De complete beginnershandleiding voor MIDI-basics — Pro Audio Files

Artikel Inhoud

Het Musical Instrument Digital Interface-protocol, beter bekend als MIDI, bestaat al sinds het begin van de jaren tachtig en blijft een cruciaal element in de muziekproductie van vandaag. Iedereen die werkt met elektronische muziek of digitale audio-werkstations (DAW’s) zoals Logic Pro, Pro Tools, Ableton Live, enz., moet weten wat MIDI is en hoe het werkt om succesvol muziek te produceren. Dit artikel geeft een overzicht van de basisprincipes van MIDI en behandelt de recente verbeteringen in het protocol die met MIDI 2.0 zijn geïntroduceerd.

Geschiedenis

In het begin van de jaren tachtig realiseerden fabrikanten van elektronische muziekinstrumenten zich dat er een standaardmiddel voor digitale communicatie tussen verschillende hardwareapparaten en computers nodig was. MIDI-technologie werd in 1983 gestandaardiseerd door een panel van vertegenwoordigers van de muziekindustrie en wordt onderhouden door de Vereniging van MIDI-fabrikanten (MMA). Deze standaard zorgt voor efficiënte communicatie tussen apparaten, ongeacht de fabrikant. Het zorgde ook voor uniforme connectiviteit via vijf-pins MIDI-kabels. Later werden standaarden voor communicatie via USB-kabels en draadloze verbindingen aan de MIDI-specificatie toegevoegd.

Een van de meest voorkomende misvattingen voor beginners is dat MIDI audiosignalen communiceert. Het doet niet. Het communiceert alleen gegevens die aangesloten apparaten zoals synthesizers, geluidsmodules en computers instrueren om geluid te genereren. Het specificeert toonhoogtes en biedt een manier om andere parameters te wijzigen.

Laten we eens kijken naar de basis MIDI-berichten:

Het MIDI-nootbericht

Wanneer u een toets indrukt op een MIDI-toetsenbord dat is aangesloten op een computer via een soort interface of rechtstreeks via een USB-kabel, worden drie basisgegevenswaarden verzonden:

Opmerking nummer – variërend van 0 tot 127 (dat is het bereik van zeven bits gegevens), deze nummers hebben rechtstreeks betrekking op de te genereren noot. Het octaaf wordt aangegeven achter de letternootnaam, maar om de zaken een beetje te verwarren, wordt de middelste C op een piano (die wordt aangegeven door het MIDI-nootnummer 60) soms aangeduid als C3 en soms als C4, afhankelijk van de fabrikant. U kunt dit meestal ook wijzigen in de DAW die u gebruikt. Zeer hoge of zeer lage MIDI-nootnummers zoals C-1 worden vaak niet als klinkende noten gebruikt, maar als toetsschakelaars om van patch te wisselen, aangezien die noten buiten het bruikbare bereik van de meeste virtuele instrumenten of hardwaresynths vallen.

Hier zijn enkele voorbeelden van MIDI-nootbereiken met betrekking tot snaarinstrumenten. Midden C wordt hier aangeduid als C4, maar in termen van MIDI-nootnummer is het altijd 60.

(bron)

Opgemerkt moet worden dat het octaafnummer begint met de noot C, dus voor een C-schaal die begint bij C2, zou de progressie C2, D2, E2, F2, G2, A2, B2, C3, D3, E3, enz. zijn.

Het is natuurlijk cruciaal om het octaaf te kennen van de noot die je programmeert en de meeste DAW’s bieden een manier om te zien welk octaaf je gebruikt, of het nu in een pianoroll- of step-sequencerinterface is.

Snelheid – varieert ook van 0 tot 127 en kan gerelateerd zijn aan volume — maar het is niet hetzelfde. Als u bijvoorbeeld een pianotoets met een bepaalde snelheid aanslaat, genereert deze verschillende boventooninhoud die verband houdt met de intensiteit van de slag. U kunt een toets aanslaan met een snelheid van 127 en vervolgens het volume onafhankelijk verlagen. Dus volume is niet gelijk aan snelheid in termen van MIDI. Velocity-waarden worden vaak gebruikt om verschillende samples te triggeren om echte instrumenten nauwkeuriger te simuleren. Velocity-waarden kunnen ook worden gebruikt om de parameters van een elektronisch instrument te moduleren of te wijzigen of om een ​​opbouw van intensiteit te creëren. Velocity kan gemakkelijk in elke DAW worden bewerkt en is een cruciaal element in muziekproductie dat vaak over het hoofd wordt gezien door degenen die net aan hun muzikale reis beginnen. Een aanslagsnelheid van 0 is in wezen hetzelfde als een noot-uit-bericht. Snelheid wordt vaak weergegeven door een kleur die overeenkomt met de snelheidswaarde.

Kanaal – meestal variërend van 1 tot 16, kanaalbedieningen waar informatie wordt verzonden binnen een DAW of naar externe instrumenten die zijn ingesteld om gegevens op dat kanaal te ontvangen. Hiermee kun je specifieke apparaten of virtuele synths onafhankelijk van elkaar aansturen.

Deze drie parameters alleen al kunnen een verbazingwekkende hoeveelheid controle bereiken, inclusief de toonhoogte, dynamiek, klankkleur en duur van een geluid. Duur kan eenvoudigweg het tijdsverschil zijn tussen het Note On-bericht (velocity > 0) en het Note Off-bericht (velocity = 0). Of, in het geval van eenmalige samples, wordt het bepaald door de duur van de sample zelf, geactiveerd door het Note On-bericht.

Controleberichten

CC of continue controllerberichten worden meestal gegenereerd via een MIDI-controller met schuifregelaars of knoppen die CC-gegevens verzenden (meestal 0 tot 127). Dit soort data kan elke parameter in een virtuele synth, hardware-instrument of MIDI-effect aansturen. U kunt ook CC-gegevens gebruiken om DAW-parameters zoals volumeschuifregelaars, panning, enz. te regelen, tenzij de DAW zelf dergelijke controle beperkt tot eigen controllers.

Sommige DAW’s hebben MIDI-effectplug-ins, zoals de Modulator in Logic Pro, die CC-gegevens kunnen genereren en verzenden naar virtuele synths, effecten of externe apparaten. Deze zijn extreem krachtig en moeten worden onderzocht om de vruchten te plukken.

Aftertouch (of data van de drukregelaar) is beschikbaar op sommige (maar niet alle) MIDI-controllers. Wanneer u een toets indrukt op een aftertouch-compatibele controller, kunt u de daaropvolgende druk verhogen of verlagen en die gegevens kunnen worden gebruikt om parameters zoals vibrato of filterafsnijfrequentie in een virtueel instrument te regelen. Het is een leuke functie en het extra geld waard als je op zoek bent naar een MIDI-controller.

Pitch bend berichten zijn een beetje zoals CC-berichten, maar gewijd aan toonhoogteregeling en zijn vaak 14-bits berichten, wat betekent dat je een preciezere frequentie kunt krijgen zonder hoorbare getrapte kwantiseringsartefacten. U kunt het bereik van de pitch bend in de MIDI-controller of het ontvangende instrument instellen op basis van de context. Het pitchbendwiel op een toetsenbord rust meestal op het middelpunt en je kunt vaak een ander bereik hebben voor de positieve en negatieve waarden als je dat wilt.

Al dit soort berichten bevatten het CC-nummer of type controller, een waarde (7 of 14 bit) en kanaalnummer.

DAW’s hebben meestal een manier om binnenkomende MIDI-gegevens visueel te controleren, waardoor het type bericht, de waarde en het kanaalnummer worden geïdentificeerd. Dit is een snelle manier om CC-nummers te identificeren, vooral omdat MIDI-controllers verschillende mapping-schema’s voor knoppen en schuifregelaars gebruiken.

Natuurlijk kunt u altijd de handleiding van het apparaat raadplegen of ook de MIDI-implementatiekaart raadplegen.

Enkele veel voorkomende CC-nummers zijn:

Controller 1 – Mod-wiel
Controller 2 – Ademcontrole
Controller 64 – Aanhouden
Regelaar 7 – Volume

MIDI-implementatiekaarten

Elk stuk MIDI-uitrusting wordt geleverd met een MIDI-implementatiekaart die aangeeft hoe parameters kunnen worden bestuurd via CC-berichten, mogelijkheden zoals aftertouch, enz. Je hoeft misschien nooit naar deze ietwat obscure grafieken te kijken, maar ze worden handig als je moet controleren een specifieke parameter in een externe synth en moet weten hoe deze kan worden benaderd. Hieronder staat een gedeeltelijke MIDI-implementatiekaart voor mijn Korg minilogue xd.

Berichten synchroniseren

Dit soort berichten wordt gebruikt om de klok van het ene apparaat met het andere te synchroniseren. Dit maakt het mogelijk om externe sequencers die op een computer zijn aangesloten te starten en te stoppen, en kan gebaseerd zijn op het transport van de DAW. U kunt ook het tempo van de sequencer synchroniseren, evenals alle LFO’s die worden gebruikt om parameters te moduleren.

Connectiviteit

Er zijn drie communicatiemiddelen in termen van MIDI. De eerste methode die werd ontwikkeld toen het protocol werd vastgesteld, was de vijf-pins MIDI DIN-connector die nog steeds wordt gebruikt.

(bron)

Dit is een unidirectioneel protocol, wat in feite betekent dat MIDI OUT naar MIDI IN moet gaan en vice versa. Er is ook MIDI Thru, die alles wat in de MIDI In-poort wordt ontvangen ongewijzigd uitstuurt. Bij sommige apparaten kunt u ook de functionaliteit van de poorten wijzigen.

USB-MIDI was een enorme vooruitgang in die zin dat je niet langer een interface nodig had, maar een standaard USB-aansluiting op een computer of hub kon gebruiken om een ​​controller of MIDI-apparaat aan te sluiten. Niet alleen dat, maar dit soort communicatie is bidirectioneel, dus het verplaatsen van een parameter in een virtuele synth kan visueel worden aangegeven op een MIDI-controller die MIDI-encoders gebruikt. De visuele weergave op de controller komt dus overeen met de virtuele interface en vice versa.

ADVERTENTIE

3,5 mm MIDI-aansluitingen zijn te vinden op sommige apparaten waar de ruimte beperkt is. Adapters zijn beschikbaar om aan te sluiten op standaard MIDI-aansluitingen of kabels.

Draadloze MIDI is vooral handig voor toepassingen die op mobiele telefoons en tablets zijn gebaseerd. Sommige traditionele controllers maken nu ook draadloze communicatie mogelijk. Het ontbreken of onpraktisch zijn van fysieke verbindingen maakt dit een essentieel communicatiemiddel.

RTP-MIDI- dit is een methode om MIDI-berichten over een netwerk te verzenden met behulp van Wi-Fi- of CAT5/CAT6-ethernetkabels. Dit elimineert de lengtebeperkingen van DIN- en USB-kabels. Interfaces zoals die gemaakt door iConnectiviteit hebben dit vermogen.

Externe hardware

Elke DAW heeft een manier om MIDI-gegevens die zijn gegenereerd in de DAW zelf of van een MIDI-controller naar een extern apparaat te routeren. Zoek naar iets dat verwijst naar een extern instrument – het zou een manier moeten hebben om MIDI-gegevens via een specifiek kanaal te routeren.

MIDI 2.0

Een vrij recente en langverwachte ontwikkeling is MIDI 2.0. We bevinden ons in de gouden eeuw van MIDI op het gebied van connectiviteit en controle. Twee enorme ontwikkelingen in dit nieuwe protocol zijn:

MPE (MIDI Polyphonic Expression) – Dit maakt individuele controle mogelijk van parameters zoals pitch bend, vibrato, timbre en volume op een noot-voor-noot basis, terwijl MIDI voorheen alleen controle van deze parameters toestond op een track-brede of kanaal-brede basis. Nog niet alle virtuele instrumenten, hardwaresynths of controllers zijn MPE-compatibel, maar daar komt snel verandering in. Steeds meer virtuele instrumenten beschikken nu over deze functionaliteit, zoals Logic Pro’s Alchemy.

14-bits CC-gegevens kan nu worden geïmplementeerd met een zeer nauwkeurige regeling zonder hoorbare kwantiseringsartefacten. Voorheen gebruikten bijna alle CC’s 7-bits gegevens, die slechts 128 gegevenspunten boden, in tegenstelling tot de 16.348 die worden aangeboden door 14-bits CC’s.

Bronnen

MIDI.org is een geweldige bron voor alles wat met MIDI te maken heeft.

Bekijk ook enkele van mijn eerdere artikelen:

De complete gids voor het kiezen van een MIDI-controller

8 ongebruikelijke MIDI-controllers voor muziekproductie

MPE: het nieuwe MIDI-protocol en het Roli BLOCK

Conclusie

Als je een muziekproducent of muzikant bent, ben je het aan jezelf verplicht om de basisprincipes van MIDI te kennen. Dit artikel krast nauwelijks de oppervlakte, dus ik raad je aan dieper te graven om de potentiële en creatieve mogelijkheden te onthullen.

Bekijk mijn andere artikelen, recensies, interviewsen mijn video-tutorialreeks, Synthese 101 exclusief beschikbaar op The Pro Audio Files.

Volg me op
Twitter: @PMantione
Instagram: philipmantione
Youtube kanaal

Philip Mantione

Philip Mantione is een componist, synthesizer, gitarist, pedagoog en geluidskunstenaar die actief is in de experimentele muziekscene van LA. Zijn muziek is wereldwijd te zien geweest op festivals, musea en galerieën. Zijn huidige project is TriAngular Bent, een elektro-akoestisch trio met Don Preston (stichtend lid van Frank Zappa’s Mothers of Invention) en circuitbendingvirtuoos Jeff Boynton. Details bij philipmantione.com