Garść faktów na temat MIDI na praktycznym przykładzie.

Otóż MIDI czyli Musical-Instrument-Digital-Interface jest standardem wymiany informacji pomiędzy instrumentami elektronicznymi. Najczęściej są to klawisze i moduły brzmieniowe midi, choć możliwości są dużo większe. Podstawowe informacje MIDI dotyczą wysokości, głośności, długości oraz barwy granych dźwięków. Do tego dochodzą jeszcze niuanse artykulacyjne. Standard MIDI obejmuje też szereg komend pozwalających na sterowanie instrumentami - zmiana brzmień, filtracja, granie jednocześnie na kilku modułach brzmieniowych za pomocą jednej klawiatury, itp.

Uzupełnieniem podstawowego standardu jest tzw. SYSTEM EXCLUSIVE (SysEx), dzięki któremu MIDI umożliwia sterowanie innymi niż instrumenty urządzeniami. W tej chwili nie ma już efektów cyfrowych, które nie miałyby zaimplementowanego MIDI, umożliwiającego zmianę parametrów jako tzw. preset'y jak również on-line podczas grania, czy też realizacji nagrań zautomatyzowanych.

System Exclusive nie jest systemem zamkniętym, tzn. oprócz kilku zestandaryzowanych komend każdy producent ma możliwość dołożenia własnych będących często wymaganych dla pełnej obsługi ich urządzeń. Ale może od początku....

Interface

Przesyłanie informacji midi jest jednokierunkowe, tzn. że jednym kablem możemy przesłać dane np. z klawisza do modułu brzmieniowego, a jeśli istnieje potrzeba przesłania jakiegoś komunikatu w drugą stronę konieczne jest zastosowanie drugiego kabla. Urządzenia MIDI możemy łączyć szeregowo (ang. daisy-chain) lub gwiaździście, przy czym należy pamiętać , że kolejne urządzenia w szeregu powodują kilka ms opóźnienia, co skutecznie ogranicza ilość łączonych urządzeń w sytuacjach , w których ważna jest synchronizacja elementów systemu. Do połączeń gwiaździstych stosuje się specjalne "rozgałęźniki".

Transmisja odbywa się na zasadzie pętli prądowej - nadajnik wymusza przepływ prądu w kablu. Odbiornikiem tego prądu jest dioda. Ponieważ jasność świecenia zależy od prądu zatem długość i jakość kabla ma wpływ na jakość transmisji, ograniczając "zasięg" do 15 metrów. Dioda ta jest częścią transoptora (dioda świecąca z fototranzystorem sprzężone optycznie w jednej obudowie), który izoluje galwanicznie poszczególne elementy systemu.

Podstawowe komunikaty

Najbardziej powszechne komunikaty składają się 2- 3 bajtów.

Pierwszy bajt wysyłany to tzw. bajt statusu. Cztery najbardziej znaczące bity tego bajtu oznaczają typ komendy, pozostałe 4 oznaczają kanał midi, którego dotyczą np: komenda Note off - wyłącz nutę to 0x8n (bitowo/binarnie - 1000nnnn), gdzie nnnn jest binarnie zapisanym kanałem czyli od 0 do 15. Kolejny bajt lub dwa bajty to dodatkowe informacje potrzebne do wykonania komendy. W naszym przykładzie pierwszy bajt oznacza nutę, którą wyłączamy oraz szybkość z jaką nastąpiło wyłączenie (ważna dla artykulacji). Jak łatwo się domyśleć jeśli jest Note Off to musiał być wcześniej Note on  czyli bajt statusu, w tym wypadku jest to 0x09n - binarnie 1001nnnn, numer nuty i szybkość włączenia. W  midi wszystkie nuty zostały ponumerowane , tj. od  A0, które  ma numer 21 kolejno nuty mają numer o jeden więcej, aż do C8, które ma numer 108.

Zatem powiedzmy, że nacisnęliśmy klawisz C3 i go puściliśmy, urządzenie pracuje na kanale 2 . Mamy zatem dwa komunikaty Note On : 0x92 0x30 0x64 i Note Off 0x82 0x30 0x64. Jest to komunikat w postaci heksadecymalnej , tj.

szestnastkowej, zatem 0x30 oznacza dziesiętnie 48, a 0x64 oznacza 100. (zamianę można wykonać na kalkulatorze naukowym lub Windowsowym z włączoną opcją 'naukowy'). Pełną listę numerów nut można znaleźć w instrukcjach obsługi urządzeń i internecie. Długość nuty wynika z relacji czasowej pomiędzy tymi komunikatami. Jeśli by zaszła sytuacja , że drugi komunikat by nie dotarł (bo ktoś wyciągnął kabel)  to urządzenie sterowane np. moduł brzmieniowy cały czas by generowało dźwięk.

<- Powrót do: Artykuły

Adam Michalski