Глава 12. Аудиосистема ПК. Системные сообщения служат для синхронизации с видеооборудованием и лен­точными

Системные сообщения служат для синхронизации с видеооборудованием и лен­точными записывающими устройствами, выбора произведения и позиции вос­произведения, настройки аналоговых синтезаторов. Сообщения реального времени образуют систему синхронизации MIDI Sync, используемую секвенсо­рами, ритм-машинами и другими тактируемыми устройствами MIDI. Есть и спе­циальные сообщения для обмена различными данными, например для загрузки патчей.

Для обеспечения совместимости различных звуковых модулей был принят стандарт General MIDI (GM). Он определяет минимальные требования к моду­лям и оставляет место для расширений, среди которых широко распространены стандарты GS и XG. Стандарт GM поддерживают все звуковые карты, «пони­мающие» MIDI. Расширение GS поддерживает довольно большое число произ­водителей, a XG — лишь синтезаторы (и звуковые карты) фирм Yamaha и Korg. Для унификации методов хранения и передачи информации MIDI были приня­ты и стандарты на форматы файлов.

Хранение и передача данных MIDI имеют свою специфику. Когда источником сообщений MIDI является MIDI-контроллер и генерируемый им поток испол­няется сразу в реальном времени, никакой маркировки сообщений обычно не требуется. Для хранения данных MIDI в виде файлов нужны специальные от­метки времени.

Секвенсоры оперируют треками — строками нот, исполняемыми параллельно. Трек примерно соответствует партии (или ее части) одного инструмента. Такое представление естественно для композиторов и дает богатые возможности ре­дактирования. Программный секвенсор может сохранять партитуры как в соб­ственном (ни с кем не совместимым), так и в стандартизованном формате.

При сопряжении устройств MIDI с «инородными» устройствами (видеосисте­мы, аудиорекордеры) возникает задача их синхронизации. В MIDI использует­ся система MIDI Sync с однобайтными сообщениями SRT. Помимо этой систе­мы в музыкальных инструментах применяется и аппаратная синхронизация Sync24, известная и под названием «DIN Sync», однако несмотря на однотип­ность разъемов, никакой совместимости интерфейсов MIDI и Sync24 нет. Вы­делить из потока MIDI сообщения SRT может несложный микроконтроллер (или же аппаратная логика).

В мультимедийных приложениях возникает необходимость синхронизации MIDI-звука с движущимся видеоизображением. Существует несколько систем син­хронизации, принятых организацией SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers — общество инженеров движущихся изображений и теле­видения).

Для передачи данных счетчиков SMPTE по интерфейсу MIDI разработана сис­тема синхронизации МТС {MIDI Time Code), которая представляет собой мост, соединяющий систему синхронизации MIDI, построенную на отметках долей тактов (beat), с данными в форматах SMPTE. Отметим, что синхронизация MIDI Sync является темпозависимой — частота посылки синхросообщений пропорциональна темпу исполнения, который может меняться. Система SMPTE,

Интерфейс МЮ1_______________________________________________ 739

а следовательно, и МТС, привязана к абсолютному времени — ее частота сооб­щений определяется только частотой кадров.

Для синтезаторов с аналоговым управлением интерфейс MIDI непосредственно не подходит. Для их подключения существуют специальные микроконтролле­ры с ЦАП, формирующие управляющее напряжение (линейное или экспонен­циальное) и разрешающий сигнал на основе потока сообщений MIDI, адресо­ванных к выбранному каналу. Встроенное программное обеспечение такого контроллера может реализовать все команды, связанные с изменением частоты тона: вибрато, глиссандо, портаменто и т. п.

Наиболее распространенные MIDI-контроллеры представляют собой 4-6-ок-тавные клавиатуры с полноразмерными (как у рояля) или уменьшенными кла­вишами. Каждая клавиша имеет датчик нажатия: простейший дискретный (кно­почный), фиксирующий лишь факт нажатия-отпускания, или же динамиче­ский, измеряющий скорость (силу удара) и передающий это значение в качест­ве параметра сообщения. Клавиши простейших клавиатур подпружинены, бо­лее качественные «взвешенные» клавиатуры для исполнителя по ощущениям близки к настоящим рояльным. Клавиатура может иметь датчик давления на клавишу после удара, «колеса» (wheels) для управления строем канала, а также подачи сообщений управления контроллерами (например, глубины модуля­ции). К клавиатуре могут подключаться педаль удержания нот (sustain), орга­ны включения различных эффектов, переключения номера канала. На клавиа­туре могут быть установлены небольшой дисплей или отдельные индикаторы режима работы.

Интерфейс MIDI в значительной степени ориентирован на клавишные музы­кальные инструменты. Однако даже самая хорошая «взвешенная» клавиатура с датчиками скорости и давления не позволяет передать все нюансы исполне­ния, например, духовых или струнных (щипковых или смычковых) инструмен­тов. В настоящее время существуют MIDI-контроллеры с интерфейсами, от­личными от клавишных, например в виде гитар, где датчики определяют место прижима струн и силу удара (щипка). Есть и MIDI-контроллеры с «духовым интерфейсом» — датчики устанавливаются на клапанах, а специальный мунд­штук измеряет расход проходящего воздуха. Существуют и преобразователи аналогового сигнала в поток MIDI-инструкций. Они имеют АЦП, оцифровы­вающий входной сигнал, снятый микрофоном с реального инструмента, и внут­ренний сигнальный процессор. Для гитар выпускаются специальные звукосни­матели, сопряженные с сигнальными процессорами. Задача разложения звука на голосовые (не спектральные!) составляющие довольно сложна и легче реша­ется для одноголосных инструментов. Если преобразователь использовать как устройство ввода для секвенсора, то ошибки преобразования можно исправ­лять средствами редактирования музыкального текста в секвенсоре.

Самым примитивным MIDI-контроллером может являться обыкновенная ком­пьютерная клавиатура — она способна генерировать сообщения по фактам на­жатия и отпускания клавиш. Ценным свойством клавиатуры является способ­ность реагирования на одновременные нажатия-отпускания клавиш, в том числе и во время удержания нескольких клавиш нажатыми. Конечно, она не воспри-

Поиск по сайту: