MIDI CA-033: схема MIDI IN та MIDI THRU
Зображення створено за допомогою генеративного ШІ для MIDITAUR. Концепція, композиція та текстове наповнення — MIDITAUR.
Зміст публікації
CA-033 уточнює не лише схему MIDI OUT, а й вимоги до MIDI IN та optional MIDI THRU. Для користувача це означає сумісність між пристроями, а для розробника — конкретні правила для 5-pin DIN роз’ємів, оптоізоляції, заземлення та захисту від перешкод.
MIDI IN: навіщо потрібна оптоізоляція
Класичний MIDI 1.0 використовує приблизно 5-мА струмову петлю. У MIDI IN сигнал проходить через оптоізолятор, який передає дані світлом усередині компонента та електрично розділяє передавач і приймач. Це допомагає запобігати контурам заземлення між музичними пристроями.
CA-033 вимагає, щоб приймач надійно спрацьовував при струмі менше 5 мА. У документі як приклади придатних opto-isolators наведені PC900V і 6N138; конкретні номінали вхідних резисторів залежать від обраного компонента та напруги живлення приймача.
Pin 2 на MIDI IN
Для MIDI IN pin 2 не повинен мати DC-шляху до землі приймача. Специфікація дозволяє optional підключення pin 2 до землі через невелику ємність, типово 0,1 µF, щоб покращити високочастотне RF shielding.
Так само metal shield самого MIDI IN jack не повинен мати прямого DC-зв’язку з землею приймача, але може бути з’єднаний через small capacitor для покращення електромагнітної сумісності. У MIDI-кабелі екран кабелю пов’язаний із pin 2.
Роз’єми і контакти
MIDI OUT, MIDI IN та optional MIDI THRU використовують 5-контактні DIN 180° female panel-mount receptacles. Контакти 1 і 3 не використовуються й мають залишатися непідключеними. Роз’єми слід чітко позначати як MIDI OUT, MIDI IN і MIDI THRU.
Схема MIDI IN та MIDI THRU
На вході показані reverse-voltage protection diode, вхідний resistor RD, optional феритові намистини та opto-isolator. Для PC900V при VRX = 5 В CA-033 наводить рекомендоване значення RD 280 Ω.
Optional ferrite beads у сигнальних лініях мають орієнтир 1 kΩ при 100 MHz. Вони призначені для RF/EMI filtering і не змінюють зміст MIDI-повідомлень.
Як працює MIDI THRU
MIDI THRU передає пряму копію даних, отриманих через MIDI IN. Це апаратний шлях ретрансляції, а не окремий тип MIDI-повідомлень. У класичній схемі дані після оптоізолятора подаються на THRU transmitter, який формує нову 5-мА current loop для наступного пристрою.
Значення вихідних резисторів MIDI THRU обираються за тією самою логікою, що й для MIDI OUT: залежно від VTX. Для 5 В використовуються 220 Ω / 220 Ω, а для 3,3 В — 33 Ω / 10 Ω.
Чому не варто робити надто довгі THRU-ланцюги
CA-033 окремо попереджає про накопичення timing errors у довгих послідовних ланцюгах MIDI THRU. Через finite response time оптоізолятора фронти сигналу трохи спотворюються, і ці похибки можуть накопичуватися від пристрою до пристрою.
Для ланцюгів довших приблизно трьох інструментів документ радить звертати увагу на швидкодію opto-isolator. На практиці для великої кількості пристроїв часто краще використовувати окремий MIDI splitter/thru box замість довгого послідовного ланцюга.
Що важливо запам’ятати
- MIDI IN повинен бути електрично відділений від transmitter side через opto-isolator.
- Pin 2 MIDI IN не підключається напряму до ground; optional 0,1 µF capacitor допускається для RF shielding.
- Pins 1 і 3 у 5-pin DIN MIDI не використовуються.
- MIDI THRU є optional і передає копію даних із MIDI IN.
- Довгі THRU chains можуть накопичувати timing distortion.
- 3,3-вольтові реалізації залишаються частиною того самого MIDI 1.0 electrical interface, якщо виконані вимоги CA-033.