TEORIE: Protokol MIDI a jeho historie
Server zvuk.sk byl dlouho Mekkou československých zvukařů. Podobně jako mnoho jiných projektů stál a padal s aktivitou svých tvůrců Shagyho (Marián Musil) a Alla (Alan Šubrt) přičemž populární byl také díky snad prvnímu odbornému fóru v CZ/SK vodách, které na této doméně fungovalo. Dnes již obsahově neexistuje (doménu odkoupila před časem obchodnická firma Mediatech SK), a tak nám Shagy dovolil převzít několik zajímavých článků.
Co je to MIDI?
MIDI (Musical Instrument Digital Interface = digitální rozhraní hudební elektroniky) je mezinárodní standard, který používají různé hudební nástroje a zařízení (syntetizéry, samplery, zvukové moduly, efektová zařízení, počítače, audio technika, videotechnika, světelná technika) za účelem vzájemné komunikace.
Tak jak jsme si řekli v článku o historii, je tato norma stále ve vývoji i přesto, že se používá již téměř 17 let. MIDI i přes svoji nedokonalost je dnes považován za nejlevnější a nejrozšířenější komunikační systém v oblasti hudby. I tato norma měla na samém počátku problémy s kompatibilitou, což je dnes spíše vzácnost. Právě tento systém do jisté míry také ovlivnil hudební umění v posledních dvou desetiletích 20.století. Tolik na úvod a pojďme se podívat jak to vše funguje.
MIDI hardware hudebních nástrojů a zařízení tvoří mikroprocesory, převodník paralelních dat na seriová, jeden, vda, tři i více konektorů typu DIN dle typu zařízení (většinou najdeme tyto tři – MIDI IN– vstup dat , OUT – výstup dat, THRU – průchod dat) a samozřejmě propojovací MIDI-kabely. Software je vytvářen dohodnutým komunikačním jazykem. V hudebních nástrojích (dále jen HN) a zařízeních je zapsán do vnitřních pamětí. Nazývá se operační systém a vymezuje možnosti daných HN a zařízení. MIDI-komunikace probíhá pomocí digitálních zpráv, které se skládají z jednoho, dvou nebo tří bytů. Probíhat může na 1 až16 kanálech. První byte zprávy je stavový a určuje hrubě typ dat. Některé stavové byty také nesou informaci o čísle kanálu. Druhý byte je databyte či databyty, které typ dat upřesňují.
Před komunikací je nutné si HN či zařízení správně propojit a určit kdo bude nadřízený (MASTER), tedy ten který bude ovládat a kdo bude podřízený (SLAVE),což je ten, který bude ovládán. Pro správnou komunikaci to však nestačí. Je důležité také nastavit správně vysílací a přijímací kanál či kanály, aby přístroje našly společnou řeč. Pro jednodušší představu je dobré si představit tento systém jako kanály televizního vysílání. Vysílá-li televizní vysílač program např.na kanálu č.8, musí být přijímač, tedy televize také naladěna na kanáluč.8, jinak by nešlo program přijímat.
Takže nezapomeňte, co jsme si dnes řekli, ať můžete správně komunikovat přes svoje miláčky
Jak to vše bylo, něž přišlo MIDI ?
První zmínky o automatizaci pocházejí z doby antické a od té doby uplynulo do dneška již hodně vody. Snahou všech těch pokusů bylo donutit at` již mechanickou nebo jinou cestou jednoúčelová zařízení k automatickému hraní. Ze začátku to byly jednoduché melodie avšak později nezůstalo pouze u nich. V muzeích dnes určitě nalezneme spoustu mechanických skvostů, jako byly např. zvonkohry, různé hrací strojky, velké hrací skříně nazývané orchestriony, flašinety, pianoly, a jiné přístroje a zařízení řízené válečky s kolíky, děrnými štítky nebo pásy, které plnily funkci paměti.
Takže tolik z dávné historie a pojďme se podívat co vše se událo v minulých, cca. 50 letech.
Nebýt automatizace, nevydělal bych tolik peněz!
První pokusy o komunikaci EHN (elektronických hudebních nástrojů) a počítačů, se datuje někdy od poloviny 50.let . Právě těmito pokusy se zabývala fi. RCA syntezizer, která se snažila o dvě základní věci.
1. O komunikaci dvou nástrojů paralelně spojených , kdy by hráč při hře mohl hrát dvě zvukové barvy současně.
2. O komunikaci mezi nástrojem a počítačem, tedy o vícestopé nahrávání řídících dat jak v reálném čase tak mimo něj. Počítač měl nahraná data umět editovat a v reálném čase a přehrát . Dále pak daná data převést na notaci a tisknout.
V 60. letech se můžeme setkat již s prvními analogovými sekvencery, které ve spojení s analogovými syntezátory komunikovali pomocí CV / Trig (Control Voltage / Trigeer= řídící / spouštěcí napětí). Defakto šlo o to, že napětí nadřízeného syntezátoru (Master) určovalo, která nota má být zahrána na podřízeném syntezátoru (Slave). Všechna tato zařízení byla velmi jednoduchá a moc tvůrčích možností nepřinášela. Hlavními nedostatky tohoto systému byla malá polyfonie a možnost záznamu větších celků než motiv.
Právě v těchto letech si hodně firem vytvářelo své systémy, které byly bohužel nekompatibilní.
Na konci 60. a začátkem 70. let byly ověřovány první digitální systémy. Přichází procesor, který má mnoho výhod před CV/Trigeer. Zpočátku se jednalo pouze o paralelní provozy, které byly hodně drahé. Firmy se snaží vyvinout svůj systém a jsou opět nekompatibilní.
Začátkem 80. let se technologie natolik vyvinuly, že mohly vzniknout nenáročné hardwarové systémy. Využívalo se hlavně zkušeností standartních počítačových rozhraní (př. RS – 232).
Velkou roli zde sehrály mikroprocesory, které již byly součástí tehdejších analogově-digitálních a digitálních nástrojů.
Nejvýznamnějším systémem před MIDI byl systém DCB (Digital Communication Bus = digitální komunikační sběrnice) firmy Roland. Tato sběrnice umožňovala jednosměrný nebo dvousměrný provoz. Ale bohužel ani tento systém nebyl žádnou firmou převzat a nestal se standardem.
V roce 1981 se v USA na červnové NAMM v Anaheimu schází zástupci fi. SCI (Sequential Circuitrs Inc.), OBERHEIM a ROLAND aby projednali předběžné návrhy univerzálního rozhraní (interface) hudebních nástrojů. Časem se k těmto firmám přidali další věhlasné fi. YAMAHA, KAWAI a KORG. Právě toto zaručovalo, hodně námětů a konečné kompromisní řešení. Ale i přesto první ucelený návrh systému z října 1981, který předvedli Dave Smith a Chet Wood pod názvem USI (Universal Synthesizer Interface = univerzální syntezátorové rozhraní), neprošel. Smith začal sbírat připomínky a návrhy.
V roce 1982 v lednu a opět na NAMM se schází zatím nejvíce firem (cca. 25), aby byly přidány úpravy a zlepšení a nové rozhraní se začalo zcela jasně rýsovat. Fi. ROLAND pro něj navrhla název MIDI (Musical Instruments Digital Interface = digitální rozhraní hudební elektroniky). Tím bylo dosaženo kompromisu, což se po tolika letech bádání stalo téměř zázrakem.
V lednu 1983 byly předvedeny první MIDIzované syntetizéry fy. SCI – Prophet 600 a fy. ROLAND Jupiter JP-6, které pracovali ve vzájemném propojení. Tyto nástroje si předávaly pouze informaci o notě zapnuté a vypnuté. Dne 5. srpna 1983 byla výrobcům nabídnuta první norma – MIDI 1.0 Specification (cca. 15 stránek) a tím vše začalo.
Tolik historie, která velkou mírou poznamenala vývoj EAHN (elektroakustických hudebních nástrojů). Samozřejmě, že u této normy nezůstalo že norma se stále vyvíjí. Ale také probíhají výzkumy na dalších nových a rychlejších komunikačních systémech, které třeba jednou nahradí MIDI.
Autorem článku je BoB