Midi را بهتر بشناسیم

[SHeRvin]

MIDI را بهتر بشناسیم


MIDI استانداردی است که برای تبادل اطلاعات میان سازهای دیجیتال با یکدیگر و کامپیوتر تدوین شده است و شاید اغراق نباشد اگر بگوییم بدون استفاده از این پروتکل امکان استفاده بهینه از سازهای دیجیتال وجود ندارد. در این نوشته سعی می کنیم برخی از اصطلاحات و موضوعات مرتبط با این استاندارد صنعتی را برای شما تشریح کنیم.

MIDI چیست؟

Musical Instrument Digital Interface، رابطی است سخت افزاری ، نرم افزاری برای صحبت کردن نرم افزارهای موسیقی و دستگاههای موسیقی دیجیتال با یکدیگر. در واقع همانگونه که یک نوازنده موسیقی با نگاه کردن به نت موسیقی از روی علائم تشخیص می دهد کدام نتها را با چه حسی باید اجرا کند (که در واقع پیام آهنگساز را متوجه می شود)، لازم است زبان مشترکی وجود داشته باشد تا وسایل دیجتال موسیقی نیز بتوانند با یکدیگر در زمینه موسیقی تبادل اطلاعات کنند.

هر نت موسیقی برای خود می تواند یک فایل کامپیوتری حاوی پیام ها و اطلاعات MIDI داشته باشد که شما می توانید با اجرای آن روی کامپیوتر یا یک سینتی سایزر، موسیقی ای که آن نت مشخص می کند را بشنوید.

دقت کنید همانطور که شما با دیدن یک نت سیاه مثلآ دو (C) و تمپوی موسیقی تشخیص می دهید کدام کلید روی پیانو را به چه نحو بنوازید، تبادل اطلاعات از طریق MIDI نیز به همین صورت است؛ یعنی فرستنده اطلاعات لازم مانند شماره نت، مدت زمان کشش، شدت صدا و ... را بصورت اطلاعات دیجیتال (که حجم بسیار کمی - مثلآ چند بایت - دارند) به گیرنده ارسال می کند و گیرنده از این طریق نت مورد نظر را با یکی از مجموعه بانک های صوتی که در اختیار دارد اجرا می کند. بنابراین در این تبادل اطلاعات هیچ گونه سیگنال صوتی آنالوگ منتقل نمی شود.

MIDI چگونه کار می کند؟
سناریو اصلی کار همان است که در پاراگراف قبل توضیح دادیم، در اینجا کمی بیشتر موضوع را بررسی می کنیم.

فرستنده - که می تواند یک کامپیوتر یا سازی که حالت Master را دارد، باشد - می خواهد بر روی یک دستگاه موسیقی دیجیتال - که می تواند یک کیبرد یا ماشین درام باشد - قطعه ای را اجرا کند. این قطعه موسیقی بدون شک از تعدادی نت موسیقی با نوانس های خاص تشکیل شده است که لازم است در زمانهای مشخص اجرا شوند.

همانطور که می دانید در دنیای دیجیتال اطلاعات بصورت بیت های صفر و یک ارسال می شوند. ارسال اطلاعات در MIDI ذاتآ بصورت سریال است هر چند ممکن است فرستنده و گیرنده آنها را اینگونه تشخیص ندهند. در واقع برای دستور اجرای هر نت تعداد زیادی از بیت های صفر و یک به سمت گیرنده از طریق کابل MIDI ارسال می شود.

هر مجموعه از این بیت ها عملکرد خاصی را از گیرنده انتظار دارند، برخی مشخص می کنند کدام نت باید اجرا شود، برخی شدت صدا را مشخص می کنند و ...

بیت ها با سرعت بسیار بالا (حدود 31,000 عدد بیت در ثانیه در حالت استاندارد) تبادل می شوند و هر 10 عدد از آنها مشخص کننده یک پیام یا Message خاص هستند. البته نباید شبهه ای بوجود بیاید! هر Message همان 8 بیت یا یک بایت است که در حالت ارسال سریال یک بیت آغازین (Start Bit) و یک بیت پایانی (Stop Bit) به آن افزوده می شود.

Message ها انواع مختلف دارند که قبلآ به آنها اشاره شد، نوع نت را مشخص می کنند، زمان و طول مدت اجرا را مشخص می کنند، نوع صدا را مشخص می کنند یعنی اینکه پیانو باشد یا فلوت و ...

موضوع کمی پیچیده تر است
برای اجرای یک قطعه که حاوی چندین ساز است و هر ساز ممکن است چند نت را همزمان اجرا کند و اینکه ممکن است قطعه را بیش از یک دستگاه موسیقی دیجیتال بخواهند اجرا کنند و ... موضوع به این سادگی ها نیست. درواقع با موجودیتی بنام Message نمی توان به تنهایی چنین انتظاری را از این پروتکل داشت.

MIDI Channels
از مهمترین ویژگیهای MIDI آن است که می تواند در آن واحد پیامهای مختلفی را به سازهای مختلف و یا به یک واحد صوتی ارسال کند. از آنجایی که ذات این استاندارد تبادل اطلاعات بصورت سریال است، تمامی سازهایی که در زنجیره ارتباطی MIDI قرار دارند همه اطلاعات را دریافت می کنند، بنابراین تنها لازم است که هر یک تشخیص دهند که کدام بسته اطلاعاتی به آنها تعلق دارد تا به آن واکنش لازم را نشان دهند.

بنابراین برای هر بسته اطلاعاتی کوچک (Message) مشخصه ای بنام کانال قرار داده می شود و هر دستگاه موسیقی دیجیتال نیز تنظیم می شود که به کدام کانال یا کانالها پاسخ دهد. مشاهده می کنید که با این روش شما می توانید از یک کامپیوتر بیش از یک ساز را کنترل کنید، کافی است آنها را بصورت سری از طریق رابط MIDI به یکدیگر متصل کنید. استانداردهای اولیه MIDI تعداد 16 کانال را پشتیبانی می کردند.

ناگفته نماد که برخی از Message ها هستند که کانال مشخصی ندارند، اینگونه از پیام ها در واقع به تمامی دستگاههای دیجیتالی که در مجموعه به هم متصل MIDI قرار دارد تعلق دارند. بعنوان مثال پیام هایی که حاوی اطلاعات کوک هستند یا پیامی که حاوی اطلاعات کاهش یا افزایش کل حجم صوتی است