i mange DAW -er, slik at de innspilte MIDI -meldingene enkelt kan endres. Disse verktøyene tillater komponister å prøve og redigere arbeidet sitt mye raskere og mer effektivt enn eldre løsninger, for eksempel innspilling av flere spor .

Fordi MIDI er et sett med kommandoer som lager lyd, kan MIDI -sekvenser manipuleres på måter som forhåndsinnspilt lyd ikke kan. Det er mulig å endre nøkkelen, instrumenteringen eller tempoet til et MIDI -arrangement, og å omorganisere de enkelte seksjonene. Evnen til å komponere ideer og raskt høre dem avspilt gjør det mulig for komponister å eksperimentere. Algoritmiske komposisjonsprogrammer gir datamaskingenererte forestillinger som kan brukes som sangideer eller akkompagnement.

Noen komponister kan dra fordel av standard, bærbart sett med kommandoer og parametere i MIDI 1.0 og General MIDI (GM) for å dele musikaldatafiler mellom forskjellige elektroniske instrumenter. Dataene som er sammensatt via de sekvenserte MIDI -opptakene kan lagres som en standard MIDI -fil (SMF), distribuert digitalt og reproduseres av en hvilken som helst datamaskin eller elektronisk instrument som også overholder de samme MIDI-, GM- og SMF -standardene. MIDI -datafiler er mye mindre enn tilsvarende innspilte lydfiler .

Bruk med datamaskiner

Den personlige datamaskinen markedet stabilisert seg på samme tid som MIDI dukket opp, og datamaskiner ble et levedyktig alternativ for musikkproduksjon. I 1983 begynte datamaskiner å spille en rolle i vanlig musikkproduksjon. I årene umiddelbart etter ratifiseringen av MIDI -spesifikasjonen i 1983, ble MIDI -funksjoner tilpasset flere tidlige datamaskinplattformer. NEC 's PC-88 og PC-98 begynte å forsørge MIDI så tidlig som i 1982. Yamaha CX5M innført MIDI støtte og sekvensering i en MSX system i 1984.

Spredningen av MIDI på personlige datamaskiner ble i stor grad tilrettelagt av Roland Corporation 's MPU-401 , utgitt i 1984, som det første MIDI-utstyrte PC- lydkortet , i stand til MIDI lydbehandling og sekvensering. Etter Roland solgt MPU lyd chips til andre lydkort produsenter, det etablert en universell standard MIDI-til-PC-grensesnitt. Den utbredte adopsjonen av MIDI førte til at datamaskinbasert MIDI-programvare ble utviklet. Like etter begynte en rekke plattformer å støtte MIDI, inkludert Apple II Plus , IIe og Macintosh , Commodore 64 og Amiga , Atari ST , Acorn Archimedes og PC DOS .

Macintosh var en favoritt blant musikere i USA, ettersom den ble markedsført til en konkurransedyktig pris, og det tok flere år før PC -systemene tok igjen effektiviteten og det grafiske grensesnittet . Atari ST ble foretrukket i Europa, der Macintoshes var dyrere. Atari ST hadde fordelen med MIDI -porter som ble bygget direkte inn i datamaskinen. De fleste musikkprogramvare i MIDIs første tiår ble publisert for enten Apple eller Atari. Da Windows 3.0 ble utgitt i 1990, hadde PCer fanget opp prosessorkraften og fått et grafisk grensesnitt, og programvaretitler begynte å se utgivelse på flere plattformer.

I 2015 ga Retro Innovations ut det første MIDI-grensesnittet for en Commodore VIC-20 , noe som gjorde datamaskinens fire stemmer tilgjengelig for elektroniske musikere og retro-databehandlere for første gang. Retro Innovations lager også en MIDI -grensesnittpatron for Tandy Color Computer og Dragon -datamaskiner.

Chiptune -musikere bruker også retro -spillkonsoller til å komponere, produsere og fremføre musikk ved hjelp av MIDI -grensesnitt. Tilpassede grensesnitt er tilgjengelige for Famicom, Nintendo Entertainment System (NES), Nintendo Gameboy og Game Boy Advance, Sega Megadrive og Sega Genesis.

Datafiler

MIDI -filer inneholder hver lydhendelse, for eksempel at hver finger slår seg separat som kan visualiseres ved hjelp av pianotreningsprogramvare som Synthesia .
Standard filer

The Standard MIDI fil ( SMF ) er et filformat som gir en standardisert måte for musikksekvenser som skal lagres, transporteres, og åpnet i andre systemer. Standarden ble utviklet og vedlikeholdes av MMA, og bruker vanligvis en .midutvidelse. Den kompakte størrelsen på disse filene førte til at de ble utbredt i datamaskiner, ringetoner for mobiltelefoner , nettsideutvikling og musikalske gratulasjonskort. Disse filene er beregnet for universell bruk og inneholder informasjon som notatverdier, timing og spornavn. Tekster kan være inkludert som metadata , og kan vises av karaokemaskiner .

SMF -er opprettes som et eksportformat for programvaresekvenser eller maskinvarestasjoner. De organiserer MIDI-meldinger i ett eller flere parallelle spor og tidsstempler hendelsene slik at de kan spilles av i rekkefølge. Et topptekst inneholder arrangementets sporetall, tempo og en indikator på hvilket av tre SMF -formater filen bruker. En type 0 -fil inneholder hele ytelsen, slått sammen til et enkelt spor, mens type 1 -filer kan inneholde et hvilket som helst antall spor som utføres synkront. Type 2 -filer brukes sjelden og lagrer flere arrangementer, hvor hvert arrangement har sitt eget spor og er ment å spilles i rekkefølge.

RMID -filer

Microsoft Windows pakker SMF sammen med nedlastbare lyder (DLS) i en wrapper for ressursutvekslingsfilformat (RIFF), som RMID -filer med en .rmiutvidelse. RIFF-RMID er avskrevet til fordel for Extensible Music Files ( XMF ).

En MIDI -fil er ikke et lydopptak. Det er snarere et sett med instruksjoner - for eksempel for tonehøyde eller tempo - og kan bruke tusen ganger mindre diskplass enn tilsvarende innspilt lyd. Dette gjorde MIDI-filarrangementer til en attraktiv måte å dele musikk på, før bredbåndstilgang til internett og multigigabyte harddisker kom. Lisensierte MIDI -filer på disketter var ofte tilgjengelig i butikker i Europa og Japan på 1990 -tallet. Den største ulempen med dette er den store variasjonen i kvaliteten på brukernes lydkort, og i den faktiske lyden som finnes som prøver eller syntetisert lyd på kortet som MIDI -dataene bare refererer til symbolsk. Selv et lydkort som inneholder samplede lyder av høy kvalitet, kan ha inkonsekvent kvalitet fra et instrument til et annet. Tidlige budsjettprisede kort, for eksempel AdLib og Sound Blaster og dets kompatible, brukte en avkortet versjon av Yamahas frekvensmodulasjon syntese (FM-syntese) -teknologi som ble spilt av lav-kvalitet digital-til-analog-omformere. Low-fidelity-gjengivelsen av disse allestedsnærværende kortene ble ofte antatt å være en eiendom for MIDI selv. Dette skapte en oppfatning av MIDI som lyd av lav kvalitet, mens MIDI i seg selv ikke inneholder lyd, og kvaliteten på avspillingen avhenger helt av kvaliteten på den lydproduserende enheten.

Programvare

Den største fordelen med den personlige datamaskinen i et MIDI -system er at den kan tjene en rekke forskjellige formål, avhengig av programvaren som er lastet inn. Multitasking tillater samtidig drift av programmer som kan dele data med hverandre.

Sekvenser

Med sekvenseringsprogramvare kan innspilte MIDI -data manipuleres ved hjelp av standard redigeringsfunksjoner for datamaskiner, for eksempel klippe, kopiere og lime inn og dra og slippe . Tastatursnarveier kan brukes til å effektivisere arbeidsflyten, og i noen systemer kan redigeringsfunksjoner påkalles av MIDI -hendelser. Med sequencer kan hver kanal settes til å spille en annen lyd og gir en grafisk oversikt over arrangementet. En rekke redigeringsverktøy er gjort tilgjengelig, inkludert en notasjonsvisning eller partitur som kan brukes til å lage trykte deler for musikere. Verktøy som looping , kvantisering , randomisering og transponering forenkler ordningsprosessen.

Beat -skapelse er forenklet, og groove -maler kan brukes til å duplisere et annet spors rytmiske følelse. Realistisk uttrykk kan legges til ved manipulering av sanntidskontrollere. Blanding kan utføres, og MIDI kan synkroniseres med innspilte lyd- og videospor. Arbeid kan lagres og transporteres mellom forskjellige datamaskiner eller studioer.

Sekvenser kan ha alternative former, for eksempel trommelmønsterredigerere som lar brukerne lage beats ved å klikke på mønsterrutenett og loop -sekvenser som ACID Pro , som gjør at MIDI kan kombineres med forhåndsinnspilte lydsløyfer hvis tempo og nøkler er tilpasset hverandre . Cue-list-sekvensering brukes til å utløse dialog, lydeffekt og musikktegn i scene- og kringkastingsproduksjon.

Notasjonsprogramvare

Med MIDI kan notater som spilles på et tastatur automatisk transkriberes til noter . Scorewriting -programvare mangler vanligvis avanserte sekvenseringsverktøy, og er optimalisert for å lage en ryddig, profesjonell utskrift designet for live instrumentalister. Disse programmene gir støtte for dynamikk og uttrykksmerker, akkord og tekstvisning og komplekse partiturer. Programvare er tilgjengelig som kan skrive ut score i punktskrift .

Notasjonsprogrammer inkluderer Finale , Encore , Sibelius , MuseScore og Dorico . SmartScore -programvare kan produsere MIDI -filer fra skannede noter.

Redaktør/bibliotekarer

Patch -redaktører lar brukerne programmere utstyret sitt via datamaskingrensesnittet. Disse ble viktige med utseendet på komplekse synthesizere som Yamaha FS1R , som inneholdt flere tusen programmerbare parametere, men hadde et grensesnitt som besto av femten små knapper, fire knapper og en liten LCD. Digitale instrumenter fraråder vanligvis brukere fra eksperimentering, på grunn av mangel på tilbakemeldinger og direkte kontroll som brytere og knapper ville gi, men oppdateringsredaktører gir eiere av maskinvareinstrumenter og effekter enheter den samme redigeringsfunksjonaliteten som er tilgjengelig for brukere av programvaresyntesere. Noen redaktører er designet for et bestemt instrument eller effektapparat, mens andre, universelle redaktører støtter en rekke utstyr, og kan ideelt sett kontrollere parametrene til hver enhet i et oppsett ved bruk av System Exclusive -meldinger.

Patchbibliotekarer har den spesialiserte funksjonen til å organisere lydene i en samling utstyr og utveksle hele banker med lyder mellom et instrument og en datamaskin. På denne måten forsterkes enhetens begrensede oppdateringslager med en datamaskins mye større diskskapasitet. Når den er overført til datamaskinen, er det mulig å dele tilpassede oppdateringer med andre eiere av det samme instrumentet. Universell redaktør/bibliotekarer som kombinerer de to funksjonene var en gang vanlige, og inkluderte Opcode Systems 'Galaxy og eMagic 's SoundDiver. Disse programmene har i stor grad blitt forlatt med trenden mot datamaskinbasert syntese, selv om Mark of the Unicorn 's (MOTU) s Unisyn og Sound Quest's Midi Quest fortsatt er tilgjengelige. Native Instruments 'Kore var et forsøk på å bringe redaktør/bibliotekar -konseptet inn i en alder av programvareinstrumenter.

Auto-akkompagnementsprogrammer

Programmer som dynamisk kan generere akkompagnementspor kalles programmer for automatisk akkompagnement . Disse lager et fullbåndsarrangement i en stil som brukeren velger, og sender resultatet til en MIDI -lydgenererende enhet for avspilling. De genererte sporene kan brukes som opplærings- eller øvingsverktøy, som akkompagnement for liveopptredener eller som et hjelpemiddel for låtskriving.

Syntese og prøvetaking

Datamaskiner kan bruke programvare til å generere lyder, som deretter sendes gjennom en digital-til-analog omformer (DAC) til en effektforsterker og høyttalersystem. Antall lyder som kan spilles av samtidig ( polyfonien ) er avhengig av kraften til datamaskinens CPU , det samme er samplingshastigheten og bitdybden for avspilling, som direkte påvirker lydkvaliteten. Synthesizers implementert i programvare er gjenstand for timingproblemer som ikke nødvendigvis er tilstede med maskinvareinstrumenter, hvis dedikerte operativsystemer ikke utsettes for avbrudd fra bakgrunnsoppgaver slik desktop -operativsystemer er. Disse timingproblemene kan forårsake synkroniseringsproblemer, og klikk og popper når avspillingen av prøven blir avbrutt. Programvaresyntetiserer kan også vise ekstra ventetid i lydgenerasjonen.

Programvaresyntesenes røtter går tilbake til 1950-tallet, da Max Mathews fra Bell Labs skrev programmeringsspråket MUSIC-N , som var i stand til å generere lyd i sanntid. Den første synthesizeren som kjørte direkte på en vertsmaskinens CPU var Reality, av Dave Smiths Seer Systems , som oppnådde en lav latenstid gjennom tett driverintegrasjon, og derfor bare kunne kjøre på Creative Labs lydkort. Noen systemer bruker dedikert maskinvare for å redusere belastningen på verts -CPUen, som med Symbolic Sound Corporation 's Kyma System, og Creamware / Sonic Core Pulsar / SCOPE -systemene, som driver et helt innspillingsstudio til instrumenter, effektenheter og miksere .

Evnen til å konstruere fullstendige MIDI -arrangementer helt i dataprogramvare lar en komponist gjengi et ferdig resultat direkte som en lydfil.

Spillmusikk

Tidlige PC -spill ble distribuert på disketter, og den lille størrelsen på MIDI -filer gjorde dem til et levedyktig middel for å levere lydspor. Spill i DOS og tidlige Windows -epoker krevde vanligvis kompatibilitet med enten Ad Lib eller Sound Blaster lydkort. Disse kortene brukte FM -syntese , som genererer lyd gjennom modulering av sinusbølger . John Chowning , teknikkens pioner, teoretiserte at teknologien ville være i stand til å gjenskape enhver lyd nøyaktig hvis det ble brukt nok sinusbølger , men budsjettdatamaskinlydkort utførte FM -syntese med bare to sinusbølger. Kombinert med kortets 8-biters lyd resulterte dette i en lyd som ble beskrevet som "kunstig" og "primitiv".

Wavetable datter som var senere tilgjengelig forutsatt lydprøver som kan brukes i stedet for FM lyd. Disse var dyre, men brukte ofte lydene fra respekterte MIDI-instrumenter som E-mu Proteus . Dataindustrien flyttet på midten av 1990-tallet mot bølgebaserte lydkort med 16-biters avspilling, men standardisert på en 2MB ROM, en plass for liten til å passe eksempler av god kvalitet på 128 instrumenter pluss trommesett. Noen produsenter brukte 12-bits prøver og polstret dem til 16 bits.

Andre applikasjoner

MIDI har blitt vedtatt som en kontrollprotokoll i en rekke ikke-musikalske applikasjoner. MIDI Show Control bruker MIDI -kommandoer til å styre scenelys og til å utløse hendelser i teateroppsetninger. VJ -er og platespillere bruker den til å cue klipp, og til å synkronisere utstyr, og innspillingssystemer bruker det til synkronisering og automatisering . Apple Motion tillater kontroll av animasjonsparametere gjennom MIDI. 1987 første-person shooter spill MIDI Maze og 1990 Atari ST datamaskin puslespill Oxyd brukt MIDI til nettverksdatamaskiner sammen, og kits er tilgjengelig som tillater MIDI kontroll over hjemme belysning og hvitevarer.

Til tross for at den er knyttet til musikkenheter, kan MIDI kontrollere enhver elektronisk eller digital enhet som kan lese og behandle en MIDI -kommando. Mottaksenheten eller objektet vil kreve en generell MIDI -prosessor, men i dette tilfellet vil programendringene utløse en funksjon på enheten i stedet for notater fra et MIDI -instrumentets kontroller. Hver funksjon kan settes til en tidtaker (også kontrollert av MIDI) eller en annen tilstand eller utløser bestemt av enhetens skaper.

Enheter

Koblinger

MIDI 1.0 -kontakter og MIDI 1.0 -kabel

Kablene avsluttes i en 180 ° fem-pinners DIN-kontakt . Standardapplikasjoner bruker bare tre av de fem lederne: en jordledning (pinne 2), og et balansert par av lederne (pinner 4 og 5) som bærer et 5 V signal. Denne kontaktkonfigurasjonen kan bare bære meldinger i én retning, så en annen kabel er nødvendig for toveiskommunikasjon. Noen proprietære applikasjoner, for eksempel fantomdrevne fotbrytere, bruker reservepinnene for likestrøm (DC) kraftoverføring.

Opto-isolatorer holder MIDI-enheter elektrisk adskilt fra kontaktene, noe som forhindrer forekomst av jordsløyfer og beskytter utstyr mot spenningsspisser. Det er ingen feildeteksjonsevne i MIDI, så maksimal kabellengde er satt til 15 meter (50 fot) for å begrense forstyrrelser .

Tegning av MIDI 1.0 -kontakten, som viser pinner som nummerert. Standardapplikasjoner bruker bare pinner 2 (bakken) og 4; 5 (balansert par for signal).

De fleste enheter kopierer ikke meldinger fra inngangen til utgangsporten. En tredje porttype, "gjennom" -porten, sender ut en kopi av alt som er mottatt ved inngangsporten, slik at data kan videresendes til et annet instrument i en "daisy chain" -ordning. Ikke alle enheter inneholder gjennom porter, og enheter som mangler evne til å generere MIDI -data, for eksempel effektenheter og lydmoduler, inkluderer kanskje ikke ut -porter.

Administrasjonsenheter

Hver enhet i en tusenfryd kjede gir systemet forsinkelse. Dette unngås med en MIDI gjennomboks, som inneholder flere utganger som gir en eksakt kopi av boksens inngangssignal. En MIDI -fusjon er i stand til å kombinere inngangen fra flere enheter til en enkelt strøm, og gjør at flere kontrollere kan kobles til en enkelt enhet. En MIDI -switcher gjør det mulig å bytte mellom flere enheter, og eliminerer behovet for å fysisk sende om kabler. MIDI -lapper kombinerer alle disse funksjonene. De inneholder flere innganger og utganger, og lar enhver kombinasjon av inngangskanaler dirigeres til en hvilken som helst kombinasjon av utgangskanaler. Rutingoppsett kan opprettes ved hjelp av dataprogramvare, lagres i minnet og velges av MIDI -programendringskommandoer. Dette gjør at enhetene kan fungere som frittstående MIDI -rutere i situasjoner der ingen datamaskin er tilstede. MIDI patch -bukter rydder også opp eventuelle skjevheter av MIDI -databiter som oppstår på inngangstrinnet.

MIDI -databehandlere brukes til verktøyoppgaver og spesialeffekter. Disse inkluderer MIDI -filtre, som fjerner uønskede MIDI -data fra strømmen, og MIDI -forsinkelser, effekter som sender en gjentatt kopi av inndataene til et bestemt tidspunkt.

Grensesnitt

Hovedfunksjonen til et datamaskin -MIDI -grensesnitt er å matche klokkehastigheter mellom MIDI -enheten og datamaskinen. Noen datamaskinlydkort har en standard MIDI-kontakt, mens andre kobles til på forskjellige måter som inkluderer D-subminiature DA-15 spillport , USB , FireWire , Ethernet eller en proprietær tilkobling. Den økende bruken av USB- kontakter på 2000-tallet har ført til tilgjengeligheten av MIDI-til-USB-datagrensesnitt som kan overføre MIDI-kanaler til USB-utstyrte datamaskiner. Noen MIDI -tastaturkontrollere er utstyrt med USB -kontakter, og kan kobles til datamaskiner som kjører musikkprogramvare.

MIDIs serielle overføring fører til tidsproblemer. En tre-byte MIDI-melding krever nesten 1 millisekund for overføring. Fordi MIDI er seriell, kan den bare sende én hendelse om gangen. Hvis en hendelse sendes på to kanaler samtidig, kan hendelsen på den andre kanalen ikke overføre før den første er ferdig, og forsinkes derfor med 1 ms. Hvis en hendelse sendes på alle kanaler samtidig, forsinkes den siste kanalens overføring med hele 16 ms. Dette bidro til økningen av MIDI-grensesnitt med flere inn- og ut-porter, fordi timingen forbedres når hendelser spres mellom flere porter i motsetning til flere kanaler på samme port. Begrepet "MIDI slop" refererer til hørbare timingfeil som oppstår når MIDI -overføring er forsinket.

Kontrollere

En Novation Remote 25 to-oktav MIDI-kontroller
To-oktav MIDI-kontrollere er populære for bruk med bærbare datamaskiner, på grunn av deres bærbarhet. Denne enheten tilbyr en rekke sanntidskontrollere, som kan manipulere forskjellige lyddesignparametere for datamaskinbaserte eller frittstående maskinvareinstrumenter, effekter, miksere og opptaksenheter.

Det er to typer MIDI-kontrollere: ytelseskontrollere som genererer notater og brukes til å fremføre musikk, og kontrollere som ikke sender notater, men overfører andre typer sanntidshendelser. Mange enheter er en kombinasjon av de to typene.

Tastatur er den desidert vanligste typen MIDI -kontroller. MIDI ble designet med tastatur i tankene, og enhver kontroller som ikke er et tastatur, regnes som en "alternativ" kontroller. Dette ble sett på som en begrensning av komponister som ikke var interessert i keyboardbasert musikk, men standarden viste seg fleksibel, og MIDI-kompatibilitet ble introdusert for andre typer kontrollere, inkludert gitarer, strenge- og blåsinstrumenter, trommer og spesialiserte og eksperimentelle kontrollere. Andre kontrollere inkluderer trommelkontrollere og vindkontrollere , som kan etterligne spill av henholdsvis trommesett og blåsere. Noen funksjoner på tastaturet som MIDI ble designet for, fanger imidlertid ikke fullt ut andre instrumenters evner; Jaron Lanier nevner standarden som et eksempel på teknologisk "lock-in" som uventet begrenset det som var mulig å uttrykke. Noen av disse funksjonene, som for eksempel tonebøyning, skal behandles i MIDI 2.0, beskrevet nedenfor.

Software synthesizers tilbyr stor kraft og allsidighet, men noen spillere føler at fordelingen av oppmerksomhet mellom et MIDI -tastatur og et datatastatur og mus berøver noe av umiddelbarheten fra spilleopplevelsen. Enheter dedikert til sanntids MIDI-kontroll gir en ergonomisk fordel, og kan gi en større følelse av forbindelse med instrumentet enn et grensesnitt som er tilgjengelig via en mus eller en trykknapp-digital meny. Kontrollere kan være enheter for generelle formål som er designet for å fungere med en rekke utstyr, eller de kan være designet for å fungere med et bestemt programvare. Eksempler på sistnevnte inkluderer Akais APC40-kontroller for Ableton Live , og Korgs MS-20ic-kontroller som er en gjengivelse av deres MS-20 analoge synthesizer. MS-20ic-kontrolleren inkluderer patchkabler som kan brukes til å kontrollere signalruting i sin virtuelle gjengivelse av MS-20-synthesizeren, og kan også kontrollere tredjeparts enheter.

Instrumenter

En generell MIDI -lydmodul.
En lydmodul som krever en ekstern kontroller (f.eks. Et MIDI -tastatur) for å utløse lydene. Disse enhetene er svært bærbare, men deres begrensede programmeringsgrensesnitt krever datamaskinbaserte verktøy for komfortabel tilgang til lydparametrene.

Et MIDI -instrument inneholder porter for å sende og motta MIDI -signaler, en CPU for å behandle disse signalene, et grensesnitt som lar brukerprogrammering, lydkretser generere lyd og kontrollere. Operativsystemet og fabrikklydene lagres ofte i en skrivebeskyttet minneenhet (ROM).

Et MIDI-instrument kan også være en frittstående modul (uten tastatur i pianostil) som består av et generelt MIDI-lydbord (GM, GS og XG), innebygd redigering, inkludert transponering/tonehøydeendringer, MIDI-instrumentendringer og justering av volum, panorering, reverb -nivåer og andre MIDI -kontrollere. Vanligvis inkluderer MIDI -modulen en stor skjerm, slik at brukeren kan se informasjon om den valgte funksjonen. Funksjonene kan omfatte rullende tekster, vanligvis innebygd i en MIDI -fil eller karaoke MIDI, spillelister, sangbibliotek og redigeringsskjermbilder. Noen MIDI -moduler inkluderer en Harmonizer og muligheten til å spille av og transponere MP3 -lydfiler.

Syntetisatorer

Synthesizers kan bruke en hvilken som helst av en rekke lydgenereringsteknikker. De kan inneholde et integrert tastatur, eller kan eksistere som "lydmoduler" eller "utvidere" som genererer lyder når de utløses av en ekstern kontroller, for eksempel et MIDI -tastatur. Lydmoduler er vanligvis designet for å bli montert i et 19-tommers stativ . Produsenter produserer vanligvis en synthesizer i både frittstående og rackmonterte versjoner, og tilbyr ofte tastaturversjonen i en rekke størrelser.

Prøvetakere

En sampler kan ta opp og digitalisere lyd, lagrer det i direktelager (RAM), og spille den av. Samplers tillater vanligvis en bruker å redigere en prøve og lagre den på en harddisk, bruke effekter på den og forme den med de samme verktøyene som synthesizere bruker. De kan også være tilgjengelige i enten tastatur eller rackmontert form. Instrumenter som genererer lyder gjennom eksempelavspilling, men som ikke har noen opptaksmuligheter, er kjent som " ROMplers ".

Samplere ble ikke etablert som levedyktige MIDI -instrumenter så raskt som synthesizere gjorde, på grunn av bekostning av minne og prosessorkraft den gangen. Den første rimelige MIDI-prøvetakeren var Ensoniq Mirage, som ble introdusert i 1984. MIDI-prøvetakere er vanligvis begrenset av skjermer som er for små til å redigere samplede bølgeformer, selv om noen kan kobles til en dataskjerm.

Trommemaskiner

Trommemaskiner er vanligvis eksempler på avspillingsenheter som spesialiserer seg på tromme- og perkusjonslyder. De inneholder vanligvis en sequencer som gjør det mulig å lage trommemønstre, og lar dem ordnes i en sang. Det er ofte flere lydutganger, slik at hver lyd eller gruppe av lyder kan dirigeres til en egen utgang. De enkelte trommestemmene kan spilles fra et annet MIDI -instrument, eller fra en sequencer.

Arbeidsstasjoner og maskinvaresekvenser

En knappematrise MIDI -kontroller
Yamahas Tenori-on- kontroller lar arrangementer bygges ved å "tegne" på en rekke opplyste knapper. De resulterende arrangementene kan spilles av med interne lyder eller eksterne lydkilder, eller spilles inn i en datamaskinbasert sequencer.

Sequencer -teknologi går foran MIDI. Analoge sekvensere bruker CV/Gate- signaler for å kontrollere pre-MIDI analoge synthesizere. MIDI -sekvenserere drives vanligvis av transportfunksjoner modellert etter bånddekk . De er i stand til å spille inn MIDI -forestillinger, og arrangere dem i individuelle spor langs et multitrack -opptakskonsept. Musikkarbeidsstasjoner kombinerer kontrollertastaturer med en intern lydgenerator og en sequencer. Disse kan brukes til å bygge komplette arrangementer og spille dem av med sine egne interne lyder, og fungere som frittstående musikkproduksjonsstudier. De inkluderer vanligvis fillagring og overføringsmuligheter.

Effekter enheter

Noen effekter kan fjernstyres via MIDI. For eksempel tillater Eventide H3000 Ultra-harmonizer så omfattende MIDI-kontroll at den kan spilles av som synthesizer. The Drum Buddy , en pedal-format trommemaskin , har en MIDI-tilkobling, slik at det kan ha sin tempo synkronisert med looper pedal eller tidsbaserte effekter som forsinkelse.

Tekniske spesifikasjoner

MIDI-meldinger består av 8-bits ord (vanligvis kalt byte ) som overføres i serie med en hastighet på 31,25  kbit/s . Denne frekvensen ble valgt fordi det er en eksakt divisjon på 1 MHz, driftshastigheten til mange tidlige mikroprosessorer . Den første biten i hvert ord identifiserer om ordet er en statusbyte eller en databyte, og blir fulgt av syv informasjonsbiter. En startbit og en stoppbit legges til hver byte for innramming , så en MIDI -byte krever ti bits for overføring.

En MIDI -kobling kan bære seksten uavhengige informasjonskanaler. Kanalene er nummerert 1–16, men deres faktiske tilsvarende binære koding er 0–15. En enhet kan konfigureres til å bare lytte til bestemte kanaler og ignorere meldingene som sendes på andre kanaler ("Omni Off" -modus), eller den kan lytte til alle kanaler og effektivt ignorere kanaladressen ("Omni On"). En individuell enhet kan være monofonisk (starten på en ny "note-on" MIDI-kommando innebærer at den forrige noten avsluttes) eller polyfonisk (det kan høres flere toner samtidig til polyfoni-grensen for instrumentet er nådd, eller notatene når slutten av forfallskonvolutten , eller eksplisitte "note-off" MIDI-kommandoer mottas). Mottaksenheter kan vanligvis settes til alle fire kombinasjonene av "omni av/på" versus "mono/poly" -modus.

Meldinger

En MIDI -melding er en instruksjon som styrer et aspekt av mottakerenheten. En MIDI -melding består av en statusbyte, som angir typen av meldingen, etterfulgt av opptil to databytes som inneholder parametrene. MIDI -meldinger kan være kanalmeldinger som sendes på bare én av de 16 kanalene og bare overvåkes av enheter på den kanalen, eller systemmeldinger som alle enheter mottar. Hver mottakende enhet ignorerer data som ikke er relevante for funksjonen. Det er fem typer meldinger: Channel Voice, Channel Mode, System Common, System Real-Time og System Exclusive.

Kanal Talemeldinger overfører sanntidsytelsesdata over en enkelt kanal. Eksempler inkluderer "note-on" -meldinger som inneholder et MIDI-notenummer som angir tonehøyden, en hastighetsverdi som indikerer hvor kraftig notatet ble spilt, og kanalnummeret; "note-off" meldinger som avslutter et notat; programendringsmeldinger som endrer enhetens oppdatering; og kontrollendringer som tillater justering av instrumentets parametere. MIDI -notater er nummerert fra 0 til 127 tilordnet C −1 til G 9 . Dette tilsvarer et område på 8.175799 til 12543.85 Hz (forutsatt like temperament og 440 Hz A 4 ) og strekker seg utover 88 -tone pianoområdet fra A 0 til C 8 .

Systemeksklusive meldinger

System Exclusive (SysEx) meldinger er en viktig årsak til fleksibiliteten og levetiden til MIDI -standarden. Produsenter bruker dem til å lage proprietære meldinger som styrer utstyret deres grundigere enn standard MIDI -meldinger kunne. SysEx -meldinger er adressert til en bestemt enhet i et system. Hver produsent har en unik identifikator som er inkludert i SysEx -meldingene, noe som bidrar til å sikre at bare den målrettede enheten reagerer på meldingen, og at alle andre ignorerer den. Mange instrumenter inkluderer også en SysEx ID -innstilling, slik at en kontroller kan adressere to enheter av samme modell uavhengig. SysEx -meldinger kan inneholde funksjonalitet utover det MIDI -standarden gir. De retter seg mot et bestemt instrument, og ignoreres av alle andre enheter på systemet.

Implementeringskart

Enheter reagerer vanligvis ikke på alle typer meldinger som er definert av MIDI -spesifikasjonen. MIDI -implementeringskartet ble standardisert av MMA som en måte for brukerne å se hvilke spesifikke evner et instrument har, og hvordan det reagerer på meldinger. Et spesifikt MIDI -implementeringskart blir vanligvis publisert for hver MIDI -enhet i enhetsdokumentasjonen.

Elektriske spesifikasjoner

MIDI -sammenkoblingsskjema
En elektrisk skjematisk oversikt over MIDI 1.0 elektrisk/optisk samtrafikk.

MIDI 1.0 -spesifikasjonen for det elektriske grensesnittet er basert på en helt isolert strømsløyfe . MIDI out -porten gir nominelt en +5 volt kilde gjennom en 220 ohm motstand ut gjennom pin 4 på MIDI out DIN -kontakten, inn på pin 4 på mottakerens MIDI in DIN -kontakt, gjennom en 220 ohm beskyttelsesmotstand og LED -lampen på en opto-isolator. Strømmen går deretter tilbake via pin 5 på MIDI i port til opprinnelsesenhetens MIDI out port pin 5, igjen med en 220 ohm motstand i banen, noe som gir en nominell strøm på omtrent 5  milliamper . Til tross for kabelens utseende, er det ingen ledende bane mellom de to MIDI -enhetene, bare en optisk isolert. Riktig designet MIDI -enheter er relativt immun mot jordsløyfer og lignende forstyrrelser. Datahastigheten på dette systemet er 31 250 bits per sekund, logikk 0 er strøm på.

MIDI-spesifikasjonen gir en jordet "wire" og et flette- eller folieskjerm, koblet til pinne 2, som beskytter de to signalbærende lederne på pinne 4 og 5. Selv om MIDI-kabelen skal koble pin 2 og flettet eller folien skjerm mot understellets bakke, den bør bare gjøre det ved MIDI -utgangen; MIDI i porten bør la pin 2 være tilkoblet og isolert. Noen store produsenter av MIDI-enheter bruker modifiserte MIDI in-only DIN 5-pinners stikkontakter med metalliske ledere som forsett er utelatt i pinnestillinger 1, 2 og 3, slik at maksimal spenningsisolasjon oppnås.

Utvidelser

GM Standard Drum Map på tastaturet
GM Standard Drum Map, som angir slaglyden som en gitt tone utløser.

MIDIs fleksibilitet og omfattende adopsjon har ført til mange forbedringer av standarden, og har gjort det mulig å bruke den til formål utover de den opprinnelig var beregnet på.

Generelt MIDI

MIDI tillater valg av et instruments lyder gjennom programendringsmeldinger, men det er ingen garanti for at to instrumenter har samme lyd på et gitt programsted. Program nr. 0 kan være et piano på ett instrument, eller en fløyte på et annet. The General MIDI (GM) standarden ble etablert i 1991, og gir en standardisert lyd bank som gjør at en standard MIDI-fil opprettet på en enhet til en lyd som ligner når den spilles på en annen. GM spesifiserer en bank med 128 lyder arrangert i 16 familier med åtte relaterte instrumenter, og tildeler hvert instrument et spesifikt programnummer. Slagverksinstrumenter plasseres på kanal 10, og en bestemt MIDI -notatverdi kartlegges for hver slaglyd. GM-kompatible enheter må tilby polyfoni med 24 notater. En gitt programendring velger den samme instrumentlyden på et hvilket som helst GM-kompatibelt instrument.

Generelt MIDI er definert av et standardoppsett av definerte instrumentlyder kalt 'patches', definert av et 'patch' nummer (programnummer - PC#) og utløst ved å trykke på en tast på et MIDI -tastatur. Denne oppsettet sikrer at MIDI -lydmoduler og andre MIDI -enheter trofast gjengir de utpekte lydene som forventes av brukeren, og opprettholder pålitelige og konsistente lydpaletter på tvers av forskjellige produsenter MIDI -enheter.

GM -standarden eliminerer variasjon i notekartlegging. Noen produsenter var uenige om hvilket notenummer som skulle representere midten C, men GM spesifiserer at notat nummer 69 spiller A440 , som igjen fikser midtre C som notat nummer 60. GM-kompatible enheter kreves for å reagere på hastighet, etterberøring og stigningsbøyning , for å bli satt til angitte standardverdier ved oppstart, og for å støtte visse kontrollernummer, for eksempel for sustainpedal , og registrerte parameternumre. En forenklet versjon av GM, kalt GM Lite , brukes i mobiltelefoner og andre enheter med begrenset prosessorkraft.

GS, XG og GM2

En generell oppfatning dannet seg raskt om at GMs 128-instrumenters lydsett ikke var stort nok. Rolands General Standard, eller GS , system inkluderte flere lyder, trommesett og effekter, ga en "bank select" -kommando som kunne brukes for å få tilgang til dem, og brukte MIDI Non-Registered Parameter Numbers (NRPNs) for å få tilgang til de nye funksjonene. Yamahas Extended General MIDI, eller XG , fulgte i 1994. XG tilbød på samme måte ekstra lyder, trommesett og effekter, men brukte standardkontrollere i stedet for NRPN -er for redigering, og økte polyfoni til 32 stemmer. Begge standardene har bakoverkompatibilitet med GM -spesifikasjonen, men er ikke kompatible med hverandre. Ingen av standardene er vedtatt utover skaperen, men begge støttes ofte av musikkprogramvaretitler.

Medlemsbedrifter i Japans AMEI utviklet den generelle MIDI nivå 2 -spesifikasjonen i 1999. GM2 opprettholder bakoverkompatibilitet med GM, men øker polyfoni til 32 stemmer, standardiserer flere kontrollernummer som for sostenuto og soft pedal ( una corda ), RPNs og Universal System Exclusive Meldinger, og inneholder MIDI Tuning Standard. GM2 er grunnlaget for instrumentvalgmekanismen i Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI), en MIDI-variant for enheter med lav effekt som gjør at enhetens polyfoni kan skaleres i henhold til prosessorkraften.

Tuning standard

De fleste MIDI -synthesizere bruker tuning av samme temperament . Den MIDI tuning standard (MTS), stadfestet i 1992, gir alternativ stemming. MTS tillater mikrotuninger som kan lastes fra en bank på opptil 128 patcher, og tillater sanntidsjustering av notatbaner. Produsenter er ikke pålagt å støtte standarden. De som gjør det, trenger ikke å implementere alle funksjonene.

Tidskode

En sequencer kan drive et MIDI -system med sin interne klokke, men når et system inneholder flere sequencere, må de synkronisere med en vanlig klokke. MIDI Time Code (MTC), utviklet av Digidesign , implementerer SysEx -meldinger som er utviklet spesielt for timingformål, og er i stand til å oversette til og fra SMPTE -tidskodestandarden . MIDI Clock er basert på tempo, men SMPTE tidskoden er basert på rammer per sekund, og er uavhengig av tempo. MTC, som SMPTE -kode, inkluderer posisjonsinformasjon og kan justere seg selv hvis en timingpuls går tapt. MIDI -grensesnitt som Mark of the Unicorn's MIDI Timepiece kan konvertere SMPTE -kode til MTC.

Maskinkontroll

MIDI Machine Control (MMC) består av et sett med SysEx -kommandoer som betjener transportkontrollene til maskinvareopptaksenheter. MMC lar en sequencer sende kommandoer Start , Stop og Record til et tilkoblet båndstasjon eller harddiskopptakssystem, og spole enheten forover eller bakover slik at den starter avspillingen på samme tidspunkt som sequencer. Ingen synkroniseringsdata er involvert, selv om enhetene kan synkronisere gjennom MTC.

Vis kontroll

En teaterarrangement som drives av MIDI Show Control
MIDI Show Control brukes til å cue og synkronisere belysning og effekter for teaterarrangementer, for eksempel Waterworld -attraksjonen i Universal Studios Hollywood .

MIDI viser kontroll (MSC) er et sett av SysEx kommandoer for sekvensering og fjern Cueing viser styreinnretninger som belysning, musikk og avspilling av lyd, og bevegelseskontroll -systemer. Søknadene inkluderer sceneproduksjoner, museumsutstillinger, kontrollsystemer for innspillingsstudioer og attraksjoner i fornøyelsesparker .

Tidsstempel

En løsning på problemer med MIDI -timing er å markere MIDI -hendelser med tiden de skal spilles, og lagre dem i en buffer i MIDI -grensesnittet på forhånd. Å sende data på forhånd reduserer sannsynligheten for at en travel passasje kan sende en stor mengde informasjon som overvelder overføringsleddet. Når den er lagret i grensesnittet, er informasjonen ikke lenger utsatt for timingproblemer knyttet til USB -jitter og datamaskinoperativsystemavbrudd, og kan overføres med høy grad av nøyaktighet. MIDI tidsstempling fungerer bare når både maskinvare og programvare støtter det. MOTUs MTS, eMagic's AMT og Steinbergs Midex 8 hadde implementeringer som var inkompatible med hverandre, og som krevde at brukerne skulle eie programvare og maskinvare produsert av samme selskap for å fungere. Timestamping er innebygd i FireWire MIDI -grensesnitt, Mac OS X Core Audio og Linux ALSA Sequencer.

Prøve dump standard

En uforutsett evne til SysEx -meldinger var bruken av dem for å transportere lydprøver mellom instrumenter. Dette førte til utviklingen av sample dump -standarden (SDS), som etablerte et nytt SysEx -format for prøveoverføring. SDS ble senere utvidet med et par kommandoer som tillater overføring av informasjon om prøvesløyfepunkter, uten at det kreves at hele prøven overføres.

Nedlastbare lyder

Den nedlastbare Lyder (DLS) spesifikasjonen, stadfestet i 1997, kan mobile enheter og data lydkort til å utvide sine bølge bord med nedlastbare lyd sett. DLS nivå 2 -spesifikasjonen fulgte i 2006, og definerte en standardisert synthesizer -arkitektur. Mobile DLS-standarden krever at DLS-banker kombineres med SP-MIDI, som selvstendige Mobile XMF-filer.

MIDI polyfonisk uttrykk

MIDI Polyphonic Expression (MPE) er en metode for bruk av MIDI som gjør at pitch bend og andre dimensjoner av uttrykksfull kontroll kan justeres kontinuerlig for individuelle notater. MPE jobber ved å tilordne hver note til sin egen MIDI -kanal slik at bestemte meldinger kan brukes på hver note individuelt. Spesifikasjonene ble utgitt i november 2017 av AMEI og i januar 2018 av MMA. Instrumenter som Continuum Fingerboard , Linnstrument, ROLI Seaboard , Sensel Morph og Eigenharp lar brukerne kontrollere tonehøyde, klangfarge og andre nyanser for individuelle notater i akkorder. Et økende antall myke synthes og effekter er også kompatible med MPE (for eksempel Equator, UVI Falcon og Sandman Pro), i tillegg til noen få maskinvaresyntere (som Modal Electronics 002 og ARGON8, Futuresonus Parva og Modor NF-1 ).

Alternative maskinvaretransporter

I tillegg til den originale 31,25 kbit/s strømsløyfen transportert på 5-pinners DIN , har andre kontakter blitt brukt for de samme elektriske dataene og overføring av MIDI-strømmer i forskjellige former over USB , IEEE 1394 aka FireWire , og Ethernet er nå felles. Noen prøvetakere og harddiskopptakere kan også sende MIDI -data mellom hverandre over SCSI.

USB og FireWire

Medlemmer av USB-IF i 1999 utviklet en standard for MIDI over USB, "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices" MIDI over USB har blitt stadig mer vanlig som andre grensesnitt som hadde blitt brukt for MIDI-tilkoblinger (seriell, joystick, etc.) forsvant fra personlige datamaskiner. Operativsystemene Linux, Microsoft Windows, Macintosh OS X og Apple iOS inkluderer standardklassedrivere for å støtte enheter som bruker "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices". Noen produsenter velger å implementere et MIDI -grensesnitt over USB som er designet for å fungere annerledes enn klassespesifikasjonen, ved hjelp av tilpassede drivere.

Apple Computer utviklet FireWire -grensesnittet på 1990 -tallet. Det begynte å vises på digitale videokameraer mot slutten av tiåret, og på G3 Macintosh -modeller i 1999. Det ble laget for bruk med multimediaprogrammer. I motsetning til USB bruker FireWire intelligente kontrollere som kan styre sin egen overføring uten oppmerksomhet fra hoved -CPU. Som med standard MIDI -enheter kan FireWire -enheter kommunisere med hverandre uten datamaskin.

XLR -kontakter

Octave-Plateau Voyetra-8 synthesizer var en tidlig MIDI-implementering ved bruk av XLR3-kontakter i stedet for 5-pinners DIN . Den ble utgitt i årene før MIDI og senere ettermontert med et MIDI-grensesnitt, men beholder XLR-kontakten.

Seriell parallell og joystick -port

Etter hvert som datamaskinbaserte studiooppsett ble vanlige, ble MIDI-enheter som kunne kobles direkte til en datamaskin tilgjengelige. Disse brukte vanligvis 8-pinners mini-DIN- kontakten som ble brukt av Apple til serie- og skriverporter før introduksjonen av Blue & White G3- modellene. MIDI -grensesnitt beregnet for bruk som midtpunktet i et studio, for eksempel Mark of the Unicorn MIDI Time Piece, ble muliggjort av en "rask" overføringsmodus som kunne dra nytte av disse serielle portenes evne til å operere 20 ganger standard MIDI -hastighet. Mini-DIN-porter ble innebygd i noen MIDI-instrumenter fra slutten av 1990-tallet, og gjorde det mulig å koble slike enheter direkte til en datamaskin. Noen enheter koblet til via PC- ens DB-25 parallelle port , eller via joystick-porten som finnes på mange PC-lydkort.

mlAN

Yamaha introduserte mLAN -protokollen i 1999. Den ble oppfattet som et lokalt nettverk for musikkinstrumenter som bruker FireWire som transport, og ble designet for å bære flere MIDI -kanaler sammen med flerkanals digital lyd, datafiloverføringer og tidskode. mLan ble brukt i en rekke Yamaha-produkter, særlig digitale miksingskonsoller og Motif- synthesizeren, og i tredjepartsprodukter som PreSonus FIREstation og Korg Triton Studio . Ingen nye mlan -produkter har blitt utgitt siden 2007.

Ethernet og internett

Datanettverksimplementeringer av MIDI gir nettverksrutingfunksjoner og kanalen med høy båndbredde som tidligere alternativer til MIDI, for eksempel ZIPI , var ment å bringe. Proprietære implementeringer har eksistert siden 1980 -tallet, hvorav noen bruker fiberoptiske kabler for overføring. The Internet Engineering Task Force 's RTP-MIDI åpen spesifikasjon har fått industri støtte. Apple har støttet denne protokollen fra Mac OS X 10.4 og fremover, og det finnes en Windows -driver basert på Apples implementering for Windows XP og nyere versjoner.

Trådløst

Systemer for trådløs MIDI -overføring har vært tilgjengelig siden 1980 -tallet. Flere kommersielt tilgjengelige sendere tillater trådløs overføring av MIDI- og OSC- signaler via Wi-Fi og Bluetooth . iOS-enheter kan fungere som MIDI-kontrollflater ved hjelp av Wi-Fi og OSC. En XBee- radio kan brukes til å bygge en trådløs MIDI-mottaker som et gjør-det-selv-prosjekt. Android-enheter kan fungere som fulle MIDI-kontrollflater ved hjelp av flere forskjellige protokoller over Wi-Fi og Bluetooth .

TRS minijack

Noen enheter bruker standard 3,5 mm TRS audio minijack -kontakter for MIDI -data, inkludert Korg Electribe 2 og Arturia Beatstep Pro. Begge kommer med adaptere som bryter ut til standard 5-pinners DIN-kontakter. Dette ble utbredt nok til at Midi Manufacturers 'Association standardiserte ledningene. MIDI-over-minijack standarddokumentet anbefaler også bruk av 2,5 mm kontakter over 3,5 mm for å unngå forvirring med lydkontakter.

MIDI 2.0

MIDI 2.0 -standarden ble presentert 17. januar 2020 på Winter NAMM Show i Anaheim, California på en økt med tittelen "Strategisk oversikt og introduksjon til MIDI 2.0" av representanter Yamaha, Roli , Microsoft, Google og MIDI Association. Denne betydelige oppdateringen legger til toveiskommunikasjon samtidig som den opprettholder bakoverkompatibilitet.

Den nye protokollen har blitt undersøkt siden 2005. Prototypenheter har blitt vist privat på NAMM ved bruk av kablede og trådløse tilkoblinger, og det er utviklet retningslinjer for lisensiering og produktsertifisering; ingen forventet utgivelsesdato ble imidlertid kunngjort. Foreslått fysisk lag og transportlag inkluderer Ethernet- baserte protokoller som RTP MIDI og Audio Video Bridging / Time-Sensitive Networking , samt User Datagram Protocol (UDP) -basert transport.

AMEI og MMA kunngjorde at komplette spesifikasjoner vil bli publisert etter interoperabilitetstesting av prototypeimplementeringer fra store produsenter som Google , Yamaha , Steinberg , Roland , Ableton , Native Instruments og ROLI , blant andre. I januar 2020 kunngjorde Roland A-88mkII-kontrollertastaturet som støtter MIDI 2.0.

MIDI 2.0 inkluderer spesifikasjoner for MIDI Capability Inquiry for eiendomsutveksling og profiler, og det nye Universal MIDI Packet-formatet for høyhastighetstransporter som støtter både MIDI 1.0 og MIDI 2.0 talemeldinger.

MIDI -forespørsel

MIDI Capability Inquiry (MIDI-CI) spesifiserer Universal SysEx-meldinger for å implementere enhetsprofiler, parameterutveksling og MIDI-protokollforhandlinger. Spesifikasjonene ble utgitt i november 2017 av AMEI og i januar 2018 av MMA.

Parameterutveksling definerer metoder for forespørsel om enhetsfunksjoner, for eksempel støttede kontrollere, patchnavn, instrumentprofiler, enhetskonfigurasjon og andre metadata, og for å hente eller angi enhetens konfigurasjonsinnstillinger. Eiendomsutveksling bruker System Exclusive -meldinger som inneholder data i JSON -format. Profiler definerer vanlige sett med MIDI -kontrollere for forskjellige instrumenttyper, for eksempel trekkorganer og analoge synths, eller for bestemte oppgaver, noe som forbedrer interoperabilitet mellom instrumenter fra forskjellige produsenter. Protokollforhandlinger tillater enheter å bruke neste generasjons protokoll eller produsentspesifikke protokoller.

Universal MIDI -pakke

MIDI 2.0 definerer et nytt Universal MIDI Packet -format, som inneholder meldinger av varierende lengde (32, 64, 96 eller 128 bits) avhengig av nyttelasttypen. Dette nye pakkeformatet støtter totalt 256 MIDI -kanaler, organisert i 16 grupper på 16 kanaler; hver gruppe kan bære enten en MIDI 1.0 -protokollstrøm eller ny MIDI 2.0 -protokollstrøm, og kan også inneholde systemmeldinger, systemeksklusive data og tidsstempler for presis gjengivelse av flere samtidige notater. For å forenkle den første adopsjonen, har eksisterende produkter eksplisitt tillatelse til bare å implementere MIDI 1.0 -meldinger. Universal MIDI-pakken er beregnet på høyhastighets transport som USB og Ethernet og støttes ikke på eksisterende 5-pinners DIN-tilkoblinger. System-sanntid og systemfelles meldinger er de samme som definert i MIDI 1.0.

Ny protokoll

Fra januar 2019 støtter utkastet til spesifikasjon av den nye protokollen alle kjernemeldinger som også finnes i MIDI 1.0, men utvider presisjonen og oppløsningen; den definerer også mange nye kontrollpanelmeldinger med høy presisjon. Spesifikasjonen definerer standard oversettelsesregler for å konvertere mellom MIDI 2.0 Channel Voice og MIDI 1.0 Channel Voice meldinger som bruker forskjellige dataoppløsninger, samt kart 256 MIDI 2.0 streams til 16 MIDI 1.0 streams.

Dataoverføringsformater

System Exclusive 8-meldinger bruker et nytt 8-biters dataformat, basert på Universal System Exclusive-meldinger. Meldinger med blandet datasett er ment å overføre store datasett. System Exclusive 7-meldinger bruker det forrige 7-biters dataformatet.

Se også

Merknader

Referanser

Eksterne linker