Połączenia MIDI

W poprzednim odcinku: mówiliśmy bardziej szczegółowo o DAW-ach, czyli cyfrowych stacjach roboczych audio – zaawansowanych systemach do produkcji muzycznej. Omawiałem najważniejsze i podstawowe elementy współczesnych DAW-ów, to, w jaki sposób komunikują się ze sterownikiem MIDI. Było trochę o komunikatach, które wysyła MIDI i przyjrzeliśmy się bliżej samym sterownikom MIDI. W tym poradniku opowiem szerzej o komunikatach wysyłanych dzięki MIDI i połączeniach pomiędzy urządzeniami. Do dzieła!

Rozpocznę od sytuacji analogicznej. Powiedzmy, że zawiesił się nam Windows i jesteśmy zmuszeni wcisnąć tak źle kojarzący się skrót Ctrl + Alt + Delete. Zaraz po zdjęciu palców z tych trzech klawiszy do komputera, przez kabel USB lub PS2 (zależy czy mamy klawiaturę nową, czy już zakurzoną), wysyłany jest sygnał, że dana kombinacja została wciśnięta RAZEM i puszczona. Komputer to rozumie i wykonuje odpowiednią i zamierzoną przez nas akcję. MIDI działa bardzo podobnie. Było o tym troszkę w poprzednim poradniku – gdy wciśniemy klawisz na klawiaturze sterującej do komputera wysyłany jest komunikat, że dany klawisz został wciśnięty plus cała masa innych komunikatów o jego natężeniu, odstępie czasu naciśnięcia i zdjęcia (wynikową jest długość trwania nutki), aftertouch i różne inne.

Dlaczego standard MIDI nie jest idealny?

MIDI pomimo swoich plusów, ma jednak też jeden poważny minus. Mianowicie, wszystkie komunikaty wysyłane są blokowo, co oznacza, że komunikat, czeka aż poprzedni komunikat zostanie odebrany przez urządzenie. Co prawda, dzięki połączeniu szeregowemu half duplex, możliwe jest wysyłanie 31 250 bitów na sekundę (3,8 kB/s), ale tak czy inaczej pojawia się latencja, czyli opóźnienie między wciśnięciem przez muzyka klawisza o dźwiękiem, który usłyszy z głośników. Latencja to prawdziwa zmora i częsta przyczyna pogrzebania niekiedy wielkich i ambitnych projektów muzycznych w świecie cyfrowym. Kiedyś mój znajomy powiedział mi, ku mojemu przerażeniu, że nagrywając w MIDI moje utwory nigdy nie będą „w tajmie”. Po części miał rację, zważywszy na blokową charakterystykę wymiany danych MIDI, jednakże te różnice w czasie są praktycznie nie zauważalne dla ludzkiego ucha (sama latencja całego sygnału to zwykle wartość rzędu 1 – 5 ms na dobrych systemach).

Połączenie urządzeń odbywa się zwykle za pomocą 5-pinowego złącza DIN, jednak coraz bardziej popularne i wypierające stare DIN-y jest złącze USB oraz FireWire, ze względu na szybkość przesyłu danych i, przede wszystkim, powszechną dostępność owych portów w komputerach osobistych. W porównaniu do 5-pinowych DIN-ów USB 2.0 (60 MB/s) jest w stanie wysyłać informacje z prędkością przeszło 15 tysięcy razy szybszą, natomiast FireWire (aż do 400 MB/s) nawet ponad stu tysięcy-krotnie szybszą!

Gdy już staniemy się szczęśliwymi posiadaczami kabla zakończonego wtyczką DIN i będziemy chcieli skutecznie połączyć kablem owym jakieś dwa urządzenia, po krótkim czasie znajdziemy z pewnością trzy gniazda MIDI. O tych gniazdach była mowa wcześniej, lecz napiszę o nich jeszcze raz, ponieważ lubię się powtarzać. Napiszę o nich również dla spokoju użytkownika, co by nie stał z kablem w dłoni i nie patrzył się tępo na gniazda, lub próbował wszystkich możliwych opcji na zasadzie „a nuż się uda”. Gwoli profesjonalizmowi!

Rodzaje gniazd MIDI i do czego służą:

• Gniazdo MIDI IN, czyli wejście MIDI.
• Gniazdo MIDI OUT, czyli wyjście MIDI.
• Gniazdo MIDI THRU, czyli gniazdo przejściowe.

Sprawa z tymi gniazda jest w gruncie rzeczy bardzo prosta. Umówmy się, że zapomnimy na chwil parę o MIDI THRU. MIDI IN zawsze podłączamy do MIDI OUT. Chcąc za pomocą klawiatury sterującej kontrolować inne urządzenie (syntezator, keyboard, komputer, etc.), chcemy jednocześnie, aby informacje wychodziły Z naszego urządzenia i trafiały DO innego. W tym przypadku w sterownik wpinamy MIDI OUT (sygnał wychodzi z urządzenia), a do urządzenia sterowanego wpinamy MIDI IN (sygnał wchodzi do urządzenia). Tu się kończy magia.

Przypomnijmy sobie teraz o MIDI THRU. Gniazdo te, jak sama nazwa wskazuje, przepuszcza sygnał MIDI. Gniazdo jest potrzebne z powodu zaborczości gniazda MIDI OUT, które pochłania sygnał i nie puszcza dalej (niż instrument, do którego jest podłączona wtyczka). Wnioskując dalej, MIDI THRU zawsze podłączamy z MIDI IN (jako, że jest to swoiste MIDI OUT, tylko bardziej przyjazne, bo przekazuje informacje/komunikaty MIDI dalej). MIDI THRU często stosuje się też do synchronizacji urządzenia.

W przypadku pragnienia podłączenia kilku instrumentów MIDI do sterowania innym urządzeniem, najczęściej stosuje się tzw. połączenie daisy chain.

USB i Firewire

Coraz częściej sygnał MIDI przesyłany jest za pomocą USB lub, najczęściej w Makach – FireWire. W takim przypadku, nie tylko sygnał przesyłany jest o wiele, wiele szybciej, lecz również znika problematyka wzajemnego połączenia urządzeń, jako że wymiana komunikatów może być dwukierunkowa. W tę i we w tę.

Last but not least – kanały MIDI

Rozważając pracę z kilkoma instrumentami MIDI trzeba się zaznajomić z ważną charakterystyką protokołu – kanałami. MIDI posiada maksymalnie 16 kanałów, co oznacza, że można pracować równolegle z maksymalnie 16-stoma instrumentami MIDI na osobnych kanałach. Mowa tutaj zarówno o instrumentach sprzętowych, jak i patchach. Każdy instrument posiada przypisany swój osobisty, prywatny kanał, tak samo, jak każdy program w telewizji. Sytuację pozornie komplikuje tzw. kanał OMNI. Pozornie, bo tak naprawdę sprawę ułatwia. Urządzenie ustawione na kanale OMNI będzie odbierało i wysyłało informacje z/do każdego kanału, zrzucając nam z barek ciężar troszczenia się o przypisanie instrumentu do osobnego, indywidualnego kanału tak, aby na jednym kanale nie widniało nagle kilka instrumentów. Nie stanie się wtedy tragedia – po prostu usłyszymy te instrumenty razem – lecz jeśli nie planowaliśmy takiego układu, może nam to pokrzyżować szyki.

I to by było na tyle. Temat MIDI, jako że technologia ta istnieje i ma się dobrze, wciąż jest na ustach współczesnych muzyków. Na tym etapie, jeśli czytaliście uważnie, powinniście mieć przynajmniej wiedzę jak i czego szukać, gdy coś okaże się niejasne. A ja z kolei zachęcam gorąco do wnikliwszego zapoznania się z MIDI, najlepiej w praktyce. Dzięki za uwagę, cześć!