MIDI-интерфейс: краткая история

Массовое увлечение музыкантов-экспериментаторов различными электронными устройствами обработки и синтеза звуковых сигналов, начавшееся еще в середине 60-х годов, привело к появлению целого класса принципиально новых музыкальных инструментов — синтезаторов. Помимо получения самых разнообразных звуков — как похожих на традиционные акустические инструменты, так и не имеющих каких-либо естественных аналогов, — устройство синтезаторов позволяло управлять их работой не только с клавиатуры, но и при помощи специальных программ, записанных в электронной памяти. Таким образом, исполнять отдельные партии и даже целые музыкальные произведения стало возможным без участия музыканта — по заранее составленной электронной партитуре. Кроме того, возможность управления звукоизвлечением посредством электрических сигналов позволило исполнять одну и ту же партию одновременно на нескольких синтезаторах, комбинируя их звучание. Одним из первых музыкантов, использовавшим подобную технологию в студийной и концертной работе еще в начале 70-х годов, был Джо Завинул (Joe Zawinul), основатель известной группы Weather Report.

Однако на практике объединить нескольких инструментов в единый комплекс в то время было не так-то просто. Некоторые фирмы (например, Roland) пытались решить эту проблему, оснащая свое оборудование унифицированным блоком синхронизации, что давало возможность одновременно управлять пуском/стопом и темпом воспроизведения записанных в памяти каждого из инструментов партий. Поскольку подобные интерфейсы не были стандартизованы, совместное использование устройств различных фирм-производителей в большинстве случаев вообще не представлялось возможным.

В сложившейся ситуации назрела необходимость унификации способа обмена информацией между различным музыкальным и звукозаписывающим оборудованием. Идея единого стандарта, позднее получившего название MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс для музыкальных инструментов), возникла в начале 80-х годов у Дэйва Смита (Dave Smith), возглавлявшего в то время компанию Sequential Circuits. Спецификация MIDI включает в себя описание стандартного протокола (набора команд, формата тайм-кода и пр.) и набор требований к конструкции физического интерфейса.

Согласно спецификации, подключение производится по схеме «токовая петля», все устройства должны иметь гальваническую развязку. Передача данных осуществляется последовательно со скоростью 31 250 бод. Физический интерфейс оснащается тремя разъемами — MIDI In, MIDI Out и MIDI Thru (на последний пересылаются копии сообщений, поступающих на MIDI In). Иерархия подключения предусматривает наличие одного управляющего (master) и одного или нескольких подчиненных (slave) устройств.

Для передачи команд на логическом уровне предусмотрено 16 независимых и равноправных логических каналов. Каждое из подчиненных устройств может быть настроено на обработку команд, передаваемых либо по всем каналам, либо только по какому-либо одному каналу.

В настоящее время стандарт MIDI поддерживают практически все производители электронных музыкальных инструментов и вспомогательного оборудования.

В процессе развития электронных музыкальных инструментов первоначальная спецификация стандарта MIDI неоднократно дополнялась. Первым серьезным изменением стало принятие стандарта General MIDI, установившего соответствие тембров определенных инструментов 128 номерам патчей и «постоянную прописку» ударных инструментов на 10-м логическом канале. Это гарантировало корректное звучание MIDI-файлов на всех звуковых модулях и синтезаторах, поддерживающих General MIDI. Через некоторое время по инициативе Roland был внедрен стандарт GS, узаконивший команды переключения звуковых банков и логические контроллеры управления глубиной эффектов хоруса и реверберации. И наконец, в начале 90-х годов Yamaha внесла свои дополнения, которые были оформлены как еще один стандарт — XG.