Александр Загуменнов - Компьютерная обработка звука

System Exclusive – SysEx (Системное исключительное сообщение) предназначено для передачи специальной информации конкретным устройствам.

Главной отличительной чертой системных исключительных сообщений от других MIDI-сообщений является то, что они не действуют в реальном времени (их нельзя передавать во время проигрывания MIDI-произведения). Эти сообщения, как правило, приводят к коренной перестройке основных параметров MIDI-инструмента. Исключительными (эксклюзивными) такие сообщения называются потому, что стандартизован только формат их передачи. В отличие от других MIDI-сообщений System Exclusive может состоять из любого числа байтов. Форматом определен лишь признак конца сообщения – байт F7. Обычно первыми тремя байтами идентифицируются фирма-производитель устройства, код конкретной модели и порядковый номер устройства в сети. В остальном формат сообщения определяется производителем.

Следовательно, SysEx для конкретной модели инструмента подойдет только к такой же модели – и ни к какой другой.

В табл. 4.8 представлены идентификаторы наиболее известных фирм-производителей (даны в шестнадцатеричном виде).

Таблица 4.8. Идентификаторы наиболее известных фирм-производителей

Song Position Pointer (Указатель позиции в партитуре) предназначен для установки позиции в партитуре для устройств, имеющих встроенный секвенсор, автоаккомпанемент или ритм-блок.

Song Select (Выбор партитуры) определяет, какая из существующих партитур будет воспроизведена при получении системного сообщения Start (см. далее).

Tune Request (Запрос подстройки) предписывает выполнить автоматическую подстройку частоты. Обычно это относится к аналоговым синтезаторам; их строй может смещаться из-за нестабильности элементной базы, на которой они построены.

EOX – End Of SysEx (Конец системного исключительного сообщения) указывает на завершение последовательности исключительного системного сообщения.

Timing Clock (Синхронизация по времени) служит для синхронизации устройств.

Сообщения Start (Запуск партитуры), Continue (Продолжение партитуры) и Stop (Остановка партитуры) предназначены, соответственно, для запуска воспроизведения или записи выбранной партитуры с начала (Start), с прерванного места (Continue) или с позиции, установленной при помощи Song Position Pointer, и остановки (Stop).

Active Sensing (Проверка соединений MIDI-сети) используется для проверки MIDI-сети. Получив это сообщение, приемные устройства начинают следить за MIDI-потоком и при отсутствии каких-либо сообщений автоматически отрабатывают сообщения All Notes Off, All Sounds Off и Reset All Controllers.

System Reset (Системный сброс всех устройств сети) предназначен для отмены всех настроек.

Список событий в Cakewalk

Чтобы открыть список MIDI-событий, надо выделить один или несколько треков в окне Track (Трек) и выполнить команду Event List (Список событий) из меню View (Просмотр) либо нажать на правую кнопку мыши (указатель при этом должен находиться на треке). Из появившегося контекстного меню следует выбрать одноименную команду либо нажать кнопку Event List view (Просмотр списка событий) на панели инструментов. Откроется окно Event List, изображенное на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Окно Event List

События из выбранных треков перечислены в окне сверху вниз по одному в строке. Когда вы перемещаетесь по списку событий, Cakewalk автоматически модифицирует маркер Now (Настоящее время), который показан в дисплеях инструментальных панелей Transport (Транспортная) и Position (Позиция), изображенных на рис. 4.10 и 4.11 соответственно.

При воспроизведении список событий прокручивается, следуя за событиями. При остановке воспроизведения подсвечивается то событие, на котором произошла остановка. При любом изменении времени Now список событий модифицируется, и подсветка перемещается на то событие, запуск которого будет следующим.

Когда Event List включает больше одного трека, события объединяются в хронологическом порядке. Например, если выбрать треки 1 и 3 и открыть окно Event List, вы увидите список событий, объединенных из треков 1 и 3. Одновременно можно открыть любое число списков Event List. При этом каждый из них будет содержать информацию о любом числе треков. Вы можете заменить треки, показанные в Event List, нажав на кнопку Pick Track (Указатель треков) и выделяя треки по своему желанию.

Итак, в каждой строке окна Event List показано единственное событие со всеми его параметрами. Существуют различные типы событий, но для всех общими являются следующие характеристики:

• время события в формате SMPTE (часы: минуты: секунды: кадры);

• время события в музыкальном формате (такты: доли: удары);

• тип события.

Остальные параметры меняются в зависимости от типа события. В окне Event List тип события указан в колонке Kind (Тип). Для его смены нужно дважды щелкнуть мышью в ячейке на пересечении строки события и колонки Kind, при этом откроется окно Kind of Event (Тип события), вид которого показан на рис. 4.12 и в котором надо пометить нужный тип.

Рис. 4.12. Окно Kind of Event

Как видно из рисунка, все события разделены на три группы сообщений: MIDI, Special (Специальные) и Notation (Для нотации).

Стандарт General MIDI

General MIDI (Обобщенный MIDI), или просто GM,  – это результат соглашения между производителями MIDI-оборудования, в соответствии с которым любой совместимый с General MIDI инструмент должен отвечать неким минимальным требованиям, перечисленным ниже.

Должна быть обеспечена полифония в 24 одновременно звучащих голоса. Голоса могут распределяться динамически – или же 8 голосов резервируются за звуками ударных инструментов, а 16 голосов выделяются остальным звукам.

Динамический диапазон всех голосов должен поддаваться регулировке:

• «до» первой октавы соответствует MIDI-ноте № 60.

• мультитембровость – 16.

• ударные воспроизводятся на MIDI-канале номер № 10.

• звуки ударных должны соответствовать определенным MIDI-нотам.

Каждый MIDI-канал обязан реагировать на следующие контроллеры:

1 – Modulation;

7 – Main Volume;

10 – Pan;

11 – Expression;

64 – Sustain Pedal, Hold1;

121 – Reset All Controllers;

123 – All Notes Off.

И наконец, самое главное, ради чего, собственно, и создавался стандарт General MIDI – 128 звуков мелодических инструментов и 47 звуков ударных инструментов должны быть организованы в определенном порядке, отраженном в табл. 4.9 и 4.10.

Таблица 4.9. General MIDI: звуки мелодических инструментов

Таблица 4.10. General MIDI: звуки ударных инструментов

Спецификацией MIDI определены лишь названия звуков, но не их звучание. Каждый производитель по-своему решает, как зазвучит тот или иной инструмент. Другими словами, голоса разных GM-совместимых инструментов различаются, но все же партия, исполненная на Acoustic Grand Piano, на всех инструментах будет именно фортепианной партией, а не партией электрогитары или аккордеона. Однако при переносе партитур между MIDI-инструментами различных моделей необходимо учитывать разницу в звучании.

Указанные требования являются минимальными, то есть ничто не мешает создать General MIDI-инструмент с большими возможностями.

Первый модуль, отвечавший стандарту GM, – Roland SC 55 Sound Canvas – поступил в продажу до окончательного утверждения спецификации General MIDI и превышал минимальные требования по некоторым характеристикам, например по количеству звуков – у него их 317. Кроме того, SC 55 имел процессор эффектов (ревербератор и хорус), несколько барабанных установок и набор спецэффектов (выстрелы, шаги и т. д.). Это расширение General MIDI фирма Roland назвала GS.

Таким образом, формат GS включает все, что необходимо для General MIDI, и полностью соответствует стандарту GM, но также имеет дополнительное расширение.

Чтобы прослушивать и записывать GM-файлы, совсем не обязательно иметь General MIDI-инструмент. Можно создать собственный банк звуков, соответствующих спецификации General MIDI, и подгружать его в синтезатор. Необходимо лишь, чтобы инструмент отвечал требованиям General MIDI по полифонии и мультитембровости.

Смена инструментов и банков звуков

Современные электронные синтезаторы часто содержат сотни или даже тысячи различных звуков. Звуки, называемые patch (буквально заплата) либо sample (образец, или семпл), соответствуют звукам музыкальных инструментов и обычно организуются в группы по 128, называемые банками звуков. Большинство устройств имеют возможность подгружать от 1 до 8 банков, хотя MIDI поддерживает до 16384 банков из 128 инструментов в каждом (это более 2 миллионов инструментов). Кроме звуков музыкальных инструментов, в банки входят и другие имитирующие звуки.