MILC logo

IndexVorigeVolgendeLeeg

Algemene info over MIDI
Onbekend, 01-09-94


    
     M I D I      (Musical Instruments Digital Interface)   

   -Introductie.
Midi werd ontwikkeld in de late zeventiger jaren. Het werd in 1983
gelanceerd, en sindsdien is de opmars niet te stuiten.
Hoewel aanvankelijk de opzet nogal simpel was, n.l. het bespelen
van meerdere synthesizers d.m.v. ‚‚n keyboard, is Midi uitgegroeid
tot een volwaardige systeemtaal, met vele commando's (Midi-protocol).
Hoe ziet Midi eruit ? Welnu, nogal simpel, in de synthesizer zit een
(ge‹ntegreerde) interface, met een aantal connectors naar 'buiten'. 
                                                   +--------------+
Koppeling gebeurd via de wel-bekende DIN-pluggen,  |     2        |
helaas, want zoals we weten is dit een kwetsbaar   |  5     4  DIN|
systeem. Zoals computers hun data kunnen versturen | 3       1    |
via een modem, kan de synthesizer dit via de Midi- +--------------+
interface. Met een snelheid van 31.25 Kbaud, de baudrate, verloopt de
data overdracht serieel. Tamelijk snel, maar langzaam genoeg om in
complexe set-up's storend te zijn. Verder beschikt Midi over talrijke
commando's, die het mogelijk maken om meerdere interfaces met elkaar
te laten communiceren. Deze communicatie binnen Midi verloopt via 16
aparte kanalen (telefoonlijnen), zodat je gedifferentieerd kunt
werken. We komen hier nog uitgebreid op terug.

De oorspronkelijke opzet van MIDI :

fig 1 : het midi gedeelte van een synthesizer, de in- en outputs :

     +---------------------------------------+
     |    +-----------ontvangt Midi-info     |
     |    |    +------stuurt Midi-info       |
     |    |    |    +-stuurt de Midi-in door |
     |    |    |    |                        |      fig. 1
     | +--+----+----+--------+               |                  
     | | in   out   thru     |               | 
     | |                     |               |              
     | | Midi apparaat       |               |
     | +---------------------+               |
     +---------------------------------------+

fig 2 : de koppeling middels Midi van 3 synthesizers

+-----------------------------------------------------------------+
|    +--------------------------------------------<---+           |
|    |                                                |    fig. 2 |
|    |   +->------------+   +-->-------------+        |           |
|   ++---+---------+   ++---+-----------+   ++--------+-------+   |
|   |in  out  thru |   |in  out  thru   |   |in  out  thru    |   |
|   +--------------+   +----------------+   +-----------------+   |
|   |              |   |                |   |                 |   |
|   +-||||||||||||-+   +-||||||||||||||-+   +--||||||||||||||-+   |
|                                                                 |
+-----------------------------------------------------------------+

De wens om een dergelijk systeem te kunnen opzetten, kwam voort uit
het feit, dat men in deze tijd slechts de beschikking had over
matig (dun) klinkende synthesizers, niet te vergelijken met de
huidige (digitale) apparaten. Een aantal klanken tegelijk hoorbaar
maken door slechts op ‚‚n toets te drukken leek derhalve ideaal.
Niemand kon op dat moment de huidige expansie voorzien. 

    -Wat doet Midi?
Welnu, op het moment dat je een synthesizer bespeelt,
voer je een aantal handelingen uit;
                je drukt ‚‚n of meerdere toetsen in,
                je doet dit hard of zacht (aanslaggevoeligheid), 
                houdt ze lang of kort aan, 
                moduleert de noten met een spelknuppel of bender,
                enz enz.
Midi nu, registreert al deze handelingen, en kan ze doorgeven ! 

Een eenvoudig voorbeeld.

Stel je speelt op synthesizer 1,   drie seconden een ' E '. 
Midi registreert dat, en zet e.e.a. op de Midi-out. Een tweede
synthesizer krijgt dat binnen op zijn Midi-in, en stuurt deze
gegevens naar zijn eigen klankbron.

                  +------------------------+
                  |      Versterker        |
                  +----+-------------+-----+
                       |             |
                       |             |
                       |             |
  +--------------------+------+------+-----------------------+
  |  synthesizer 1            |        synthesizer 2         geluid
  |                           |                              |
  |  E----------------E       |        E----------------E    |
  +------------------------þ--+---þ--------------------------+
  |                        | MIDI |                          midi
a |  E                   midi-----midi  E                    |
b |  note on   note off  out------in    note on   note off   |
c |  1       2        3                 1       2        3   |
  +----------------------------------------------------------+

a welke noot
b welk commando
c hoe lang

Gevolg : 2 synthesizers die met 1 toetsaanslag beiden een klank
         voortbrengen. Kies vervolgens 2 totaal verschillende
         geluiden, en de opzet wordt ineens duidelijk. Wat hier
         ook duidelijk wordt, is dat synthesizer 2 z'n toetsen
         niet nodig heeft; hij krijgt immers de directe informatie
         via synthesizer 1. De module is geboren. 

fig 3 : het aansturen van een soundmodule middels een 'master key-
        board' (een toetsenbord dat zelf g‚‚n klank-opwekkings-
        systeem aan boord heeft, maar alleen Midi informatie kan
        voortbrengen).
          
      +->--------------+ 
+-----+------------+  ++-------------+ zoals uit de tekening blijkt 
|in  out  thru     |  |in  out  thru | brengt de soundmodule het
| master keyboard  |  |soundmodule   | geluid voort, en zorgt het
+------------------+  +-----+--------+ keyboard enkel voor de aan-
|                  |        |          sturing ervan.
+||||||||||||||||||+        |
                            |audio-out
                            |
                    +-------+--------+
                    |mixer\versterker|
                    +----------------+

De volgende mogelijkheid is het aansturen van meerdere modules
over verschillende kanalen. Dat wil zeggen, dat als je Midi-
informatie verstuurd over kanaal 1, en ‚‚n der soundmodules
laat ontvangen op kanaal 1, je een exclusieve lijn hebt. Andere
modules ontvangen weliswaar ook de betreffende informatie, maar
doen hier niets mee, omdat ze ontvangen op andere kanalen.
Wel geven ze (via Midi-thru) het signaal door aan de volgende
module in de lijn !
               +------------------>---------+
               |1                           |
+--------------+---+                  +-----+------+
| master keyboard  |                  +-----+------+5
+||||||||||||||||||+                  +-----+------+
                                      +-----+------+7
                                      +-----+------+
                          muziek -----+-----+------+1
                                      +-----+------+
                                      +------------+3
Het is misschien wat lastig voor te stellen hoe Midi-informatie
er uit ziet. De commando's zijn geschreven in een soort computer
taal, en zien er uit als een onbegrijpelijke hoop cijfers.
Niet d t je hier iets van ziet, maar ze zijn er wel.              
Het aardige nu is, dat je deze data ook kunt opnemen, zoals je
muziek kunt opnemen op een bandrecorder. 
Nu is het niet zo handig hiervoor een bandrecorder te nemen, dit is
wat al te omslachtig, beter is een elektronisch geheugen, zoals ook
de computer dat kent (RAM). We noemen dit een sequencer. Het komt er
dus op neer, dat als je een partij speelt op je synthesizer, je dit
kunt opnemen op de sequencer, en vervolgens weer kunt afspelen ! Het
maakt de klankbron namelijk niets uit of hij zijn data krijgt van het
keyboard of vanuit een sequencer.
Hij geeft gewoon het geluid af, waarom gevraagd wordt middels de data.

+-----------------+         +-----------+            +------------+
|master keyboard  +out----in+ sequencer +out-------in+  module    |
+|||||||||||||||||+         |           |            +------------+
                            +-----------+                          
Op de sequencer kun je de eenmaal opgenomen data net zo vaak
afspelen als je wilt. Ook kun je de data opslaan op een floppy.

We hebben het nu steeds gehad over data, aansturen, ontvangen, maar
de grote vraag blijft hierbij, WAT kun je nu zoal versturen of
ontvangen? Kortom, waaruit bestaat de taal Midi. Hoewel je momenteel
Midi voor bijna alles kunt gebruiken (routing binnen een mengtafel,
het 'syncen' van apparatuur), zijn er voor de synth een aantal
belangrijke commando's.
Hier komen er een aantal:

    Note on
    Note off
    Velocity
    Note number
    After touch 

Op het moment dat je een toets van een synth indrukt, ziet Midi 
een Note on. Als je daarna deze toets weer loslaat, noteert Midi
een Note off. Vermits de synthesizer aanslaggevoelig is, wordt ook
bekeken 'hoe hard' je de toets indrukte; de Velocity. Uiteraard
onthoudt Midi w‚lke toets (noot) je indrukte; het Note number.
Op de betere synth's kun je vervolgens via het d¢¢rdrukken van de
toets een noot b.v. moduleren, of van extra effecten voorzien; dit
is de After touch. 
 
Zoals gezegd, Midi kijkt en noteert (Big Brother is watching).
Het noteren gaat aan de hand van een aantal schalen.
De parameter Velocity kan een waarde krijgen van 1 (heel zacht) tot
127 (heel hard). Elke noot heeft zijn eigen Note number, van 1 tot
127. De meeste synth's hebben echter minder toetsen dan het klassieke
pianoklavier, en geven derhalve slechts van b.v. 24 tot 108 door (=
5 oktaven). 

De notatie 3:04:004 staat voor de indeling van Measure:Beat:Ticks. Het
is een vrij precieze notatie van de plaats van een noot of commando
binnen een track. Een track kan bijvoorbeeld lopen van 1:01:00 tot
130:04:120 (130 maten dus). Aan de hand van deze notatie kun je altijd
alles terug vinden wat hieraan gerelateerd is. 

   -Sequencer.  Ze zijn er in talloze uitvoeringen, maar slechts in
twee types. Een hardware- of software type. Dat wil zoveel zeggen, dat
de hardware uitvoering een kleine compacte kast is, met een groot of
kleiner geheugen, en de software-sequencer een computer met daarin de
software sequencer. Het geheugen is vaak net zo groot als de computer
zelf. Beiden hebben zo hun specifiek voor- en nadelen, maar op beide
apparaten doe je in principe het zelfde:
Midi-data opslaan, eventueel editten, en reproduceren. Dat de
computers hierbij qua bedienings-comfort en mogelijkheden voor op
lopen, mag voor zich zelf spreken.

Noot.
Uit het voorgaande mag blijken hoe gedetailleerd je muziek kunt vatten
in midi-cijfers. Een ieder die altijd riep dat sequencer-muziek
eentonig en koud klinkt, mag gelijk hebben. Echter, als dat zo is dan
ligt dat aan de muzikant die de betreffende muziek heeft ingespeeld.
Het is heel wel mogelijk om een klassiek piano-concert vast te leggen
via Midi-notatie. De repro zal in dat geval exact zo klinken als dat
het klonk bij de live-uitvoering.
W‚l goede spulletjes gebruiken...

Nu we eenmaal gezien hebben dat muziek om te zetten is in 'getallen',
of liever nog, data, kun je je vast voorstellen hoe, gemakkelijk het
is deze data te 'manipuleren', of beter nog, te  editten. Verwijder
uit de toonladder (blz 44) C 5, en maak er C 6 van. En zie, de repro
speelt opeens een octaaf hoger ! Vindt je de F 5 toch wat te zacht,
maak dan een velocity van 80 i.p.v. de oorspronkelijke waarde '3'. En
alweer, de sequencer volgt probleemloos. Maar de mogelijkheden gaan
verder, zet de gehele track 7 'n octaaf hoger, of lager, of later, of
harder, of, of, of, .....
Fout nootje gespeeld ? Pak je muis, klik de foute noot aan en zet
hem op de juiste plaats. W‚g missers, timingsfouten...

      Vaak kun je binnen een sequencer op verschillende niveaus de
Midi-data benaderen en editten. We gaan nu even uit van ‚‚n van de
vele sequencers, Cakewalk 4.0. Deze indeling vind je bij alle andere
sequencers terug, soms echter onder een andere naam.
 
1 Note View      : overzicht van alle gespeelde noten
2 Track View     : overzicht van alle normale functies (main menu)
3 Measure View   : overzicht van alle gespeelde maten (birds view)
4 Event View     : basaal niveau met midi gegevens

     Nu eenmaal het samenspel duidelijk is tussen keyboard,     
synthesizer en sequencer, gaan we over naar de multitrack.
Ook een sequencer is -tegenwoordig- een multitrack. Voorwaarde
is echter dat je over meerdere synthesizers\modules beschikt.

Hoewel.

Wil je n.l. meerdere partijen tegelijk horen, dan moet je deze
ook kunnen aanspreken. Met de huidige generatie synthesizers
is het geenszins nodig om er vele te hebben. De  fabrikanten
brachten omstreeks 1986 de eerste multitimbrale synthesizers uit.
Want, stop 8 synthesizers in ‚‚n kastje, integreer dat tot ‚‚n
geheel, en voila, een multitimbrale synthesizer/module.
Een krachtig verkoop-argument, hetgeen een nieuwe impuls gaf aan
de verkoop van merken als Yamaha, Korg, Roland, Kawai en anderen.
E.e.a. geeft je de mogelijkheid om te multi-tracken op je sequencer.
Stel dat je module 8-stemmig multitimbraal is, en beschikt over
32 oscilatoren, dan kun je dus 8 partijen opnemen (sync) en -via
hun eigen midi kanaal- weergeven. De drums nemen in die zin geen
b˜zonder plaats in, want ook dat zijn in feite gewone klanken.
Stel dat er ook nog kwalitatief hoogstaande samples gebruikt worden,
dan kun je de band wel thuis laten...

+--------------------out--in----------++out-----in+------------+
| master keyboard    |     |sequencer ||          +-bas-----2--+
+||||||||||||||||||||+     +----------++         t+-piano---4--+
                           | 8 sporen ||         h+-strings-5--+
                           +----------++         r+-brass---7--+
                           | memory   ||         u+-voices--15-+
                           +----------++          +-guitar--8--+
                                                  +-organ---3--+ 
                                                  +-drums---10-+ 
                                                  +------------+
                                                  |multitimbr. |
                                                  |module      |
                                                  +------------+

Eind tachtiger jaren deden de fabrikanten er n¢g een schepje boven op.
Men kwam uit met synthesizers, die onder de klep zowel
        - sequencer (8   16 sporen)
        - digitale klankbron (multitimbraal)
        - effectsectie (digitaal)
        - drums
hadden. Het workstation was er. Binnen deze ene synthesizer was het
hele bovenstaande proces mogelijk, inclusief het toevoegen van vele
tientallen digitale effects (galm, panning, chorus, enz.).
De gehele produktie van b.v. een jingle was nu mogelijk, al zittend
op je krent achter ‚‚n synthesizer !

Wie ooit de diverse demo's uit b.v. de Roland D20, Korg M1, Yamaha W30
gehoord heeft, snapt wat ik bedoel. 

      De mogelijkheden van dergelijke workstations's mogen er zijn.
Je kunt binnen de Combi-modes vaak kiezen tussen verschillende
manieren van opbouw van een klank. Je kunt een enkele klank (single
voice) spelen, maar ook meer 'samengestelde' klanken. Zo is er de
Layer, een samengestelde klank bestaande uit 2 of meerdere voices
tegelijk. Ook heb je de Split, waarbij het keyboard in 2 of meer
gedeeltes verschillende klanken kan aanroepen. Links speel je b.v. op
de onderste twee octaven een baspartij, terwijl de rechterhand
de overige octaven bespeelt met een pianoklank.
Nog verfijnder is de velocity-switch, waarbij je bij 'normaal'
aanslaan de ene klank krijgt, en bij 'harder' aanslaan de andere (of
een combinatie van beide). In 8.8 werd reeds de multi-mode besproken.

Bovenstaande in ogenschouw nemende, zal een ieder vaststellen
dat de mogelijkheden enorm zijn. Toch, wat zou er mooier zijn
dan het bedenken van een link naar het gehele analoge gedeelte van
je studio. Je kunt weliswaar het instrumenten-gedeelte in zijn
geheel binnen je workstation opzetten, maar voor een fraaie zang-
partij kun je nog steeds geen midi-kabel in je navel steken. Zo 
ook het opnemen van 'echte' gitaarpartijen, drumpartijen; voorlopig
nog blijft een link naar analoog wenselijk.
Welnu, ook daarin voorziet de hele set-up. Net als in het echte
leven kun je ook binnen je studio een set-up maken van master
en slave. Via bekabeling kun je vanuit je sequencer een audio-
verbinding leggen naar de analoge multi-track recorder. Door nu 
‚‚n van de tracks te 'strippen' met een puls-signaal vanuit de
sequencer, kun je sync gaan werken tussen Midi-sequencer en
multi-track recorder. Hierbij wordt de recorder de 'master', en
de midi-sequencer de 'slave'(baas en knecht). Om nu opname of weergave
op ‚‚n van beide systemen in werking zetten, zet je de multi-track
recorder op play of record, en de gehele midi-set-up volgt. Een
dergelijke verbinding zien we ook bij sequencer en aparte
drumcomputer. De een is master, de ander slave. En eenmaal gesynct
volgen ze elkaar (meestal) probleemloos.
Het strippen van de band, of het syncen van de drumcomputer kan
volgens verschillende protocollen.
Via Midi kun je de drumcomputer syncen (m‚t songpointers), en de
tape kun je strippen met FSK of SMPTE. De laatste geniet de voorkeur,
want bij FSK moet je steeds vooraan het nummer beginnen, omdat het
niet bij kan houden in welke maat je zit. SMPTE doet dat wel en werkt
daarom net als Midi (songpointers) veel effici‰nter.
Het verhaal gaat n¢g verder, want ook een -professionele- video kun
je middels SMPTE probleemloos in de keten opnemen. Vermits je de
juiste verdeling maakt in master-slave, zal alles exact in de maat
lopen. Hoewel dat soms enige seconden kan duren (tape- en video re-
corders werken mechanisch en moeten elkaar soms even 'opzoeken). 

 +++++++++++++++++++stop |
 ++++++++++++++++++++    |
                         |
   FSK strip-signaal     |
                         |  
                         |  
 +1+2+3+4+5+6+7+8+9+     |
 ++++++++++++++++++++    |
                         |
  SMPTE strip-signaal    |

Uit voorgaande zou je kunnen opmaken dat het strippen van een band
de enige manier van syncen is. Dit is echter geenszins het geval. Een
veel betere koppeling is de directe manier, waarbij een recorder in
staat is door zijn eigen interface Midi of SMPTE te ontvangen, te
sturen en te verwerken. Bij de professionele video's is dit al het
geval, maar bij de analoge recorders nog niet altijd. Een Fostex A80
en R8 hebben weliswaar al aansluitingen voor besturing, maar de
noodzakelijke interface moet los bijgekocht worden voor een bedrag
waar je leuk van op vakantie kunt. In dit soort gevallen kun je dus
beter ‚‚n spoortje van je multi-track opofferen; bovendien spaar je
genoeg analoge sporen uit door het gebruik van de multi-track
sequencer. Dat in de nabije toekomst deze koppelingen standaard zullen
zijn ‚n betaalbaar, mag duidelijk zijn.

   +++-------------------------------+
   |||     M i d i   accessoires     ++                     
   |+++++++++++++++++++++++++++++++--+++-------------------------+
   ++-+++++++++++++++++++++++++++++--+-+                         |
   | Merger   f 300   Voegt meerdere midi kanalen samen tot ‚‚n  |
   |                  nieuw kanaal. Op deze wijze kun je met je  |
   |                  midi-band tegelijk spelen en je sequencer  |
   |                  aansturen (die vaak maar 1 ingang heeft).  |
   |                                                             |
   | Thru-box f 150   Splitst het binnenkomende midi signaal uit |
   |                  in drie gelijke uitgangen.                 |
   |                                                             |
   | Splitter f 300   Splitst het binnenkomende midi signaal uit |
   |                  in 8 zones. Kan bijvoorbeeld de linker- en |
   |                  rechterhand uitsplitsen van een pianopartij|
   |                                                             |
   | Filter   f 300   Filtert geselecteerde midi-data uit op     |
   |                  vooraf bepaalde midi kanalen.              |
   |                                                             |
   | Panic    f 300   Verzendt op verzoek het 'All Notes off'    |
   |                  commando. De manier om de storende         |
   |                  hangende noten tot zwijgen te brengen.     |
   |                                                             |
   | Record   f 500   Kleine ‚‚nkanaals sequencer (15.000 events)|
   +-------------------------------------------------------------+
                                 -gezien in Midi magazine 1-
    
Bijlage MIDI / SYNTHESIZERS

Schema :
    +-----------------------------+                   ÜÜÜÜÜÜÜ
    +-----------------------------+                in Ü     Ü
    |                keyboard     +-------->----------ÜMIDI Ü
    +|||||||||||||||||||||||||||||+                   Ü     Ü
                                                      Üseq. Ü
                                                      Ü     Ü
                                                      Ü     Ü
+--------------+      +---------------+           out Ü     Ü
| VCO / DCO    | bron | Samples       +----<----------ÜÜÜÜÜÜÜ
|              |      |               |                  | thru
+---+----------+      +-+-------------+                  |  
    |                   |                                |  
    þ                   þ                                |  
 +------+ +------+ +------+                              |  
 |adrs  | |      | |c o re|                       +------+-------+
 |E G   | |LFO   | |VCF   |                       |MODULE 2      |
 +------+ +------+ +------+                       +--------------+
    +----------------+     bewerking                        enz.
    | effecten/ VCA /|                                          
    | extra VCF LFO  |                                          
    +------------+---+                                          
                 |                                              
                 |                                               
                 |                                        
                 þ       
                         
   +------------------------+
   þ                        þ
   --------------------------
   -                        -
   -  VERSTERKER            -
   -                        -
   -                        -
   --------------------------

    

Index

Vorige

Volgende