Das Musical Instrument Digital Interface ( MIDI) ist ein Kommunikationsprotokoll und ein Dateiformat für Musik , das für die Kommunikation zwischen elektronischen Instrumenten , Controllern , Sequenzern und Musiksoftware verwendet wird .
Dieses Protokoll wurde in den 1980er Jahren aufgrund des Wunsches der Industrie entwickelt, den Austausch zwischen verschiedenen Instrumenten zu standardisieren. Heute ist es ein weit verbreiteter Standard für elektronische Musikgeräte.
Mit der Demokratisierung digitaler Synthesizer wird die Interoperabilität zu einem wichtigen Thema, insbesondere bei der Idee, mehrere Synthesizer über dieselbe Tastatur steuern zu können. In diesem Zusammenhang treffen sich die Synthesizer-Designer Dave Smith ( Sequential Circuits ), Ikutarō Kakehashi ( Roland ) und Tom Oberheim ( Oberheim ) während der NAMM vonJuni 1981 und über eine Standardisierung der Kommunikation nachdenken.
Die erste öffentliche Demonstration fand während der NAMM 1983 zwischen einem Jupiter-6 (von Roland ) und einem Propheten-600 (von Sequential Circuits ) durch ihre beiden Vertreter und Gründer Ikutaro Kakehashi und Dave Smith statt.
Der 1985 eingeführte Atari ST- Computer gilt als die Maschine, die den MIDI-Standard in der Öffentlichkeit und insbesondere bei Musikern bekannt machte, insbesondere aufgrund seiner integrierten MIDI-Buchsen und der Qualität seiner Sequenzer .
Seitdem wird der Standard von der International MIDI Association (IMA) verwaltet, wobei die Position der Hersteller von der MIDI Manufacturers Association (MMA) verteidigt wird .
Im Januar 2018, der MPE-Standard ( Englisch : MIDI Polyphonic Expression ), mit dem Sounds nach Note und nicht mehr nach Kanal moduliert werden können, wird hinzugefügt.
Im August 2018wird die RTS-Norm hinzugefügt, die die Verwendung einer 2,5- oder 3,5- mm- Buchse ermöglicht , die kompakter ist als der DIN 41524- Stecker der bis dahin verwendeten Norm.
Die Informationen auf einem MIDI-Bus werden digital codiert , ähnlich wie das serielle RS232- Signal, von dem, obwohl es unterschiedlich ist, bestimmte Prinzipien enthalten sind. Die ersten MIDI-Module verwendeten daher UART- Chips vom Typ 16550 oder 8250, während heutzutage diese Funktionen, die in das Herz von Prozessoren eingebaut sind, verwendet werden. Die Kabellängenbegrenzung beträgt 15 Meter. Es hat die folgenden Eigenschaften:
Die in der Norm definierte klassische Verbindung ist eine symmetrische serielle Verbindung mit 31,25 kbit / s , die über 5-polige DIN 41524-Steckverbinder auf 180 ° übertragen wird. Die Verbindung ist unidirektional, daher sind zwei separate Verbindungen für den Eingang (als MIDI IN bezeichnet) und den Ausgang (als MIDI OUT bezeichnet) erforderlich. Die angeschlossenen Geräte sind durch einen Fotokoppler isoliert .
Das MIDI-Protokoll ermöglicht es einem Master-Controller, mehrere Instrumente zu steuern, die dann in einem Netzwerk verbunden werden müssen. Hierzu gibt es Zwischenverbindungsvorrichtungen, die verschiedene Formen von Netzwerken ermöglichen . In der Praxis sind die Instrumente häufig in einer Kaskade (lineares Daisy-Chain- Netzwerk ) verbunden, wobei die MIDI-Geräte im Allgemeinen einen Ausgang haben, der den Empfang dupliziert. Dieser Ausgang kann der MIDI OUT-Sockel sein, wenn er das dupliziert, was das Gerät am MIDI IN empfängt, oder wenn es sich nicht um einen bestimmten Sockel handelt, der als MIDI THRU bezeichnet wird, wodurch eine direkte Kopie des MIDI IN abgerufen werden kann, ohne dass eine Änderung oder Latenzzeit durch den internen erforderlich ist Behandlungen. Das THRU-Signal wird jedoch durch einen Optokoppler verzerrt , eine Verzerrung, die im Fall einer Kette mit mehreren aufeinanderfolgenden MIDI-THRU-Kopien problematisch werden kann.
Einige Hersteller verwenden Stecker - Buchse (TRS 2,5 mm und 3,5 mm ) Adapter zur herkömmlichen DIN unter Ausnutzung eines Raums bereitstellt kleiner. Schon seit14. August 2018Die Verkabelung dieser Verbindung wird von der MMA standardisiert, die die Verwendung von 2,5 mm empfiehlt , um Verwechslungen mit herkömmlichen Audioverbindungen zu vermeiden.
Verschiedene Schnittstellen ermöglichen den Austausch von MIDI - Nachrichten , die über viele Technologien ( USB , Firewire , Ethernet , Bluetooth , usw. ).
Alte Soundkarten mit einer DB15- Buchse ( analoge „ Joystick “ -Schnittstelle ) können MIDI-Signale mit dem MPU-401- Standard verarbeiten .
Seit dem Jahr 2000 verallgemeinert sich der USB über Computer, und Geräte, die MAO gewidmet sind, werden mit USB Typ B ausgestattet. Der Computer und das MIDI-Gerät können dann nativ MIDI-Nachrichten austauschen, wenn das Gerät dem Class Compliant- Standard entspricht .
Es gibt auch reine Softwareverbindungen (z. B. JACK Audio Connection Kit ) zum Anschließen virtueller Instrumente .
Das MIDI-Protokoll überträgt kein Audiosignal, sondern nur Steuermeldungen.
Die meisten Nachrichten enthalten eine Kanalkennung. Dies bietet die Möglichkeit, 16 Kanäle zu multiplexen , um mehrere Instrumente separat über dasselbe Kabel zu steuern.
Das Protokoll definiert Note-On- und Note-Off- Nachrichten zum Auslösen und Stoppen jeder Note . Jeder Note ist eine Velocity zugeordnet, mit der angegeben werden kann, ob die Note mehr oder weniger stark gespielt wird.
Die Noten der chromatischen Skala werden durch eine Ganzzahl dargestellt, die auf 7 Bits codiert ist und mehr als 10 Oktaven codiert: von C-1 ( Note 0 ) bis G9 ( Note 127 ) mit einer Auflösung von einem Halbton. Die Höhen Noten Zwischen kann mittels der Nachricht erreicht werden Pitch Bend .
MIDI kann verwendet werden, um Skalen ungehärtet zu spielen . Derzeit gibt es keine Standardisierung. Einige Hersteller von MIDI-Instrumenten bieten jedoch mehr oder weniger entwickelte mikrotonale Funktionen mit proprietären Nachrichten an, die mit exklusiven Systemnachrichten (SysEx) aufgezeichnet und übertragen werden können .
Pitch - Modulation ( bend - Typ ) wird durch eine dedizierte Nachricht bezeichnet gesteuert Pitch-bend .
Dank des Nachricht Steuerungswechsel , ermöglicht die Protokollsteuerung 128 Satz von Parametern (wie beispielsweise Volumen , die Intensität der Explosion, die Festlegung von Wirkungen , usw. ) mit einer Auflösung von 0 bis 127.
Der Standard empfiehlt eine Entsprechung zwischen mehreren aktuellen Parametern und einem Teil der 128 Steuerungsänderungsnummern . Selbst wenn die Entsprechung je nach Material variiert, werden die wichtigsten Parameter beachtet, insbesondere:
Einige Steuerungsänderungen sind für technischere Befehle vorgesehen. Beispielsweise :
Durch Hinzufügen des MPE- Standards ( MIDI Polyphonic Expression ) wird jeder Note ein Kanal zugewiesen, sodass diese Modulationen auf jede Note angewendet werden können.
Die Änderung des Nachrichtenprogramms wird verwendet, um einen vorprogrammierten Ton aus einer Reihe von Tönen auszuwählen .
Da der MIDI-Standard nicht spezifiziert, welche Programmänderungsnummer (von 0 bis 127) welchem Instrumententon entspricht, bietet eine Protokollerweiterung namens General MIDI eine standardisierte Entsprechung. In der Informatik hat sie einige Erfolge, aber nicht so sehr in der Musik.
MS Windows Version 3 wurde mit einer MIDI-Mapper- Anwendung geliefert, mit der die Kanalnummern im laufenden Betrieb geändert werden können, um nicht- allgemeine Midi- Standardinstrumente zu harmonisieren .
Das General MIDI- Erlebnis wiederum zwei Erweiterungen: die GS von Roland und die XG von Yamaha . Diese beiden Erweiterungen sind urheberrechtlich geschützt und ermöglichen es Ihnen, MIDI-Sequenzen zusätzliche Effekte hinzuzufügen oder alternative Sounds zu denen zu wählen, die als Basis für General MIDI angeboten werden . Mit GS oder XG gekennzeichnete Geräte sind General MIDI- kompatibel .
In 1999 , Version 2 von General MIDI wurde offiziell freigegeben, um die Anzahl der Töne und Kontrollen zu erhöhen. Es bleibt kompatibel mit Version 1 .
Das Protokoll ermöglicht es, das Tempo der Geräte, die als Slaves bezeichnet werden, mit einer Hauptuhr zu synchronisieren . Zu diesem Zweck sendet der Master regelmäßig eine MIDI-Clock- Nachricht auf dem MIDI-Bus mit einer Rate von 24 Nachrichten pro Viertelnote .
Die Slave-Geräte hören diese Synchronisationssignale ab, um ihre Geschwindigkeit anzupassen. Dies ermöglicht es, eine gespeicherte Sequenz mehr oder weniger schnell auszuführen, beispielsweise auf einem Hardware-Sequenzer, indem der Wert der Uhr im Master geändert wird.
Sie müssen jedes Midi-Instrument, das die Zeit verwaltet, physisch so konfigurieren, dass auf einem MIDI-Bus nur ein Master die Clock-Ticks aussendet. Wenn diese Regel nicht befolgt wird, reagieren die Instrumente entweder chaotisch oder bleiben hängen.
Mithilfe von Navigationsmeldungen ( Start , Stop , Continue und Song Position Pointer ) können die verschiedenen Geräte anhalten und dann gemeinsam eine Sequenz fortsetzen.
Ein MIDI-Controller ist ein Gerät, das der Musiker manipuliert, um MIDI-Signale zu erzeugen. Es ist kein Synthese- oder Soundverarbeitungsgerät, sondern nur eine physikalische Schnittstelle , die MIDI-Daten erzeugt.
Ihre Formen können sehr unterschiedlich sein, von der einfachen Tastatur bis zur Laserharfe . Sie werden für ihre intuitive Bedienung geschätzt.
Ereignisse, die über einen MIDI OUT-Port ausgegeben werden, können ein Instrument steuern oder in einem Sequenzer oder einer Software zum Schreiben von Partituren aufgezeichnet werden .
Mit dem Master-Keyboard können Sie eine Folge von MIDI-Noten erzeugen, indem Sie auf einem Keyboard spielen , das dem eines Klaviers ähnelt . Es gibt daher keinen eigenen Ton ab, sondern dient zur Steuerung eines Expanders oder eines Synthesizers .
Verschiedene Eigenschaften entsprechen bestimmten Verwendungszwecken: der Anzahl der Oktaven, einer starken Berührung (um sich der Berührung eines Klaviers zu nähern) oder den Funktionen der Geschwindigkeits- und Druckempfindlichkeit ( Nachberührung ). Es kann auch ermöglicht werden, das Keyboard in mehrere Teile ( Split ) zu unterteilen, die jeweils MIDI-Befehle auf verschiedenen Kanälen senden können.
Auf einer Master-Tastatur befinden sich häufig zwei Regler, einer zum Spielen der Tonhöhenbiegung und der andere zum Einstellen einer Modulation.
Steuerflächen sind Vorrichtungen , ausgestattet mit zahlreichen Einstellknöpfe verschiedener Formen ( Steller , Potentiometer , Drehgeber , Schalter , usw. ) und werden verwendet , um verschiedene Parameter zu steuern.
Diese Steuerungen können mit Pads versehen sein , dh mit quadratischen Oberflächen, die manchmal leuchtend und stoßempfindlich sind. Diese Pads können möglicherweise Geschwindigkeit und Druck messen . Ein Pad wird normalerweise im Musikbereich verwendet, um Samples oder Loops auszulösen .
Die Form simuliert manchmal das Aussehen von echtem Audiomaterial. Die mit motorisierten Fadern ausgestattete Behringer BCF2000-Bedienoberfläche sieht beispielsweise aus wie ein Mischer .
Mit MIDI-Pedalen (nicht zu verwechseln mit Effektpedalen ) können Sie den Klang eines MIDI-Instruments mit Ihrem Fuß modulieren. Diese Controller werden verwendet:
Es gibt auch MIDI-Konverter für viele Musikinstrumente (Trompete, Akkordeon, Gitarre usw. ). Dies ermöglicht es beispielsweise, einen Klaviersound mit einer Gitarre oder den Synthesizer mit einer Trompete zu spielen.
Sie bestehen aus physischen Sensoren, die an das verwendete Instrument angepasst sind, und einer elektronischen Logik, die die vom Musiker gespielten Noten (Ereignisse) in eine Folge von Midi-Nachrichten umwandelt, die über den Midi OUT-Anschluss des Instruments (Kabel, Stecker ...) abgerufen werden können. ).
Das SMF-Dateiformat (für Standard MIDI File ) wurde 1987 definiert , um MIDI-Befehle auf Disketten mit hinzugefügten Zeitinformationen zu speichern .
Es kann an der Erweiterung .mid oder erkannt werden .midi.
Es gibt 3 verschiedene Formate von MIDI-Dateien:
Die Dateien sind meistens vom Typ „1“, da es bequemer ist, die Spuren zu trennen, aber einige Synthesizer unterstützen nur das Format 0.
Die Dateien können entweder durch Anschließen eines MIDI-Controllers an den Computer oder mithilfe eines Sequenzers oder einer Software zum Schreiben von Partituren erstellt werden .
Viele Software zum Lesen von (kostenlosen oder proprietären) MIDI-Sequenzen (Timidity ++, Rosegarden , QuickTime , Alsa , Jack usw.), basierend auf einer allgemeinen MIDI- Bank, die im Allgemeinen in das Betriebssystem integriert ist . Diese Dateien enthalten keine Audiodaten und haben den Vorteil, dass sie sehr kompakt sind.
MIDI-KARAOKE-Dateien haben die Erweiterung .karanstelle von .mid, aber es handelt sich um echte MIDI-Dateien mit einer Karaoke- Spur, die Texte enthält, die von einigen Hardware- / Software -Anbietern gescrollt und mit der Musik synchronisiert werden können. Sie werden beispielsweise von der proprietären Software QuickTime von Apple und dem Karaoke Player von vanBasco oder von der freien Software Kmid und PyKaraoke erkannt .
Es gibt einen Standard, der speziell für den Antrieb von Pfeifenorgeln und digitalen Orgeln unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Orgel entwickelt wurde (mehrere Sätze auf demselben Kanal). Dies ist der POMI-Standard für Pipe Organ Midi Interface .
Open Sound Control wird manchmal als Alternative zum MIDI-Standard verwendet, wenn letzterer zu einschränkend erscheint.
(de) Offizielle Website