Rys. 1 Struktura pojedynczego bajtu Rys. 2 Struktura kodu MIDI

System MIDI
Strona 1 z 6
Informacje ogólne oraz struktura kodu
Warstwa fizyczna ł cza
Rodzaje komunikatów wyst puj cych w systemie MIDI
Rodzaje poł cze za pomoc standartu MIDI
Rejestracja i odtwarzanie kodu MIDI za pomoc sekwencera
Nietypowe sterowniki MIDI
Synchronizacja za pomoc MIDI
Metody wykrywania cz stotliwo ci podstawowej
Informacje ogólne oraz struktura kodu
MIDI - Musical Instrument Digital Interface powstał w 1983 roku.
Interfejs MIDI jest poł czeniem asynchronicznym dwukierunkowy, którego pr dko transmisji
wynosi 31,25bit/s (+-1%). Informacja składa si z bajtów, do których dodatkowo doł czone s
bity startu i stopu. Bity te umo liwiaj odbiornikowi na rozró nienie pocz tku i ko ca ka dego z
bajtów. Tak utworzona grupa 10 bitów, pomimo swej długo ci zwana jest bajtem.
Rys. 1 Struktura pojedynczego bajtu
Wszystkie informacje w kodzie MIDI przesyłane s w z góry okre lanej formie status+dane
zwanej potocznie message . Liczba bajtów danych mie ci si w zakresie od: 0 do n, gdzie n
jest dowoln liczb naturaln . Słowo statusowe mówi ce o typie informacji ma MSB=1,
natomiast bajt danych zaczyna si MSB=0.
Rys. 2 Struktura kodu MIDI
Powrót
Warstwa fizyczna ł cza
Fizyczne poł czenie nast puje poprzez 5-pinowe zł cze DIN (z wyj tkiem urz dze firmy
Octave Plateau, które u ywaj zł cz Canon XLR i Lake People u ywaj cych jack ów).
Logiczne 0 reprezentowane jest przez napi cie +5V, a 1 przez 0V. W zwi zku z mo liwo ci
wyst pienia zakłóce kable poł czeniowe nie powinny by dłu sze ni 15m. Interfejs MIDI
zawiera trzy typy zł cz: MIDI In, MIDI Out i MIDI Thru. W celu unikni cia jakichkolwiek
niepo danych zjawisk elektrycznych, ka de wej cie MIDI In wyposa one jest w optoizolator.
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19
System MIDI
Strona 2 z 6
Rys. 3 Schemat poł czenia MIDI
Rys. 4 Schemat działania MIDI Thru
Powrót
Rodzaje komunikatów wyst puj cych w kodzie MIDI:
- Komunikaty kanałowe (Channel Messages)
- Komunikaty głosowe (Voice Messages)
- Komunikaty trybu pracy (Mode Messages)
- Komunikaty systemowe (System Messages)
- Komunkaty wspólne (System Common Messages)
- Komunikaty synchronizacji systemu (Real-Time Messages)
- Komunikaty niestandardowe (System Exclusive)
Powrót
Rodzaje poł cze za pomoc standartu MIDI
Ł cz c port MIDI Out instrumentu A z portem MIDI In instrumentu B, syntetyzer B odpowiada
automatycznie na naci ni cie klawisza w syntetyzerze A. W takim przypadku tylko jeden
przewód kabla MIDI jest wykorzystywany. Poł czy w analogiczny sposób mo na te
urz dzenie MIDI z modułem brzmieniowym.Takie zestawienie urz dze pozwala równie na:
- wymian parametrów opisuj cych brzmienie
- transmisj próbek PCM
- transmisj plików
Rys. 5 Poł czenie najprostsze: MIDI Out - MIDI In
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19
System MIDI
Strona 3 z 6
Rys. 6 Sterowanie modułem brzmieniowym
Ł cz c port MIDI Out instrumentu A z portem MIDI In instrumentu B i odwrotnie MIDI Out
instrumentu B z MIDI In instrumentu A otrzymujemy typ poł czenia zwanego: ł cza z
handshake ingiem. Poł czenie takie umo liwia wzajemne sterowanie obu instrumentów oraz
przesyłanie innych komunikatów niestandardowych.
Rys.7 Poł czenie handshake
W celu umo liwienia sterowania poprzez MIDI dwóch kolejnych urz dze stosuje si port MIDI
Thru. Port ten retransmituje kod MIDI, który pojawia si na wej ciu MIDI In. Liczba w ten sposób
poł czonych urz dze jest teoretycznie nieograniczona, jednak e ka de przej cie sygnału
przez instrument (optoizolator) powoduje powstanie rednio 2ms opó nienia.Drug zasadnicz
wad takiego poł czenia jest degradacja sygnału o co za tym idzie poprawna jego interpretacja.
Rys. 8 Poł czenie MIDI Thru
Rys. 9 Degradacja jako ci sygnału po przej ciu przez optoizolator
MIDI Thru box jest alternatyw dla poł czenia ła cuchowego urz dze MIDI. Mie ci
on w sobie port MIDI In i wiele portów MIDI Thru. Przychodz ce sygnały do portu
MIDI In Midi Thru box'u s duplikowane i trafiaj do portu MIDI Thru. Taka technika
ł czenia urz dze MIDI chroni przed degradacj jako ci sygnału, jak równie uwalnia
porty MIDI Thru, które mog byc wykorzystane do innych poł cze . W analogiczny
sposób mo na te sterowa modułami brzmieniowymi.
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19
System MIDI
Strona 4 z 6
Rys. 10 Poł czenie z wykorzystaniem MIDI Thru box'u
Rys. 11 Obsługa kilku modułów brzmieniowych
W przypadku, gdy chce si sterowa instrumentem (C) równocze nie przy pomocy
dwóch inny (A, B) wymagane jest odpowiednie poł czenie kodu MIDI z obu tych
urz dze - zadanie to realizuje MIDI merger. W zwi zku z tym, e transmisja jest
asynchroniczna, informacja kodowa dobiega do do MIDI merger'a równocze nie. W
urz dzeniu nast puje nadanie priorytetów jednej z informacji tak, e jest ona wysyłana
pierwsza.
Rys. 12 Wykorzystanie MIDI merger'a
Powrót
Rejestracja i odtwarzanie kodu MIDI za pomoc sekwencera
Sekwencer jest urz dzeniem umo liwiaj cym rejestracj , odtwarzanie i edycj kodu
MIDI.
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19
System MIDI
Strona 5 z 6
Rys. 13 Rejestracja MIDI za pomoc sekwencera
Rys. 14 Odtwarzanie MIDI za pomoc sekwencera
Powrót
Nietypowe sterowniki MIDI
Rys. 15 Sterowanie urz dzeniem MIDI dowolnym ródłem d wi ku
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19
System MIDI
Strona 6 z 6
Powrót
Synchronizacja za pomoc MIDI
Kod MIDI dzi ki specjalnym komunikatom umo liwia synchronizacj urz dze w
studiu nagraniowym. U ywaj c dosłownie jednego klawisza mo na rozpocz proces
nagrywania lub odtwarzania kolejnych utworów. Synchronizacj pomi dzy ró nymi
urz dzeniami zapewnia synchronizator MIDI/SMPTE.
Rys. 16 Synchronizacja za pomoc MIDI
Powrót
Piotr Synak
http://sound.eti.pg.gda.pl/student/eim/synteza/psyn/
2005-05-19