Артур Лоянич - Запись и обработка звука на компьютере. Просто как дважды два

Зачем нужно это делать? Одна из возможных причин – использование последовательного подключения нескольких звуковых модулей. Настроив все устройства так, чтобы они отвечали различным каналам, вы создадите многоэлементную цепочку модулей (рис. 2.2).

Рис. 2.2.Вот такая цепочка может получиться

Поток данных MIDI легко передается в компьютер и из него. Хотя вы до сих пор можете найти старые системы, использующие последовательные и параллельные порты (если сильно постараетесь), большинство интерфейсов MIDI сейчас применяют или USB, или FireWire.

Многие аудиоинтерфейсы, включая большинство внешних аудиоплат на FireWire и USB, также содержат MIDI-порты. Да и большинство клавишей (то есть MIDI-клавиатур и синтезаторов – так они называются в среде музыкантов) сейчас имеют возможность подключения к USB или FireWire, а некоторые даже содержат аудиоинтерфейсы.

Довольно распространенным до сих пор способом создания на компьютере MIDI-интерфейса остается вариант с подключением специального кабеля с оптронной развязкой к игровому порту звуковой платы (рис. 2.3). Такой вариант, пожалуй, наименее затратен – учитывая неизменную на протяжении многих лет стоимость такого кабеля в 10–15 долларов. Но это, конечно, не самый лучший вариант: вы представляете, что можете получить за такие гроши?

Рис. 2.3.Кабель с оптронной развязкой позволяет подключить MIDI-устройство к компьютеру, используя game port

Хорошенько подумайте о смысле жизни перед покупкой аудио/MIDI-интерфейса. Если у вас большая система или вы собираетесь подключать несколько синтезаторов (звуковых модулей) или любых других устройств с синхронизацией по MIDI – возможно, стоит подумать о покупке мультипортового интерфейса (то есть специализированного внешнего MIDI-интерфейса с двумя или более парами портов). Стоимость варианта вида 2×2 (два входных порта MIDI и два выходных) составляет около 1500 рублей. Больше портов – соответственно и дороже. Наиболее объемные по количеству портов варианты по цене превышают 9000 рублей.

Далее я расскажу вам немного про то, как все это происходит внутри. Если эта часть вам не интересна, ее легко можно пропустить.

Сообщение MIDI состоит из трех 8-битовых «слов». По сути своей сообщения MIDI можно условно разделить на сообщения каналам и сообщения системе . Можно догадаться, что вторые обращены к целой системе, а первые относятся к одному из 16 MIDI-каналов. В дальнейшем сообщения каналам делятся на «голосовые», которые содержат большинство информации о музыкальном исполнении, такой как ноты, скорость исполнения и т. п., и «режимные», влияющие на то, как устройство-получатель будет отвечать на входящее сообщение. Сообщения системе делятся на «системное общее», «системное в режиме реального времени» и «системное эксклюзивное».

Здесь поток данных больше всего. Сообщения банков передают каналам самые важные данные исполнения – какие ноты и когда вы сыграли и как быстро нажимали клавиши.

В действительности клавиатура электронного музыкального инструмента – это ряд переключателей. Коснитесь клавиши, и вы отошлете MIDI-сообщение вроде этого: «В канале XX была включена нота YY». Уберите палец, и будет переслано сообщение «Нота отключена».

Оно относится к тому, насколько резко вы нажимаете клавишу и сыграете ноту. Чем сильнее нажатие, тем громче нота – как на фортепиано. Интересно, что при отключении ноты также регистрируется значение velocity, но большинство программного обеспечения это сообщение игнорирует.

Многие клавиатуры имеют под клавишами чувствительную к давлению мембрану, для того чтобы зафиксировать давление на клавишу после нажатия. Эту информацию принято использовать для добавления эффекта вибрато или других типов модуляции к звуку. Команда полифонического послекасания воздействует на каждую ноту индивидуально, а сообщение канального послекасания присваивает одно значение всем клавишам.

С его помощью гитаристы и музыканты, играющие на духовых инструментах, прибавляют выразительности своему исполнению. Благодаря данной команде миллионы клавишников могут представить, что играют соло.

Эти сообщения выбирают звуки ( сэмплы) , которые будет воспроизводить инструмент-получатель. Так как у любого производителя (а на самом деле у каждой отдельной модели) есть собственная система нумерации сэмплов, в свое время для стандартизации был разработан специализированный протокол General MIDI. Звуки обычно хранят в банках данных по 128 сэмплов (см. далее).

Спецификация MIDI содержит большое количество управляющих сообщений, которые называются контроллерами . Некоторые из них, такие как, например, № 7 (громкость), № 33 (модуляция) и № 64 (нажатие педали), влияют на то, каким образом модулируется звук. Контроллер № 0 (выбор банка данных) расширяет количество выбираемых сэмплов выбором встроенных звуковых банков. Некоторые контроллеры зарезервированы.

Контроллеры MIDI работают в режиме реального времени. Некоторые из них имеют только два состояния: «включено» и «отключено», но большинство позволяет устанавливать значения в пределах от 0 до 127 (или, если хотите, от 1 до 128). Управляющую информацию можно записывать, редактировать и воспроизводить так же, как и обычные данные.

Всего существует 128 инструментов MIDI в спецификации GM. Не все они определены точно, поэтому производители по-разному реализуют возможности MIDI-устройств. Так, некоторые контроллеры могут иметь модификации для грубой и для точной настройки. Например, контроллер № 2, амплитудное вибрато, предполагает установку 128 возможных значений, а контроллер № 33, функционально тот же самый, предлагает гораздо больший диапазон выбора значений. Зачем нужны два контроллера? Для большинства случаев грубой настройки вполне хватает, и при этом меньше требования к производительности процессора. Но для некоторых из них, например более точной настройки громкости и панорамирования ( паннинга ), вам действительно потребуются дополнительные параметры.

Так же как и голосовые, режимные сообщения определяют номер канала, на который должны влиять. Сообщение № 122 устанавливает режим работы клавишного пульта – например, можно отключить воспроизведение звука.