Vad är MIDI?

MIDI som är akrynom för Musical Instrument Digital Interface, vilket ungefär kan omformuleras på svenska till musikinstruments digitala gränssnitt. Detta är idag det digitala språk som är världsstandard för kommunikation mellan musikinstrument. MIDI används dock inte bara inom musikbranschen. Exempel på annan användning kan läsas under ”Andra tillämpningar” nedan.

Det är viktigt att veta att MIDI inte är ett ljud i sig utan endast ett digitalt språk för att beskriva och styra ett ljud t.ex. mellan syntar, sequensers och samplers.

Uppbyggnad & funktion

Anslutningar

Midiportar består alltid av 5-poliga DIN-kontakter (honor) och kablarna är hankontakter i varje ände. Dock så används endast tre poler, två för signal och en för jord. Det finns tre standardiserade typer av midianslutningar:

• MIDI IN - mottagning av information från enhet.
• MIDI OUT - sändning av information till andra enheter.
• MIDI THRU - vidaresändning av samma information som kommer in på MIDI IN.

Kommunikationen

Som tidigare nämndes är kommunikationen digital. MIDI skickas seriellt, dvs ettor och nollor efter varandra med en standardhastighet på 31 250 Baud ( 1 Baud = 1 bit/s). Varje informationspaket skickas med 3 byte (1 byte = 8 bitar) plus en start- och en stopp-bit för varje byte. De olika delpaketens (8-bitarstalen) innehåll beskriver olika saker. Vi kan ta ett exempel om vi trycker ned en tangent på klaviaturen hos en synt:

• Delpaket 1 berättar att en tangent tryckts ned samt vilken MIDI-kanal synten ska sända på.
• Delpaket 2 talar om vilken tangent som tryckts ned tex ettstrukna D, dvs 00111110 ( ettstrukna C brukar som standard vara tangent 60)
• Delpaket 3 beskriver hur starkt anslaget var. Egentligen hur snabbt tangenten tryckts ned.

Ovanstående kommando kallas NOTE-ON. Det finns en uppsjö av kommandon som jag inte närmare går in på här. Några andra vanliga är: NOTE-OFF, PROGRAM-CHANGE, AFTERTOUCH, CONTROLLERS, PITCH-BEND, START, STOP, CONTINUE, MIDI-TIME-CODE etc. MIDI-protokollet är som tidigare nämnts standardiserat världen över, dock så finns det företag som gjort sina egna varianter på kommunikationsprotokollet GM (General MIDI) tex GS (Roland) och XG (Yamaha). Nedan beskrivs några vanliga MIDI-applikationer.

Synthesizer

Synthesizer kallas i vardagligt tal för synt. Synthesizern ses oftast som ett klaviaturinstrument som kan generera (syntetisera) olika typer av ljud. Men det finns även enheter utan klaviatur samt samplingssyntar som endast hämtar verkligt inspelade ljud.

Analogsynten

De första syntarna var analoga. Ljuden skapas i spänningsstyrda tongeneratorer (VCO) som alstrar någon typ av vågform som sedan behandlas i spänningsstyrda filter (VCF). Denna metod för att skapa ett ljud kallas för subtraktiv syntes eftersom att man tar bort vissa egenskaper hos den alstrade vågformen för att få ett önskat grundljud. Man brukar tala om ADSR i sammanhanget vilket skall göra ljudet mer realistiskt. ADSR är akrynom för Atack, Decay, Sustain and Release.

• Attack - Anger tiden det tar för ljudet att komma till rätt styrka efter nedtryckning av en tangent.
• Decay - Är tiden för att ljudet klingar till en viss styrka.
• Sustain - Är den nivå som Decay sjunker till.
• Release - Är tiden det tar tills tonen dör efter det att tangenten släppts.

Men för att få en mer musikalisk och livfull karaktär moduleras ljudet med en lågfrekvens generator ( LFO) som ger variationer både med nivå och frekvens.

Digitalsynten

Digitalsynten använder digitalt styrda tongeneratorer (DCO) vilket ger säkrare värden till tongeneratorn, varför denna blir mer stabil. Digitalsynten arbetar tvärtemot den analoga dvs. den använder additiv syntes vilket innebär att man bygger upp ett ljud med grundton, övertoner samt moduleringar. I och med denna produkt kunde musikerna åstadkomma väldigt komplexa och realistiska ljud.

Monofonisk/Polyfonisk synt

En monofonisk synt klarar endast att spela en ton åt gången. Motsatsen är en polyfonisk synt. Den sistnämnda kan alltså spela flera toner samtidigt, dvs ackord.

Multitimbral synt

Den multitimbrala synten kan spela flera olika ljud samtidigt på olika MIDI-kanaler. Man kan säga att en sådan synt kan arbeta som flera separata syntar. Där är det antalet röster (voices) som bestämmer hur många toner som kan spelas samtidigt. Om en multitimbal synt har 16 röster kan den spela 16 olika ljud samtidigt med då endast med en ton per ljud. Om man vill att samma synt skall kunna spela 4 toner samtidigt per ljudtyp kan den endast alstra fyra olika ljudtyper osv.

Sequencer

Bara av ordet sequencer kan man kanske ana vad det handlar om. Ordet Sequence (eng.) har betydelsen sekvens på svenska vilket alltså har att göra med händelser beroende av tiden. Man kan likna en sequencer med en bandspelare. Det är dock väldigt viktigt att komma ihåg att det inte handlar om inspelning av något ljud utan endast registrering av MIDI-information.

När man spelar upp informationen från en sequencer utför de anslutna enheterna efter MIDI-kanal de kommandon som finns registrerade i Sequencern. Sequencern i sig kan antingen vara en egen enhet eller, som idag är vanligt, en programvara i en dator med ett MIDI-gränsnitt. Det finns idag en stor mängd programvaror för MIDI-bearbetning, några exempel är Logic, Cubase och Reason.

En sequencer har spår (tracks) där varje spår innehåller information om ett enskilt ljud, men också vilken midikanal ljudet skall skickas på. Man kan ofta rita in ton för ton eller spela in från en klaviatur, men kom ihåg att det bara är MIDI-informationen som sparas. Vidare kan man redigera och ändra den sparade datan. Man kan t.ex. kvantisera (quantize) vilket lätt kan rätta till ojämnheter i spelet. Genom att dela upp tidsaxeln i fasta delsteg förflyttas tonerna till det närmaste delsteget. Om denna process överdrivs kan det dock ge ett platt och omusikaliskt intryck. Man kan också lätt ändra hårdheten i anslagen, tempot utan ändring av tonhöjd, klippa och klistra samt omtransponera mm.

Man inser att det finns stora möjligheter och användningsområden med MIDI-tekniken. Det som har blivit mer och mer populärt idag är att använda verkliga sampels (inspelade ljudsnuttar i detta fall) istället för genererade ljud för att få musiken att låta som den spelas av riktiga musiker med reella instrument.

Sampler

En sampler är en synt som istället för ljudgenerering innehar ett bibliotek av digitalt inspelade ljudsnuttar (eng. samples). Ordet samples i detta sammanhang skall inte förväxlas med de individuella sample-värden som erhålls hos en digital signal. Man kan alltså själv spela in ljudsnuttar och lägga till i samplerns ljudbibliotek.

Ljuden lagras på ett sekundärminne (hårddisk) och kan sedan bearbetas vid uppspelning. Under uppspelningen läggs data (ljudfilerna) först in i ett sekundärminne (RAM/RWM) för att få upp läshastigheten. Med bearbetningen kan ljuden kortas eller förlängas och tonhöjden kan ändras (pitch). Man kan också återupprepa ett ljud (loop). För att man skall kunna hämta ljuden behövs en s.k. trigger. Det kan vara en slagkänslig platta, klaviatur eller en sequencer. Idag är det t.ex. vanligt förekommande med digitala trumset med den förstnämnda triggern.

Andra tillämpningar

MIDI-protokollet har även funnits mycket användbart för tidsmässig synkronisering av ljudkort, bandspelare, datorer och ljusutrustning mm. Man kan använda en midicontroller som styrenhet för en hel kedja av MIDI-enheter. Enheterna måste då vara utrustade med tidkoderna MTC (MIDI Time Code) eller SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers). Detta ger möjlighet att styra flera olika enheter så att de ligger i fas med varandra t.ex. musik, video och ljus.

Inom ljusbranschen används även ibland MIDI för att överföra inställningar på knappar och reglage etc. Man kan sedan lagra den informationen i en sequencer så att en ljuskörning kan spelas upp med förinspelad musik. Man kan också utnyttja en sampler med t.ex. åskljud så att när man blixtrar med ljusbordet synkroniseras även åskljudet eller vice versa.

/Johannes Larsson