MIDI velocity: як сила натискання перетворюється на дані

Velocity — це число, яке описує швидкість/інтенсивність жесту клавіші у MIDI-повідомленні. Найчастіше його використовують як показник сили натискання, але те, як саме velocity вплине на звук, вирішує синтезатор або програма.

Note On velocity

У MIDI 1.0 velocity для Note On має 7-бітний діапазон 0–127. Вищі значення часто роблять звук гучнішим і/або яскравішим, але це не вимога для кожного тембру.

Значення Note On із velocity 0 має спеціальне практичне значення: його можна трактувати як Note Off. Це дозволяє оптимізувати потік MIDI-даних у деяких сценаріях.

Note Off velocity

Окреме повідомлення Note Off теж має velocity. Воно може описувати швидкість відпускання клавіші. Багато пристроїв його ігнорують, але деякі інструменти використовують release velocity для артикуляції.

Velocity — не гучність каналу

Не плутайте velocity з Channel Volume (CC7) або Expression (CC11). Velocity належить до конкретної ноти, тоді як контролери каналу впливають на ширший контекст виконання.

Вища роздільність

MIDI 1.0 має додатковий механізм High Resolution Velocity Prefix (CC88): разом із наступним Note On або Note Off він може дати 14-бітну velocity, зберігаючи сумісність зі старішими пристроями. У MIDI 2.0 Channel Voice messages velocity має 16-бітну роздільність. Базова сумісна модель MIDI 1.0 залишається 7-бітною.

Що velocity може змінювати в тембрі

Velocity не зобов’язане керувати лише гучністю. Синтезатор або software instrument може пов’язати його з фільтром, яскравістю, вибором різних семплів або з attack — початковою фазою звуку. Тому сильніше натискання інколи дає не просто гучніший, а й різкіший або яскравіший звук.

Для реалістичних акустичних тембрів часто використовують кілька velocity layers: різні записи одного інструмента призначають різним діапазонам velocity. Саме приймач вирішує, як інтерпретувати число velocity; MIDI передає значення, а не фізичну силу чи швидкість клавіші в одиницях SI.

Velocity простими словами

Velocity описує значення, пов’язане з виконанням конкретної ноти. У навчальному контексті його зручно пов’язувати з тим, наскільки енергійно виконавець натискає клавішу, але важливо пам’ятати: MIDI передає число, а вже інструмент вирішує, як використати це число у звучанні.

Тому velocity не слід автоматично перекладати як «гучність». На одному синтезаторі воно може переважно впливати на рівень, на іншому — ще й на характер або атаку тембру. Головна ідея: це параметр події ноти, а не загальний регулятор усього каналу.

Note On і Note Off

Note On velocity пов’язане з початком ноти. Note Off velocity — з моментом її завершення, хоча підтримка й використання цієї інформації залежать від реалізації пристрою. Для початку достатньо навчитися бачити, що початок і завершення ноти — це різні події.

Не плутайте три рівні керування

• Velocity — властивість окремої ноти.
• Channel Volume (CC7) — керування рівнем у ширшому контексті каналу.
• Expression (CC11) — ще один каналовий засіб керування виразністю.

Це різні інструменти, навіть якщо на слух усі вони іноді можуть змінювати відчуття гучності.

Історичний приклад: динамічні позначення і velocity

У первинному матеріалі була таблиця, що порівнювала velocity для нотних динамічних позначень у тодішніх версіях Overture, Sibelius і в авторському варіанті. Це не стандарт MIDI і не рекомендація для сучасних версій програм; значення нижче збережені як історичний приклад того, що різні програми могли по-різному перетворювати pp, mf, ff тощо на velocity.

Практичний висновок актуальний і сьогодні: не припускайте, що одна й та сама динамічна позначка завжди означає одне конкретне MIDI-значення. Перевіряйте playback rules, velocity curves і документацію конкретної програми або інструмента.

Практична вправа

Якщо маєте MIDI-редактор, створіть кілька однакових нот із різними velocity. Послухайте, чи змінюється лише рівень, чи також характер звуку. Якщо редактора немає, намалюйте чотири однакові ноти й підпишіть різні значення velocity, пояснивши, яку різницю ви очікуєте.

Перевірте себе

• Чому velocity не дорівнює загальній гучності каналу?
• До чого належить velocity: до всього треку чи до окремої ноти?
• Чим Note On velocity відрізняється за моментом дії від Note Off velocity? Уявіть двох учнів, які натискають одну й ту саму клавішу: сама нота однакова, але спосіб натискання може бути різним. Velocity передає саме числову характеристику окремої події ноти, а не переміщує загальний регулятор гучності всього каналу.

Джерела

• The MIDI Association — Summary of MIDI 1.0 Messages
• The MIDI Association — Expanded MIDI 1.0 Messages List
• The MIDI Association — High Resolution Velocity Prefix
• The MIDI Association — MIDI 2.0 Scope: Note On/Off velocity example