Запись и обработка звука на компьютере. Просто как дважды два - Артур Лоянич

Смена контроллера

Спецификация MIDI содержит большое количество управляющих сообщений, которые называются контроллерами. Некоторые из них, такие как, например, № 7 (громкость), № 33 (модуляция) и № 64 (нажатие педали), влияют на то, каким образом модулируется звук. Контроллер № 0 (выбор банка данных) расширяет количество выбираемых сэмплов выбором встроенных звуковых банков. Некоторые контроллеры зарезервированы.

Контроллеры MIDI работают в режиме реального времени. Некоторые из них имеют только два состояния: «включено» и «отключено», но большинство позволяет устанавливать значения в пределах от 0 до 127 (или, если хотите, от 1 до 128). Управляющую информацию можно записывать, редактировать и воспроизводить так же, как и обычные данные.

Всего существует 128 инструментов MIDI в спецификации GM. Не все они определены точно, поэтому производители по-разному реализуют возможности MIDI-устройств. Так, некоторые контроллеры могут иметь модификации для грубой и для точной настройки. Например, контроллер № 2, амплитудное вибрато, предполагает установку 128 возможных значений, а контроллер № 33, функционально тот же самый, предлагает гораздо больший диапазон выбора значений. Зачем нужны два контроллера? Для большинства случаев грубой настройки вполне хватает, и при этом меньше требования к производительности процессора. Но для некоторых из них, например более точной настройки громкости и панорамирования (паннинга), вам действительно потребуются дополнительные параметры.

Режимные сообщения

Так же как и голосовые, режимные сообщения определяют номер канала, на который должны влиять. Сообщение № 122 устанавливает режим работы клавишного пульта – например, можно отключить воспроизведение звука.

Другие четыре сообщения определяют, будет ли посылаемая информация монофонической (одна нота) или полифонической (более одной ноты).

▪ Omni on/poly on. По всем каналам принимается полифоническая информация.

▪ Omni on/poly off. Информация принимается по всем каналам, но в каждый момент времени будет звучать только одна нота на канал. Это имеет смысл, если вы хотите воспроизвести, например, звук духового инструмента.

▪ Omni off/poly on. Полифоническая информация принимается только по выбранному каналу. Это основной режим при последовательном подключении нескольких устройств через порт thru, когда необходимо, чтобы каждое устройство исполняло отдельную партию.

▪ Omni off/poly off. Информация принимается по отдельному (отдельным) MIDI-каналу, причем в определенный момент времени на определенном канале будет звучать только одна нота. Поскольку за раз может быть воспроизведена только одна нота, данный режим используется для таких монофонических инструментов, как духовые синтезаторы. Данный режим также обеспечивает возможность использования гитарных MIDI-контроллеров.

Общие системные сообщения

Общие системные сообщения используются для связи с каждым устройством в цепочке. Например, это может быть указание секвенсору относительно выбора записанного в памяти трека или его воспроизведения с произвольного места.

Системные сообщения в режиме реального времени

Интерфейс MIDI удобно использовать для синхронизации нескольких устройств при совместном воспроизведении, например синтезатора и программы-секвенсора. Синхрослово MIDI посылает 24 импульса на каждую четвертную ноту, основываясь на темпе воспроизведения.

Тайм-код SMPTE основан на частоте смены кадров фильма. Он был разработан для синхронизации звука и видео, чтобы саундтреки и диалоги в фильмах воспроизводились корректно. В процессе синхронизации дорожек аналоговый аудиосигнал, содержащий временной код, записывается из SMPTE-генератора прямо на ленту. Временной код MIDI (MTC) – это фактически SMPTE, переведенный на язык, который могут понимать цифровые устройства. В обоих временных кодах (и SMPTE, и MTC) время измеряется в часах, минутах, секундах и кадрах, например: 00:09:11:03. В приведенном примере определена точка в положении 0 часов, 9 минут, 11 секунд и третий кадр.

Зачем нужно знать номер кадра? Например, это помогает вставлять эффекты в нужную точку фильма. При работе с музыкальными композициями это дает большую степень точности хронометража, чем при использовании только минут и секунд. В мире существует несколько стандартов, и до сих пор не достигнуто соглашения о том, сколько кадров нужно воспроизводить за секунду.

Существуют четыре стандарта скорости, и вы сталкивались с ним даже на бытовом уровне: например, если вы хотели посмотреть какой-то фильм с субтитрами и сами субтитры «убегали» вперед при просмотре – это просто значит, что титры были записаны при одной скорости, а фильм – при другой. Короче говоря, основные значения – 24 кадра в секунду (movie-формат), 25 (в европейском видеостандарте) и 29,97 (в американском). Также может быть и 30 кадров, и 23,978, и 24,999, и еще много разных вариантов.

Другие сообщения в режиме реального времени – начало, продолжение и остановка. Их удобно использовать для контроля перемещения по дорожке.

Эксклюзивные системные сообщения

Sysx, или эксклюзивные системные сообщения, – это команды, которые работают только на одной конкретной модели MIDI-устройства, и с их помощью пользователь получает доступ к некоторым специфическим параметрам управления.

Писать эти сообщения в виде, очень похожем на ассемблерный код, – занятие крайне неблагодарное, и, пожалуй, ни один нормальный музыкант подобными ужасами не занимается. Для этого существуют специализированные программы с развитым графическим интерфейсом, которые работают с конкретными моделями синтезаторов или звуковых карт. Например, для редактирования эффектов синтезаторов формата XG существует программа XG Edit. Пользователь при работе с этой программой имеет дело с регуляторами и кнопками, а программа после всех операций создает файл Sysx, который может быть вставлен в композицию.

…Для синтезаторов и звуковых карт Roland есть программа Canvas Man, которая так же, как и XG Edit, позволяет получить доступ ко всем параметрам управления синтезаторов этой именитой фирмы и затем сохранить их в виде Sysx-сообшения.

Тем же, кто работает с синтезаторами и звуковыми картами других производителей, можно только порекомендовать внимательно перечитать руководство пользователя (да, большое и тяжелое) – почти всегда там описывается формат Sysx для данного устройства – или же изучить сайт производителя в Интернете.

Сообщения Sysx представляют собой последовательность двузначных шестнадцатеричных чисел. Каждое системное сообщение начинается с числа F0, затем следует идентификатор устройства (или того устройства, с которым совместимо ваше оборудование), а после идентификатора идет последовательность кодов, длина и формат которой определяются моделью синтезатора (устанавливается производителем) и типом передаваемых сообщений. Завершается всегда системное сообщение числом F7 – идентификатором конца системного сообщения.

О том, какие системные сообщения понимает ваш синтезатор, можно узнать из его инструкции. Информация о поддерживаемых системных сообщениях обычно содержится в разделе System Exclusive Messages. Как правило, эти сведения приводятся в виде таблицы, содержащей тип системного сообщения, его формат и назначение отдельных байтов. Конкретные значения переменных в системных сообщениях следует искать в других таблицах, содержащихся в техническом описании. Кстати, в Сети можно найти готовые банки системных сообщений и загрузить их в свое устройство, если оно поддерживает эту возможность.

Системные сообщения можно хранить в двух видах:

▪ непосредственно на треках в качестве параметров сообщений;

▪ в банках системных сообщений (такой способ предпочтительнее). Каждый банк может содержать последовательность системных сообщений практически неограниченной длины и имеет свой номер, который указывается в качестве параметра этого сообщения.

В общем, если вы хотите получить доступ ко всем без исключения ресурсам вашего устройства, без редактора системных сообщений Sysx вам не обойтись.

Стандарты MIDI

В начале существования интерфейса MIDI у каждого изготовителя были собственные методики организации звуков и каналов. Некоторые устройства использовали один банк данных из 128 сэмплов, другие делили их на кусочки поменьше. Звуки пианино и клавишных могли храниться рядом или быть случайным образом разбросаны по всей памяти устройства. Это вызывало постоянную путаницу, а композиторам, сочинявшим музыку для игр или других приложений, нужно было писать варианты для каждой системы.

General MIDI

Спецификация General MIDI (сокращенно GM) упорядочила этот хаос, создав систему нумерации сэмплов. Теперь, независимо от того, кто сделал ваш синтезатор или звуковую карту, сэмпл номер 1 – это акустический рояль, а номер 128 – звук выстрела. Благодаря GM вам не надо беспокоиться о том, что ваше творение будет (или не будет) воспроизводиться правильно. Почти любые существующие синтезаторы, звуковые карты или другие устройства воспроизведения сэмплов (и аппаратные, и программные) поддерживают GM, а многие и расширяют его. Это же касается операционных систем Mac OS и Windows.