Что такое MIDI и как стандарт помогает «программиро­вать музыку»

Как появился MIDI

До появления MIDI цифровые пианино, музыкальные синтезаторы и драм-машины разных производителей не могли обмениваться данными друг с другом. Приходилось брать на концерты много оборудования, поскольку у инструментов были свои особенности звучания. Каждый синтезатор нужно было долго настраивать. Это было неудобно и серьёзно ограничивало популярность электронной музыки.

В июне 1982 года Sequential Circuits вместе с Roland, Korg и Yamaha, крупнейшими разработчиками синтезаторов, представили универсальный протокол MIDI. Его разработали, чтобы обеспечить взаимодействие между инструментами. Благодаря ему стало возможно использовать сколько угодно устройств разных производителей, не отвлекаясь на их настройку перед каждой композицией.

Первые MIDI-совместимые инструменты были выпущены в 1983 году. Среди них был, например, Sequential Circuits Prophet 600 и Roland Jupiter-6, на котором играли прогрессивные рокеры King Crimson и синти-поп-группа Pet Shop Boys.

Как работает MIDI

Большинство аудиоформатов предназначены для точного воспроизведения звука: например, MPEG-1 Audio Layer 3 (MP3) или Waveform Audio File Format (WAV). Микрофон записывает звук, а тот передаётся на динамик, где звук воспроизводится.

MIDI не посылает звуковую волну, создаваемую инструментом. Вместо этого он отправляет информацию о музыкальных нотах, а принимающее устройство использует свои внутренние механизмы для генерации звуков.

Грубо говоря, MIDI работает как эмодзи. Во всех телефонах «встроены» эмодзи, и в чате или тексте не нужно передавать картинку. Достаточно символов, например 😃, а устройство само преобразует текст в графику.

Основные типы информации в MIDI-сообщениях:

• Тайминги: когда начинается и заканчивается воспроизведение ноты.

• Насколько сильно была нажата и как долго удерживалась клавиша.

• Как менялась высота тона.

Одно из MIDI-событий — это Note. Note On привязано к зажатию клавиши MIDI-клавиатуры, а Note Off — к отпусканию клавиши. Параметр Velocity, входящий в Note, обозначает силу нажатия на клавишу: от 0 (нет звука) до 127 (самый громкий звук). Другими словами, это громкость и скорость игры на инструменте. Когда на приёмник MIDI-информации поступает событие Note On, устройство воспроизводит определённую ноту с определённой громкостью. Событие Note Off останавливает звук.

MIDI также может быть расширен с помощью команд SysEx. Это даёт устройству возможность полностью контролировать инструмент и позволяет использовать MIDI для управления шоу, например для включения и выключения света. В некоторых парках развлечений MIDI используют для воспроизведения звука и эффектов в такт движению аттракциона.

Цифровые музыкальные синтезаторы могут имитировать различные инструменты, то есть звучать как струнные, клавишные, ударные. Благодаря этому у музыкантов, играющих только на одном инструменте, появилась возможность записывать все необходимые в аранжировке партии в одиночку.

Иногда эмуляция провоцировала открытия. Например, синтезатор модели Roland TB-303 должен был имитировать бас-гитару, однако результат мало напоминал звук этого инструмента. Зато продюсеры смогли добиться уникального «кислотного» звучания — и это породило жанр эйсид-хаус. Послушать его можно, например, в треке Fatboy Slim — Everybody Needs a 303.

Что такое MIDI-контроллеры

Это устройства, которые отправляют MIDI-сигнал на инструменты или в компьютер. Они не умеют генерировать звуки, но могут выглядеть как настоящие инструменты. Например, MIDI-клавиатура, где вместо клавиш с буквами — клавиши фортепиано. Она посылает значения MIDI Note.

У MIDI-контроллера может и не быть клавиш. Например, для настукивания ударных пальцами существуют «пэды». Они тоже отправляют сигнал MIDI Note, больше внимания уделяя параметру Velocity и упругости/мягкости кнопок.

Также не всегда нужно вводить нотные данные. Для управления эффектами на MIDI-контроллерах часто располагают поворотные ручки с фиксированными левым минимальным и правым максимальным положениями — от 0 до 127.

Есть даже духовые MIDI-контроллеры. В них генерация данных осуществляется в процессе прохождения через устройство воздушного потока. Сенсор считывает информацию и определяет силу и громкость извлекаемых звуков, преобразуя её в MIDI. Продвинутые контроллеры оснащены дополнительными сенсорами, которые считывают данные о силе давления губ исполнителя и за счёт этого задают высоту звучания той или иной ноты.

Как MIDI используется сегодня

• Музыкальное производство. Например, аранжировщик использует MIDI-клавиатуру и программу для создания музыкального трека. Он записывает партии для разных инструментов, редактирует ноты, а затем применяет MIDI-сигналы для управления виртуальными инструментами и синтезаторами, чтобы добавить звуковые эффекты и обработку.

• Выступления на живых концертах. Диджеи используют MIDI-контроллеры, чтобы управлять микшером звука и запускать семплы во время выступления на сцене. Они пользуются кнопками и поворотными регуляторами на контроллере, чтобы применять звуковые эффекты, создавать петли и микшировать звуковые дорожки.

• Управление звуковым оборудованием. Пианисты используют MIDI-сигналы для управления настройками своего синтезатора. Они могут отправить команду MIDI-программы, чтобы изменить тип звука или переключиться на другой пресет. Это позволяет быстро менять звуковую палитру во время исполнения.

• Управление световым шоу. Многие осветительные системы поддерживают управление по MIDI. Музыкант или осветитель может программировать световое шоу, синхронизируя его с музыкой. Используя MIDI-контроллер, можно отправлять команды для изменения цветов, интенсивности и расположения световых эффектов в реальном времени.

• Обучение. MIDI также важен при обучении музыке. Например, учителя музыки используют электронную клавиатуру с поддержкой MIDI для обучения игре на фортепиано. С помощью MIDI-интерфейса студент может подключиться к компьютеру и использовать специальное программное обеспечение, которое отображает ноты и даёт обратную связь о правильности исполнения.