همانطور که می دانیم، MIDI یا Musical Instrument Digital Interface استاندارد فراگیر مرتبط نمودن سازهای الکترونیک با یکدیگر و یا با کامپیوتر می باشد. گرچه اختلاف ظاهری زیادی ما بین نصب دو وسیله MIDI در منزل و در یک استودیوی بزرگ وجود ندارد اما با کمی دقت می توان دریافت که دنیایی از تفاوت ها در این میانه حاکم است.
در این نگاشته به موارد اساسی پیکربندی حرفه ای MIDI از آن گونه که در استودیوهای بزرگ وجود دارد اشاره خواهد شد. نخستین ایرادی که به سخت افزار MIDI وارد است، آسینکرون یا ناهماهنگ بودن رابط (Interface) می باشد. می دانیم که در هر سریال بایت، هشت بیت برای پیام MIDI، یک بیت برای آغاز و یک بیت برای پایان وجود دارد. در نتیجه برای هر دوره 320 میکروثانیه سریال بایت، 10 بیت وجود دارد. این مسئله موجب تأخیر ارسال پیام MIDI می گردد که توضیح آن به تفصیل در مبحث تأخیر MIDI آورده خواهد شد. ابزارهای MIDI معمولاً مجهز به یک پورت خروجی (MIDI Out)، یک پورت ورودی (MIDI In) و در بعضی مواقع یک پورت گذرا (MIDI Thru) می باشند.
نری و مادگی اتصال های 5 پین استاندارد DIN می بایست به یکدیگر متصل شوند. برای برخی از ابزارهای MIDI و کارت های صدا تذکر داده شده است که این کار هنگامی که دستگاه ها خاموش هستند انجام شود. این نوع اتصال، از زمان معرفی MIDI به کاربران آن در 1983 تا امروز قراردادی بین المللی با قابلیت سازگاری بسیار بالا در میان همه سازندگان سازهای الکترونیک بوده است. حتی لامپ ها و سرپیچ ها تا این حد سازگار نیستند.
باید همواره به یاد داشته باشیم که این اتصال های DIN بسیار آسیب پذیرند. نکته قابل توجه غیر قانونی بودن اتصال های اشتباه MIDI است. از آنجایی که تجهیزات MIDI با ریزپردازنده های بالاتر از MHz1 کار می کنند، یک اتصال اشتباه MIDI می تواند منجر به دریافت سیگنال های همسان رادیویی شده در نتیجه عملی غیر قانونی محسوب شود! به این علت از 1996 همه تجهیزات MIDI که در اروپا به فروش می رسد باید مطابق با استاندارد CE EMC باشد و در امریکای شمالی همواره استانداردFCC رعایت شده است. کابل MIDI باید حداکثر 15 متر طول داشته باشد و در هر دو سر خود مجهز به اتصال نری 5 پین DIN باشد.
به خاطر داشته باشیم که اتصال های 5 پین DIN باید از نوع 180 درجه ( و نه 240 درجه) باشد.
کابل های YAMAHA 03 از بهترین کابل های MIDI محسوب می شود. اما متاسفانه به راحتی در دسترس نمی باشد. هر گونه نرم افزاری که امکان نواختن، تنظیم و انتقال پیام های موسیقایی MIDI را به کاربر بدهد، یک نرم افزار MIDI محسوب می شود. اما نکته مورد بحث ما در این جا استانداردهایی است که امکان توسعه عملکردهای MIDI را از طریق ایجاد محیط های مناسب برای استفاده از سازها و افکت های مجازی فراهم می کند. این استانداردها انواع گوناگون دارد که می توان آن ها را به شرح زیر نام برد:
1-VST
2-Direct X (Windows Only)
3-RTAS
4-Rewire
5-Audio Units (Mac Only)
در بخش های بعدی به بررسی مهم ترین استانداردهای فوق خواهیم پرداخت. VST سرنام عبارت Virtual Studio Technology می باشد و در ابتدا تنها به نرم افزارCubase محصول Steinberg اطلاق می شد، اما امروزه به طیف وسیعی از Plug-in های سازگار با Cubase اشاره دارد. Plug-in ها نرم افزارهایی هستند که می توانند به عنوان سازهای مستقل یا افکت های استودیویی مورد استفاده قرار گیرند، که در حالت نخست به آن ها VSTi می گویند.
VSTi ها می توانند برای ایجاد و تلفیق صدا (همچون یک سینتی سایزر واقعی) یا پخش صدای Sample شده (همچون یک سمپلر واقعی) مورد استفاده قرار گیرند. در یک پیکربندی درست می توان VSTi ها را همچون ابزارهای موسیقی با یک کنترلر MIDI یا یک کی بورد که مجهز به سیستم MIDI باشد نواخت.
استاندارد VST توسط کمپانی Steinberg ابداع شد و سپس به پروتوکل فراگیری جهت نرم افزارهای موسیقی تبدیل گشت. نرم افزارهای VST نیازمند یک میزبان (VST Host) می باشند. از موفق ترین میزبان های VST می توان Cubase و Fruityloops را نام برد. Direct X اصولا رابط یک برنامه سازی کاربردی ویندوز است که امکان دستیابی مستقیم به سخت افزار کارهای گرافیک و صوتی کامپیوتر را برای برنامه های کاربردی فراهم می کند.
DXi استانداردی همانند VST می باشد اما این استاندارد تنها در PC ها قابل استفاده است و در نتیجه کاربران Mac نمی توانند از آن بهره بگیرند. این استاندارد توسط Cakewalk ابداع شد و به تدریج به تکامل رسید. کمپانی Cakewalk با عرضه Sonar و Project5 محیط مناسبی برای DXi که ضمناً سازگار با VST نیز بود، فراهم نمود. همانگونه که گفته شد، یک پیام MIDI از یک بیت آغاز، هشت بیت داده، و یک بیت پایان تشکیل شده است. این موجب ایجاد 10 بیت بر سریال بیت با دوره 320 میکروثانیه می شود.
فرامین MIDI به صورت اعداد دسیمال و هگزا دسیمال ارسال می شود. برای مثال جدول زیر چهار مورد از فرمان های ارسالی از کنترلر MIDI را نشان می دهد:
پیام های MIDI همواره به شکل حلقه ای (Loop) دریافت و ارسال می شوند. هر سیگنال ارسالی باید مجدداً دریافت گردد. از این رو احتمال دارد با نصب MIDI In و MIDI Out دو وسیله به یکدیگر سیگنال های ناخواسته و مزاحمی توسط دستگاه ها دریافت گردد. در صورت بروز چنین اشکالی می توان اتصالی را که در آن لحظه مورد استفاده نیست را قطع نمود. پیش از این گفتیم که ارتباط MIDI دارای تاخیر می باشد. در کامپیوترهای قدیمی تر این تاخیر بسیار زیاد بوده است اما امروزه با بالارفتن سرعتCPU ها و همچنین استاندارد ASIO این تاخیر تقریباً فراموش شده است. تاخیرهای MIDI علل و انواع گوناگون دارد که می توان آنها را به شکل زیر خلاصه کرد. این تاخیر به علت ارسال اطلاعات بیش از حد می باشد. در این حالت هنگامی که هر 16 کانال MIDI اشغال می باشد، اگر دو نُت، همزمان نواخته شود، 1ms تاخیر بین آن دو به وجود خواهد آمد. اگر کامپیوتر مشغول پردازش موضوع دیگری باشد به نواخته شدن کلاویه و دریافت پیام های MIDI به موقع پاسخ نمی دهد. هر ابزاری که داده های MIDI را دریافت کند، آنرا به طریقی جا به جا می کند و سپس دوباره مرتب می نماید تا برای ارسال آماده باشد. این پردازش موجب 0.32ms تاخیر خواهد شد. این تاخیرها، بدترین نوع تاخیرها هستند چرا که به عنوان پدیده ی ساختاری موارد فوق، همواره وجود دارند. هرچه سیستم بزرگتر باشد، طول این تاخیرها بیشتر است. در چنین مواردی بهتر است اتصال های MIDI را تنها به نواختن کلاویه ها یا تغییرات دقیق Knob ها اختصاص داد و برای امور دیگر از USB استفاده نمود. همه ی قسمت های یک کامپیوتر به طور مستمر در حال Scan به طور مستمر در حال Scan شدن ریزپردازنده هاست. بعضی CPU ها سریعتر و بعضی کندترند. به طور معمول، knob ها در فواصل زمانی 10ms، Scan می شوند و Pitch bender ها در فواصل زمانی کوتاه تر (حدود 5ms). اکثر سکوئنسرهای کامپیوتری در فاصله زمانی درونی خود که معمولاً 2/5 ms می باشد کار می کنند. اگر Tempo دقیق باشد، مشکلی به وجود نمی آید. اما هنگامی که یک سیگنال MIDI فاصله زمانی Decimal خود را از دست بدهد باید در انتظار بماند. این امر موجب تاخیر محسوسی در اجرا می گردد. بهتر است سازندگان نرم افزارها بیش از GUI های پرزرق و برق، به تایمینگ دقیق تر محصولات خود بپردازند.
نکته: تاخیرهای MIDI به راحتی با یک اوسیلوسکوپ (Dual Beam) قابل اندازه گیری است. از آنجایی که MIDI جریانی حلقه ای است (Current Loop) تا هنگامی که ارتباط به صورت Loop نباشد، هیچ ولتاژی در اوسیلوسکوپ قابل مشاهده نخواهد بود.
به امید آن که این جزوه مختصر (تاحدی) برای علاقمندان مفید بوده باشد. آنچه انکارناپذیر است اهمیت سیستم های الکترونیک در جهان موسیقی امروز است، لذا از کلیه علاقمندان به مقوله موسیقی الکترونیک، MIDI و سایر مطالب مرتبط دعوت می شود ما را از ایده ها و تجربیا ت خود آگاه سازند.
یک راهنمایی کوچک برای داشتن یک سیستم MIDI در منزل:
اگر می خواهید یک استودیوی MIDI در منزل خود داشته باشید، به خاطر داشته باشید که بالا بودن سرعت CPU برای شما یک الزام است.
برای تهیه کارت صدا، معمولاً هزینه بالا پشیمانی به دنبال ندارد اما دقت کنید که کارت صدایی که می خرید مطابق با نیازهایتان باشد.
M-AUDIO QUATTRO از بهترین انتخاب هاست. چرا که کانکشن صوتی (4*4) (24 bit/ 96 KHz) و ارتباط MIDI (1*1) را به هر کامپیوتر مجهز به USB فراهم می کند. برگشتی استریو برای افکت و دو خروجی هدفون به سیستم خود بیفزایید.
اگر به یک کنترلر MIDI خوب نیاز دارید (و کیبورد MIDI ندارید)، می توانید از یک دستگاه M-AUDIO OXYGEN که علاوه بر دو اکتاو کلاویه دارای هشت Knob نیز می باشد استفاده کنید. (گرچه من شخصاً YAMAHA DJXرا به M-AUDIO OXYGEN ترجیح می دهم.)
نرم افزارهای مورد نیاز شما برای آغاز کار می تواند Sonar و Cubase برای ضبط و سکوئنس صدا و MIDI باشند. اگر به موسیقی House و Trance علاقمند هستید، نرم افزار Reason محصول Propellerheads را فراموش نکنید. اگر به محیطی نیاز دارید که همه استانداردهای Plug-in ها را Support کند و ضمناً کیفیت بالای میکس نیز به شما ارائه دهد می تواند از Fl Studio محصول Image line استفاده کنید.
مونیتورهای شما مهم ترین ابزار شما در ضبط و میکس موسیقی است. اگر بودجه برای مونیتورهای استودیویی Infinity و Mission ندارید، می توانید مونیتورهای Studiophile را که ارزان تر هستند تهیه کنید. به خاطر بسپارید که مونیتورها نباید صدایی غیرعادی (ولو زیباتر از صدای واقعی) به شما بدهند، چرا که شما باید قطعه ای را که میکس می کنید به دقت و به تفکیک بشنوید.
* در صورتی که نیاز به کنترلرهای بزرگ تر از 5 اکتاو و یا کلاویه هایی با اکشن پیانو دارید می توانید از کنترلرهای Studio logic که البته خیلی گران تر از انواع 5 اکتاو و کوچکتر هستند استفاده کنید.