MIDI
Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Ο όρος MIDI προέρχεται από τα αρχικά των λέξεων Musical Instrument Digital Interface το οποίο σε ελληνική απόδοση σημαίνει Ψηφιακή διασύνδεση Μουσικών Οργάνων και αναφέρεται στον εξ αποστάσεως έλεγχο και την επικοινωνία, ανάμεσα σε ηλεκτρονικά μουσικά όργανα και άλλες συσκευές όπως ηλεκτρονικούς υπολογιστές με λογισμικό μουσικής εγγραφής (Sequencer), ρυθμομηχανές (drum-machines), δειγματολήπτες (samplers), συνθετητές με δυνατότητα μουσικής εγγραφής (Workstation Synthesizer), συσκευές συγχρονισμού κ.ά., ανεξαρτήτως κατασκευαστή.
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Ιστορικό
Το διασυνδετικό MIDI έχει πλέον ζωή περίπου 25 χρόνων, από τις αρχές της δεκαετίας του '80 και προέκυψε από την ανάγκη εύρεσης ενός κοινά αποδεκτού τρόπου επικοινωνίας ανάμεσα στις συσκευές των διάφορων κατασκευαστών ώστε να επιτευχθεί ένα μεγαλύτερο άνοιγμα στην αγορά που είχε βρεθεί σε αδιέξοδο.
Μέχρι τότε, κάθε κατασκευαστής υιοθετούσε τον δικό του τρόπο επικοινωνίας για τις συσκευές της εταιρείας του και δεν φαινόταν με ποιο τρόπο θα μπορούσαν να εκμεταλευτούν την επερχόμενη άνοδο των προσωπικών υπολογιστών, και ενώ η απουσία κοινής γλώσσας επικοινωνίας των μηχανημάτων διαφορετικών εταιρειών οδηγούσε σε μια κλειστή αγορά.
- Έτσι, ειδικοί προερχόμενοι από τους τότε μεγάλους κατασκευαστές ηλεκτρονικών οργάνων, συνεργάστηκαν ώστε να πετύχουν την επικοινωνία των μικροεπεξεργαστών που όλα σχεδόν τα μουσικά όργανα διέθεταν την εποχή εκείνη. Αυτό οδήγησε σε μια μεγάλη επιτυχία όπου δύο διαφορετικοί συνθετητές (synthesizer) συνδεδεμένοι με καλώδιο, μπόρεσαν να αναγνωρίσουν τα μεταδιδόμενα μηνύματα ο ένας του άλλου ώστε, να μπορούν να παιχτούν νότες και εντάσεις στο κλαβιέ (πλήκτρα) του ενός και να αναπαράγονται ταυτόχρονα από το άλλο, ακριβώς σαν να παίζονταν στα δικά του πλήκτρα.
Πλέον τα όργανα μπορούσαν να επικοινωνούν με μια κοινή γλώσσα και για πρώτη φορά, τα χαρακτηριστικά μιας μουσικής εκτέλεσης, όπως π.χ. το ύψος των ήχων που παίζονται, η έντασή τους κ.ά., μεταδίδονται υπό μορφή πληροφόρησης από και προς διαφορετικές συσκευές ή προσωπικούς υπολογιστές.
Συνοπτικά:
- To 1981 παρουσιάστηκε το πρωτόκολλο επικοινωνίας USI (Universal Synthesizer Interface).
- To 1982 το USI βελτιώθηκε και μετονομάστηκε σε MIDI. Το πρώτο διασυνδετικό MIDI στην ιστορία ενσωματώθηκε σε ένα Sequential Circuits Prophet 600 και κατόπιν σε ένα Jupiter 6 της εταιρείας Roland.
- Το 1983 παρουσιάστηκε και επίσημα το πρωτόκολλο MIDI 1.0, το οποίο γρήγορα έγινε πολύ δημοφιλές με τη βοήθεια του πολύ καλού και εμπορικού οργάνου της Yamaha, του DX-7.
- Από το 1985 και μετά σχεδόν κάθε νέα συσκευή που παρουσιαζόταν διέθετε ενσωματωμένο το διασυνδετικό MIDI, πέρα από την κλασική υποδοχή για σύνδεση της ηχητικής του εξόδου (audio out) σε ενισχυτή με ηχεία. Από εκεί και πέρα το MIDI εξελίσσεται από τις εταιρείες και το συναντάμε σε διάφορες ορολογίες: MIDI Language (γλώσσα MIDI), MIDI Code (MIDI κώδικας), MIDI Protocol (πρωτόκολλο MIDI), MIDI Specification (προδιαγραφή MIDI) και MIDI Standard (πρότυπο MIDI).
Όσον αφορά τον τρόπο μετάδοσης των πληροφοριών του πρωτοκόλλου MIDI, επιλέχθηκε ο σειριακός και όχι ο παράλληλος. Αν και η σειριακή μετάδοση είναι αισθητά πιο αργή από την παράλληλη[1], ταυτόχρονα όμως είναι πιο οικονομική, άρα και προσιτή στον μέσο καταναλωτή. Πράγματι, η επιλογή αυτή δικαίωσε τους τεχνικούς καθώς, η οικονομικότερη λύση βοήθησε στην γρηγορότερη διάδοση της τεχνολογίας. Επίσης η ταχύτητα μετάδοσης των 31.250 bits/ sec, κρίθηκε ικανοποιητική ακόμη και για τους πιο απαιτητικούς χρήστες.
[Επεξεργασία] Λειτουργία
Το διασυνδετικό MIDI αποτελείται από το πρωτόκολλο επικοινωνίας (Software) και το υλικό του μέρος (Hardware). Το πρώτο, περιέχει τις εντολές (MIDI Language) που χρειάζονται για την "περιγραφή" μιας μουσικής εκτέλεσης, ενώ το δεύτερο, αναφέρεται στα χαρακτηριστικά των κυκλωμάτων που παράγουν και ερμηνεύουν την πληροφόρηση MIDI και προσδιορίζει τον τύπο των συνδέσεων και το είδος των καλωδίων που πρέπει να χρησιμοποιηθούν.
- Κάθε συνθετητής (synthesizer) ή Η/Υ ή άλλη συσκευή παραγωγής και επεξεργασίας ήχου έχει τις εξής υποδοχές MIDI:
- MIDI OUT: Είναι η υποδοχή που "στέλνει" τις πληροφορίες. Αυτή η υποδοχή συνδέεται με την MIDI IN υποδοχή άλλης συσκευής ώστε να λάβει τα μηνύματα. Το όργανο που στέλνει τις πληροφορίες ονομάζεται "master" (κύριος/οδηγός) και το όργανο που τις δέχεται, "slave" (εξαρτώμενος).
- MIDI IN: Είναι η υποδοχή από όπου εισάγονται οι πληροφορίες. Συνδέεται πάντα στο MIDI OUT ή στο MIDI THRU άλλων οργάνων, που είναι master ή ενδιάμεσο (THRU).
- MIDI THRU: Είναι η υποδοχή που εξάγει απαράλλαχτες τις πληροφορίες που εισάγονται στο MIDI IN του ίδιου οργάνου. Χρησιμοποιείται για να στείλει τις πληροφορίες που δέχεται το ίδιο στο MIDI IN του, προς ένα επόμενο όργανο.
Σε πιο οικονομικές συσκευές είναι δυνατόν να δούμε μόνο τις υποδοχές MIDI IN & MIDI OUT ενώ λείπει η MIDI THRU. Σε ακριβότερες υλοποιήσεις είναι δυνατόν να δούμε εκτός από την MIDI THRU, δύο ή περισσότερες υποδοχές MIDI IN, που ονομάζονται IN-A, IN-B κ.λπ. διευκολύνοντας πολλαπλές συνδέσεις συσκευών χωρίς την αγορά πρόσθετης συσκευής MIDI Interface.
[Επεξεργασία] MIDI Κανάλια
Οι προδιαγραφές του MIDI έχουν προβλέψει ώστε οι MIDI πληροφορίες να μπορούν να μεταδοθούν σε μέχρι και 16 διαφορετικά "κανάλια". Τα σύγχρονα Synthesizer είναι όλα εξοπλισμένα με τη δυνατότητα αυτή.
Τα MIDI κανάλια προσφέρουν την πολύ σημαντική υπηρεσία της ταυτόχρονης αναπαραγωγής 16 διαφορετικών ήχων από ένα και μόνο synthesizer αλλά και άλλες που θα δούμε παρακάτω.
-
- Για παράδειγμα, ένας χρήστης που συνθέτει Jazz μουσική κατέχει τον παρακάτω εξοπλισμό:
- Συνθετητή εξοπλισμένο με MIDI και συνδεδεμένο με τα κατάλληλα καλώδια με
- Η/Υ εξοπλισμένο με κάρτα ήχου που έχει δυνατότητα MIDI και ειδικό software που μπορεί να καταγράφει MIDI πληροφορίες και λέγεται Sequencer.
Αφού συνδέσει σωστά τα σχετικά καλώδια και ελέγξει την ορθή λήψη και αποστολή των MIDI μηνυμάτων, φορτώνει το πρόγραμμα εγγραφής (Sequencer) που μπορεί να είναι ένα από τα κορυφαία των Cakewalk και Cubase, ή άλλο λιγότερο γνωστό αλλά εξίσου καλό πρόγραμμα.
- Στα προγράμματα εγγραφής, το κάθε κανάλι είναι οπτικοποιημένο και αντιπροσωπεύεται από μία χρωματιστή λουρίδα. Πατώντας επάνω στην κάθε λουρίδα μπορούμε να της αναθέσουμε το κανάλι που θα αντιπροσωπεύει, το όργανο που θα αναπαράγει, την ένταση και πολλά άλλα. Από τη στιγμή που ο συνθετητής είναι συνδεδεμένος με τον Η/Υ, τα πατήματα και οι ρυθμίσεις που γίνονται στην κάθε λουρίδα-κανάλι, ταυτόχρονα γίνονται αντιληπτά και από τον συνθετητή και αντίστροφα.
Ο παραπάνω χρήστης, προκειμένου να συνθέσει τη Jazz μουσική του ας πούμε ότι θα χρησιμοποιήσει:
- Το κανάλι 1 όπου θα ορίσει να καταγράφει και να αναπαράγει το Πιάνο
- Το κανάλι 2 όπου θα ορίσει να καταγράφει και να αναπαράγει το Μπάσο
- Το κανάλι 3 όπου θα ορίσει να καταγράφει και να αναπαράγει η Τρομπέτα
- Το κανάλι 4 όπου θα ορίσει να καταγράφει και να αναπαράγει το Σαξόφωνο
- Το κανάλι 10 όπου θα ορίσει να καταγράφει και να αναπαράγει τη Ντραμς ή τα Κρουστά. Είναι μία από τις προδιαγραφές του MIDI να θεωρείται το κανάλι 10 ως το κανάλι που συνήθως καταγράφεται και αναπαράγεται ο ήχος ντραμς και κρουστών γενικά.
Κατά τη διαδικασία εγγραφής θα ακολουθήσει την εξής σειρά:
- Επιλέγει τη λουρίδα που αντιπροσωπεύει το κανάλι 10, και πατώντας με το ποντίκι το σχετικό πλήκτρο εκκίνησης εγγραφής του Sequencer (που συνήθως είναι στρογγυλό και κόκκινου χρώματος) καταγράφει τον ρυθμό με την βοήθεια των πλήκτρων του συνθετητή (που "μιμείται" τους ήχους της ντραμς). Μόλις τελειώσει, σταματά την εγγραφή.
- Κατόπιν, επιλέγει τη λουρίδα που αντιπροσωπεύει το κανάλι 2 και πατώντας με το ποντίκι το σχετικό πλήκτρο εκκίνησης εγγραφής, παίζει στα πλήκτρα του synthesizer τις νότες που αντιστοιχούν στο μπάσο (με ήχο μπάσου φυσικά). Παρατηρούμε όμως ότι οι ήχοι Ντραμς που λίγο πριν καταγράφτηκαν, ακούγονται και έτσι μας βοηθούν στο να καταγραφεί με σωστό χρόνο το μπάσο.
- Αφού τελειώσει η εγγραφή το μπάσου, ακολουθεί την ίδια διαδικασία ώστε να παίξει τις νότες του πιάνου. Και πάλι, την ώρα της εγγραφής του πιάνου, ακούγονται και η ντραμς αλλά και το μπάσο που λίγο πριν κατέγραψε κ.ο.κ..
Έτσι, με αυτόν τον σταδιακό τρόπο, ο χρήστης μπορεί να καταγράψει ένα-ένα μέχρι και 16 όργανα (αν και υπάρχουν τρόποι ώστε στο ίδιο κανάλι να ακουστούν περισσότερα του ενός όργανα αρκεί να μην τα θέλουμε ταυτόχρονα) και κατόπιν να επιλέξει την αναπαραγωγή τους ώστε να ακουστεί ολοκληρωμένο το μουσικό έργο.
- Θα πρέπει να σημειώσουμε ότι, τα MIDI μηνύματα που αποστέλονται με το πάτημα των πλήκτρων του συνθετητή και καταγράφονται στο Sequencer, δεν είναι τίποτε άλλο παρά ψηφιακές πληροφορίες όπως: "ο χρήστης πάτησε τη νότα Λα της τρίτης οκτάβας", "ο χρήστης πάτησε τη νότα Ντο της 5ης οκτάβας", "η ένταση της νότας ήταν 75 (στην κλίμακα των 128)", "χρησιμοποιήθηκε το κανάλι 7" κ.λπ.
- Αυτό που τελικά θα ακούσουμε όταν πατήσουμε το κουμπί αναπαραγωγής του Sequencer, δεν είναι τίποτε άλλο από τον ήχο του συνθετητή μας, καθώς λαμβάνει πίσω όλες μαζί τις πληροφορίες δηλ. όλα τα καταγεγραμμένα MIDI μηνύματα, που λίγο πριν έστειλε προς τον Η/Υ. Έτσι, κατά την αναπαραγωγή, το Sequencer απλώς στέλνει πίσω στο συνθετητή όλες τις καταγεγραμμένες εντολές και ελέγχει πλέον το synthesizer "δίνοντας εντολή" ώστε να παίξει την τάδε νότα, με τη συγκεκριμένη ένταση, στο τάδε κανάλι, με τον τάδε ήχο κ.ο.κ.
Σε άλλη χρήση των καναλιών MIDI είναι δυνατόν ο χρήστης αντί για Η/Υ να συνδέσει περισσότερα του ενός όργανα μέσω MIDI, τα οποία να ελέγχει μέσω του πρώτου στη σειρά.
Είναι λοιπόν δυνατό το synthesizer master, να μεταδίδει τις MIDI πληροφορίες του σε δύο ακόμη όργανα ως εξής:
To συνθεσάιζερ Α (master) στέλνει πληροφορίες MIDI και το συνθεσάιζερ Β τις δέχεται στο κανάλι 2 ενώ το συνθεσάιζερ Γ στο κανάλι 3. Με τον τρόπο αυτό μπορεί ο χρήστης να επιλέξει ώστε το Α να αναπαράγει ήχο πιάνου, ενώ το Β ήχο από βιολιά και το Γ ήχο από βιολοντσέλα.
Με τον τρόπο αυτό ο χρήστης παράγει έναν ήχο, γεμάτο, πλήρη και ισχυρό, παίζοντας σε ένα και μόνο κλαβιέ (πλήκτρα) αλλά ελέγχοντας ταυτόχρονα 3 διαφορετικά όργανα συνδεδεμένα μέσω MIDI.
[Επεξεργασία] Χρησιμότητα
Ο μουσικός που θα γνωρίσει τις συγκινήσεις που προσφέρει το MIDI, είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί τον κόσμο χωρίς αυτό. Οι δυνατότητες που ανοίγονται είναι τεράστιες σε κάθε τομέα της μουσικής: διδασκαλία, σύνθεση, μάθηση, διασκέδαση. Οι δημιουργοί λογισμικού έχουν αναπτύξει κάθε δυνατή πλευρά της μουσικής μέσω ειδικών προγραμμάτων και για κάθε επίπεδο αγοραστικής δύναμης.
Οι κυριότερες κατηγορίες λογισμικού που θα μπορούσε κάποιος να βρει σήμερα είναι:
[Επεξεργασία] Προγράμματα μουσικής σημειογραφίας (Notation Software)
Τα προγράμματα αυτά επιτρέπουν την ηλεκτρονική εισαγωγή (μέσω MIDI) και επεξεργασία, της μουσικής σημειογραφίας. Ο παραδοσιακός τρόπος γραφής της μουσικής (πεντάγραμμο, μολύβι, σβήστρα κ.λπ.), αντικαθίστανται από τα αντίστοιχα εργαλεία στο περιβάλλον του υπολογιστή.
Μπορούμε να παίξουμε την μουσική μας στο synthesizer, αυτή να καταγραφεί με κάθε λεπτομέρεια (θέση στο πεντάγραμμο, διάρκεια, ένταση κ.λπ.), και κατόπιν με το ποντίκι να διορθώσουμε τα λάθη, ή εξ αρχής με τα εργαλεία του προγράμματος να καταγράψουμε την παρτιρτούρα με την βοήθεια ποντικιού και πληκτρολογίου.
[Επεξεργασία] Προγράμματα μουσικής εγγραφής (Sequencer)
Τα προγράμματα αυτά επιτρέπουν στον συνθέτη να καταγράψει τη μουσική του, στον δάσκαλο να ετοιμάσει μουσικά παραδείγματα ασκήσεων ή ενορχηστρώσεων, στον μαθητή να λύσει τις μουσικές του ασκήσεις στη μουσική Θεωρία, Αρμονία, Αντίστοιξη, Χορωδία κ.λπ.
[Επεξεργασία] Προγράμματα μουσικής εκπαίδευσης
Εδώ ανήκουν κατάλληλα προγράμματα που θα βοηθήσουν χωρίς ή και μαζί με έναν δάσκαλο, στο να αποκτηθεί το υψηλότερο δυνατό επίπεδο τεχνικής και μουσικής γνώσης με προγράμματα που:
- Επιτρέπουν την ανάπτυξη μουσικής δεξιοτεχνίας και διδάσκουν νέο ρεπερτόριο επάνω σε διάφορα είδη μουσικής και μουσικά όργανα
- Παρουσιάζουν και αναλύουν μουσικά κομμάτια παιγμένα από δεξιοτέχνες
- Βοηθούν στη θεωρητική μουσική εξάσκηση με προοδευτικής δυσκολίας ερωτήσεις επάνω σε ποικίλα μουσικά θέματα
- Παρουσιάζουν τον βίο και το έργο σημαντικών συνθετών
- Διδάσκουν την ιστορία διαφόρων ειδών μουσικής
- Παρουσιάζουν την ιστορία και τον τρόπο κατασκευής των μουσικών οργάνων
[Επεξεργασία] Προγράμματα επεξεργασίας-ταξινόμησης ήχων
Πρόκειται για ειδικό λογισμικό που παρέχεται από τις εταιρείες που κατασκευάζουν τα μουσικά όργανα ή και από τρίτες εταιρείες και βοηθά στη γρήγορη επεξεργασία των ήχων που διαθέτει ο συνθετητής στη μνήμη του και την αποθήκευση αυτών. Ο βασικός σκοπός των προγραμμάτων αυτών είναι να παρακάμψουμε τη συνήθως μικρή οθόνη του synthesizer και τα πολλαπλά πατήματα κουμπιών που απαιτούνται και να κάνουμε όλη την εργασία στη μεγάλη οθόνη του υυπολογιστή με τη βοήθεια του ποντικιού. Οι νέοι ή οι επεξεργασμένοι ήχοι μπορούν και αποθηκεύονται όπως οποιαδήποτε άλλα αρχεία σε κάποιο μαγνητικό μέσο και αποστέλονται ξανά προς τη μνήμη του synthesizer, μέσω MIDI, όταν τους χρειαστούμε.
Όταν μιλάμε για επεξεργασία ενός ήχου από συνθετητή, εννοούμε π.χ. τη διαδικασία όπου ένας ήχος πιάνου μπορεί να αλλαχτεί με την προσθήκη βάθους ή άλλου ηχητικού εφφέ.
[Επεξεργασία] Προγράμματα αναγνώρισης μουσικών χαρακτήρων
Εδώ περιλαμβάνεται το λογισμικό που έχει τη δυνατότητα να αναγνωρίσει πεντάγραμμα, νότες, κλειδιά και άλλα μουσικά σύμβολα όταν του εισάγουμε τη σαρωμένη εικόνα μίας παρτιτούρας. Κάτι παρόμοιο δηλ. με την λειτουργία αναγνώρισης χαρακτήρων ενός τυπωμένου κειμένου (OCR).
[Επεξεργασία] Υποσημειώσεις
- ^ Παράλληλη μετάδοση πληροφόρησης σημαίνει ότι τα 8 bits κάθε byte δεδομένων μεταφέρονται ταυτόχρονα, κατά μήκος οκτώ διαφορετικών παράλληλων γραμμών σ' ένα καλώδιο:
-
- ====> 1
- ====> 2
- ====> 3
Synth Α ====> 4 Synth Β
-
- ====> 5
- ====> 6
- ====> 7
- ====> 8
- Σειριακή μετάδοση πληροφόρησης σημαίνει ότι τα 8 bits κάθε byte δεδομένων μεταφέρονται κατά μήκος μιας γραμμής μέσα σ' ένα καλώδιο. Προφανώς η επικοινωνία αυτή είναι πιο αργή:
Synth Α ====> 1,2,3,4,5,6,7,8 ====> Synth Β
