Cs. Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 270. Változatok midire

A midi 1.0 protokoll több évtizedes története során igyekeztek megoldani azokat a folyamatosan fölmerülő problémákat, amelyek egyrészt a mindenkori technika korlátjaiból, másrészt a midi eszközöket készítő gyártók egymással való versengéséből adódtak. A harmadik szempont az volt, hogy a kezdő midi felhasználók se érezzék magukat teljesen hülyének, és a midi legmélyebb bugyraiban élvezettel fetrengők se nagyon anyázzanak a kötöttségek miatt.

Az egyik korai bővítés azt tette lehetővé, hogy midis eszközök – főként szintetizátorok – egymás között hangmintákat cserélgethessenek midi kapcsolatokon keresztül, tehát számítógép közbeiktatása nélkül. Az 1986-ban elfogadott ajánlást külföldiül Sample Dump Standardnek, SDS-nek hívják. Használható arra is, hogy számítógépes mintaszerkesztő programok hangmintái közé kerüljenek a hangminták. Az SDS utasítások SysEx formájúak (lásd a sorozat 224. részét). Elsőként a Sequential Circuits gyártotta Prophet 2000 volt képes SDS-re.

Az SDS a mai körülmények között már felejtős, mert a midi kapcsolat a hosszú SDS SysEx filék átviteléhez lassú volt. Sokkal izgalmasabb a „letölthető hangok” nevű ajánlás, a Downloadable Sounds, rövidítve a DLS. A DLS inkább szintetizátor specifikációnak tekinthető, mint filé fajtának, mert a DLS pontosan meghatározza, mit kell tudnia a szintetizátor hangkártyájának vagy – jobb esetben – hangmoduljának ahhoz, hogy a hang ugyanúgy szólaljon meg az összes DLS-képes szintetizátorokon. A DLS olyan ajánlás, ami „szabványosítja” a hangkészleteket, hangbankokat. Az eljárást úgy képzelheted el, hogy ha bármelyik hangbankot letöltöd, a bennük levő hangszerhangokra cserélheted le a hangkártya vagy hangmodul hangkészletét. A DLS-nek három szintje van. Az első, a monofonikus, egyetlen oszcillátorral működő szintetizátorokkal és hangkártyákkal használható. A második effekteket ad hozzá. A harmadik egy nagyon csupasz változat, mobiltelókhoz. Sok DSL hangbank tölthető le a netről, de még ennél is több egy, a Creative Labs gyártotta változatából, a SoundFontsból. A SoundFonts márkanév és filé formátum is; először a Sound Blaster AWE32 hangkártyában használták, 1994-től.

A SounFonts több fejlesztésen esett át, legújabb változata is elég régi, 2005-ben véglegesítették. A SoundFonts bankok PCM formátumú hangokat és egyéb zeneszintézis-paramétereket is tartalmaznak, például a hurkokat, vibratót, sebességérzékeny hangerő-változtatást. A SoundFonts filék kiterjesztése .sf2. Ilyen filéket készíthetsz a természetesen ingyenes Polyphone szerkesztővel.

vmr02

A program telepítőjét az alábbi linkről töltheted le mindenféle operációs rendszerre:

https://www.polyphone-soundfonts.com/download

vmr03

Nem állítom, hogy egyszerű kezelni a programot, de a honlapon található leírás ellenére rá lehet jönni. A következő videó is segíthet.

Ha hallgatsz rám, azt javaslom, először már meglévő .sf2 filével babrálj, ha nem akarsz azonnal megbukni. Én pl. az alábbi linkről töltöttem le 49 gityóhang csoportot.

https://www.producerfeed.com/2010/02/49-guitar-soundfonts.html

vmr04

vmr05A midi egyre szélesebb körű elterjedése során már nyilvánvaló volt a kupleráj, s az, hogy nincs olyan ajánlás, amely valamiféle egyszerű alapja lenne a midi alkalmazásának. Ha egy midis hangszert összekötünk egy másikkal, akkor az egyik nem fogja tudni, hogy a midi-kábel túlsó végén milyen eszköz van, milyen szoftvert tartalmaz, milyen funkciókat valósítottak meg benne, és milyeneket nem. Ezért egy midi kapcsolat felépítése során néhány paramétert egyeztetni kell az adó és a vevő hangszer között. A midigyártók mindkét nagy szövetsége, az USA-ban székelő MMA és a japán JMSC nagyon sokat vívódott a dolgon, s eközben a kisebb-nagyobb gyártók ontották magukból az egymással automatikusan együttműködni csak korlátozottan képes midis eszközöket a piaci verseny jegyében. 1991-ben győzött a józan ész, megszületett a General Midi Level 1, a GM. Rögtön hozzáteszem, hogy a GM nem azonos a General Midi művésznevű diszkóssal.

A GM azért jött létre, hogy egy midit ismerő hangszeren vagy számítógépen elkészített zene egy másik midis eszközön is lejátszható legyen, ugyanúgy. A midi 1.0 kommunikációs protokoll, ami a midi-üzik tulajdonságait határozza meg, a GM viszont szoftver-hardver követelmény specifikáció. A GM emiatt nem része a midi 1.0 ajánlásnak. Közbevetheted, hogy a midi 1.0 is meghatározza a csatlakozók és kábelek fajtáit és bekötését… Ne vesd közbe, jó?

A GM legfontosabb jellemzője, hogy a programválasztás, pontosabban a hangszerhang választás midi üziben szereplő számához minden GM-et tartalmazó eszközben ugyanaz a hangszer tartozik. Ez nem azt jelenti, hogy ugyanúgy szólnak, de legalább a nevük ugyanaz, és nagy ökör lenne az a gyártó, aki a trombita helyére szándékosan zongorát tenne. Persze, megteheti, de akkor a GM beállításokról át kéne kapcsolnia az egyéni beállításokra. GM állásban meg kell felelni a GM előírásoknak. A GM előírásoknak pedig akkor felel meg, ha a midi 1.0 protokollnak is megfelel, hiszen a GM erre a protokollra épül. Természetesen hangmodul vagy hangkártya függő, hogy pl. a trombita hang mennyire lesz trombitaszerű. A hangszerhangokat nyolc csoportra osztották: zongorák, dallamjátszó ütőhangszerek, orgonák, gitárok, basszus hangszerek, vonós hangszerek, együttesek, rézfúvós hangszerek, nádnyelves hangszerek, sípos hangszerek, szintetikus hangok (ezekből két csoport is van), szintetikus effektek, népi hangszerek, ütős hangszerek, hangeffektek. A részletes listát többé-kevésbé pontos magyar fordításban megnézheted az alábbi linkre kattintva.

https://oktopus.hu/a_general_midi_hangszerhangjai

Meg is hallgathatod őket.

Van egy külön hangkészlet az ütősök számára. Ebben 35-től 81-ig számozzák a hangokat.

http://computermusicresource.com/GM.Percussion.KeyMap.html

vmr06Ha az ütősök sorszáma egy csomó esetben megegyezik más hangszer sorszámával, akkor honnan tudja a hangkeltő áramkör, hogy melyik hangot kell megszólaltatnia a kettő közül? Ez is mindjárt kiderül, mert azoknak az eszközöknek, amelyek a General Midi logót viselhetik, további követelményeknek kell megfelelniük. A GM megadja a legegyszerűbb összeállítást: egy midi kimenetű billentyűzetet, egy midi szekvenszert és egy midi üziket feldolgozni tudó hanggenerátor egységet. A GM ezt a hangegységet (hangmodult, hangkártyát) úgy jellemzi, hogy a polifónia fokának legalább 24-szeresnek kell lennie; mind a 16 midi csatornán egyidejűleg úgy kell fogadnia midi üziket, mintha a szintetizátor 16 hangszer volna; mind a 16 csatorna polifon legyen; viszont a 10-es csatornáé az imént említett dobkészlet, oda más hangszer üzi nem jöhet. Minden csatornán fogadni és reagálni kell a Note On billentyű üzi (lásd a sorozat 257. részét) dinamika értékére, amely a billentyű leütésének sebességét kódolja. A közép C hang Note On billentyűkódja mindig a 60 legyen; eltérni ettől nem ajánlatos, mert például a basszusgitár szólama nem annyira élvezhető két oktávval feljebb. A rendelkezésre álló hanggenerátorokat a lehető leggazdaságosabban használja ki az eszköz, tehát amíg van szabad hanggenerátor, addig ne dobjon el egyetlen igényt sem. Meg kell valósítani minden csatornán a hajlítást (alapértelmezésben ±2 félhang) és a billentyű nyomásérzékenységet. A hangerő értéke bekapcsolásnál minden csatornán 100, a hajlításé 0. Noha a GM nem protokoll, mégis van egy új SysEx üzije, ami a GM üzemmód be-ki kapcsolására való. Néhány kontroller cc üzit is kötelezővé tett a GM: a modulációs kerekét, a hangerőét, a panorámázásáét, az expressziós pedálét, a kitartott hang hosszát szabályzó sustain pedálét, az LSB és MSB regiszterekét, valamint az összes kontroller, illetve hang kikapcsolásáét.

Hallgasd meg, hogyan szólnak ugyanazok a hangok különböző GM hangszerek hangkeltőin!

Az első vas, ami tudta a GM-et, a Roland SC-55 hangmodul volt, ami a GM-mel egyidejűleg, 1991-ben hódította meg a piacot. Az SC a sound canvas rövidítése, tükörfordításban hangvásznat, hangpalettát jelent.

vmr07

A korai megjelenés nem is véletlen, hiszen a GM egyik szorgalmazója, kidolgozója ez a cég volt. Az SC- 55-öt nem is annyira hangszer-egységnek, inkább multimédiás alkalmazások, játékok hangjának készítésére szánták. A műszaki adatai nem voltak túl fényesek. A mintavételi frekvencia 32 kHz volt, a felbontás 16 bit, és elég zajos, maszatos volt a hangja.

Valójában az első változat még nem teljesen felelt meg a GM előírásainak, nem is viselte a GM logót, viszont bővítette a GM ajánlásokat, ezért a kiterjeszett GM-et GS-nek (General Standard vagy General Sound) hívják. A GS teljeskörű szolgáltatásaival először az SC-88 kápráztatta el a korabeli vásárlókat, noha a hangminőség nem sokat javult. E hangmodul polifóniája 64-szeres volt, a hangkészlete 654 hangszerhangból állt, ezenkívül 24 ütős készlete is volt, amiből egyszerre kettő volt használható. Az effektek között vibrátó, szűrő, késleltető és nyolcféle zengető között válogathattál, és a hangparaméterek külön-külön, közvetlenül is módosíthatók voltak. Ez a cucc már hiba nélkül volt átváltható GM-re. Az 1996-ban megjelent SC-88 pro hangkészlete és effektjeinek száma még tovább bővült.

Válaszlépésként a Yamaha néhány év késéssel az XG (EXtended General MIDI) bővítéssel borzolta a versenytárs idegeit.

vmr08

Az XG a hangszerhangok számát 11 dobkészlettel növelte, összesen 480-ra emelkedett a hangszerek mennyisége. Számos szabványos vezérlőt és paramétert vezetett be. A polifónia 64-szeresre bővült. Az első XG termék az 1994-ben megjelent MU80 hangmodul volt.

vmr09

Az 1997-ben piacra dobott MU 128-ban már 1 342 hangszerhang volt, ezenkívül 37 dobkészlet, 4*16 midi csatorna, a polifónia 128-szoros. A készülék újabb kártyákkal még tovább volt bővíthető.

vmr10

A Yamahával szoros kötelékben levő Korg is gyártott XG eszközöket. Pontosabban, néhány saját berendezését bővítette Yamaha XG kártyával.

vmr11

Az NX5R hangkészlete 2 365 hangszerhangot tartalmazott, a korabeli tesztek szerint elég sok uncsi hang volt közöttük. A polifónia 64-szeres, a timbralitás 32-szeres, az effektek száma 47 volt.

Rengeteg XG midi filét tölthetsz le az alábbi linkről:

http://www.xg-central.com/index.php

vmr12

Az ezredfordulóra egyre több cég nőtte ki a General Midi Level 1-et, a technológia is sokat fejlődött, ezért ismét nagy birkózás után, 1999-ben megszületett a General Midi Level 2, a GM2. A csatornák száma ugyan maradt 16, hiszen a midi 1.0 protokollt nem illett megerőszakolni, de a minimális polifónia 32-szeresre nőtt. Ha mind a 16 csatornát használják, akkor csatornánként egyidejűleg legalább 16-szorosnak kell lennie a polifóniának. Az effektek közül kötelező a zengetés és a kórus. Egyszerre két ütőhangszer készlet is használható a 10. és a 11. csatornán. Az ütős készlet a GS-en alapul. A hangbank választóval (lásd a sorozat 258. részét) 256 eszközhöz lehet hozzáférni. Jelentősen bővült a cc-k és a SysExek száma. A hangkészlet listát pl. az alábbi linkre kattintva láthatod:

https://soundprogramming.net/file-formats/general-midi-level-2-instrument-list/

A Roland ismét az elsők között dobott piacra GM2-t is tudó hangmodult, az SC 8850-et. Noha az 1999-ben megjelent készülék felbontása 24 bitre nőtt, a mintavételi frekvencia maradt 32 kHz.

A Yamaha sem maradt adós; a szintén 1999-től kapható MU 1000 volt az első GM2-es készüléke.

Az ezredforduló mobilteló őrülete hívta életre a General Midi 2 Lite és az XG Lite ajánlásokat, amelyek a mobilok memóriájához és processzoraihoz lecsupaszított változatok voltak. A midi üzikkel vezérelt csengőhangokat azonban pár év alatt fölváltották az .mp3 és az .aac formátumú hangfilék, így a lite-ok kimúltak. Napjainkban már nem okoz gondot a különböző midi ajánlások használata a szintetizátorokban, hangmodulokban és dallamszerkesztőkben. Az emulátorok ráadásul jóval többet tudnak, mint vas elődeik. Az egyik ilyen a 2015-ben megjelent Roland Sound Canvas VA.

vmr13

A hangkészlete 1 600-nál is több hangszerhangból áll, amihez jön még 63 ütős készlet. A polifónia 64-szeres, 64 effektet rakhatsz a hangokra, és mert többek között a régebbi Sound Canvas hangmodulokat modellezi, a hangminőség is retró. Nálunk 25-30 rongyba kerül, a feltört változat ugyan ingyenes, csak nem mindig működik.

A midi 1.0 protokoll alapján történő fejlesztések nagyjából kimerítették ennek az ajánláscsomagnak a lehetőségeit, és egyre inkább fájtak mind a kommunikációs, mind a hangzásbeli korlátok. A mai gigabites hálózatok kb. 30 ezerszer gyorsabbak, mint a midi, és a hétbites hangfelbontás is röhejesnek tűnik. Már 2010. után sejteni lehetett, hogy valami nagyságrendi változást hozó protokollon dolgoznak a szakemberek, amelyet kezdetben Midi HD-ként emlegetett a beavatottak. Az már a fejlesztés elején biztosra volt vehető, hogy 
• meg akarnak szabadulni az ötpólusú DIN csatlakozótól;
• növelni akarják az átviteli sebességet, s magát az átvitelt is kétirányúvá teszik;
• mind a hangerő lépcsők, mind a hangkészletbeli hangok számát 128 fölé akarják vinni;
• a midis eszközök csatlakoztatása után az egyes eszközöknek automatikusan föl kell ismerniük egymást, ahhoz hasonlóan, ahogy a számítástechnikában már régóta dívik a perifériák fölismerése és telepítése;
• lényegesen több midi üzi lesz, de az új protokoll alapján gyártott eszközök képesek lesznek a midi 1.0 protokoll szerinti régiekkel súrlódások nélkül együttműködni.

A legnehezebb feladat valószínűleg az volt, hogy az új protokoll ne legyen elavult már a megjelenésének pillanatában, de ne legyen olyan nagy igényű, hogy csak sokára lehessen megvalósítani. A midi sikeréhez annak idején nagymértékben hozzájárult, hogy a szintetizátorokat midivel kiegészítő áramkörök néhány dollárba kerültek csupán, tehát az új protokollhoz igazodás se járjon hatalmas költségekkel még akkor sem, ha a sort nem a gagyi kategória fogja nyitni.

2020. januárjában végre bemutatták a midi 2.0 protokollt, valamint néhány Korg, Roland és Yamaha eszköz mintapéldányát, amelyben már ezt az ajánlást alkalmazták.

A Roland egy teljes midi 2-0 vezérlővel is hencegett.

vmr14

A midi 2.0 új üzi fajtát határozott meg, a midi-CI-t A Capability Inquiry képesség felmérést jelent, vagyis az egymáshoz kapcsolt cuccok felismerik, hogy az eszközök a midi 1.0 vagy a 2.0 szerinti protokollt használják-e, s hogy milyen funkciókat tudnak megvalósítani. Ezen adatok birtokában lehet automatikus a beállítás. A kommunikáció a tervek szerinti kétirányú lett, ugyanazon midi 2.0 kapcsolaton belül bármelyik eszköz vezérelheti a többit, feltéve persze, hogy az eszköz vezérelhető. (Az egyszerűbb kontrollerek nyilvánvalóan csak egyirányú vezérlők.) Profilokat is létre lehet hozni, például az orgonákban gyakori rudak mozgatásának paramétereire is lehet profilt készíteni, és azzal másik eszközt vezérelni.

A midi 2.0 rengeteg, 32 768-féle vezérlő üzit határozott meg, ideértve az egyes hangok egyenkénti vezérlését is. Ez valójában nagyfelbontású MPE (lásd a sorozat 264. részét). A hangerő felbontás 128 hangerő lépcső helyett 65 536 lett. Fincsi a hangmagasság vezérlése is, amit centekben lehet meghatározni, nagyon pontosan. A mikrotonális hangoláshoz tehát nem kell megerőszakolni a cuccot, mint a midi 1.0 esetén, a pontos hangmagasság a midi üzi része lett.

A profilok üzijei egy-egy eszközt állítanak be, a tulajdonságcsere üzik viszont részletes információkat adnak minden beállításról és azok paramétereiről. Ha pl. egy szintetizátort egy hangmunkaállomással kötünk össze, a monitoron megjelenhet valamennyi paraméter, kapcsolat, funkció. Az adathalmaz el is menthető, és a szintetizátorba vissza is tölthető. A vasakkal is meg lehet csinálni hát azt, ami a szoftverhangszerek esetén már régóta természetes.

Az Universal Midi Packet (UMP) segítségével a midi 2.0 usb-n vagy ethernet hálózaton keresztül könnyen alkalmazható, külföldiül implementálható erre alkalmas eszközökön. Az üzik is UMP-vel rohangálnak ide-oda.

Meglepő, hogy a midi 2.0 sebességére vonatkozóan nincs még ajánlás, talán a midi 1.0-lal való kompatibilitás okán, de valószínű, hogy ha csak 2.0 -ás eszközök lesznek összekapcsolva, lényegesen nagyobb tempóban fognak mozogni az üzik. Noha a csatlakozóra vonatkozóan sem közöltek semmit, valószínű, hogy usb-t és utp-t (ethernethez) fognak használni.

2020-ban folytatódott a midi 2.0 részletes specifikációja, és pl. a számítógépes játékokat készítőkkel is tárgyaltak az illetékesek, a hangszer- és hangmunkaállomás gyártók azonban nem csipkedték magukat. Még nem tudni, milyen adatátviteli módot fognak meghatározni az usb illetékesei, és az operációs rendszerek fejlesztői is hallgatnak arról, hogy a midi 2.0-t beépítik-e a meghajtók közé.