Инструментальное кодирование, формат midi

Запись и редактирование миди-музыки

Собственно, само творчество работы с подобной технологией происходит благодаря использованию секвенсоров — компьютерных программ для записи (миди-сообщения вводятся миди-инструментами или вручную) и редактирования миди-сообщений. Они позволяют просматривать и редактировать мелодию даже в виде нотной записи. Современные секвенсоры имеют и ряд возможностей звуковой студии, позволяя записать на отдельные дорожки цифровой звук (например, голос певца или игру на акустической гитаре) с затем отредактировать его.

Рисунок 1.

Миди-песни – это отличное пособие для начинающих музыкантов: в окне миди-редактора, представленного на рисунке, можно, например, наглядно видеть и одновременно слышать партию гитары, проигрывать ее в любом темпе, самому изменять, транспонировать, играть на любой гитаре (с нейлоновыми струнами или металлическими, джазовой и других) и т.д.

MIDI-файлы невелики по объему (чаще всего не более $100$ кб), а в упакованном виде и того меньше. Они имеют вполне приличное качество звучания особенно при наличии хорошей звуковой карты и колонок.

Программное обеспечение для работы с MIDI

Существует множество программ, которые позволяют работать с протоколом MIDI. Некоторые из них предлагают базовые функции, такие как запись и воспроизведение MIDI-событий, а другие предлагают более сложные функциональные возможности, такие как редактирование MIDI-дорожек, создание собственных звуков и сэмплирование.

Одним из самых популярных программных обеспечений для работы с MIDI является DAW (Digital Audio Workstation). DAW — это комплексная система, предоставляющая мощные возможности для записи, редактирования и производства музыки. Некоторые из популярных DAW включают Pro Tools, Logic Pro, Ableton Live и FL Studio. Они позволяют создавать сложные композиции, использовать различные MIDI-инструменты и эффекты, а также предоставляют возможность синхронизации музыки с внешними устройствами через протокол MIDI.

Кроме DAW, также существуют специализированные программы для работы с MIDI, такие как MIDI-редакторы и секвенсоры. Эти программы позволяют редактировать MIDI-дорожки, создавать новые мелодии, менять звуки и тембры, а также синхронизировать музыку с другими устройствами MIDI. Некоторые из популярных MIDI-редакторов включают Cubase, GarageBand, Reason и Cakewalk.

Для тех, кто хочет экспериментировать со звуком и создавать свои собственные синтезаторы, существуют программы для модулирования и звукового дизайна. Эти программы позволяют создавать и настраивать звуки с помощью различных синтезаторов и эффектов. Некоторые из популярных программ для модулирования и звукового дизайна включают Native Instruments Massive, FM8 и Ableton Operator.

В дополнение к программам для работы с MIDI, также существуют виртуальные инструменты и плагины, которые можно использовать в DAW или других программных средах. Эти инструменты и плагины позволяют создавать разнообразные звуки и эффекты, а также добавлять дополнительную функциональность к программам. Некоторые из популярных виртуальных инструментов и плагинов включают Native Instruments Kontakt, Spectrasonics Omnisphere и Waves Tune.

4.1. Интерфейс управляющих строк MCI

Для работы с музыкальным синтезатором,
входящим в комплект звукового адаптера,
используется драйвер mciseq.drv . Свое название он
получил от слова sequencer (дословно можно перевести
как «устройство задания
последовательности»). Именно так в
терминологии мультимедиа называется устройство,
предназначенное для работы с файлами в стандарте
MIDI.

При работе с mid-файлами на уровне управляющих
строк MCI вы можете пользоваться практически
всеми командами, рассмотренными нами в разделе,
посвященном записи и воспроизведению звука при
помощи устройства waveaudio (не поддерживаются
команды resume, record и save). Например, следующая
последовательность команд выполнит
проигрывание файла canyon.mid, который поставляется в
составе дистрибутива операционной системы Windows:

Если с помощью команды play будет предпринята
попытка проиграть mid-файл, не авторизованный для
Windows, на экране появится предупреждающее
сообщение о том, что при стандартной
конфигурации MIDI данный файл может проигрываться
неправильно (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Сообщение о попытке выполнить
проигрывание файла MIDI, не авторизованного для
Windows

Драйвер mciseq.drv не поддерживает следующие
параметры команды set: audio all off, audio all on, audio left on, audio
left off, audio right on, audio right off. Дополнительно вы можете
использовать параметр time format song pointer,
устанавливающий формат времени в единицах
«одна шестнадцатая ноты», параметр tempo,
позволяющий задать темп исполнения мелодии, и
некоторые другие. Полный перечень вы сможете
найти в документации, которая поставляется
вместе с Microsoft SDK для Windows 3.1.

What are MIDI modes and what do they do?

MIDI modes are settings that control the way that MIDI instruments utilize, and interact with, the MIDI data that they transmit and receive through MIDI channels.

MIDI modes specifically cater for certain characteristics of MIDI instruments—the number of notes that they can play at a time—and the MIDI channel assignments that they can have—one MIDI channel, or all 16 MIDI channels.

To better understand how MIDI modes operate, let’s take a closer look at the characteristics and channel assignments of MIDI instruments.

Monophonic and polyphonic MIDI instruments

Musical instruments are categorized as either monophonic or polyphonic.

Monophonic instruments can produce only one note at a time. Examples include woodwind and brass instruments, such as the flute, saxophone, clarinet, trumpet, and trombone.

Polyphonic instruments can play more than one note at a time—often several notes. These include keyboard instruments such as the piano, harpsichord, organ, and clavichord.

When it comes to MIDI-enabled electronic instruments—MIDI devices or MIDI instruments—the same categorization applies.

Monophonic electronic instruments have circuitry that’s capable of producing only one note at a time, whereas polyphonic electronic instruments can generate 16, 32, or up to 64 notes at a time.

Given their ability to generate multiple notes, polyphonic electronic instruments can play both notes and chords. They can also generate more than one musical line playing simultaneously.

MIDI instrument voices

Some MIDI instruments can only generate a single type of sound at a time, referred to as a voice.

Examples of different instrument voices are the electric piano vs synth bass vs synth strings. Each of these sounds has different and unique characteristics, and that’s what defines their voice.

Instrument voices are also called timbres.

Even if an instrument is polyphonic, if it can only generate one voice at a time, then all the notes played will be of the same voice (or timbre). An example would be a chord played in the voice of (only) a piano.

In the early days of MIDI, many electronic instruments were of a single voice or timbre—they could only play one type of instrument at a time, eg. guitar, flute, or trumpet.

But as music technology developed over the following decades, many MIDI devices became multi-timbral.

Multi-timbral electronic instruments can generate, for instance, a piano, strings, trombone, and flute all at the same time—they can play a whole orchestra all at once. Each of these voices can also be independently controlled using parameters such as volume, modulation, and panning.

Nowadays, most MIDI instruments are multi-timbral.

Channel assignments

Using the 16 available MIDI channels, devices can specify which other MIDI devices they wish to communicate with. This is done through channel assignments.

Channel assignments designate which specific MIDI channels are used for communication between any two MIDI devices.

A master synthesizer could, for instance, transmit percussion information to a drum module through MIDI channel 10, and melodic information to an external sound module through MIDI channel 3.

The master synthesizer would then be able to generate percussive sounds by sending MIDI information to the connected drum module (channel 10), and generate melodic sounds by sending MIDI information to the connected sound module (channel 3). These different types of information would be sent separately and would not overlap (depending on the choice of mode—see later).

MIDI reception modes

To deal with these characteristics of MIDI instruments and channel assignment possibilities, guidelines were developed to help organize the way in which MIDI instruments interact with MIDI data.

A MIDI instrument may, for instance, be set up to respond to all 16 MIDI channels at once. Another instrument which is, say, polyphonic, may have all of its voices set up to respond to only one MIDI channel.

These guidelines have been translated to settings that help to assign MIDI instruments to MIDI channels in various ways, allowing for better control and utilization of the channels depending on each instrument’s characteristics.

These settings are called MIDI reception modes, or simply MIDI modes.

Использование MIDI в музыкальном творчестве

Одним из основных способов использования MIDI в музыкальном творчестве является создание музыки с использованием MIDI-клавиатуры или другого MIDI-контроллера. Музыкант может играть на клавишах или использовать другие элементы контроллера (например, колесо модуляции или педали) для создания различных звуков или изменения параметров звукового синтезатора. MIDI-клавиатура или контроллер передает информацию о нажатых нотах и других действиях музыканта на компьютер или другое устройство, где эта информация может быть использована для воспроизведения или записи.

Еще одним способом использования MIDI в музыкальном творчестве является создание и редактирование MIDI-секвенций. MIDI-секвенция — это набор MIDI-сообщений, представляющих различные звуки и действия, которые затем могут быть проиграны или отредактированы с помощью программы для создания музыки. При создании MIDI-секвенции музыкант может задавать ноты, продолжительность и интенсивность звука, изменять темп и другие параметры музыки. Эти MIDI-сообщения могут быть затем воспроизведены на синтезаторе или другом устройстве, создавая звучащую музыку.

Когда MIDI использовался в первый раз, его возможности были ограничены основными фортепианными звуками. Однако с развитием технологий MIDI-формат трансформировался и стал поддерживать более широкий спектр инструментов и звуков. Современные MIDI-синтезаторы могут воспроизводить реалистичные звуки широкого спектра инструментов, а также имитировать другие звуковые эффекты и обработки, такие как эхо, реверберация и др.

Кроме использования MIDI для создания и записи музыки на компьютере или другом устройстве, MIDI также используется для управления живым выступлением музыканта или для синхронизации различных электронных устройств. Например, MIDI может быть использован для синхронизации секвенсора и синтезатора, чтобы обеспечить точное воспроизведение или вживую выступление.

С использованием MIDI в музыкальном творчестве музыканты получают гибкость и контроль над созданием и воспроизведением музыки. Они могут легко редактировать и изменять состав музыкальных произведений, использовать широкий выбор инструментов и звуков, а также синхронизировать различные устройства для создания мощных и профессиональных музыкальных композиций.

Конфигурация USB: RNDIS, MTP, PTP, MIDI. Что это такое на телефоне Android?

В режиме разработчика на смартфоне Андроид пользователь может найти массу крайне интересных пунктов меню, которые зачастую вызывают большой интерес. В этой статье мы рассмотрим подраздел «Конфигурация USB» и узнаем, что обозначают пункт этого подраздела.

Для начала откроем режим разработчика. Пример на базе смартфона Samsung. Идем в настройки.

Далее находим раздел «Параметры разработчика» или «Режим разработчика. Если он у вас вдруг отключен, включите его с помощью нашей инструкции.

Включаем режим при необходимости и находим пункт «Конфигурация USB» или «Конфигурация USB по умолчанию» или «Выбор настройки USB», например:

Пример на Huawei:

Видим следующее (Samsung):

Что значит этот подраздел? С его помощью вы можете выбрать, какое действие используется при подключению смартфона к компьютеру или ноутбуку. К примеру, вы можете включить передачу файлов, а можете — только передачу изображений и видео.

Теперь пройдемся по каждому пункту.

Пункты меню

Передача файлов (MTP или Media Transfer Protocol). Передача любых доступных файлов, будь то музыка, видео, фотографии, документы и т.д. Передача изображений (MTP или Picture Transfer Protocol ). В этом режиме при подключении смартфона к компьютеру или ноутбуку и после разблокировки экрана становится доступна передача изображений, а также видеороликов.

USB-модем (RNDIS или USB Ethernet). Подключается как USB-модем, то есть вы можете использовать смартфон как точку доступа для ПК или ноутбука.

MIDI. Позволяет использовать ваш смартфон как MIDI-устройство.

Аудиоисточник. Использование вашего смартфона как источник вывода звука.

Только зарядка. В этом случае доступ к данным после разблокировки экрана не осуществляется, смартфон лишь заряжается от вашего ПК или ноутбука.

Есть один нюанс. Некоторые смартфоны при выборе одного из режимов используют выбранный вами пункт по умолчанию постоянно. Так, если вы выбрали «Только зарядка», то при подключении смартфона к ПК или ноутбуку каждый раз будет использовать именно указанный вариант подключения. Если выбрали «Передача файлов», то после подключения и разблокировки рабочего стола каждый раз будет доступна файловая система смартфона и для любого компьютера, что может быть опасно в некоторых случаях. Будьте внимательны.

Определение музыкальной системы Midi

Музыкальная система Midi (MIDI) – это стандартная технология, которая позволяет компьютерам и другим электронным устройствам обмениваться музыкальной информацией. MIDI используется во множестве различных областей, включая музыкальную индустрию, создание музыки, аудио-пост-продакшн и многие другие.

MIDI-контроллеры – это устройства, которые используются для управления музыкальными инструментами и программами на компьютере с помощью MIDI-данных. Они могут быть в виде клавиатур, драм-пэдов, контроллеров с фейдерами и многого другого.

MIDI-интерфейс – это аппаратное или программное обеспечение, которое позволяет устройствам обмениваться данными по протоколу MIDI. В компьютерной музыке MIDI-интерфейсы могут быть встроенными в звуковую карту или использоваться внешними устройствами.

MIDI-сигнал – это цифровая информация, которая передается между устройствами посредством MIDI-интерфейса. MIDI-сигнал состоит из команд, которые управляют различными аспектами звука, такими как высота тона, громкость, длительность нот и другие параметры.

MIDI-файлы – это файлы, содержащие MIDI-данные. Они могут быть созданы и редактированы с помощью различных программ для создания музыки, их можно воспроизводить на компьютере или специализированном MIDI-синтезаторе.

MIDI-синтезаторы – это устройства или программы, которые используют MIDI-данные для генерации звуков. Они могут имитировать звучание различных музыкальных инструментов или создавать совершенно новые звуки.

Музыкальная система MIDI открывает огромные возможности для создания и управления музыкой с помощью компьютера и других электронных устройств. Она стала неотъемлемой частью современной музыкальной индустрии и играет важную роль в процессе создания и распространения музыки.

Режимы MIDI

MIDI-режим, это схема распределения голосов звукового модуля между MIDI-каналами и нотами. Под голосом имеется в виду часть ресурсов звукового модуля, которая требуется для воспроизведения одной ноты. Она может называться по-разному: тон, голос, элемент, модуль и т. п.

Сообщения диапазона Control Change #124 — Control Change #127 задают определенные правила обработки MIDI-сообщений:

• Команда Omni Mode On (Control Change #125) переводит звуковой модуль в режим приема голосовых MIDI-сообщений по всем MIDI-каналам, независимо от того, на какой основной канал он настроен (Omni — от латинского «Omnis», т.е. «все»).
• Команда Omni Mode Off (Control Change #124) возвращает к приему по основному каналу. 
• Команда Poly Mode Off (Control Change #126) переводит звуковой модуль в монофонический режим — каждая последующая нота снимает предыдущую.
• Команда Poly Mode On (Control Change #127) переводит звуковой модуль в полифонический режим (в соответствии с доступной полифонией).

MIDI-режимы образованы сочетанием этих команд. Всего доступно четыре режима, и наиболее распространенные из них имеют собственное имя.

Режим устанавливается с помощью органов управления устройства, или программно — посредством комбинации приведенных команд. 

MIDI-режимы могут быть как у принимающего, так и у передающего устройства. Они, как правило, должны находиться в одном и том же режиме, в противном случае возможна непредсказуемая реакция на голосовые сообщения.

Многие устройства поддерживают не все режимы. При получении команд, требующих перейти в режим, который не поддерживается, устройство может или проигнорировать их, или перейти в режим, наиболее близкий по смыслу.

MIDI-каналы

Теперь у нас возникает первая проблема. Если мы нажмем клавишу на первом инструменте, нота будет звучать одновременно на всех трех. Если это и была наша цель, то она достигнута. А если мы хотим, чтобы звучал только один синтезатор? Кроме того, большинство современных синтезаторов — мультитембральные, то есть могут воспроизводить несколько тембров (звуков) одновременно.

Чтобы отделить MIDI-сообщения, предназначенные для одного синтезатора (или для одного тембра на этом синтезаторе), от сообщений другого, существуют 16 MIDI-каналов. Вы устанавливаете на первом синтезаторе звук пианино на MIDI-канале 2 (о том, как это делается, следует прочитать в руководстве пользователя для каждого инструмента), на втором синтезаторе — звуки баса и струнных на MIDI-каналах 5 и 8, а на третьем — барабаны на канале 10 (каналы можно устанавливать в любом порядке). Теперь вам надо переключать MIDI-каналы, по которым передает информацию первый синтезатор: включили на канал 2 — звучит пианино с первого синтезатора, на канал 10 — барабаны с третьего и т. д.

Собственно говоря, при таком раскладе нам вообще не нужны клавиатуры на втором и третьем синтезаторах. Это соображение и привело к широкому распространению звуковых модулей — синтезаторов без клавиатуры, а также к появлению отдельных клавиатур для управления несколькими инструментами (MIDI Master Keyboard).

Как использовать MIDI для ввода данных

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) позволяет передавать информацию о музыкальных событиях через специальный кабель. Клавиатура, синтезатор или другой музыкальный инструмент, подключённый к компьютеру через MIDI, может использоваться для ввода данных в различных приложениях. Например, для создания музыки, обработки звука и даже управления программным обеспечением.

Чтобы использовать MIDI для ввода данных, нужно подключить музыкальный инструмент к компьютеру и выбрать программу, которую вы хотите использовать. Многие аудио-приложения поддерживают MIDI, в том числе Logic Pro, ProTools, Cubase и GarageBand. Выберите MIDI-канал в программе, чтобы определить, какой инструмент будет использоваться для ввода данных.

Клавиатура MIDI может осуществлять ввод информации о нажатии клавиш, высоте звука, громкости и длительности звука. Вы можете записывать эти события музыкальной композиции в программе с помощью MIDI-интерфейса и редактировать их вручную или автоматически.

MIDI может использоваться не только для создания музыки, но и для управления параметрами программного обеспечения. Например, MIDI-контроллер может использоваться для изменения громкости, панорамы, эффектов и других параметров аудио-приложения. Для этого нужно настроить контроллер, выбрать соответствующий MIDI-канал и назначить каждой кнопке необходимое действие в приложении.

Таким образом, MIDI может быть очень полезным инструментом для ввода данных в различных приложениях, связанных с музыкой и звуковой обработкой. Нужно просто подключить MIDI-интерфейс, настроить программу и начать использовать музыкальный инструмент для записи и управления данными.

The MIDI modes

Four MIDI modes were developed as part of the original MIDI specification.

The four modes are grouped based on:

• Poly/Mono—MIDI instruments can be set to respond to MIDI data in either a polyphonic or monophonic manner. A Poly setting means that the instrument can play more than one note at a time, while a Mono setting will only allow the instrument to play one note at a time.
• Omni On/Omni Off—MIDI instruments can be set to respond to all MIDI channels at once or to only one channel. An Omni On setting means that a MIDI instrument will respond to all channel messages being received regardless of any channel assignments. An Omni Off setting means that a MIDI instrument will only respond to a single MIDI channel or a set of assigned channels (for multi-timbral instruments).

Let’s now look at what the four original MIDI modes are:

Mode 1—Omni On/Poly

In this mode, a MIDI instrument will—

• Respond to data being received on any MIDI channel
• Play notes polyphonically

A MIDI instrument in this mode will, therefore, play all of the MIDI data that it receives, regardless of channel assignments, in a polyphonic manner.

MIDI instruments can generally nominate a base channel, so in this mode all MIDI data (from any channel) will be re-directed to the instrument’s base channel.

This mode is rarely used in practice.

Mode 2—Omni On/Mono

In this mode, a MIDI instrument will—

• Respond to data being received on any MIDI channel
• Only play notes monophonically

As in Mode 1, a MIDI instrument will play all of the MIDI data it receives (regardless of channel), but can only play one note at a time.

This mode is also rarely used in practice.

Mode 3—Omni Off/Poly

In this mode, a MIDI instrument will—

• Only respond to data being received on a single MIDI channel, ie. the instrument’s base channel
• Play notes polyphonically

A MIDI instrument in this mode will ignore any MIDI data being received on any channel other than its base channel, allowing for channel discrimination, and can play several notes at a time.

This mode is the most commonly used mode, usually by MIDI keyboards (that are not functioning multi-timbrally).

Mode 4—Omni Off/Mono

In this mode, a MIDI instrument will—

• Only respond to data being received on a single MIDI channel, ie. the instrument’s base channel
• Only play notes monophonically

As in Mode 3, a MIDI instrument will ignore any MIDI data being received on any channel other than its base channel, and can only play one note at a time.

This mode is popular for MIDI guitar controllers, as MIDI data can be transmitted one note at a time (ie. monophonically) over six separate channels (ie. one MIDI channel per string).

Multi Mode and Mono Mode

In addition to the original specification, two extra MIDI modes have been developed to provide for multi-timbral operation (Multi Mode) and for better control of MIDI guitars (Mono Mode):

Multi Mode—This is an expanded version of Mode 3 that allows for multi-timbral operation. This mode allows a MIDI instrument to respond to several MIDI channels at once, each of them being polyphonic.

Mono Mode—This is an expanded version of Mode 4 that allows for six Omni Off/Mono channels to be used at once, one for each string of a MIDI guitar. This results in improved MIDI performance data that caters for the dynamics of guitar playing, such as allowing independent pitch bends and separate sound assignments per channel.

Summary of the MIDI modes

The MIDI modes are summarized in the table below:

A summary of the MIDI modes

MIDI-контроллер

MIDI-контроллер — это устройство, которым музыкант управляет для генерации MIDI-сигналов. Это не устройство для синтеза или обработки звука, а всего лишь физический интерфейс, производящий MIDI-данные.

Их формы могут быть самыми разнообразными, от простой клавиатуры до лазерной арфы . Их ценят за интуитивное использование.

События, выводимые через порт MIDI OUT, могут управлять инструментом или записываться в секвенсоре или программном обеспечении для записи партитуры.

Мастер-клавиатура

Мастер-клавиатура.

Мастер-клавиатура позволяет вам генерировать последовательность MIDI-нот, играя на клавиатуре, подобной клавиатуре пианино . Поэтому он не издает звук сам по себе, а используется для управления экспандером или синтезатором .

Различные характеристики соответствуют конкретному использованию: количество октав, сильное прикосновение (чтобы приблизиться к прикосновению фортепиано) или иметь функции скорости и чувствительности к давлению ( послекасание ). Это также позволяет разделить клавиатуру на несколько частей ( разделить ), каждая из которых может отправлять MIDI-команды по разным каналам.

На мастер-клавиатуре часто присутствуют две ручки: одна для воспроизведения изменения высоты звука, а другая — для настройки модуляции.

Поверхность управления

Панель управления с 16 пэдами, 8 потенциометрами и 4 фейдерами .

Поверхности управления — это устройства, оснащенные многочисленными регулировочными ручками различной формы ( фейдеры , потенциометры , энкодеры , переключатели и  т. Д. ) И используемые для управления различными параметрами.

Эти контроллеры могут быть снабжены подушечками , то есть квадратными поверхностями, иногда светящимися, чувствительными к удару. Эти прокладки могут измерять скорость и давление . Коврик , как правило , используется в музыкальной области , чтобы вызвать образцы или петли .

Форма иногда имитирует внешний вид реального аудиоматериала. Например, панель управления Behringer BCF2000, оснащенная моторизованными фейдерами, выглядит как микшер .

MIDI педаль

MIDI-педали (не путать с педалями эффектов ) позволяют модулировать звук MIDI-инструмента ногой. Эти контроллеры используются:

• как педаль экспрессии для управления звуком, воспроизводимым с помощью MIDI-клавиатуры (педаль громкости, сустейн );
• для выбора различных патчей во время живого выступления .

MIDI конвертер

Также есть конвертеры MIDI для многих музыкальных инструментов (трубы, аккордеона, гитары и  т . Д. ). Это позволяет, например, воспроизводить звук фортепиано с помощью гитары или синтезатора с трубой.

Они состоят из физических датчиков, адаптированных к используемому инструменту, и электронной логики, которая преобразует ноты, проигрываемые музыкантом (события), в последовательность Midi-сообщений, которые могут быть получены через порт Midi OUT инструмента (кабель, разъем … ).