อ่าน 37 นาที
มิดได
อิน เท อ ร์ เฟ ซดิจิทัล สำหรับ เครื่องดนตรี ( MIDI ) เป็น มาตรฐานทางเทคนิค ของอเมริกา-ญี่ปุ่น ที่อธิบายถึง โปรโตคอล การสื่อสาร อินเท อ ร์ เฟซดิจิทัล และ ตัวเชื่อมต่อไฟฟ้า...
มิดได
| มาตรฐานสากล |
|
|---|---|
| พัฒนาโดย | MMA |
| แนะนำ | วันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2526 |
| อุตสาหกรรม | เทคโนโลยีทางดนตรี (อิเล็กทรอนิกส์และดิจิทัล) |
| ประเภทตัวเชื่อมต่อ | ขั้วต่อ DIN 5 พิน (พร้อมทางเลือกที่ทันสมัย: USB , Bluetooth , Ethernet ) |
| ฮาร์ดแวร์ที่เข้ากันได้ | การส่งข้อมูลแบบอนุกรมที่ความเร็ว 31,250 บอด |
| สูงสุด 15 เมตร (50 ฟุต ) | |
| เว็บไซต์ | https://www.midi.org |

อินเทอ ร์ เฟ ซดิจิทัล สำหรับเครื่องดนตรี ( MIDI )เป็นมาตรฐานทางเทคนิค ของอเมริกา-ญี่ปุ่น ที่อธิบายถึงโปรโตคอลการสื่อสาร อินเทอร์เฟซดิจิทัลและตัวเชื่อมต่อไฟฟ้า ที่เชื่อมต่อ เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์เสียงที่เกี่ยวข้อง หลากหลายชนิดสำหรับการเล่น การแก้ไข และการบันทึกเพลง[ 1 ]สาย MIDI เส้นเดียวสามารถส่งข้อมูล MIDI ได้มากถึงสิบหกช่องสัญญาณ ซึ่งแต่ละช่องสามารถส่งไปยังอุปกรณ์แยกต่างหากได้ การโต้ตอบแต่ละครั้งกับปุ่ม คีย์ ลูกบิด หรือตัวเลื่อนจะถูกแปลงเป็นเหตุการณ์ MIDI ซึ่งระบุคำสั่งทางดนตรี เช่นระดับเสียงจังหวะ และความเร็วของโน้ต แอปพลิเคชัน MIDI ทั่วไปอย่างหนึ่งคือการเล่นคีย์บอร์ด MIDI หรือตัวควบคุมอื่นๆ และใช้เพื่อกระตุ้นโมดูลเสียง ดิจิทัล (ซึ่งมีเสียงดนตรีสังเคราะห์) เพื่อสร้างเสียง ซึ่งผู้ชมจะได้ยินจากเครื่องขยายเสียงคีย์บอร์ดข้อมูล MIDI สามารถถ่ายโอนผ่านสาย MIDI หรือUSBหรือบันทึกไปยังซีเควนเซอร์หรือเวิร์กสเตชันเสียงดิจิทัลเพื่อแก้ไขหรือเล่น[ 2 ]
MIDI ยังกำหนดรูปแบบไฟล์ที่จัดเก็บและแลกเปลี่ยนข้อมูล ข้อดีของ MIDI ได้แก่ขนาดไฟล์ เล็ก แก้ไขและจัดการได้ง่าย และมีเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์และซินเธไซเซอร์หรือเสียงที่สุ่มตัวอย่างแบบดิจิทัลให้ เลือกมากมาย [ 3 ] : 4 การบันทึก MIDI ของการแสดงบนคีย์บอร์ดอาจฟังดูเหมือนเปียโนหรือเครื่องดนตรีคีย์บอร์ดอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก MIDI บันทึกข้อความและข้อมูลเกี่ยวกับโน้ต ไม่ใช่เสียงเฉพาะ การบันทึกนี้จึงสามารถเปลี่ยนเป็นเสียงอื่นๆ ได้มากมาย ตั้งแต่กีตาร์หรือฟลุตที่สังเคราะห์หรือสุ่มตัวอย่าง ไปจนถึงวงออร์เคสตราเต็มรูปแบบ
ก่อนการพัฒนา MIDI เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์จากผู้ผลิตต่าง ๆ มีข้อจำกัดในการสื่อสารระหว่างกัน โดยส่วนใหญ่ใช้ การเชื่อมต่อแบบ CV/gateแต่ด้วย MIDI คีย์บอร์ดที่รองรับ MIDI (หรืออุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ) สามารถเชื่อมต่อกับซีเควนเซอร์ โมดูลเสียงเครื่องดรัมซินเธไซเซอร์ หรือคอมพิวเตอร์ที่รองรับ MIDI ได้ แม้ว่าอุปกรณ์เหล่านั้นจะมาจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันก็ตาม
เทคโนโลยี MIDI ได้รับการกำหนดมาตรฐานในปี 1983 โดยคณะผู้แทนจากอุตสาหกรรมดนตรี และได้รับการดูแลโดยสมาคมผู้ผลิต MIDI (MMA) มาตรฐาน MIDI อย่างเป็นทางการทั้งหมดได้รับการพัฒนาร่วมกันและเผยแพร่โดย MMA ในลอสแอนเจลิส และคณะกรรมการ MIDI ของสมาคมอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ดนตรี (AMEI) ในโตเกียว ในปี 2016 MMA ได้ก่อตั้งสมาคม MIDI (TMA) เพื่อสนับสนุนชุมชนทั่วโลกของผู้ที่ทำงาน เล่น หรือสร้างสรรค์ด้วย MIDI [ 4 ]
ประวัติศาสตร์
ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ยังไม่มีวิธีการมาตรฐาน ในการซิงโครไนซ์ เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตโดยบริษัทต่างๆ[ 5 ]ผู้ผลิตแต่ละรายมีมาตรฐานเฉพาะของตนเองในการซิงโครไนซ์เครื่องดนตรี เช่นCV/gate , DIN syncและDigital Control Bus (DCB) [ 6 ]อิคุทาโร คาเคฮาชิประธานบริษัทโรแลนด์รู้สึกว่าการขาดมาตรฐานเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของอุตสาหกรรมดนตรีอิเล็กทรอนิกส์[ 6 ]ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2524 เขาได้เสนอให้ทอม โอเบอร์ไฮม์ผู้ก่อตั้งOberheim Electronics [ 5 ]ซึ่งได้พัฒนาอินเทอร์เฟซเฉพาะของตนเอง คือ Oberheim Parallel Bus [ 7 ] พัฒนามาตรฐานดังกล่าว
คาเคฮาชิรู้สึกว่าระบบของโอเบอร์ไฮม์นั้นยุ่งยากเกินไป และได้พูดคุยกับเดฟ สมิธประธานบริษัทSequential Circuitsเกี่ยวกับการสร้างทางเลือกที่ง่ายกว่าและราคาถูกกว่า[ 7 ]ในขณะที่สมิธหารือเกี่ยวกับแนวคิดนี้กับบริษัทอเมริกัน คาเคฮาชิก็ได้หารือกับบริษัทญี่ปุ่นอย่างยามาฮ่าคอร์กและคาวาอิ [ 5 ] ตัวแทนจากทุกบริษัทได้พบกันเพื่อหารือเกี่ยวกับแนวคิดนี้ในเดือนตุลาคม[ 5 ]ในตอนแรก มีเพียง Sequential Circuits และบริษัทญี่ปุ่นเท่านั้นที่สนใจ[ 8 ]

โดยใช้ DCB ของ Roland เป็นพื้นฐาน[ 6 ] Smith และ Chet Wood วิศวกรของ Sequential Circuits ได้คิดค้นอินเทอร์เฟซสากลเพื่ออนุญาตให้มีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน Smith และ Wood เสนอมาตรฐานนี้ในเอกสารUniversal Synthesizer Interface [ 9 ]ใน งานแสดง Audio Engineering Societyในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2524 [ 10 ] [ 11 ] : 4 มาตรฐานนี้ได้รับการอภิปรายและแก้ไขโดยตัวแทนของ Roland, Yamaha, Korg, Kawai และ Sequential Circuits [ 5 ] [ 12 ] : 20 Kakehashi ชื่นชอบชื่อ Universal Musical Interface (UMI) ซึ่งออกเสียงว่ายู-มี [ 7 ] แต่ Smith รู้สึกว่ามัน "เชยไปหน่อย" [ 13 ]อย่างไรก็ตาม เขาชอบการใช้คำว่าinstrumentแทนsynthesizerและเสนอMusical Instrument Digital Interface (MIDI) [ 13 ] [ 11 ] : 4 โรเบิร์ต มูคประธานบริษัทMoog Music ประกาศใช้ MIDI ในนิตยสาร Keyboardฉบับเดือนตุลาคม พ.ศ. 2525 [ 14 ] : 276
ในงาน Winter NAMM Show ปี 1983 Smith ได้สาธิตการเชื่อมต่อ MIDI ระหว่างProphet 600และ ซินเธไซเซอร์ Roland JP-6ข้อกำหนด MIDI ได้รับการเผยแพร่ในเดือนสิงหาคม 1983 [ 5 ]มาตรฐาน MIDI ได้รับการเปิดเผยโดย Kakehashi และ Smith ซึ่งได้รับรางวัล Technical Grammy Awardsในปี 2013 สำหรับผลงานของพวกเขา[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]ในปี 1983 เครื่องดนตรีชุดแรกที่ใช้ MIDI ได้ถูกวางจำหน่าย ได้แก่Roland Jupiter-6และ Prophet 600 ในปี 1983 เครื่องดรัมแมชชีน MIDI เครื่อง แรก Roland TR - 909 [ 18 ] [ 19 ] และ ซีเควนเซอร์ MIDI เครื่องแรกRoland MSQ-700 ได้ถูกวางจำหน่าย[ 20 ]
สมาคมผู้ผลิต MIDI (MMA) ก่อตั้งขึ้นหลังจากการประชุมของ "บริษัทที่สนใจทั้งหมด" ในงาน Summer NAMM Show ปี 1984 ที่ชิคาโก ข้อกำหนดโดยละเอียดของ MIDI 1.0 ได้รับการเผยแพร่ในการประชุมครั้งที่สองของ MMA ในงาน Summer NAMM Show ปี 1985 มาตรฐานนี้ยังคงพัฒนาต่อไป โดยเพิ่มไฟล์เพลงมาตรฐานในปี 1991 ( General MIDI ) และปรับให้เข้ากับมาตรฐานการเชื่อมต่อใหม่ เช่นUSBและFireWireในปี 2016 สมาคม MIDI ได้ก่อตั้งขึ้นเพื่อดูแลมาตรฐานต่อไป[ 8 ]ในปี 2017 เวอร์ชันย่อของ MIDI 1.0 ได้รับการเผยแพร่เป็นมาตรฐานสากลIEC 63035 [ 21 ]มีการประกาศริเริ่มสร้างมาตรฐาน 2.0 ในเดือนมกราคม 2019 [ 22 ]มาตรฐาน MIDI 2.0 ได้รับการแนะนำในงาน Winter NAMM Show ปี 2020 [ 23 ]
BBC อ้างถึง MIDI เป็นตัวอย่างแรกเริ่มของ เทคโนโลยี โอเพน ซอร์ส สมิธเชื่อว่า MIDI จะประสบความสำเร็จได้ก็ ต่อเมื่อผู้ผลิตทุกรายนำไปใช้ ดังนั้น "เราจึงต้องแจกจ่ายมันไป" [ 24 ]
ผลกระทบ
เดิมที MIDI ได้รับความนิยมเฉพาะในกลุ่มนักดนตรีมืออาชีพและโปรดิวเซอร์เพลงที่ต้องการใช้เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ในการผลิตเพลงยอดนิยมมาตรฐานนี้ทำให้เครื่องดนตรีต่าง ๆ สามารถสื่อสารกันและกับคอมพิวเตอร์ได้ ซึ่งกระตุ้นให้ยอดขายและการผลิตเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์ดนตรีขยายตัวอย่างรวดเร็ว[ 12 ] : 21 ความสามารถในการทำงานร่วมกันนี้ทำให้อุปกรณ์หนึ่งสามารถควบคุมอีกอุปกรณ์หนึ่งได้ ซึ่งช่วยลดจำนวนฮาร์ดแวร์ที่นักดนตรีต้องการ[ 25 ]การเปิดตัว MIDI เกิดขึ้นพร้อมกับการเริ่มต้นของยุคคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและการเปิดตัวแซมplerและ ซิ นเธไซเซอร์ดิจิทัล[ 26 ]ความเป็นไปได้ในการสร้างสรรค์ที่เกิดจากเทคโนโลยี MIDI ได้รับการยกย่องว่าช่วยฟื้นฟูอุตสาหกรรมดนตรีในช่วงทศวรรษ 1980 [ 27 ]
MIDI นำเสนอความสามารถที่เปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานของนักดนตรีหลายคนการเรียงลำดับ MIDIทำให้ผู้ใช้ที่ไม่มีทักษะการเขียนโน้ตสามารถสร้างการเรียบเรียงที่ซับซ้อนได้[ 28 ]วงดนตรีที่มีสมาชิกเพียงหนึ่งหรือสองคน โดยแต่ละคนใช้งานอุปกรณ์ที่รองรับ MIDI หลายเครื่อง สามารถนำเสนอการแสดงที่คล้ายกับวงดนตรีขนาดใหญ่ได้[ 29 ]ค่าใช้จ่ายในการจ้างนักดนตรีภายนอกสำหรับโครงการสามารถลดลงหรือกำจัดได้[ 2 ] : 7 และการผลิตที่ซับซ้อนสามารถทำได้บนระบบขนาดเล็ก เช่น ซินเธไซเซอร์ที่มีคีย์บอร์ดและซีเควนเซอร์ในตัว
MIDI ยังช่วยสร้างการบันทึกเสียงที่บ้าน ได้อีกด้วย โดยการทำพรีโปรดักชั่นในสภาพแวดล้อมที่บ้าน ศิลปินสามารถลดต้นทุนการบันทึกเสียงได้โดยการไปที่สตูดิโอบันทึกเสียงพร้อมกับเพลงที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์[ 2 ] : 7–8 ในปี 2022 เดอะการ์เดียนเขียนว่า MIDI ยังคงมีความสำคัญต่อดนตรีเช่น เดียวกับ USBที่มีความสำคัญต่อการคำนวณ และเป็นตัวแทนของ "ระบบคุณค่าที่สำคัญของการร่วมมือและผลประโยชน์ร่วมกัน ซึ่งบริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่ในปัจจุบันแทบจะละทิ้งไปเพื่อสนับสนุนตลาดผูกขาด" ในปี 2005 ข้อกำหนด MIDI ของสมิธได้รับการยกย่องให้เข้าสู่หอเกียรติยศ TECnologyซึ่งเป็นเกียรติที่มอบให้แก่ "ผลิตภัณฑ์และนวัตกรรมที่มีผลกระทบอย่างยั่งยืนต่อการพัฒนาเทคโนโลยีเสียง" [ 30 ]ณ ปี 2022 การออกแบบ MIDI ดั้งเดิมของสมิธยังคงใช้งานอยู่[ 31 ]
แอปพลิเคชัน
การควบคุมเครื่องมือ
MIDI ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อให้เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิทัลสามารถสื่อสารกันได้ และเพื่อให้เครื่องดนตรีหนึ่งสามารถควบคุมอีกเครื่องดนตรีหนึ่งได้ ตัวอย่างเช่น ซีเควนเซอร์ที่เข้ากันได้กับ MIDI สามารถกระตุ้นจังหวะที่สร้างโดยโมดูลเสียง กลองได้ ซินเธไซเซอร์แบบอนาล็อกที่ไม่มีส่วนประกอบดิจิทัลและถูกสร้างขึ้นก่อนการพัฒนา MIDI สามารถปรับปรุงใหม่ได้ด้วยชุดอุปกรณ์ที่แปลงข้อความ MIDI เป็นแรงดันควบคุมแบบอนาล็อก[ 14 ] : 277 เมื่อเล่นโน้ตบนเครื่องดนตรี MIDI จะสร้างข้อความ MIDI ดิจิทัลที่สามารถใช้เพื่อกระตุ้นโน้ตบนเครื่องดนตรีอื่นได้[ 2 ] : 20 ความสามารถในการควบคุมระยะไกลหมายความว่าโมดูลเสียงขนาดเล็กสามารถแทนที่เครื่องดนตรีขนาดเต็มได้ และนักดนตรีสามารถรวมเครื่องดนตรีเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้เสียงที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น หรือเพื่อรวมเสียงเครื่องดนตรีต่างๆ เช่น เปียโนอะคูสติกและเครื่องสาย[ 32 ] MIDI ยังให้การควบคุมระยะไกลเหนือพารามิเตอร์ของเครื่องดนตรี เช่น ระดับเสียง เอฟเฟกต์ ฯลฯ
เครื่องสังเคราะห์เสียงและเครื่องสุ่มตัวอย่างมีเครื่องมือต่างๆ สำหรับการปรับแต่งเสียงอิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิทัลฟิลเตอร์จะปรับโทนเสียงและซองเสียงจะทำให้เสียงพัฒนาไปตามเวลาโดยอัตโนมัติหลังจากที่โน้ตถูกเรียกใช้[ 33 ]ความถี่ของฟิลเตอร์และการโจมตีของซองเสียง (เวลาที่เสียงใช้ในการไปถึงระดับสูงสุด) เป็นตัวอย่างของพารามิเตอร์ ของเครื่องสังเคราะห์เสียง และสามารถควบคุมจากระยะไกลผ่าน MIDI ได้ อุปกรณ์เอฟเฟ็กต์มีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน เช่น การป้อนกลับของดีเลย์หรือเวลาของเสียงสะท้อน เมื่อกำหนดหมายเลขตัวควบคุมต่อเนื่อง MIDI (CCN) ให้กับพารามิเตอร์เหล่านี้ อุปกรณ์จะตอบสนองต่อข้อความใดๆ ที่ได้รับซึ่งระบุโดยหมายเลขนั้น การควบคุม เช่น ปุ่มหมุน สวิตช์ และแป้นเหยียบ สามารถใช้เพื่อส่งข้อความเหล่านี้ได้ ชุดของพารามิเตอร์ที่ปรับแล้วสามารถบันทึกไว้ในหน่วยความจำภายในของอุปกรณ์เป็นแพทช์และแพทช์เหล่านี้สามารถเลือกจากระยะไกลได้โดยการเปลี่ยนแปลงโปรแกรม MIDI [ a ] [ 34 ]
องค์ประกอบ
เหตุการณ์ MIDI สามารถเรียงลำดับได้ด้วยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์หรือในเวิร์กสเตชันดนตรี ฮาร์ดแวร์เฉพาะทาง เวิร์กสเตชันเสียงดิจิทัล (DAW) จำนวนมากได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อทำงานกับ MIDI เป็นส่วนประกอบสำคัญ มีการพัฒนา MIDI piano rollใน DAW จำนวนมากเพื่อให้สามารถแก้ไขข้อความ MIDI ที่บันทึกไว้ได้อย่างง่ายดาย[ 35 ]เครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้นักแต่งเพลงสามารถทดลองฟังและแก้ไขงานของตนได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการแบบเก่า เช่นการบันทึกแบบหลาย แทร็ก สามารถตั้งโปรแกรมองค์ประกอบสำหรับ MIDI ได้ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่นักดนตรีจะเล่นได้[ 36 ]
เนื่องจากการแสดง MIDI เป็นลำดับของคำสั่งที่สร้างเสียง การบันทึก MIDI จึงสามารถถูกจัดการได้ในแบบที่การบันทึกเสียงไม่สามารถทำได้ สามารถเปลี่ยนคีย์ เครื่องดนตรี หรือจังหวะของการจัดเรียง MIDI ได้[ 37 ] : 227 และจัดลำดับส่วนต่างๆ ใหม่ได้[ 38 ]หรือแม้แต่แก้ไขโน้ตแต่ละตัวได้ ความสามารถในการแต่งเพลงและฟังการเล่นซ้ำได้อย่างรวดเร็วช่วยให้นักแต่งเพลงสามารถทดลองได้[ 39 ] : 175
โปรแกรม แต่งเพลงแบบอัลกอริทึมสร้างการแสดงที่สร้างขึ้นโดยคอมพิวเตอร์ซึ่งสามารถใช้เป็นแนวคิดเพลงหรือดนตรีประกอบได้[ 2 ] : 122
นักแต่งเพลงบางคนอาจใช้ประโยชน์จากชุดคำสั่งและพารามิเตอร์มาตรฐานแบบพกพาใน MIDI 1.0 และGeneral MIDI (GM) เพื่อแบ่งปันไฟล์ข้อมูลดนตรีระหว่างเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ข้อมูลที่แต่งขึ้นผ่านการบันทึก MIDI แบบเรียงลำดับสามารถบันทึกเป็นไฟล์ MIDI มาตรฐาน (SMF) แจกจ่ายแบบดิจิทัล และเล่นซ้ำได้โดยคอมพิวเตอร์หรือเครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ที่เป็นไปตามมาตรฐาน MIDI, GM และ SMF เดียวกัน ไฟล์ข้อมูล MIDI มีขนาดเล็กกว่าไฟล์เสียง ที่ บันทึก ไว้มาก
ใช้กับคอมพิวเตอร์
ตลาดคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมีเสถียรภาพในเวลาเดียวกับการปรากฏตัวของ MIDI และคอมพิวเตอร์กลายเป็นทางเลือกที่ใช้ได้จริงสำหรับการผลิตเพลง[ 14 ] : 324 ในปี 1983 คอมพิวเตอร์เริ่มมีบทบาทในการผลิตเพลงกระแสหลัก[ 40 ]ในช่วงหลายปีหลังจากการให้สัตยาบันข้อกำหนด MIDI ในปี 1983 คุณสมบัติของ MIDI ได้ถูกปรับให้เข้ากับแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์รุ่นแรกๆ หลายแพลตฟอร์มYamaha CX5Mได้นำเสนอการสนับสนุน MIDI และการจัดลำดับใน ระบบ MSXในปี 1984 [ 41 ]
การแพร่กระจายของ MIDI บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลส่วนใหญ่ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยMPU-401ของRoland Corporationซึ่งวางจำหน่ายในปี 1984 ในฐานะการ์ดเสียง ที่มี MIDI ตัวแรก ที่สามารถประมวลผลเสียง MIDI [ 42 ]และจัดลำดับ[ 43 ] [ 44 ]หลังจากที่ Roland ขายชิปเสียง MPU ให้กับผู้ผลิตการ์ดเสียงรายอื่น[ 42 ]ก็ได้สร้างมาตรฐานสากลสำหรับอินเทอร์เฟซ MIDI-to-PC ขึ้น[ 45 ] การนำ MIDI มาใช้อย่างแพร่หลายทำให้ มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ MIDIบนคอมพิวเตอร์[ 40 ]ไม่นานหลังจากนั้น แพลตฟอร์มจำนวนหนึ่งก็เริ่มรองรับ MIDI รวมถึงApple II , Macintosh , Commodore 64 , Amiga , Acorn Archimedesและคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC [ 14 ] : 325–7 Atari STรุ่นปี 1985 มาพร้อมกับพอร์ต MIDI เป็นส่วนหนึ่งของระบบพื้นฐาน
ในปี 2015 Retro Innovations ได้วางจำหน่ายอินเทอร์เฟซ MIDI ตัวแรกสำหรับVIC-20ทำให้เสียงทั้งสี่ของคอมพิวเตอร์พร้อมใช้งานสำหรับนักดนตรีอิเล็กทรอนิกส์และผู้ที่ชื่นชอบคอมพิวเตอร์แบบเรโทรเป็นครั้งแรก[ 46 ] Retro Innovations ยังผลิตตลับอินเทอร์เฟซ MIDI สำหรับคอมพิวเตอร์ Tandy Colorและคอมพิวเตอร์Dragon อีกด้วย [ 47 ]
นักดนตรีชิปจูนยังใช้เครื่องเล่นเกมย้อนยุคเพื่อแต่งเพลง ผลิต และแสดงดนตรีโดยใช้อินเทอร์เฟซ MIDI อินเทอร์เฟซแบบกำหนดเองมีให้สำหรับFamily Computer / Nintendo Entertainment System [ 48 ] Game Boy [ 49 ] Game Boy Advance [ 50 ]และSega Mega Drive / Sega Genesis [ 51 ]
ไฟล์คอมพิวเตอร์
ไฟล์ MIDI ไม่ใช่การบันทึกเสียง แต่เป็นชุดคำสั่ง เช่น ระดับเสียงหรือจังหวะ และสามารถใช้พื้นที่ดิสก์น้อยกว่าไฟล์เสียงที่บันทึกไว้ถึงพันเท่า[ 52 ] [ 53 ]เนื่องจากขนาดไฟล์เล็กมาก การจัดเรียง MIDI ที่สร้างโดยแฟนๆ จึงกลายเป็นวิธีที่น่าสนใจในการแบ่งปันเพลงออนไลน์ ก่อนการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตบรอดแบนด์และฮาร์ดไดรฟ์ขนาดหลายกิกะไบต์[ 54 ]ข้อเสียที่สำคัญคือคุณภาพที่แตกต่างกันอย่างมากของการ์ดเสียงของผู้ใช้ และเสียงจริงที่บรรจุอยู่ในรูปของตัวอย่างหรือเสียงสังเคราะห์ในการ์ด ซึ่งข้อมูล MIDI อ้างอิงถึงในเชิงสัญลักษณ์เท่านั้น แม้แต่การ์ดเสียงที่มีเสียงตัวอย่างคุณภาพสูงก็อาจมีคุณภาพที่ไม่สม่ำเสมอจากเครื่องดนตรีตัวอย่างหนึ่งไปยังอีกเครื่องดนตรีหนึ่ง[ 52 ]การ์ดราคาประหยัดรุ่นแรกๆ เช่นAdLibและSound Blasterและการ์ดที่เข้ากันได้ ใช้เทคโนโลยีการสังเคราะห์แบบปรับความถี่ (FM synthesis) ของ Yamaha เวอร์ชันที่ลดทอนลง [ 55 ]ซึ่งเล่นผ่านตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อกคุณภาพต่ำ การสร้างเสียงที่มีความเที่ยงตรงต่ำ[ 52 ]ของการ์ดเหล่านี้[ 55 ]มักถูกสันนิษฐานว่าเป็นคุณสมบัติของ MIDI เอง สิ่งนี้ทำให้เกิดการรับรู้ว่า MIDI เป็นเสียงคุณภาพต่ำ ในขณะที่ในความเป็นจริง MIDI เองไม่มีเสียง[ 56 ]และคุณภาพของการเล่นขึ้นอยู่กับคุณภาพของอุปกรณ์สร้างเสียงโดยสิ้นเชิง[ 37 ] : 227
| ไฟล์ MIDI มาตรฐาน | |
|---|---|
| นามสกุลไฟล์ | .mid.midi.smf (ไฟล์ MIDI มาตรฐาน) .rmi (RIFF MIDI) |
| สื่อประเภทอินเทอร์เน็ต | audio/midiaudio/x-midi |
| รหัสประเภท | มิดิ |
| ตัวระบุประเภทมาตรฐาน (UTI) | public.midi-audio "midi"เอกสารสำหรับนักพัฒนาของ Apple: ตัวระบุประเภทมาตรฐาน Apple Inc. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม 2023 เรียกดูเมื่อวันที่ 22 พฤษภาคม 2023 |
| การยืนยันการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ | เสียงสาธารณะ |
| เลขมหัศจรรย์ | 4D 54 68 64("MThd" ในรูปแบบ ASCII; ปรากฏที่จุดเริ่มต้นของไฟล์ MIDI) |
| ข้อจำกัดด้านขนาด | ไม่มีข้อจำกัดที่ตายตัว ข้อจำกัดในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์ที่ใช้จัดการไฟล์ |
| พัฒนาโดย | สมาคมผู้ผลิต MIDI (MMA), สมาคม MIDI สากล (IMA) |
| การเผยแพร่ครั้งแรก | 1990 |
| รุ่นล่าสุด | MIDI 2.0 2020 |
| ประเภทของรูปแบบ | ข้อมูลการแสดงดนตรี (ไม่ใช่ไฟล์เสียงจริง) |
| การบีบอัด | ไฟล์ที่ไม่ได้บีบอัด (แต่สามารถฝังอยู่ในไฟล์บีบอัดได้) |
| ภาชนะสำหรับ | ข้อมูล MIDI (โน้ต, ตัวควบคุม, จังหวะ, การเปลี่ยนเครื่องดนตรี) |
| บรรจุโดย | RIFF, ไฟล์ MIDI มาตรฐาน |
| ขยายจาก | โปรโตคอล MIDI 1.0 ดั้งเดิม |
| ขยายไปยัง | MIDI 2.0 (เพิ่มความละเอียดสูงขึ้นและการสื่อสารแบบสองทาง) |
| มาตรฐาน | ข้อกำหนดของสมาคมผู้ผลิต MIDI (MMA) |
| รูปแบบเปิด ? | ใช่ |
| รูปแบบฟรีใช่ไหม? | ใช่ |
| เว็บไซต์ | https://midi.org/standard-midi-files-specification |
ไฟล์MIDI มาตรฐาน ( SMF ) เป็นรูปแบบไฟล์ที่ให้วิธีการมาตรฐานในการบันทึก ขนส่ง และเปิดลำดับดนตรีในระบบอื่นๆ มาตรฐานนี้ได้รับการพัฒนาและดูแลโดย MMA และโดยทั่วไปจะใช้.midส่วนขยาย[ 57 ]ขนาดที่กะทัดรัดของไฟล์เหล่านี้ทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในคอมพิวเตอร์เสียงเรียกเข้า โทรศัพท์มือถือ การสร้างเว็บเพจ และการ์ดอวยพรดนตรี ไฟล์เหล่านี้มีจุดประสงค์เพื่อการใช้งานทั่วไปและรวมถึงข้อมูลต่างๆ เช่น ค่าโน้ต จังหวะ และชื่อแทร็ก เนื้อเพลงอาจรวมอยู่เป็นเมตาเดตาและสามารถแสดงโดยเครื่องคาราโอเกะ ได้ [ 58 ]
SMF ถูกสร้างขึ้นเป็นรูปแบบการส่งออกของซอฟต์แวร์ซีเควนเซอร์หรือเวิร์กสเตชันฮาร์ดแวร์ โดยจะจัดระเบียบข้อความ MIDI ลงในแทร็ก คู่ขนานหนึ่งแทร็กขึ้นไป และประทับเวลาเหตุการณ์เพื่อให้สามารถเล่นตามลำดับได้ส่วนหัวประกอบด้วยจำนวนแทร็กของเพลง จังหวะ และระบุว่าไฟล์นั้นใช้รูปแบบ SMF แบบใดจากสามแบบ ไฟล์ประเภท 0 ประกอบด้วยการแสดงทั้งหมด ผสานรวมเข้ากับแทร็กเดียว ในขณะที่ไฟล์ประเภท 1 อาจมีจำนวนแทร็กเท่าใดก็ได้ที่แสดงพร้อมกัน ไฟล์ประเภท 2 ไม่ค่อยได้ใช้[ 59 ]และจัดเก็บเพลงหลายเพลง โดยแต่ละเพลงจะมีแทร็กของตัวเองเพื่อเล่นตามลำดับ
ไฟล์ RMID
Microsoft Windowsรวม SMF เข้ากับDownloadable Sounds (DLS) ใน รูปแบบ ไฟล์ Resource Interchange File Format (RIFF) โดยใช้ไฟล์ RMIDที่มี.rmiนามสกุล RIFF-RMID ได้ถูกยกเลิกการใช้งานแล้วและแทนที่ด้วยExtensible Music Files ( XMF ) [ 60 ]
ซอฟต์แวร์
ข้อได้เปรียบหลักของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในระบบ MIDI คือสามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์ ขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ที่โหลด[ 2 ] : 55 การทำงานหลายอย่างพร้อมกันช่วยให้สามารถใช้งานโปรแกรมต่างๆ ที่อาจแบ่งปันข้อมูลระหว่างกันได้[ 2 ] : 65
ซีเควนเซอร์
ซอฟต์แวร์เรียงลำดับเสียงสามารถใช้จัดการข้อมูล MIDI ที่บันทึกไว้ด้วยคุณสมบัติการแก้ไขมาตรฐานของคอมพิวเตอร์ เช่นการตัด การคัดลอกและการวางและการลากและวาง สามารถใช้ แป้นพิมพ์ลัดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และในบางระบบ ฟังก์ชันการแก้ไขอาจถูกเรียกใช้โดยเหตุการณ์ MIDI โปรแกรมเรียงลำดับเสียงสามารถตั้งค่าแต่ละช่องให้เล่นเสียงที่แตกต่างกัน และแสดงภาพรวมแบบกราฟิกของการจัดเรียง มีเครื่องมือแก้ไขหลากหลายให้เลือกใช้ รวมถึงการแสดงโน้ตดนตรีหรือโปรแกรมเขียนโน้ตดนตรีที่สามารถใช้สร้างโน้ตสำหรับนักดนตรีได้ เครื่องมือต่างๆ เช่นการวนซ้ำการกำหนดจังหวะการสุ่ม และการเปลี่ยนคีย์ช่วยให้กระบวนการจัดเรียงง่ายขึ้น
การสร้าง จังหวะทำได้ง่ายขึ้น และสามารถใช้แม่แบบจังหวะเพื่อจำลองความรู้สึกทางจังหวะของแทร็กอื่นได้ สามารถเพิ่มการแสดงออกที่สมจริงได้โดยการควบคุมตัวควบคุมแบบเรียลไทม์ สามารถทำการมิกซ์ได้ และสามารถซิงโครไนซ์ MIDI กับแทร็กเสียงและวิดีโอที่บันทึกไว้ได้ สามารถบันทึกงานและถ่ายโอนระหว่างคอมพิวเตอร์หรือสตูดิโอต่างๆ ได้[ 61 ] [ 62 ] : 164–6
ตัวเรียงลำดับอาจมีรูปแบบอื่น เช่น ตัวแก้ไขรูปแบบกลองที่ผู้ใช้สามารถใช้สร้างจังหวะโดยการคลิกที่ตารางรูปแบบ[ 2 ] : 118 และตัวเรียงลำดับลูป เช่นACID Proซึ่งรวม MIDI กับลูปเสียงที่บันทึกไว้ล่วงหน้าซึ่งมีจังหวะและคีย์ที่ตรงกัน การเรียงลำดับคิวลิสต์ใช้เพื่อเรียกใช้บทสนทนา เอฟเฟกต์เสียง และคิวเพลงในการผลิตบนเวทีและการออกอากาศ[ 2 ] : 121
ซอฟต์แวร์บันทึกโน้ตดนตรี
ด้วย MIDI โน้ตที่เล่นบนคีย์บอร์ดสามารถแปลงเป็นโน้ตเพลงได้ โดยอัตโนมัติ [ 12 ] : 213 ซอฟต์แวร์ เขียนโน้ตเพลงมักจะขาดเครื่องมือเรียงลำดับขั้นสูงและได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการสร้างงานพิมพ์ที่เรียบร้อยและเป็นมืออาชีพซึ่งออกแบบมาสำหรับนักดนตรีที่เล่นสด[ 62 ] : 157 โปรแกรมเหล่านี้รองรับไดนามิกและเครื่องหมายแสดงอารมณ์ การแสดงคอร์ดและเนื้อเพลง และรูปแบบโน้ตเพลงที่ซับซ้อน[ 62 ] : 167 มีซอฟต์แวร์ที่สามารถพิมพ์โน้ตเพลงเป็นอักษรเบรลล์ ได้ [ 63 ]
โปรแกรมการเขียนโน้ตเพลง ได้แก่Finale , Encore , Sibelius , MuseScoreและDoricoซอฟต์แวร์SmartScoreสามารถสร้างไฟล์ MIDI จากโน้ตเพลงที่สแกนได้[ 64 ]
บรรณาธิการและบรรณารักษ์
ผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมอุปกรณ์ของตนผ่านตัวแก้ไขแพทช์เป็นอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ สิ่งเหล่านี้กลายเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อมีการปรากฏตัวของซินเธไซเซอร์ที่ซับซ้อน เช่นYamaha FS1R [ 65 ]ซึ่งมีพารามิเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้หลายพันรายการ แต่มีอินเทอร์เฟซที่ประกอบด้วยปุ่มเล็กๆ สิบห้าปุ่ม ลูกบิดสี่อัน และจอ LCD ขนาดเล็ก[ 66 ] เครื่องดนตรีดิจิทัลมักจะกีดกันผู้ใช้จากการทดลอง เนื่องจากขาดการตอบสนองและการควบคุมโดยตรงที่สวิตช์และลูกบิดมีให้[ 67 ] : 393 แต่ตัวแก้ไขแพทช์ช่วยให้เจ้าของเครื่องดนตรีฮาร์ดแวร์และอุปกรณ์เอฟเฟกต์มีฟังก์ชันการแก้ไขแบบเดียวกันกับที่ผู้ใช้ซินเธไซเซอร์ซอฟต์แวร์มี[ 68 ]ตัวแก้ไขบางตัวได้รับการออกแบบมาสำหรับเครื่องดนตรีหรืออุปกรณ์เอฟเฟกต์เฉพาะ ในขณะที่ ตัวแก้ไข สากล อื่นๆ รองรับอุปกรณ์ที่หลากหลาย และในอุดมคติสามารถควบคุมพารามิเตอร์ของทุกอุปกรณ์ในการตั้งค่าผ่านการใช้ข้อความ System Exclusive [ 2 ] : 129 ข้อความ System Exclusive ใช้โปรโตคอล MIDI เพื่อส่งข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของซินเธไซเซอร์
โปรแกรมจัดการเสียงมีหน้าที่เฉพาะในการจัดระเบียบเสียงในชุดอุปกรณ์และแลกเปลี่ยนชุดเสียงทั้งหมดระหว่างเครื่องดนตรีกับคอมพิวเตอร์ ด้วยวิธีนี้ พื้นที่จัดเก็บเสียงที่จำกัดของอุปกรณ์จะถูกเสริมด้วยความจุของดิสก์ที่มากกว่าของคอมพิวเตอร์[ 2 ] : 133 เมื่อถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์แล้ว เสียงที่กำหนดเองสามารถแชร์กับเจ้าของเครื่องดนตรีเดียวกันได้[ 69 ]โปรแกรมแก้ไข/จัดการเสียงแบบสากลที่รวมสองฟังก์ชันเข้าด้วยกันเคยเป็นที่นิยม และรวมถึง Galaxy ของ Opcode Systems, SoundDiver ของ eMagicและ Unisyn ของ MOTU แม้ว่าโปรแกรมเก่าเหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกละทิ้งไปแล้วเนื่องจากแนวโน้มไปสู่การสังเคราะห์เสียงด้วยคอมพิวเตอร์โดยใช้เครื่องดนตรีเสมือนจริง แต่ก็ยังมีโปรแกรมแก้ไข/จัดการเสียงหลายตัวที่ยังคงใช้งานได้ รวมถึง Coffeeshopped Patch Base [ 70 ] Midi Quest ของ Sound Quest และโปรแกรมแก้ไขหลายตัวจาก Sound Tower Native Instruments 'Kore เป็นความพยายามที่จะนำแนวคิดบรรณาธิการ/บรรณารักษ์เข้าสู่ยุคของเครื่องดนตรีซอฟต์แวร์[ 71 ]แต่ถูกยกเลิกในปี 2011 [ 72 ]
โปรแกรมการเดินทางอัตโนมัติ
โปรแกรมที่สามารถสร้างแทร็กประกอบแบบไดนามิกได้เรียกว่า โปรแกรม ประกอบอัตโนมัติโปรแกรมเหล่านี้จะสร้างการเรียบเรียงดนตรีแบบเต็มวงในสไตล์ที่ผู้ใช้เลือกและส่งผลลัพธ์ไปยังอุปกรณ์สร้างเสียง MIDI เพื่อเล่น แทร็กที่สร้างขึ้นสามารถใช้เป็นเครื่องมือทางการศึกษาหรือฝึกฝน เป็นดนตรีประกอบสำหรับการแสดงสด หรือเป็นเครื่องมือช่วยในการแต่งเพลง[ 73 ] : 42
การสังเคราะห์และการสุ่มตัวอย่าง
คอมพิวเตอร์สามารถใช้ซอฟต์แวร์เพื่อสร้างเสียง ซึ่งจากนั้นจะส่งผ่านตัวแปลงดิจิทัลเป็นอนาล็อก (DAC) ไปยังเครื่องขยายเสียงและระบบลำโพง[ 12 ] : 213 จำนวนเสียงที่สามารถเล่นพร้อมกันได้ ( โพลีโฟนี ) ขึ้นอยู่กับกำลังของ CPUของคอมพิวเตอร์เช่นเดียวกับอัตราการสุ่มตัวอย่างและความลึกของบิตในการเล่น ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพเสียง[ 74 ]เครื่องสังเคราะห์เสียงที่ใช้งานในซอฟต์แวร์นั้นมีปัญหาเรื่องจังหวะเวลาที่ไม่จำเป็นต้องมีในเครื่องดนตรีฮาร์ดแวร์ ซึ่งระบบปฏิบัติการเฉพาะของเครื่องดนตรีเหล่านั้นจะไม่ถูกขัดจังหวะจากงานพื้นหลังเหมือนกับระบบปฏิบัติการ เดสก์ท็ อป ปัญหาเรื่องจังหวะเวลาเหล่านี้อาจทำให้เกิดปัญหาการซิงโครไนซ์ และเสียงคลิกและเสียงป๊อปเมื่อการเล่นตัวอย่างถูกขัดจังหวะ เครื่องสังเคราะห์เสียงซอฟต์แวร์อาจแสดงความล่าช้า เพิ่มเติม ในการสร้างเสียง ด้วย [ 75 ]
รากฐานของการสังเคราะห์เสียงด้วยซอฟต์แวร์ย้อนกลับไปไกลถึงทศวรรษ 1950 เมื่อMax MathewsจากBell Labsเขียน ภาษาโปรแกรม MUSIC-Nซึ่งสามารถสร้างเสียงได้ในเวลาที่ไม่ใช่เรียลไทม์[ 76 ] Reality โดยSeer Systems ของ Dave Smith เป็นซินเธไซเซอร์รุ่นแรกๆ ที่ทำงานโดยตรงบน CPU ของคอมพิวเตอร์โฮสต์ Reality บรรลุความหน่วงต่ำผ่านการรวมไดรเวอร์อย่างแน่นหนา ดังนั้นจึงสามารถทำงานได้เฉพาะบนการ์ดเสียงCreative Labs เท่านั้น [ 77 ] [ 78 ] Alpha Syntauri ของ Syntauri Corporation เป็นซินเธไซเซอร์แบบซอฟต์แวร์รุ่นแรกๆ อีกตัวหนึ่ง มันทำงานบนคอมพิวเตอร์ Apple IIe และใช้การผสมผสานระหว่างซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างการสังเคราะห์แบบเพิ่ม[ 79 ]บางระบบใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะเพื่อลดภาระบน CPU ของโฮสต์ เช่นระบบ Kyma ของSymbolic Sound Corporation [ 76 ]และ ระบบ Creamware / Sonic Core Pulsar/SCOPE [ 80 ]ซึ่งขับเคลื่อนเครื่องดนตรีหน่วยเอฟเฟกต์และ มิ กเซอร์ จำนวนมากเทียบเท่ากับสตูดิโอบันทึกเสียง [ 81 ]ความสามารถในการสร้างการจัดเรียง MIDI เต็มรูปแบบในซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดช่วยให้นักแต่งเพลงสามารถเรนเดอร์ผลลัพธ์สุดท้ายเป็นไฟล์เสียงได้โดยตรง[ 32 ]
เพลงประกอบเกม
จนกระทั่งช่วงกลางทศวรรษ 1990 ฟลอปปี้ดิสก์เป็นสื่อหลักในการแจกจ่าย เกม ที่เข้ากันได้กับ IBM PCขนาดไฟล์ MIDI ที่เล็กทำให้เป็นวิธีการที่เหมาะสมในการจัดหาซาวด์แทร็ก ก่อนWindows 95เกมโดยทั่วไปจะใช้การ์ดเสียงAd LibหรือSound Blaster การ์ดเหล่านี้ใช้ การสังเคราะห์ FMซึ่งสร้างเสียงผ่านการปรับคลื่นไซน์ John Chowningผู้บุกเบิกเทคนิคนี้ตั้งทฤษฎีว่าเทคโนโลยีนี้จะสามารถสร้างเสียงใดๆ ได้อย่างแม่นยำหากใช้คลื่นไซน์มากพอแต่การ์ดเสียงคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ทำการสังเคราะห์ FM ด้วยคลื่นไซน์เพียงสองคลื่นเท่านั้น เมื่อรวมกับเสียง 8 บิตของการ์ด ส่งผลให้เสียงที่ได้นั้นถูกอธิบายว่า "ไม่เป็นธรรมชาติ" [ 82 ]และ "ดั้งเดิม" [ 83 ]
บอร์ดเสริมเวฟ เทเบิล ที่วางจำหน่ายในภายหลังได้จัดเตรียมตัวอย่างเสียงที่สามารถใช้แทนเสียง FM ได้ บอร์ดเหล่านี้มีราคาแพง แต่ส่วนใหญ่มักใช้เสียงจากเครื่องดนตรี MIDI ที่ได้รับการยอมรับ เช่นE-mu Proteus [ 83 ] ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ได้เปลี่ยนไปใช้การ์ดเสียงแบบเวฟเทเบิลที่มีการเล่นแบบ 16 บิต แต่ได้กำหนดมาตรฐานไว้ที่พื้นที่จัดเก็บเวฟเทเบิล 2 MB ซึ่งเป็นพื้นที่เล็กเกินไปที่จะจัดเก็บตัวอย่างคุณภาพดีของเครื่องดนตรี General MIDI 128 ชิ้น รวมทั้งชุดกลอง เพื่อให้ใช้พื้นที่ที่มีจำกัดให้เกิดประโยชน์สูงสุด ผู้ผลิตบางรายจึงจัดเก็บตัวอย่าง 12 บิตและขยายเป็น 16 บิตเมื่อเล่น[ 84 ]
แอปพลิเคชันอื่นๆ
แม้ว่า MIDI จะเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ดนตรี แต่ก็สามารถควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิทัลใดๆ ก็ได้ที่สามารถอ่านและประมวลผลคำสั่ง MIDI ได้ MIDI ได้รับการนำมาใช้เป็นโปรโตคอลควบคุมในแอปพลิเคชันที่ไม่เกี่ยวข้องกับดนตรีหลายอย่างMIDI Show Controlใช้คำสั่ง MIDI เพื่อควบคุมระบบไฟบนเวทีและเพื่อเรียกใช้เหตุการณ์ที่กำหนดไว้ในการผลิตละครVJและดีเจใช้ MIDI เพื่อกำหนดคิวคลิปและซิงโครไนซ์อุปกรณ์ และระบบบันทึกเสียงใช้ MIDI เพื่อการซิงโครไนซ์และการทำงานอัตโนมัติ Wayne Lytle ผู้ก่อตั้งAnimusicได้พัฒนาระบบที่เขาเรียกว่า MIDIMotion ซึ่งเขาใช้ในการผลิต อัลบั้มมิวสิกวิดีโอแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ชุด Animusicต่อมา Animusic ได้ออกแบบซอฟต์แวร์แอนิเมชั่นของตัวเองโดยเฉพาะสำหรับ MIDIMotion ที่เรียกว่า Animotion [ 85 ] Apple Motionอนุญาตให้ควบคุมพารามิเตอร์แอนิเมชั่นที่คล้ายกันผ่าน MIDI เกมยิงมุมมองบุคคลที่หนึ่งMIDI Maze ในปี 1987 และ เกมวิดีโอปริศนาOxyd บน Atari ST ในปี 1990 ใช้ MIDI เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน
อุปกรณ์
ตัวเชื่อมต่อและอินเทอร์เฟซ
ขั้วต่อ DIN
ตามมาตรฐาน MIDI 1.0 ดั้งเดิม สายเคเบิลจะต่อเข้ากับขั้วต่อ DIN ห้าขาแบบ 180° (DIN 41524) การใช้งานทั่วไปจะใช้เพียงสามในห้าตัวนำ ได้แก่สายดิน (ขาที่ 2) และ ตัวนำ คู่สมดุล (ขาที่ 4 และ 5) ที่ส่งสัญญาณ MIDI เป็นกระแสไฟฟ้า[ 86 ] [ 73 ] : 41 การกำหนดค่าขั้วต่อนี้สามารถส่งข้อความได้เพียงทิศทางเดียว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้สายเคเบิลเส้นที่สองสำหรับการสื่อสารแบบสองทาง[ 2 ] : 13 แอปพลิเคชันเฉพาะบางอย่าง เช่น ตัวควบคุมสวิตช์เท้า ที่ใช้พลังงานแฟนทอมจะใช้ขาที่เหลือสำหรับ การส่งพลังงาน กระแสตรง (DC) [ 87 ]
ออปโตไอโซเลเตอร์จะแยกอุปกรณ์ MIDI ออกจากการเชื่อมต่อ MIDI ทางไฟฟ้า ซึ่งป้องกันกราวด์ลูป[ 88 ] : 63 และปกป้องอุปกรณ์จากแรงดันไฟฟ้ากระชาก[ 14 ] : 277 MIDI ไม่มี ฟังก์ชัน ตรวจจับข้อผิดพลาดดังนั้นความยาวสายเคเบิลสูงสุดจึงถูกกำหนดไว้ที่ 15 เมตร (49 ฟุต) เพื่อจำกัดการรบกวน[ 89 ]
ขั้วต่อมินิแจ็ค TRS
เพื่อประหยัดพื้นที่ อุปกรณ์ MIDI บางชนิด (โดยเฉพาะขนาดเล็ก) เริ่มใช้ขั้วต่อโทรศัพท์ TRS ขนาด 3.5 มม. (หรือที่รู้จักกันในชื่อขั้วต่อมินิแจ็คเสียง) [ 90 ]การใช้งานแบบนี้แพร่หลายมากจนสมาคมผู้ผลิต MIDI ได้กำหนดมาตรฐานการเดินสาย[ 91 ]เอกสารมาตรฐาน MIDI-over-minijack ยังแนะนำให้ใช้ขั้วต่อขนาด 2.5 มม. แทน 3.5 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับขั้วต่อเสียง[ 92 ]
ผ่านท่าเรือ
อุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่ได้คัดลอกข้อความจากพอร์ตอินพุตไปยังพอร์ตเอาต์พุต พอร์ตประเภทที่สามคือ พอร์ต ส่งผ่าน (thru port) ซึ่งส่งสำเนาของทุกสิ่งที่ได้รับที่พอร์ตอินพุต เพื่อส่งต่อข้อมูลไปยังเครื่องดนตรีอื่น[ 14 ] : 278 ในการจัดเรียงแบบลูกโซ่[ 93 ]ไม่ใช่ทุกอุปกรณ์ที่มีพอร์ตส่งผ่าน และอุปกรณ์ที่ไม่มีความสามารถในการสร้างข้อมูล MIDI เช่น หน่วยเอฟเฟกต์และโมดูลเสียง อาจไม่มีพอร์ตเอาต์พุต[ 67 ] : 384
อุปกรณ์การจัดการ
แต่ละอุปกรณ์ในอนุกรมเดซี่เชนจะเพิ่มความล่าช้าให้กับระบบ ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้กล่อง MIDI thru ซึ่งมีเอาต์พุตหลายช่องที่ให้สำเนาสัญญาณอินพุตของกล่องอย่างแม่นยำ ตัวรวม MIDI จะรวมอินพุตจากอุปกรณ์หลายตัวเข้าเป็นสตรีมเดียว ทำให้คอนโทรลเลอร์หลายตัวสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เดียวได้ ตัวสลับ MIDI จะสลับระหว่างอุปกรณ์หลายตัวและกำจัดสายต่อพ่วงทางกายภาพ ตัวกำหนดเส้นทาง MIDI รวมฟังก์ชันทั้งหมดเหล่านี้เข้าด้วยกัน โดยมีอินพุตและเอาต์พุตหลายช่อง สามารถกำหนดเส้นทางช่องสัญญาณอินพุตใดๆ ไปยังเอาต์พุตใดๆ ก็ได้ การตั้งค่าการกำหนดเส้นทางสามารถสร้างได้โดยใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ และเลือกโดยคำสั่งเปลี่ยนโปรแกรม MIDI [ 2 ] : 47–50 ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ทำงานเป็นตัวกำหนดเส้นทาง MIDI แบบสแตนด์อโลนในสถานการณ์ที่ไม่มีคอมพิวเตอร์อยู่[ 2 ] : 62–3 [ 94 ]ตัวประมวลผลข้อมูล MIDI ใช้สำหรับงานยูทิลิตี้และเอฟเฟกต์พิเศษ สิ่งเหล่านี้รวมถึงตัวกรอง MIDI ซึ่งลบข้อมูล MIDI ที่ไม่ต้องการออกจากสตรีม และการหน่วงเวลา MIDI ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ที่ส่งสำเนาข้อมูลอินพุตซ้ำในเวลาที่กำหนด[ 2 ] : 51
อินเทอร์เฟซ
หน้าที่หลักของอินเทอร์เฟซ MIDI ของคอมพิวเตอร์คือการซิงโครไนซ์การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ MIDI และคอมพิวเตอร์[ 93 ]การ์ดเสียงคอมพิวเตอร์บางตัวมีขั้วต่อ MIDI มาตรฐาน ในขณะที่บางตัวเชื่อมต่อด้วยวิธีการต่างๆ เช่นพอร์ตเกมD-subminiature DA-15 , USB , FireWire , Ethernetหรือการเชื่อมต่อแบบเฉพาะ การใช้งาน ขั้วต่อ USB ที่เพิ่มขึ้น ในช่วงปี 2000 ทำให้มีอินเทอร์เฟซข้อมูล MIDI-to-USB ที่สามารถถ่ายโอนช่องสัญญาณ MIDI ไปยังคอมพิวเตอร์ที่มี USB ได้ ตัวควบคุมคีย์บอร์ด MIDI บางตัวมีแจ็ค USB และสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซอฟต์แวร์ดนตรีได้
การส่งข้อมูลแบบอนุกรมของ MIDI นำไปสู่ปัญหาเรื่องจังหวะเวลา ข้อความ MIDI สามไบต์ต้องใช้เวลาเกือบ 1 มิลลิวินาทีในการส่ง[ 95 ]เนื่องจาก MIDI เป็นแบบอนุกรม จึงสามารถส่งเหตุการณ์ได้ครั้งละหนึ่งเหตุการณ์เท่านั้น หากส่งเหตุการณ์บนสองช่องสัญญาณพร้อมกัน เหตุการณ์บนช่องสัญญาณที่สองจะไม่สามารถส่งได้จนกว่าเหตุการณ์แรกจะเสร็จสิ้น ดังนั้นจึงเกิดความล่าช้า 1 มิลลิวินาที หากส่งเหตุการณ์บนทุกช่องสัญญาณพร้อมกัน การส่งของช่องสัญญาณสุดท้ายจะล่าช้ามากถึง 16 มิลลิวินาที สิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดอินเทอร์เฟซ MIDI ที่มีพอร์ตอินพุตและเอาต์พุตหลายพอร์ต เนื่องจากจังหวะเวลาจะดีขึ้นเมื่อกระจายเหตุการณ์ระหว่างหลายพอร์ต แทนที่จะใช้หลายช่องสัญญาณบนพอร์ตเดียวกัน[ 75 ]คำว่าMIDI slopหมายถึงข้อผิดพลาดด้านจังหวะเวลาที่ได้ยินซึ่งเกิดขึ้นเมื่อการส่งข้อมูล MIDI ล่าช้า[ 96 ]
ตัวควบคุม

ตัวควบคุม MIDI มีสองประเภท ได้แก่ ตัวควบคุมการแสดงที่สร้างโน้ตและใช้ในการแสดงดนตรี[ 97 ]และตัวควบคุมที่อาจไม่ส่งโน้ต แต่ส่งเหตุการณ์แบบเรียลไทม์ประเภทอื่น อุปกรณ์หลายชนิดเป็นการผสมผสานระหว่างสองประเภทนี้
คีย์บอร์ดเป็นตัวควบคุม MIDI ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด[ 69 ] MIDI ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงคีย์บอร์ดเป็นหลัก และตัวควบคุมใดๆ ที่ไม่ใช่คีย์บอร์ดจะถือว่าเป็นตัวควบคุม "ทางเลือก" [ 98 ]สิ่งนี้ถูกมองว่าเป็นข้อจำกัดโดยนักแต่งเพลงที่ไม่สนใจดนตรีที่ใช้คีย์บอร์ด แต่มาตรฐานนี้พิสูจน์แล้วว่ามีความยืดหยุ่น และความเข้ากันได้ของ MIDI ได้ถูกนำมาใช้กับตัวควบคุมประเภทอื่นๆ รวมถึงกีตาร์ เครื่องดนตรีประเภทสายอื่นๆ และตัวควบคุมกลองและตัวควบคุมเครื่องเป่าซึ่งจำลองการเล่นกลองชุดและเครื่องเป่าตามลำดับ และตัวควบคุมเฉพาะทางและทดลอง[ 12 ] : 23 อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติบางอย่างของการเล่นคีย์บอร์ดที่ MIDI ได้รับการออกแบบมานั้นไม่ได้ครอบคลุมความสามารถของเครื่องดนตรีอื่นๆ อย่างเต็มที่Jaron Lanierยกตัวอย่างมาตรฐานนี้เป็นตัวอย่างของ "การล็อก" ทางเทคโนโลยีที่จำกัดสิ่งที่สามารถแสดงออกได้โดยไม่คาดคิด[ 99 ]ข้อบกพร่องบางประการเหล่านี้ได้รับการแก้ไขในส่วนขยายของโปรโตคอลแล้ว
ซอฟต์แวร์ซินเธไซเซอร์ให้พลังและความหลากหลายในการใช้งานอย่างมาก แต่ผู้เล่นบางคนรู้สึกว่าการแบ่งความสนใจระหว่างคีย์บอร์ด MIDI และคีย์บอร์ดและเมาส์ของคอมพิวเตอร์ทำให้ประสบการณ์การเล่นลดลง[ 100 ]อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุม MIDI แบบเรียลไทม์ให้ประโยชน์ด้านการใช้งานและให้ความรู้สึกเชื่อมต่อกับเครื่องดนตรีได้มากกว่าอินเทอร์เฟซที่เข้าถึงผ่านคอมพิวเตอร์ ตัวควบคุมอาจเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับอุปกรณ์หลากหลายชนิด หรืออาจออกแบบมาเพื่อใช้งานกับซอฟต์แวร์เฉพาะ ตัวอย่างของอย่างหลัง ได้แก่ ตัวควบคุม APC40 ของ Akai สำหรับAbleton Liveและตัวควบคุม MS-20ic ของ Korg ซึ่งเป็นการจำลองแผงควบคุมบน ซินเธไซ เซอร์อนาล็อกMS-20 ตัวควบคุม MS-20ic มี สายแพทช์ที่สามารถใช้ควบคุมการกำหนดเส้นทางสัญญาณในการจำลองเสมือนจริงของซินเธไซเซอร์ MS-20 และยังสามารถควบคุมอุปกรณ์ของบุคคลที่สามได้อีกด้วย[ 101 ]
เครื่องดนตรี

เครื่องดนตรี MIDI ประกอบด้วยพอร์ตสำหรับส่งและรับสัญญาณ MIDI, CPU สำหรับประมวลผลสัญญาณเหล่านั้น, อินเทอร์เฟซสำหรับการเขียนโปรแกรมของผู้ใช้, วงจรเสียงสำหรับสร้างเสียง และตัวควบคุม ระบบปฏิบัติการและเสียงจากโรงงานมักจะถูกจัดเก็บไว้ใน หน่วย ความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM) [ 2 ] : 67–70
เครื่องดนตรี MIDI อาจเป็นโมดูลแบบสแตนด์อะโลน (โดยไม่มีแป้นพิมพ์แบบเปียโน) ซึ่งประกอบด้วยแผงควบคุมเสียง General MIDI (GM, GS และ XG) การแก้ไขในตัว รวมถึงการเปลี่ยนคีย์ การเลือกเครื่องดนตรี MIDI และการปรับระดับเสียง การแพนเสียง ระดับรีเวิร์บ และตัวควบคุม MIDI อื่นๆ โดยทั่วไป โมดูล MIDI จะมีหน้าจอเพื่อให้ผู้ใช้สามารถดูข้อมูลสำหรับฟังก์ชันที่เลือกอยู่ในปัจจุบันได้
เครื่องสังเคราะห์เสียง
เครื่องสังเคราะห์เสียงอาจใช้เทคนิคการสร้างเสียงได้หลากหลายวิธี อาจมีแป้นพิมพ์ในตัวหรืออาจเป็นโมดูลเสียงที่สร้างเสียงเมื่อถูกกระตุ้นโดยตัวควบคุมภายนอก เช่น แป้นพิมพ์ MIDI โดยทั่วไปโมดูลเสียงจะได้รับการออกแบบให้ติดตั้งใน แร็ คขนาด 19 นิ้ว[ 2 ] : 70–72 ผู้ผลิตมักผลิตเครื่องสังเคราะห์เสียงทั้งแบบตั้งโต๊ะและแบบติดตั้งในแร็ค และมักนำเสนอเวอร์ชันแป้นพิมพ์ในขนาดต่างๆ
ตัวอย่าง
เครื่องแซมplerสามารถบันทึกและแปลงเสียงเป็นดิจิทัล เก็บไว้ในหน่วยความจำเข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) และเล่นซ้ำได้ โดยทั่วไปแล้ว ผู้ใช้เครื่องแซมpler สามารถแก้ไขตัวอย่างและบันทึกไปยังฮาร์ดดิสก์ ใส่เอฟเฟ็กต์ และปรับแต่งเสียงด้วยเครื่องมือเดียวกับที่เครื่องสังเคราะห์เสียงแบบลบใช้ นอกจากนี้ยังอาจมีให้เลือกทั้งแบบแป้นพิมพ์หรือแบบติดตั้งบนแร็ค[ 2 ] : 74–8 เครื่องดนตรีที่สร้างเสียงผ่านการเล่นตัวอย่าง แต่ไม่มีความสามารถในการบันทึก เรียกว่า " ROMplers "
เครื่องแซมpler ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นเครื่องดนตรี MIDI ที่ใช้งานได้จริงอย่างรวดเร็วเท่ากับเครื่องสังเคราะห์เสียง เนื่องจากค่าใช้จ่ายด้านหน่วยความจำและพลังการประมวลผลในขณะนั้น[ 14 ] : 295 เครื่องแซมpler MIDI ราคาประหยัดเครื่องแรกคือEnsoniq Mirageซึ่งเปิดตัวในปี 1984 [ 14 ] : 304 โดยทั่วไปแล้ว เครื่องแซมpler MIDI มักมีข้อจำกัดที่หน้าจอแสดงผลมีขนาดเล็กเกินไปที่จะใช้ในการแก้ไขรูปคลื่นที่สุ่มตัวอย่าง แม้ว่าบางรุ่นจะสามารถเชื่อมต่อกับจอคอมพิวเตอร์ได้ก็ตาม[ 14 ] : 305
เครื่องดรัมแมชชีน
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องดรัมแมชชีนเป็นอุปกรณ์เล่นตัวอย่างเสียงที่เชี่ยวชาญด้านเสียงกลองและเครื่องเคาะจังหวะ โดยทั่วไปจะมีซีเควนเซอร์สำหรับสร้างแพทเทิร์นกลองและจัดเรียงให้เป็นเพลง มักจะมีเอาต์พุตเสียงหลายช่องเพื่อให้แต่ละเสียงหรือกลุ่มเสียงสามารถส่งไปยังเอาต์พุตแยกต่างหากได้ เสียงกลองแต่ละเสียงอาจเล่นได้จากเครื่องดนตรี MIDI อื่นหรือจากซีเควนเซอร์[ 2 ] : 84
เวิร์กสเตชันและเครื่องเรียงลำดับฮาร์ดแวร์

เทคโนโลยีซีเควนเซอร์มีมาก่อน MIDI ซีเควนเซอร์แบบอนาล็อกใช้ สัญญาณ CV/Gateเพื่อควบคุมซินเธไซเซอร์แบบอนาล็อกก่อน MIDI โดยทั่วไปแล้ว ซีเควนเซอร์ MIDI จะทำงานโดยใช้คุณสมบัติการขนส่งที่จำลองมาจากเครื่องเล่นเทปพวกมันสามารถบันทึกการแสดง MIDI และจัดเรียงเป็นแทร็กแต่ละแทร็กโดยใช้ รูปแบบ การบันทึกแบบหลายแทร็ก เวิร์กสเตชันดนตรีรวมคีย์บอร์ดควบคุมเข้ากับเครื่องกำเนิดเสียงภายในและซีเควนเซอร์ สิ่งเหล่านี้สามารถใช้สร้างการจัดเรียงที่สมบูรณ์และเล่นซ้ำโดยใช้เสียงภายในของตัวเองและทำหน้าที่เป็นสตูดิโอผลิตดนตรีแบบครบวงในตัว โดยทั่วไปแล้วจะมีคุณสมบัติการจัดเก็บและถ่ายโอนไฟล์[ 2 ] : 103–4
หน่วยเอฟเฟกต์
เอฟเฟ็กต์ บางยูนิตสามารถควบคุมจากระยะไกลผ่าน MIDI ได้ ตัวอย่างเช่นEventide H3000 Ultra-harmonizer อนุญาตให้ควบคุม MIDI ได้อย่างครอบคลุมจนสามารถเล่นเป็นซินเธไซเซอร์ได้[ 14 ] : 322 Drum Buddy ซึ่งเป็น เครื่องดรัมแมชชีนแบบเหยียบมีการเชื่อมต่อ MIDI เพื่อให้สามารถซิงโครไนซ์จังหวะกับแป้นเหยียบ looperหรือเอฟเฟ็กต์ตามเวลา เช่น ดีเลย์ได้
ข้อกำหนดทางเทคนิค

ข้อความ MIDI ประกอบด้วยไบต์ 8 บิต ที่ส่งด้วยความเร็ว 31,250 [ b ] (±1%) บอดโดยใช้การสื่อสารแบบอนุกรมอะซิงโครนัส 8-N-1 ดังที่อธิบายไว้ในรูป บิตแรกของแต่ละไบต์จะระบุว่าไบต์นั้นเป็น ไบต์ สถานะหรือ ไบต์ ข้อมูลและตามด้วยข้อมูลอีกเจ็ดบิต[ 2 ] : 13–14
การเชื่อมต่อ MIDI สามารถส่งสัญญาณได้ 16 ช่องสัญญาณอิสระ โดยมีหมายเลข 1–16 อุปกรณ์อาจรับฟังเฉพาะช่องสัญญาณที่กำหนดและละเว้นข้อความในช่องสัญญาณอื่น ( โหมด omni off ) หรืออาจรับฟังทุกช่องสัญญาณโดยไม่สนใจหมายเลขช่องสัญญาณ ( โหมด omni on )
อุปกรณ์แบบโพลีโฟนิกสามารถเล่นโน้ตได้หลายตัวพร้อมกัน จนกว่าจะถึงขีดจำกัดโพลีโฟนิกของอุปกรณ์ หรือโน้ตเหล่านั้นจะสิ้นสุดช่วงการลดทอนเสียงหรือ ได้รับคำสั่ง MIDI ปิดโน้ต อย่างชัดเจน ในทางกลับกัน อุปกรณ์แบบโมโนโฟนิกจะหยุดเล่นโน้ตก่อนหน้าเมื่อ มีคำสั่ง เปิดโน้ต ใหม่ เข้ามา
อุปกรณ์รับสัญญาณ บางตัว อาจถูกตั้งค่าเป็น โหมดomni ปิด/เปิดและmono/polyทั้งสี่แบบ[ 2 ] : 14–18
ข้อความ
ข้อความ MIDI คือคำสั่งที่ควบคุมบางส่วนของอุปกรณ์ที่รับ ข้อความ MIDI ประกอบด้วยไบต์สถานะ ซึ่งระบุประเภทของข้อความ ตามด้วยไบต์ข้อมูลสูงสุดสองไบต์ที่มีพารามิเตอร์[ 37 ]ข้อความ MIDI อาจเป็นข้อความช่องสัญญาณที่ส่งบนช่องสัญญาณเดียวจาก 16 ช่องสัญญาณ และได้รับการตรวจสอบโดยอุปกรณ์บนช่องสัญญาณนั้นเท่านั้น หรืออาจเป็นข้อความระบบที่อุปกรณ์ทั้งหมดได้รับ อุปกรณ์ที่รับแต่ละตัวจะละเว้นข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันของตน[ 67 ] : 384 มีข้อความห้าประเภท ได้แก่ เสียงช่องสัญญาณ โหมดช่องสัญญาณ ระบบทั่วไป ระบบเรียลไทม์ และระบบพิเศษ[ 103 ]
ข้อความเสียงแบบช่องสัญญาณจะส่งข้อมูลประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ผ่านช่องสัญญาณเดียว ตัวอย่างเช่น ข้อความ เปิดโน้ตซึ่งประกอบด้วยหมายเลขโน้ต MIDI ที่ระบุระดับเสียงของโน้ต ค่าความเร็วที่บ่งบอกถึงความแรงในการเล่นโน้ต และหมายเลขช่องสัญญาณ ข้อความ ปิดโน้ตที่จบโน้ต ข้อความเปลี่ยนโปรแกรมที่เปลี่ยนแพทช์ของอุปกรณ์ และข้อความเปลี่ยนการควบคุมที่อนุญาตให้ปรับพารามิเตอร์ของเครื่องดนตรี โน้ต MIDI มีหมายเลขตั้งแต่ 0 ถึง 127 กำหนดให้กับ C −1ถึง G 9โดยโน้ตกลาง C 4อยู่ที่หมายเลขโน้ต 60 ซึ่งขยายออกไปนอกช่วงเปียโน 88 โน้ตจาก A 0ถึง C 8และสอดคล้องกับช่วงความถี่ 8.175799 ถึง 12543.85 เฮิรตซ์[ c ]
ข้อความเฉพาะระบบ
ข้อความ System Exclusive ( SysEx ) ส่งข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันของซินเธไซเซอร์ แทนที่จะเป็นข้อมูลประสิทธิภาพ เช่น ค่าโน้ตและความดัง เนื่องจากสามารถรวมฟังก์ชันการทำงานที่นอกเหนือจากมาตรฐาน MIDI ได้ จึงเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้มาตรฐาน MIDI มีความยืดหยุ่นและใช้งานได้ยาวนาน ผู้ผลิตใช้ข้อความเหล่านี้เพื่อสร้างข้อความเฉพาะที่ควบคุมอุปกรณ์ของตนได้อย่างละเอียดกว่าข้อจำกัดของข้อความ MIDI มาตรฐาน[ 14 ] : 287
สมาคมผู้ผลิต MIDI ออกหมายเลขประจำตัวที่ไม่ซ้ำกันให้กับบริษัท MIDI [ 104 ]หมายเลขเหล่านี้จะถูกรวมอยู่ในข้อความ SysEx เพื่อให้แน่ใจว่าเฉพาะอุปกรณ์ที่ระบุเท่านั้นที่จะตอบสนองต่อข้อความ ในขณะที่อุปกรณ์อื่นๆ จะรู้ว่าต้องเพิกเฉยต่อข้อความนั้น เครื่องดนตรีหลายชนิดยังมีการตั้งค่า SysEx ID ด้วย ดังนั้นตัวควบคุมจึงสามารถระบุอุปกรณ์สองเครื่องที่มีรุ่นเดียวกันได้อย่างอิสระ[ 105 ]
ข้อความ Universal System Exclusive เป็นข้อความ SysEx ประเภทพิเศษสำหรับส่วนขยายของ MIDI ที่ไม่ใช่เฉพาะผู้ผลิตรายใดรายหนึ่ง[ 106 ]
แผนผังการดำเนินการ
โดยทั่วไป อุปกรณ์จะไม่ตอบสนองต่อข้อความทุกประเภทที่กำหนดโดยข้อกำหนด MIDI แผนภูมิการใช้งาน MIDI ได้รับการกำหนดมาตรฐานโดย MMA เพื่อให้ผู้ใช้สามารถดูความสามารถเฉพาะของเครื่องดนตรีและวิธีการตอบสนองต่อข้อความได้[ 2 ] : 231 โดยปกติแล้ว แผนภูมิการใช้งาน MIDI ที่มีข้อมูลครบถ้วนจะถูกเผยแพร่เป็นส่วนหนึ่งของเอกสารประกอบสำหรับอุปกรณ์ MIDI
ข้อกำหนดทางไฟฟ้า
อินเทอร์เฟซไฟฟ้าของ MIDI 1.0 ใช้ลูปกระแส ที่แยกอย่างสมบูรณ์ [ 102 ]ตามเส้นสีแดงและสีน้ำเงินในแผนผัง ต่อไปนี้ :

“DIN / TRS” ในแผนผังนี้แสดงว่าสามารถใช้ขั้วต่อ DIN [ d ]หรือขั้วต่อโทรศัพท์ TRS [ e ] ก็ได้ [ 107 ] [ 108 ]
ในการส่งลอจิก 0 และบิตเริ่มต้นUART ของผู้ส่ง [ f ]จะสร้างแรงดันต่ำ ส่งผลให้ กระแสไฟฟ้าไหล ประมาณ 5 มิลลิแอมป์[ 102 ]จากแหล่งจ่ายแรงดันสูงของผู้ส่ง[ g ]ซึ่งไหลไปทางขวาตามเส้นสีแดงผ่าน สายเคเบิล คู่บิดเกลียวหุ้มฉนวน[ h ]และเข้าสู่ตัวแยกสัญญาณแบบออปโตของผู้รับ กระแสไฟฟ้าออกจากตัวแยกสัญญาณแบบออปโตและไหลกลับไปทางซ้ายตามเส้นสีน้ำเงินเข้าสู่ UART ของผู้ส่ง ซึ่งรับกระแสไฟฟ้า[ i ]ตัวต้านทาน R1 และ R2 จำกัดกระแสไฟฟ้าและมีค่าเท่ากันเพื่อให้ความต้านทานสมดุลไดโอดใช้สำหรับป้องกัน[ 110 ]กระแสไฟฟ้านี้จะเปิดLEDและโฟโตทรานซิสเตอร์ ของตัวแยกสัญญาณแบบออปโต [ j ]ดังนั้น UART ของผู้รับจึงสามารถอ่านสัญญาณได้ด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทานดึงขึ้น R3 ไปยังแหล่งจ่ายแรงดันของผู้รับ แม้ว่าในข้อกำหนดเดิมจะระบุแรงดันไฟฟ้าไว้ที่ 5 โวลต์แต่ตัวรับและตัวส่งอาจใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
ในการส่งค่าลอจิก 1 ซึ่งเป็นบิตหยุด และในขณะที่ไม่ได้ใช้งาน UART ของผู้ส่ง จะสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงเท่ากับที่แหล่งจ่ายไฟจ่ายให้ ส่งผลให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงานในขณะที่ไม่ได้ใช้งาน
ส่วนขยาย
ความยืดหยุ่นและการใช้งานอย่างแพร่หลายของ MIDI นำไปสู่การปรับปรุงมาตรฐานหลายประการ ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในวัตถุประสงค์ที่นอกเหนือไปจากที่ตั้งใจไว้แต่เดิมได้
มิดไดมิดิทั่วไป

MIDI อนุญาตให้เลือกเสียงของเครื่องดนตรีผ่านข้อความเปลี่ยนโปรแกรม แต่ไม่มีการรับประกันว่าเครื่องดนตรีสองชิ้นใดจะมีเสียงเดียวกันที่ตำแหน่งโปรแกรมที่กำหนด[ 111 ]โปรแกรม #0 อาจเป็นเปียโนในเครื่องดนตรีหนึ่ง หรือฟลุตในอีกเครื่องดนตรีหนึ่ง มาตรฐาน General MIDI (GM) ถูกกำหนดขึ้นในปี 1991 และมีธนาคารเสียงมาตรฐานที่ช่วยให้ไฟล์ MIDI มาตรฐานที่สร้างขึ้นบนอุปกรณ์หนึ่งมีเสียงที่คล้ายกันเมื่อเล่นบนอีกอุปกรณ์หนึ่ง GM กำหนดธนาคารเสียง 128 เสียงที่จัดเรียงเป็น 16 ตระกูลของเครื่องดนตรีที่เกี่ยวข้องแปดชนิด และกำหนดหมายเลขโปรแกรมเฉพาะให้กับเครื่องดนตรีแต่ละชนิด[ 112 ]การเปลี่ยนโปรแกรมใดๆ จะเลือกเสียงเครื่องดนตรีเดียวกันบนเครื่องดนตรีที่เข้ากันได้กับ GM [ 113 ]เครื่องดนตรีประเภทเคาะจะอยู่บนช่องสัญญาณที่ 10 และค่าโน้ต MIDI เฉพาะจะถูกแมปกับเสียงเคาะแต่ละเสียง
มาตรฐานของ GM ช่วยขจัดความแตกต่างในการกำหนดหมายเลขโน้ต ผู้ผลิตบางรายมีความเห็นไม่ตรงกันว่าโน้ตหมายเลขใดควรใช้แทนโน้ตกลาง C แต่ GM กำหนดว่าโน้ตหมายเลข 69 เล่นเป็นA440ซึ่งทำให้โน้ตกลาง C ถูกกำหนดให้เป็นโน้ตหมายเลข 60 ในที่สุด
อุปกรณ์ที่สอดคล้องกับ GM ต้องมีโพลีโฟนี 24 โน้ต[ 114 ]อุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ GM ต้องตอบสนองต่อความเร็ว การสัมผัสหลัง และการดัดเสียง โดยตั้งค่าเป็นค่าเริ่มต้นที่ระบุไว้เมื่อเริ่มต้น และต้องรองรับหมายเลขตัวควบคุมบางอย่าง เช่น สำหรับแป้นเหยียบซัสเทนและหมายเลขพารามิเตอร์ที่ลงทะเบียน (RPN) [ 115 ]
GM เวอร์ชันที่เรียบง่ายกว่า เรียกว่าGM Liteใช้สำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังประมวลผลจำกัด[ 111 ] [ 116 ]
GS, XG และ GM2
ความคิดเห็นทั่วไปเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วว่าชุดเสียงเครื่องดนตรี 128 ชิ้นของ GM นั้นไม่ใหญ่พอ มาตรฐานทั่วไปของโรแลนด์ หรือRoland GSประกอบด้วยเสียง ชุดกลอง และเอฟเฟกต์เพิ่มเติม มี คำสั่ง เลือกธนาคารที่สามารถใช้เพื่อเข้าถึงสิ่งเหล่านี้ และใช้หมายเลขพารามิเตอร์ที่ไม่ลงทะเบียน MIDI (NRPN) เพื่อเข้าถึงคุณสมบัติใหม่เหล่านี้ มาตรฐาน Extended General MIDI ของยามาฮ่า หรือYamaha XGตามมาในปี 1994 XG ก็มีเสียง ชุดกลอง และเอฟเฟกต์เพิ่มเติมเช่นกัน แต่ใช้ตัวควบคุมมาตรฐานแทน NRPN สำหรับการแก้ไข และเพิ่มจำนวนเสียงพร้อมกันเป็น 32 เสียง มาตรฐานทั้งสองมีความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับข้อกำหนด GM แต่ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้[ 117 ]ไม่มีมาตรฐานใดได้รับการนำไปใช้เกินกว่าผู้สร้าง แต่ทั้งสองมาตรฐานได้รับการสนับสนุนโดยทั่วไปจากซอฟต์แวร์ดนตรี
บริษัทสมาชิกของ AMEI ของญี่ปุ่นได้พัฒนา ข้อกำหนด General MIDI Level 2ในปี 1999 GM2 ยังคงรักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับ GM แต่เพิ่มจำนวนเสียงโพลีโฟนีเป็น 32 เสียง กำหนดมาตรฐานหมายเลขตัวควบคุมหลายตัว เช่น สำหรับsostenutoและsoft pedal ( una corda ) RPN และ Universal System Exclusive Messages และรวมมาตรฐาน MIDI Tuning Standard ไว้ด้วย[ 118 ] GM2 เป็นพื้นฐานของกลไกการเลือกเครื่องดนตรีใน Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI) ซึ่งเป็น MIDI รูปแบบหนึ่งสำหรับอุปกรณ์พลังงานต่ำที่ช่วยให้จำนวนเสียงโพลีโฟนีของอุปกรณ์ปรับขนาดตามกำลังการประมวลผล[ 111 ]
มาตรฐานการปรับแต่ง
เครื่องสังเคราะห์เสียง MIDI ส่วนใหญ่ใช้การปรับจูนแบบเท่ากันมาตรฐานการปรับจูน MIDI (MTS) ซึ่งได้รับการรับรองในปี 1992 อนุญาตให้ใช้การปรับจูนแบบอื่นได้[ 119 ] MTS อนุญาตให้ ใช้การปรับ จูนแบบละเอียดที่สามารถโหลดได้จากธนาคารแพทช์ได้มากถึง 128 แพทช์ และอนุญาตให้ปรับระดับเสียงโน้ตแบบเรียลไทม์ได้[ 120 ]ผู้ผลิตไม่จำเป็นต้องสนับสนุนมาตรฐานนี้ และผู้ที่สนับสนุนก็ไม่จำเป็นต้องนำคุณสมบัติทั้งหมดของมาตรฐานนี้ไปใช้[ 119 ]
รหัสเวลา
ซีเควนเซอร์สามารถขับเคลื่อนระบบ MIDI ด้วยนาฬิกาภายใน ได้แต่เมื่อระบบมีซีเควนเซอร์หลายตัว พวกมันจะต้องซิงโครไนซ์กับนาฬิกาทั่วไป รหัสเวลา MIDI (MTC) ซึ่งพัฒนาโดยDigidesign [ 121 ]ใช้ข้อความ SysEx [ 122 ]ที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์ในการกำหนดเวลา และสามารถแปลงไปและกลับจากมาตรฐานรหัสเวลา SMPTE ได้ [ 14 ] : อินเทอร์เฟซ MIDI 288 ตัว เช่น MIDI Timepiece ของ Mark of the Unicorn สามารถแปลงรหัส SMPTE เป็น MTC ได้[ 123 ]ในขณะที่นาฬิกา MIDI ขึ้นอยู่กับจังหวะ รหัสเวลาจะขึ้นอยู่กับเฟรมและไม่ขึ้นอยู่กับจังหวะ MTC เช่นเดียวกับรหัสเวลา SMPTE ประกอบด้วยข้อมูลตำแหน่งและสามารถกู้คืนได้ในกรณีที่สัญญาณขาดหาย[ 124 ]
การควบคุมเครื่องจักร
MIDI Machine Control (MMC) ประกอบด้วยชุดคำสั่ง SysEx [ 125 ]ที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์บันทึกเสียงฮาร์ดแวร์ MMC ช่วยให้ซีเควนเซอร์สามารถส่ง คำสั่ง Start , StopและRecordไปยังเครื่องเล่นเทปหรือระบบบันทึกเสียงฮาร์ดดิสก์ที่เชื่อมต่ออยู่ และกรอไปข้างหน้าหรือย้อนกลับอุปกรณ์เพื่อเริ่มเล่นที่จุดเดียวกับซีเควนเซอร์ ไม่มีการซิงโครไนซ์ข้อมูลใดๆ แม้ว่าอุปกรณ์อาจซิงโครไนซ์ผ่าน MTC ก็ตาม[ 126 ]
แสดงการควบคุม

MIDI Show Control (MSC) คือชุดคำสั่ง SysEx สำหรับการจัดลำดับและการสั่ง การระยะไกล ของอุปกรณ์ควบคุมการแสดง เช่น ระบบแสง ระบบเล่นเพลงและเสียง และระบบควบคุมการเคลื่อนไหว[ 128 ]การใช้งานรวมถึงการผลิตบนเวที นิทรรศการในพิพิธภัณฑ์ ระบบควบคุมสตูดิโอบันทึกเสียง และเครื่องเล่นในสวนสนุก[ 127 ]
การประทับเวลา
วิธีแก้ปัญหาเรื่องจังหวะเวลาของ MIDI วิธีหนึ่งคือการทำเครื่องหมายเหตุการณ์ MIDI ด้วยเวลาที่จะเล่น ส่งข้อมูลล่วงหน้า และจัดเก็บไว้ในบัฟเฟอร์ในอุปกรณ์รับ การส่งข้อมูลล่วงหน้าจะช่วยลดโอกาสที่ส่วนที่มีการใช้งานมากจะทำให้ลิงก์การส่งข้อมูลรับไม่ไหว เมื่อจัดเก็บไว้ในตัวรับแล้ว ข้อมูลจะไม่ได้รับผลกระทบจากปัญหาเรื่องจังหวะเวลาที่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซ MIDI หรือ USB อีกต่อไป และสามารถเล่นได้อย่างแม่นยำสูง[ 129 ]การประทับเวลา MIDI จะใช้งานได้ก็ต่อเมื่อทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์รองรับเท่านั้น MTS ของ MOTU, AMT ของ eMagic และ Midex 8 ของ Steinberg มีการใช้งานที่ไม่เข้ากัน และผู้ใช้จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ผลิตโดยบริษัทเดียวกันจึงจะใช้งานได้[ 75 ]การประทับเวลาถูกสร้างขึ้นในอินเทอร์เฟซ FireWire MIDI [ 130 ] Mac OS X Core Audioและ Linux ALSA Sequencer
ตัวอย่างมาตรฐานการดัมพ์ข้อมูล
ความสามารถที่คาดไม่ถึงของข้อความ SysEx คือการนำไปใช้ในการขนส่งตัวอย่างเสียงระหว่างเครื่องดนตรี ซึ่งนำไปสู่การพัฒนามาตรฐานการดัมพ์ตัวอย่าง (SDS) ซึ่งกำหนดรูปแบบ SysEx ใหม่สำหรับการส่งตัวอย่าง[ 14 ] : 287 ต่อมา SDS ได้รับการเสริมด้วยคำสั่งคู่หนึ่งที่อนุญาตให้ส่งข้อมูลเกี่ยวกับจุดวนซ้ำของตัวอย่าง โดยไม่จำเป็นต้องส่งตัวอย่างทั้งหมด[ 131 ]
ไฟล์เสียงที่ดาวน์โหลดได้
ข้อกำหนด Downloadable Sounds (DLS) ซึ่งได้รับการอนุมัติในปี 1997 อนุญาตให้อุปกรณ์พกพาและการ์ดเสียง คอมพิวเตอร์ ขยายตารางคลื่นเสียงด้วยชุดเสียงที่ดาวน์โหลดได้[ 132 ]ข้อกำหนด DLS ระดับ 2 ตามมาในปี 2006 และกำหนดสถาปัตยกรรมซินเธไซเซอร์ที่เป็นมาตรฐาน มาตรฐาน Mobile DLS รวมธนาคาร DLS เข้ากับ SP-MIDI ในรูปแบบไฟล์ Mobile XMF ที่บรรจุอยู่ในตัว[ 133 ]
การแสดงออกโพลีโฟนิกของ MIDI
MIDI Polyphonic Expression (MPE) เป็นวิธีการที่ช่วยให้นักดนตรีสามารถควบคุมการดัดเสียงและการควบคุมการแสดงออกอื่นๆ ได้อย่างต่อเนื่องสำหรับโน้ตแต่ละตัว[ 134 ] MPE ทำงานโดยการกำหนดโน้ตแต่ละตัวให้กับช่อง MIDI ของตัวเอง เพื่อให้สามารถใช้ข้อความควบคุมกับโน้ตแต่ละตัวได้[ 135 ] [ 134 ]ข้อกำหนดดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ในเดือนพฤศจิกายน 2017 โดย AMEI และในเดือนมกราคม 2018 โดย MMA [ 136 ]เครื่องดนตรีเช่นContinuum Fingerboard , LinnStrument , ROLI Seaboard , Sensel Morph และEigenharpช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมระดับเสียง โทนเสียง และความแตกต่างเล็กน้อยอื่นๆ สำหรับโน้ตแต่ละตัวภายในคอร์ดได้[ 137 ]
การขนส่งฮาร์ดแวร์ทางเลือก
นอกเหนือจากการใช้ลูปกระแสไฟฟ้า 31.25 กิโลบิต/วินาที ผ่านขั้วต่อ DIN แล้ว ยังสามารถส่งข้อมูลเดียวกันผ่านตัวนำฮาร์ดแวร์อื่นๆ เช่นUSB , FireWireและEthernet ได้ อีก ด้วย
USB และ FireWire
สมาชิกของ USB-IF ในปี 1999 ได้พัฒนามาตรฐานสำหรับ MIDI ผ่าน USB ซึ่งก็คือ "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices" [ 138 ] MIDI ผ่าน USB ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากอินเทอร์เฟซอื่นๆ ที่เคยใช้สำหรับการเชื่อมต่อ MIDI ( การ์ด ISA , พอร์ตเกมฯลฯ) หายไปจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ระบบปฏิบัติการ Linux, Microsoft Windows, Macintosh OS X และ Apple iOS มี ไดรเวอร์ คลาสมาตรฐานเพื่อรองรับอุปกรณ์ที่ใช้ "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices"
Apple Computerพัฒนาอินเทอร์เฟซ FireWire ในช่วงทศวรรษ 1990 โดยเริ่มปรากฏใน กล้อง วิดีโอดิจิทัล (DV) ในช่วงปลายทศวรรษ และในรุ่น G3 Macintosh ในปี 1999 [ 139 ]ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้กับแอปพลิเคชันมัลติมีเดีย[ 130 ]แตกต่างจาก USB ตรงที่ FireWire ใช้ตัวควบคุมอัจฉริยะที่สามารถจัดการการส่งข้อมูลของตนเองได้โดยไม่ต้องอาศัยความสนใจจาก CPU หลัก[ 140 ]เช่นเดียวกับอุปกรณ์ MIDI มาตรฐาน อุปกรณ์ FireWire สามารถสื่อสารกันได้โดยไม่ต้องมีคอมพิวเตอร์อยู่ด้วย[ 141 ]
ขั้วต่อ XLR
เครื่องสังเคราะห์เสียง Octave-Plateau Voyetra-8เป็นการใช้งาน MIDI ในยุคแรกๆ โดยใช้ขั้วต่อ XLR3แทน ขั้วต่อ DIN 5 พินมันถูกวางจำหน่ายในช่วงก่อนยุค MIDI และต่อมาได้มีการปรับปรุงอินเทอร์เฟซ MIDI แต่ยังคงใช้ขั้วต่อ XLR อยู่[ 142 ]
พอร์ตอนุกรม พอร์ตขนาน และพอร์ตจอยสติ๊ก
เมื่อการตั้งค่าสตูดิโอแบบใช้คอมพิวเตอร์เป็นเรื่องปกติ อุปกรณ์ MIDI ที่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์ก็เริ่มมีวางจำหน่าย โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์เหล่านี้จะใช้ ขั้วต่อ mini-DIN 8 พินซึ่ง Apple ใช้สำหรับพอร์ตอนุกรมก่อนที่จะมีการเปิดตัว รุ่น G3 สีน้ำเงินและสีขาว อิน เทอร์เฟซ MIDI ที่ออกแบบมาเพื่อใช้เป็นศูนย์กลางของสตูดิโอ เช่นMark of the Unicorn MIDI Time Piece เป็นไปได้ด้วยโหมดการส่งข้อมูลที่รวดเร็วซึ่งสามารถใช้ประโยชน์จากความสามารถของพอร์ตอนุกรมเหล่านี้ในการทำงานที่ความเร็ว 20 เท่าของความเร็ว MIDI มาตรฐาน[ 2 ] : 62–3 [ 141 ]พอร์ต mini-DIN ถูกสร้างขึ้นในเครื่องดนตรี MIDI บางรุ่นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับคอมพิวเตอร์ได้[ 143 ] อุปกรณ์บางตัวเชื่อมต่อผ่าน พอร์ตขนาน DB-25ของพีซีหรือผ่านพอร์ตเกม DA-15ที่พบในซาวด์การ์ดพีซีหลายตัว[ 141 ]
เอ็มแลน
ยามาฮ่าได้เปิด ตัวโปรโตคอล mLANในปี 1999 โดยได้รับการคิดค้นให้เป็นเครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่นสำหรับเครื่องดนตรีโดยใช้ FireWire เป็นตัวนำ และได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งช่องสัญญาณ MIDI หลายช่องพร้อมกับเสียงดิจิทัลแบบหลายช่องสัญญาณ การถ่ายโอนไฟล์ข้อมูล และไทม์โค้ด[ 139 ] [ 140 ] mLAN ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ของยามาฮ่าหลายรายการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอนโซลผสมเสียงดิจิทัลและ ซินเธไซเซอร์ Motifและในผลิตภัณฑ์ของบริษัทอื่น เช่น PreSonus FIREstation และKorg Triton Studio [ 144 ] ไม่มีผลิตภัณฑ์ mLAN ใหม่ใด ๆ ออกวางจำหน่ายตั้งแต่ปี 2007
SCSI Musical Data Interchange
SCSI Musical Data Interchange (SMDI) เป็นวิธีการใช้SCSIในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างเครื่องแซมpler และคอมพิวเตอร์ SMDI มีพื้นฐานมาจาก SDS โดยใช้ SCSI แทน SDS ในการถ่ายโอนข้อมูลตัวอย่างระหว่างอุปกรณ์[ 145 ] SDMI ถูกใช้โดยเครื่องแซมpler และเครื่องบันทึกฮาร์ดดิสก์ บางรุ่น ในช่วงทศวรรษ 1990 (เช่นKurzweil K2000และPeavey SP Sample Playback Synthesizer [ 146 ] ) สำหรับการขนส่งตัวอย่างแบบสองทิศทางอย่างรวดเร็วไปยังฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์และไดรฟ์แม่เหล็กออปติคอล[ 147 ] [ 148 ]
อีเธอร์เน็ตและโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต
การใช้งาน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ของ MIDI ให้ความสามารถในการกำหนดเส้นทางเครือข่าย และช่องสัญญาณแบนด์วิดท์สูงที่ทางเลือกก่อนหน้านี้ของ MIDI เช่นZIPIตั้งใจจะนำมาใช้ การใช้งานที่เป็นกรรมสิทธิ์มีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ซึ่งบางส่วนใช้ สายเคเบิล ใยแก้วนำแสงในการส่งสัญญาณ[ 2 ] : 53–4 ข้อกำหนดแบบเปิด RTP-MIDIของInternet Engineering Task Forceได้รับการสนับสนุนจากอุตสาหกรรม Apple ได้สนับสนุนโปรโตคอลนี้ตั้งแต่Mac OS X 10.4 เป็นต้นไป และ มีไดรเวอร์ Windowsที่ใช้การใช้งานของ Apple สำหรับ Windows XP และเวอร์ชันที่ใหม่กว่า[ 149 ]
ไร้สาย
ระบบส่งสัญญาณ MIDI แบบไร้สายมีให้บริการมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 [ 2 ] : 44 เครื่องส่งสัญญาณที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์หลายเครื่องช่วยให้สามารถส่งสัญญาณ MIDI และOSC แบบไร้สาย ผ่านWi-FiและBluetoothได้[ 150 ]อุปกรณ์ iOS สามารถทำงานเป็นพื้นผิวควบคุม MIDI โดยใช้ Wi-Fi และ OSC ได้[ 151 ] สามารถใช้ วิทยุXBeeในการสร้างตัวรับส่งสัญญาณ MIDI แบบไร้สายเป็นโครงการ DIY ได้[ 152 ]อุปกรณ์ Android สามารถทำงานเป็นพื้นผิวควบคุม MIDI แบบเต็มรูปแบบโดยใช้โปรโตคอลต่างๆ ผ่านWi-FiและBluetoothได้[ 153 ]
MIDI 2.0
มาตรฐาน MIDI 2.0เปิดตัวเมื่อวันที่ 17 มกราคม 2020 ในงาน Winter NAMM Showที่เมืองอนาไฮม์ รัฐแคลิฟอร์เนีย ตัวแทนจากYamaha , ROLI , Microsoft, Googleและ MIDI Association ได้นำเสนอการอัปเดต[ 154 ]ซึ่งช่วยให้สามารถสื่อสารแบบสองทิศทางได้ในขณะที่ยังคงรักษาความเข้ากันได้กับเวอร์ชันก่อนหน้า[ 155 ]
การวิจัยเกี่ยวกับโปรโตคอล MIDI ใหม่เริ่มต้นในปี 2548 [ 156 ] [ 157 ] [ 158 ]อุปกรณ์ต้นแบบที่แสดงการเชื่อมต่อแบบมีสายและไร้สายได้ถูกนำเสนอเป็นการส่วนตัวในงาน NAMM [ 157 ]นโยบายการออกใบอนุญาตและการรับรองผลิตภัณฑ์ได้รับการพัฒนาแล้ว[ 159 ]แม้ว่าจะยังไม่มีการประกาศวันวางจำหน่ายที่คาดการณ์ไว้[ 160 ]เลเยอร์ทางกายภาพและเลเยอร์การขนส่งที่เสนอประกอบด้วย โปรโตคอลที่ใช้ Ethernetเช่นRTP MIDIและAudio Video Bridging / Time-Sensitive Networking [ 161 ] รวมถึง การขนส่งที่ใช้ User Datagram Protocol (UDP) [ 158 ]
AMEI และ MMA ประกาศว่าจะมีการเผยแพร่ข้อกำหนดที่สมบูรณ์หลังจากการทดสอบการทำงานร่วมกันของการใช้งานต้นแบบจากผู้ผลิตรายใหญ่ เช่น Google, Yamaha, Steinberg , Roland , Ableton , Native Instrumentsและ ROLI เป็นต้น[ 162 ] [ 163 ] [ 164 ]ในเดือนมกราคม 2020 Roland ได้ประกาศเปิดตัวคีย์บอร์ดควบคุม A-88mkII ที่รองรับ MIDI 2.0 [ 165 ] MIDI 2.0 ประกอบด้วยข้อกำหนด MIDI Capability Inquiry สำหรับการแลกเปลี่ยนคุณสมบัติและโปรไฟล์ และรูปแบบ Universal MIDI Packet ใหม่สำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง ซึ่งรองรับทั้งข้อความเสียง MIDI 1.0 และ MIDI 2.0
อุปกรณ์บางชนิดที่ใช้ MIDI 1.0 สามารถ "ปรับปรุง" ให้ใช้งานคุณสมบัติบางอย่างของ MIDI 2.0 ได้ นับตั้งแต่สมาคมผู้ผลิต MIDI (MIDI Manufacturers Association) เปิดตัวการอัปเดตใหม่เมื่อต้นเดือนมกราคม 2020 รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการอัปเดตใหม่นี้ยังไม่ปรากฏออกมา ณ ปี 2021 มีส่วนประกอบของ MIDI อยู่ 5 ส่วน ได้แก่ M2-100-U v1.0 ภาพรวมข้อกำหนด MIDI 2.0, M2-101-UM v1.1 ข้อกำหนด MIDI-CI, M2-102-U v1.0 กฎทั่วไปสำหรับโปรไฟล์ MIDI-CI, M2-103-UM v1.0 กฎทั่วไปสำหรับ MIDI-CI PE และ M2-104-UM v1.0 UMP และข้อกำหนดโปรโตคอล MIDI 2.0 ข้อกำหนดอื่นๆ เกี่ยวกับ MIDI 2.0 ได้แก่ การอนุญาตให้ใช้ตัวควบคุม 32,000 ตัว และการปรับปรุงช่วงโน้ตที่กว้างขึ้น การปรับปรุงเหล่านี้ทำได้ดียิ่งขึ้นผ่านการแลกเปลี่ยนคุณสมบัติ[ 166 ]ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2566 ได้มีการเผยแพร่ข้อกำหนด MIDI 2.0 ที่ได้รับการปรับปรุงและใหม่ ซึ่งประกอบด้วย M2-100-U ภาพรวมข้อกำหนด MIDI 2.0 เวอร์ชัน 1.1, M2-101-UM การสอบถามความสามารถ MIDI (MIDI-CI) เวอร์ชัน 1.2, M2-102-U กฎทั่วไปสำหรับโปรไฟล์ MIDI-CI เวอร์ชัน 1.1, M2-104-UM รูปแบบแพ็กเก็ต MIDI สากล (UMP) และโปรโตคอล MIDI 2.0 เวอร์ชัน 1.1 และ M2-116-U ไฟล์คลิป MIDI (SMF2) เวอร์ชัน 1.0 [ 167 ]
ดูเพิ่มเติม
- สัญกรณ์ ABC
- เปียโนดิจิทัล
- โมดูลกลองอิเล็กทรอนิกส์
- กีตาร์ซินเธไซเซอร์
- รายชื่อซอฟต์แวร์ดนตรี
- แบบจำลอง MIDI
- มิวสิคเอ็กซ์เอ็มแอล
- ภาษามาโครดนตรี
- ซาวด์ฟอนต์
- รูปแบบแอปพลิเคชันมือถือเพลงสังเคราะห์
หมายเหตุ
- มาตรฐาน MIDIอนุญาตให้เลือกโปรแกรมได้ 128 โปรแกรม แต่บางอุปกรณ์สามารถเพิ่มจำนวนโปรแกรมได้มากกว่านั้น โดยการจัดเรียงแพทช์เป็นกลุ่มๆ ละ 128 โปรแกรม และรวมข้อความเปลี่ยนโปรแกรมเข้ากับข้อความเลือกกลุ่ม
- ^ อัตรา 31,250 บอดถูกใช้เนื่องจากเป็นการหารลงตัวของ 1 MHz [ 14 ] : 286 ซึ่งเป็นตัวหารร่วมของ อัตรานาฬิกาสูงสุดของไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นแรกส่วน
- ^สมมติว่าใช้ระบบเสียงแบบเท่ากันและ 440 Hz A 4
- ^ข้อกำหนด MIDI 1.0 ดั้งเดิมกำหนดให้ใช้ DIN-5 ขาจ่ายกระแสหรือขาร้อน ("H" ในแผนผังนี้) ตรงกับขาที่ 4 ของ DIN 5 ขา ขาดูดกระแสหรือขาเย็น ("C" ในแผนผังนี้) ตรงกับขาที่ 5 ของ DIN นั้น ขาชีลด์ ("S" ในแผนผังนี้) ตรงกับขาที่ 2 ของ DIN นั้น
- ^ขั้วต่อโทรศัพท์ TRS มีสามรูปแบบ ได้แก่ Type A , Type Bและ TS (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Type Cหรือ Non-TRS ) Type Aกลายเป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน MIDI ในปี 2018 การกำหนดขาของ Type Aคือ: แหล่งจ่ายกระแสหรือขาร้อน ("H" ในแผนผัง) คือวงแหวนของ TRS, ตัวรับสัญญาณกระแสหรือขาเย็น ("C" ในแผนผัง) คือปลายของ TRS และฉนวน ("S" ในแผนผัง) คือปลอกของ TRS
- ^ตัวรับ/ส่งสัญญาณแบบอะซิงโครนัสสากล ( UART ) คือฮาร์ดแวร์ที่ขนส่งไบต์ระหว่างอุปกรณ์ดิจิทัล เมื่อ MIDI เพิ่งเริ่มใช้ใหม่ๆ เครื่องสังเคราะห์เสียงส่วนใหญ่ใช้ชิป UART ภายนอกแบบแยกส่วน เช่น 8250หรือ 16550 UARTแต่ปัจจุบัน UART ได้ย้ายไปอยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์แล้ว [ 109 ]
- ^โดยทั่วไป MIDI ใช้แหล่งจ่ายไฟ +5 โวลต์ ซึ่งในกรณีนี้ค่าความต้านทานจะเป็น R1=R2=R4=220 Ωและ R3=280 Ω อย่างไรก็ตาม สามารถเปลี่ยนค่าความต้านทานเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่ใกล้เคียงกันได้กับแหล่งจ่ายไฟแรงดันอื่นๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ 3.3 โวลต์)
- ข้อกำหนด MIDI ระบุให้มี "สาย" กราวด์และฉนวนหุ้มแบบถักหรือฟอยล์ที่เชื่อมต่อกับขา Shield เพื่อป้องกันตัวนำสัญญาณสองตัวบนขา Hot และ Cold แม้ว่าสาย MIDI ควรเชื่อมต่อขา Shield และฉนวนหุ้มแบบถักหรือฟอยล์เข้ากับกราวด์ของตัวเครื่อง แต่ควรทำเช่นนั้นเฉพาะที่พอร์ต MIDI Out เท่านั้น พอร์ต MIDI In ควรปล่อยให้ขา Shield ไม่เชื่อมต่อและแยกออกจากกัน ผู้ผลิตอุปกรณ์ MIDI รายใหญ่บางรายใช้ซ็อกเก็ต DIN 5 ขาแบบดัดแปลงสำหรับ MIDI In เท่านั้น โดยจงใจละเว้นตัวนำโลหะที่ตำแหน่งขา 1, 2 และ 3 เพื่อให้ได้การแยกแรงดันไฟฟ้าสูงสุด
- ^ โดยทั่วไปแล้ว การใช้ ทรานซิสเตอร์ NPNหรือ nMOS ใน การรับ กระแส จะง่ายกว่าการใช้ทรานซิสเตอร์ PNPหรือ pMOS ใน การจ่ายกระแส เนื่องจากความคล่องตัวของอิเล็กตรอนดีกว่าความคล่องตัวของโฮล
- ^การออกแบบอ้างอิงดั้งเดิมของ MIDI ใช้ Sharp PC900 ที่ล้าสมัย แต่การออกแบบสมัยใหม่มักใช้ 6N138 [ 109 ]ตัวแยกแสงแบบออปโตจะให้การแยกทางไฟฟ้าดังนั้นจึงไม่มีเส้นทางนำไฟฟ้าระหว่างอุปกรณ์ MIDI ทั้งสอง อุปกรณ์ MIDI ที่ออกแบบอย่างเหมาะสมจึงค่อนข้างทนทานต่อกราวด์ลูปและการรบกวนที่คล้ายกัน
ลิงก์ภายนอก
- สมาคม MIDI เก็บถาวรไว้เมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2018 ที่Wayback Machine
- คุณสามารถดาวน์โหลดข้อมูลจำเพาะ MIDI ภาษาอังกฤษที่เก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2016 ได้ที่Wayback Machineของสมาคมผู้ผลิต MIDI
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ มิดได
อิน เท อ ร์ เฟ ซดิจิทัล สำหรับ เครื่องดนตรี ( MIDI ) เป็น มาตรฐานทางเทคนิค ของอเมริกา-ญี่ปุ่น ที่อธิบายถึง โปรโตคอล การสื่อสาร อินเท อ ร์ เฟซดิจิทัล และ ตัวเชื่อมต่อไฟฟ้า...
ประวัติศาสตร์
ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ยังไม่มีวิธี การมาตรฐาน ในการซิงโครไนซ์ เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ ที่ผลิตโดยบริษัทต่างๆ [ 5 ] ผู้ผลิตแต่ละรายมีมาตรฐานเฉพาะของตนเองในการซิงโครไนซ์เครื่องดนตรี เช่น CV/gate , DIN sync และ Digital Control Bus (DCB) [ 6 ] อิคุทาโร คาเคฮาชิ...
ผลกระทบ
เดิมที MIDI ได้รับความนิยมเฉพาะในกลุ่มนักดนตรีมืออาชีพและ โปรดิวเซอร์เพลง ที่ต้องการใช้เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์ในการผลิต เพลงยอดนิยม มาตรฐานนี้ทำให้เครื่องดนตรีต่าง ๆ สามารถสื่อสารกันและกับคอมพิวเตอร์ได้...
การควบคุมเครื่องมือ
MIDI ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อให้เครื่องดนตรีอิเล็กทรอนิกส์หรือดิจิทัลสามารถสื่อสารกันได้ และเพื่อให้เครื่องดนตรีหนึ่งสามารถควบคุมอีกเครื่องดนตรีหนึ่งได้ ตัวอย่างเช่น ซีเควนเซอร์ที่เข้ากันได้กับ MIDI สามารถกระตุ้นจังหวะที่สร้างโดย โมดูลเสียง กลองได้...