Що таке MIDI: як працює цифровий інтерфейс музичних інструментів

3 хв. читання
Що таке MIDI — ноти, канали, MIDI-повідомлення та обмін командами між музичними пристроями
MIDI передає не звук, а цифрові команди: ноти, канали, параметри та керувальні повідомлення між музичними пристроями й програмами.
Зображення створено за допомогою генеративного ШІ для MIDITAUR. Концепція, композиція та текстове наповнення — MIDITAUR.

MIDI — це скорочення від Musical Instrument Digital Interface, тобто цифровий інтерфейс музичних інструментів. MIDI не передає готовий звук. Він передає дані про музичні події: які ноти зіграти, коли їх увімкнути або вимкнути, з якою velocity, який тембр обрати та як змінювати інші параметри.

Навіщо з’явився MIDI

У 1960–1970-х роках електронні музичні інструменти швидко розвивалися, але різні виробники використовували власні способи керування й підключення. Для музиканта це означало складність: кілька синтезаторів могли вимагати різних інтерфейсів, а керувати ними з однієї клавіатури було непросто.

На початку 1980-х виробники почали узгоджувати спільний протокол обміну даними. MIDI 1.0 був уперше опублікований у 1983 році як результат співпраці кількох компаній. Його головна ідея — дозволити різним музичним пристроям обмінюватися стандартними цифровими повідомленнями.

MIDI — це не аудіо

Це принципова різниця. Аудіофайл містить запис звукової хвилі, наприклад у вигляді PCM-аудіо. MIDI-дані описують виконання. Їх можна порівняти з цифровою партитурою або набором команд для синтезатора.

Тому один і той самий MIDI-файл може звучати по-різному на різних синтезаторах або software instruments: у файлі зберігаються події й параметри, а реальний звук генерує конкретний пристрій або програма.

Які дані може передавати MIDI

  • Note On і Note Off — початок і завершення ноти;
  • velocity — характеристика натискання або виконання ноти;
  • Program Change — вибір програми або тембру;
  • Control Change — зміна параметрів, наприклад modulation, volume або sustain;
  • Pitch Bend — плавна зміна висоти звуку;
  • службові повідомлення для синхронізації та керування обладнанням.

Чому MIDI-файли зазвичай маленькі

Standard MIDI File (SMF) зберігає часові MIDI-події, структуру треків, tempo, time signature та іншу службову інформацію. Він не зберігає повний аудіозапис інструмента. Через це MIDI-послідовність часто займає значно менше місця, ніж відповідний WAV або інший файл із PCM-аудіо.

Для аудіо розмір залежить від тривалості, кількості каналів, розрядності та частоти дискретизації. Для MIDI — переважно від кількості подій і службових даних.

Що можна редагувати без перезапису аудіо

Оскільки MIDI описує події, їх легко редагувати окремо. У секвенсорі можна змінити ноти, їхню тривалість, velocity, темп, транспозицію або інструмент без повторного запису живого звуку. Це одна з головних причин, чому MIDI став настільки важливим для аранжування й комп’ютерної музики.

Від монофонічних синтезаторів до складних систем

Ранні електронні синтезатори часто були монофонічними: вони могли відтворювати одну ноту одночасно. Для багатошарової композиції музиканти використовували кілька інструментів або багатодоріжковий запис. Поява цифрового стандарту керування значно спростила роботу з кількома пристроями.

Сьогодні MIDI використовується не лише між клавіатурою й синтезатором. Він працює з комп’ютерами, планшетами, смартфонами, DAW, програмними інструментами, контролерами, світловими системами та іншими пристроями.

MIDI 1.0 і сучасний MIDI

MIDI 1.0 залишається широко використовуваним стандартом і продовжує бути основою величезної кількості обладнання та програм. Водночас існує MIDI 2.0, який розширює можливості протоколу, зокрема точність параметрів і двосторонню взаємодію між пристроями. MIDI 2.0 не скасовує MIDI 1.0: сучасна екосистема підтримує обидва покоління.

General MIDI — не те саме, що MIDI

General MIDI — це окремий набір вимог до MIDI-сумісних звукових генераторів: він стандартизує, зокрема, набір інструментів і деякі правила відтворення. Сам MIDI ширший: це протокол і система специфікацій для обміну музичними даними.

Що варто запам’ятати

  • MIDI передає дані про виконання, а не готовий звук.
  • Один і той самий MIDI може звучати по-різному на різних синтезаторах.
  • MIDI дозволяє редагувати ноти й параметри окремо від аудіозапису.
  • MIDI 1.0 з’явився у 1983 році та досі широко використовується.
  • General MIDI — лише одна з додаткових специфікацій у ширшій MIDI-екосистемі.

Джерела