ميدي (MIDI)

تمثل الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية (؛ MIDI) معيارًا تقنيًا أمريكيًا يابانيًا يشتمل على بروتوكول اتصال وواجهة رقمية وموصلات كهربائية. تسهل هذه المواصفة القياسية الربط بين الآلات الموسيقية الإلكترونية المتنوعة وأجهزة الكمبيوتر والمعدات الصوتية المرتبطة بها لأغراض الأداء الموسيقي والتحرير والتسجيل. يمتلك كابل MIDI الفردي القدرة على نقل ما يصل إلى ستة عشر قناة مختلفة من بيانات MIDI، كل منها يمكن توجيهها إلى جهاز مستقل. يتم تحويل كل تفاعل للمستخدم، سواء باستخدام مفتاح أو زر أو مقبض أو شريط تمرير، إلى حدث MIDI. تنقل هذه الأحداث تعليمات موسيقية محددة، بما في ذلك طبقة النوتة الموسيقية والموضع الزمني والسرعة. يتضمن التطبيق السائد لـ MIDI استخدام لوحة مفاتيح MIDI أو وحدة تحكم أخرى لتنشيط وحدة الصوت الرقمية - التي تضم الأصوات الموسيقية المركبة - وبالتالي توليد مخرجات صوتية يتم تضخيمها لاحقًا للجمهور. يمكن نقل بيانات MIDI عبر كبلات MIDI أو USB، أو بدلاً من ذلك، تسجيلها على جهاز تسلسل أو محطة عمل صوتية رقمية لتحريرها أو تشغيلها لاحقًا.

الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية (; MIDI) هي معيار فني أمريكي ياباني يصف بروتوكول الاتصال والواجهة الرقمية والموصلات الكهربائية التي تربط مجموعة كبيرة من الآلات الموسيقية الإلكترونية وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الصوت ذات الصلة لتشغيل الموسيقى وتحريرها وتسجيلها. يمكن لكابل MIDI واحد أن يحمل ما يصل إلى ستة عشر قناة من بيانات MIDI، ويمكن توجيه كل منها إلى جهاز منفصل. يتم تحويل كل تفاعل مع مفتاح أو زر أو مقبض أو شريط تمرير إلى حدث MIDI، الذي يحدد التعليمات الموسيقية، مثل درجة النغمة والتوقيت والسرعة. أحد تطبيقات MIDI الشائعة هو تشغيل لوحة مفاتيح MIDI أو وحدة تحكم أخرى واستخدامها لتشغيل وحدة الصوت الرقمية (التي تحتوي على أصوات موسيقية مركبة) لتوليد الأصوات التي يسمعها الجمهور ويتم إنتاجها بواسطة مضخم لوحة المفاتيح. يمكن نقل بيانات MIDI عبر MIDI أو كبل USB، أو تسجيلها إلى جهاز تسلسل أو محطة عمل صوتية رقمية للتحرير أو التشغيل.

علاوة على ذلك، تنشئ MIDI تنسيق ملف مصممًا لتخزين هذه البيانات وتبادلها. تشمل المزايا المتأصلة في تقنية MIDI حجم الملف المضغوط، وبساطة تعديل البيانات ومعالجتها، ومجموعة واسعة من الأدوات الإلكترونية المتوافقة، بالإضافة إلى الأصوات المركبة أو التي تم أخذ عينات منها رقميًا والتي تدعمها. في حين أن تسجيل MIDI لأداء لوحة المفاتيح قد يحاكي في البداية البيانو أو أداة لوحة مفاتيح أخرى، فإن طبيعة MIDI - التي تلتقط الرسائل ومعلومات النوتة الموسيقية بدلاً من أشكال موجية صوتية محددة - تسمح بإعادة تفسير هذا التسجيل مع العديد من الأصوات البديلة، بدءًا من القيثارات والمزامير المركبة أو التي تم أخذ عينات منها إلى مجموعة أوركسترا كاملة.

قبل ظهور MIDI، كانت الآلات الموسيقية الإلكترونية التي تنتجها الشركات المصنعة المختلفة تمتلك قابلية تشغيل متداخل محدودة، وتعتمد في المقام الأول على اتصالات السيرة الذاتية / البوابة للاتصالات. أحدث إدخال MIDI ثورة في هذا المشهد، مما مكن أي لوحة مفاتيح متوافقة مع MIDI أو أي جهاز تحكم آخر من الاتصال بسلاسة مع أي جهاز تسلسل أو وحدة صوت أو آلة طبول أو مركب أو جهاز كمبيوتر آخر متوافق مع MIDI، بغض النظر عن الشركات المصنعة لها.

حققت تقنية MIDI توحيدًا قياسيًا في عام 1983 من خلال الجهود التعاونية للجنة تضم ممثلين عن صناعة الموسيقى. وتشرف جمعية مصنعي MIDI (MMA) على صيانتها المستمرة. يتم تطوير جميع معايير MIDI الرسمية ونشرها بشكل تعاوني من قبل MMA، ومقرها في لوس أنجلوس، ولجنة MIDI التابعة لرابطة صناعة الإلكترونيات الموسيقية (AMEI)، ومقرها في طوكيو. في عام 2016، أسست MMA جمعية MIDI (TMA) بهدف تعزيز مجتمع عالمي للأفراد المشاركين في العمل أو الأداء أو الإبداع باستخدام MIDI.

التاريخ

خلال أوائل الثمانينيات، كان هناك تحدي كبير يتمثل في عدم وجود طريقة موحدة لمزامنة الآلات الموسيقية الإلكترونية التي تنتجها الشركات المصنعة المتنوعة. تستخدم كل شركة عادةً معايير المزامنة الخاصة بها، ومن الأمثلة على ذلك CV/gate، ومزامنة DIN، وناقل التحكم الرقمي (DCB). أدرك إيكوتارو كاكيهاشي، رئيس شركة رولاند آنذاك، أن هذا النقص في التوحيد القياسي أعاق توسع صناعة الموسيقى الإلكترونية. ونتيجة لذلك، في يونيو 1981، بدأ اقتراحًا لتطوير معيار عالمي، وقدم هذه الفكرة إلى توم أوبرهايم، مؤسس شركة أوبرهايم للإلكترونيات، الذي كان قد ابتكر سابقًا واجهة خاصة به، حافلة أوبرهايم المتوازية.

اعتبر كاكيهاشي نظام أوبرهايم الحالي معقدًا للغاية، ثم تعاون بعد ذلك مع ديف سميث، رئيس الدوائر المتتابعة، لاستكشاف إنشاء بديل أكثر بساطة وفعالية من حيث التكلفة. وبينما كان سميث يتابع المناقشات المتعلقة بهذا المفهوم مع الشركات الأمريكية، كان كاكيهاشي يتشاور في نفس الوقت مع الشركات اليابانية بما في ذلك ياماها، وكورج، وكاواي. واجتمع ممثلون عن كل هذه الشركات في أكتوبر/تشرين الأول لمناقشة الاقتراح. في البداية، أبدت Sequential Circuits والشركات اليابانية المذكورة أعلاه اهتمامها فقط.

من خلال الاستفادة من DCB الخاص بـ Roland كإطار عمل تأسيسي، قام سميث ومهندس Sequential Circuits Chet Wood بتصميم واجهة عالمية مصممة لتسهيل الاتصال بين المعدات من مختلف الشركات المصنعة. قدم سميث وود هذا المعيار رسميًا في ورقة بحثية بعنوان واجهة المركب العالمية، تم تقديمها في معرض جمعية هندسة الصوت في أكتوبر 1981. وخضع المعيار المقترح للمناقشة والتحسين اللاحقين من قبل ممثلين من Roland وYamaha وKorg وKawai وSequential Circuits. دافع كاكيهاشي في البداية عن اسم Universal Musical Interface (UMI)، والذي يُنطق you-me؛ ومع ذلك، اعتبر سميث هذه التسمية "مبتذلة بعض الشيء". ومع ذلك، أعرب سميث عن تقديره لاستبدال الآلة بـ آلة النطق وبالتالي اقترح تسمية الواجهة الرقمية للآلات الموسيقية (MIDI). أعلن روبرت موغ، رئيس Moog Music، رسميًا عن MIDI في إصدار أكتوبر 1982 من Keyboard.

في معرض NAMM الشتوي لعام 1983، أظهر سميث وجود اتصال MIDI بين أجهزة توليف Prophet 600 وRoland JP-6. تم نشر مواصفات MIDI لاحقًا في أغسطس 1983. كشف كاكيهاشي وسميث رسميًا عن معيار MIDI، والذي حصلوا عليه بشكل مشترك على جوائز جرامي الفنية في عام 2013. في نفس العام، تم إصدار أول أدوات مجهزة بتقنية MIDI، Roland Jupiter-6 و Prophet 600، جنبًا إلى جنب مع آلة طبول MIDI الافتتاحية، Roland TR-909، وأول جهاز تسلسل MIDI، Roland MSQ-700.

تم إنشاء رابطة مصنعي MIDI (MMA) بعد اجتماع "جميع الشركات المهتمة" في معرض NAMM الصيفي لعام 1984 في شيكاغو. تم إصدار مواصفات MIDI 1.0 التفصيلية لاحقًا خلال الاجتماع الثاني لـ MMA في معرض NAMM الصيفي لعام 1985. خضع المعيار للتطور المستمر، حيث تم دمج ملفات الأغاني الموحدة في عام 1991 مع General MIDI والتكيف مع بروتوكولات الاتصال المعاصرة مثل USB وFireWire. في عام 2016، تم تشكيل جمعية MIDI للحفاظ على الإشراف على المعيار. تم نشر نسخة مختصرة من MIDI 1.0 كمعيار دولي IEC 63035 في عام 2017. وتم الإعلان عن مبادرة لتطوير معيار 2.0 في يناير 2019، مع تقديم معيار MIDI 2.0 رسميًا في معرض NAMM الشتوي لعام 2020.

اعترفت هيئة الإذاعة البريطانية MIDI كمثال مبكر لتكنولوجيا مفتوحة المصدر. أعرب سميث عن اعتقاده بأن نجاح MIDI كان مشروطًا باعتماده عالميًا من قبل الشركات المصنعة، مما يستلزم "أن نتخلى عنه".

التأثير

في البداية، كانت جاذبية MIDI مقتصرة على الموسيقيين المحترفين ومنتجي التسجيلات الذين يسعون إلى دمج الآلات الإلكترونية في إنتاج الموسيقى الشعبية. حفزت قدرة المعيار على تمكين الاتصال بين الأدوات المتنوعة وأجهزة الكمبيوتر على التوسع السريع في مبيعات وتصنيع الأدوات الإلكترونية وبرامج الموسيقى. سمحت إمكانية التشغيل البيني لجهاز واحد بالتحكم في جهاز آخر، وبالتالي تقليل كمية الأجهزة الموسيقية المطلوبة. تزامن ظهور MIDI مع ظهور عصر الكمبيوتر الشخصي وإدخال أجهزة أخذ العينات وأجهزة المزج الرقمية. يُنسب الفضل على نطاق واسع إلى الإمكانيات المبتكرة التي توفرها تقنية MIDI في المساهمة في تنشيط صناعة الموسيقى خلال الثمانينيات.

قدمت MIDI إمكانات تحويلية غيرت بشكل أساسي أساليب عمل العديد من الموسيقيين. يعمل تسلسل MIDI على تمكين المستخدمين الذين ليس لديهم مهارات تدوين رسمية من إنشاء ترتيبات موسيقية معقدة. يمكن لمجموعة موسيقية تتألف من عضو واحد أو عضوين، كل منهم يشغل عدة أجهزة تدعم تقنية MIDI، أن تحقق أداءً مشابهًا لأداء مجموعة أكبر من الموسيقيين. تقلل هذه التقنية بشكل كبير أو تلغي النفقات المرتبطة بتوظيف موسيقيين خارجيين لمشروع ما، مما يتيح تنفيذ الإنتاجات المعقدة على أنظمة مدمجة مثل آلة المزج مع لوحة مفاتيح متكاملة وجهاز تسلسل.

علاوة على ذلك، لعبت MIDI دورًا حاسمًا في تأسيس ممارسات التسجيل المنزلي. من خلال إجراء مرحلة ما قبل الإنتاج في بيئة منزلية، يمكن للفنانين تقليل تكاليف التسجيل من خلال تقديم أغنية مكتملة جزئيًا في استوديو احترافي. في عام 2022، أكدت صحيفة الغارديان أن MIDI احتفظت بأهمية للموسيقى مماثلة لأهمية USB في الحوسبة، حيث تمثل "نظام قيمة حاسم للتعاون والمنفعة المتبادلة، وهو النظام الذي تم التخلص منه من قبل شركات التكنولوجيا الكبرى اليوم لصالح الأسواق الأسيرة." في عام 2005، تم إدخال مواصفات سميث MIDI في قاعة مشاهير TECnology، وهي وسام مُنح "للمنتجات والابتكارات التي كان لها تأثير دائم على تطوير تكنولوجيا الصوت." اعتبارًا من عام 2022، سيستمر استخدام تصميم MIDI الأصلي لسميث بشكل نشط.

التطبيقات

التحكم في الأجهزة

تم تصميم MIDI لتسهيل الاتصال بين الآلات الموسيقية الإلكترونية أو الرقمية، مما يمكن أداة واحدة من التحكم في أخرى. على سبيل المثال، يمكن لجهاز التسلسل المتوافق مع MIDI تشغيل أنماط إيقاعية يتم إنشاؤها بواسطة وحدة صوت الطبلة. يمكن تحديث وتحديث أجهزة المزج التناظرية، التي تفتقر إلى المكونات الرقمية والتي تسبق تطور MIDI، بمجموعات تعمل على تحويل رسائل MIDI إلى جهود تحكم تناظرية. عندما يتم تشغيل نغمة موسيقية على أداة MIDI، فإنها تولد رسالة MIDI رقمية قادرة على تشغيل نغمة مقابلة على أداة مختلفة. تتيح إمكانية التحكم عن بعد هذه لوحدات الصوت الأصغر حجمًا أن تحل محل الآلات كاملة الحجم، ويمكن للموسيقيين الجمع بين الآلات للحصول على صوت أكثر ثراءً أو مزج نغمات الآلات المميزة، مثل البيانو الصوتي والأوتار. يعمل MIDI أيضًا على توسيع نطاق التحكم عن بعد ليشمل معلمات الأدوات المختلفة، بما في ذلك مستوى الصوت والتأثيرات.

تشتمل أجهزة المزج وأخذ العينات على وظائف متنوعة لمعالجة الصوت الإلكتروني أو الرقمي. تعمل المرشحات على تعديل الجرس، بينما تنظم الأظرف التطور الزمني للصوت بعد تنشيط النغمة. معلمات المُركِّب، مثل تردد المرشح وهجوم المغلف (المدة المطلوبة للصوت للوصول إلى سعته القصوى)، قابلة للتحكم عن بعد عبر MIDI. تمتلك وحدات التأثير معلمات مميزة، بما في ذلك تأخير ردود الفعل ووقت الصدى. عندما يتم تخصيص رقم وحدة التحكم المستمرة MIDI (CCN) لمعلمة معينة، يقوم الجهاز بمعالجة الرسائل الواردة المرتبطة بهذا المعرف. يمكن إرسال هذه الرسائل باستخدام عناصر تحكم مختلفة، مثل المقابض والمفاتيح والدواسات. يمكن تخزين مجموعة من المعلمات التي تم تكوينها في الذاكرة الداخلية للجهاز باعتبارها تصحيحًا، والتي يمكن بعد ذلك استدعاؤها عن بُعد من خلال تغييرات برنامج MIDI.

مقطوعة موسيقية

إن أحداث MIDI قابلة للتسلسل باستخدام برامج الكمبيوتر أو محطات عمل الموسيقى المخصصة. تم تصميم العديد من محطات العمل الصوتية الرقمية (DAWs) باستخدام MIDI كعنصر أساسي متكامل. إن دمج لفات بيانو MIDI في العديد من منصات العمل الصوتية يسهل التعديل المباشر لرسائل MIDI المسجلة. تعمل هذه الوظائف على تمكين الملحنين من مراجعة إبداعاتهم وتحسينها بسرعة وفعالية أكبر بكثير مقارنة بالطرق التقليدية مثل التسجيل متعدد المسارات. علاوة على ذلك، يتيح MIDI برمجة المقطوعات الموسيقية التي تتجاوز قدرات فناني الأداء من البشر.

وبالنظر إلى أن أداء MIDI يشكل سلسلة من الأوامر التي تولد الصوت، فإن تسجيلات MIDI توفر إمكانيات معالجة غير متاحة للتسجيلات الصوتية. يتضمن ذلك القدرة على تغيير المفتاح أو الأجهزة أو إيقاع ترتيب MIDI، أو إعادة ترتيب الأقسام المكونة له، أو حتى تعديل الملاحظات الفردية. تعمل إمكانية تصور الأفكار الموسيقية وسماع تشغيلها على الفور على تعزيز التجارب المكثفة بين الملحنين.

تقوم برامج التأليف الخوارزمي بإنشاء عروض منتجة بالكمبيوتر، والتي يمكن أن تكون بمثابة مفاهيم موسيقية أساسية أو مرافقة.

يستفيد بعض الملحنين من مجموعات الأوامر والمعلمات القياسية والمحمولة ضمن MIDI 1.0 وعام MIDI (GM) لتبادل البيانات الموسيقية بين الآلات. يمكن تخزين البيانات التي تم إنشاؤها من خلال تسجيلات MIDI المتسلسلة باعتبارها ملف MIDI قياسي (SMF)، مما يتيح النشر الرقمي وإعادة الإنتاج عبر أي جهاز كمبيوتر أو أداة إلكترونية متوافقة مع معايير MIDI وGM وSMF. ومن الجدير بالذكر أن ملفات بيانات MIDI تكون أكثر إحكاما بكثير من نظيراتها الصوتية المسجلة.

التكامل مع أنظمة الكمبيوتر

تزامن ظهور MIDI مع استقرار سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية، مما جعل أجهزة الكمبيوتر بمثابة منصة ممكنة لإنتاج الموسيقى. بحلول عام 1983، بدأت أجهزة الكمبيوتر في التأثير بشكل كبير على الإنتاج الموسيقي السائد. بعد التصديق على مواصفات MIDI عام 1983، تم دمج وظائف MIDI لاحقًا في مختلف بنيات الكمبيوتر الناشئة. على سبيل المثال، قام Yamaha CX5M، الذي تم إصداره في عام 1984، بدمج دعم MIDI وقدرات التسلسل ضمن نظام MSX.

تم تطوير انتشار MIDI على منصات الحوسبة المنزلية بشكل كبير بواسطة MPU-401 الخاص بشركة Roland، والذي تم تقديمه في عام 1984. وكان هذا الجهاز ملحوظًا باعتباره أول بطاقة صوت مجهزة بـ MIDI، حيث تقدم وظائف معالجة الصوت والتسلسل MIDI. أدى توزيع Roland اللاحق لرقائق الصوت MPU إلى الشركات المصنعة لبطاقات الصوت الأخرى إلى إنشاء معيار واجهة MIDI عالمي فعليًا إلى الكمبيوتر الشخصي. حفز القبول الواسع لـ MIDI على تطوير برمجيات MIDI المتمحورة حول الكمبيوتر. بعد ذلك بوقت قصير، بدأت العديد من منصات الحوسبة، بما في ذلك Apple II وMacintosh وCommodore 64 وAmiga وAcorn Archimedes وIBM PC المتوافقة، في دعم MIDI. ومن الجدير بالذكر أنه تم إصدار جهاز Atari ST عام 1985 مع منافذ MIDI مدمجة كميزة قياسية.

في عام 2015، قدمت شركة Retro Innovations واجهة MIDI الأولية لجهاز VIC-20، وبالتالي تمكين الموسيقيين الإلكترونيين وهواة الحوسبة القديمة من الوصول إلى أصوات الكمبيوتر الأربعة. بالإضافة إلى ذلك، تنتج شركة Retro Innovations خراطيش واجهة MIDI المتوافقة مع أجهزة الكمبيوتر Tandy Color Computer وDragon.

يستخدم فنانو Chiptune وحدات تحكم الألعاب القديمة للتأليف الموسيقي والإنتاج والأداء، والتي يتم تسهيلها بواسطة واجهات MIDI. يمكن شراء الواجهات المتخصصة لمنصات مثل Family Computer/Nintendo Entertainment System، وGame Boy، وGame Boy Advance، وSega Mega Drive/Sega Genesis.

إدارة ملفات الكمبيوتر

لا تشكل ملفات MIDI تسجيلات صوتية. بدلاً من ذلك، فهي تشتمل على سلسلة من التعليمات، مثل تلك الخاصة بطبقة الصوت أو الإيقاع، وعادةً ما تشغل مساحة أقل بكثير على القرص - من المحتمل أن يتم تقليلها بألف مرة - مقارنة بالتسجيل الصوتي المكافئ. إن الحد الأدنى لحجم ملف ترتيبات MIDI جعلها طريقة جذابة لمشاركة الموسيقى عبر الإنترنت قبل التوفر على نطاق واسع للإنترنت واسع النطاق وأجهزة تخزين متعددة الجيجابايت. ومع ذلك، فقد نشأ قيد كبير من التباين الكبير في جودة بطاقات الصوت الخاصة بالمستخدمين والمحتوى الصوتي الفعلي (العينات أو الأصوات المركبة) داخل هذه البطاقات، والتي تشير إليها بيانات MIDI بشكل رمزي فقط. حتى بطاقات الصوت عالية الجودة التي تتميز بأصوات تم أخذ عينات منها يمكن أن تظهر دقة غير متناسقة عبر أدوات مختلفة تم أخذ عينات منها. استخدمت بطاقات الصوت الأولية فعالة من حيث التكلفة، بما في ذلك AdLib وSound Blaster ونظيراتها المتوافقة، تكرارًا مبسطًا لتقنية تركيب تعديل التردد (FM) من Yamaha، والتي تم تقديمها عبر محولات رقمية إلى تناظرية منخفضة الجودة. كان الناتج المنخفض الدقة الناتج عن هذه البطاقات السائدة يُعزى في كثير من الأحيان، على الرغم من أنه خطأ، إلى تقنية MIDI نفسها. عزز هذا المفهوم الخاطئ تصور MIDI على أنه صوت منخفض الجودة بطبيعته، على الرغم من أن MIDI لا يحتوي على صوت فعلي؛ يتم تحديد دقة التشغيل فقط من خلال قدرات أجهزة توليد الصوت.

يوفر تنسيق ملف MIDI القياسي (SMF) منهجية موحدة لتخزين التسلسلات الموسيقية ونقلها والوصول إليها عبر أنظمة مختلفة. تم تطوير هذا المعيار وإدارته بشكل مستمر بواسطة MMA، وعادةً ما يستخدم امتداد الملف .mid. سهّل حجمها الصغير اعتمادها على نطاق واسع في مجال الحوسبة ونغمات الهاتف المحمول وتطوير صفحات الويب وبطاقات التهنئة الموسيقية. تم تصميم هذه الملفات للتوافق الواسع، حيث تقوم بتغليف البيانات مثل قيم الملاحظات والمعلومات الزمنية ومعرفات المسار. يمكن تضمين كلمات الأغاني كبيانات وصفية، مما يتيح عرضها بواسطة أجهزة الكاريوكي.

يتم إنشاء ملفات MIDI القياسية (SMFs) كتنسيق تصدير من أجهزة تسلسل البرامج أو محطات عمل الأجهزة. تقوم هذه الملفات ببناء رسائل MIDI في واحد أو أكثر من المسارات المتوازية، مع تحديد الأحداث الزمنية لضمان التشغيل المتسلسل. يحدد قسم الرأس عدد مسارات الترتيب والإيقاع ويعين أيًا من تنسيقات SMF الثلاثة التي يستخدمها الملف. يقوم الملف من النوع 0 بدمج الأداء الكامل في مسار واحد، بينما يمكن للملفات من النوع 1 استيعاب مسارات متعددة يتم تنفيذها بشكل متزامن. يتم استخدام ملفات النوع 2 بشكل غير متكرر وتعمل على تخزين العديد من الترتيبات المتميزة، ولكل منها مسارها الخاص المخصص للتشغيل المتسلسل.

ملفات RMID

يقوم Microsoft Windows بدمج ملفات MIDI القياسية (SMFs) مع الأصوات القابلة للتنزيل (DLS) ضمن غلاف تنسيق ملف تبادل الموارد (RIFF)، المعين كـ ملفات RMID وتحمل امتداد .rmi. ومنذ ذلك الحين تم استبدال تنسيق RIFF-RMID بـ ملفات الموسيقى القابلة للامتداد (XMF).

البرامج

تتمثل الميزة الأساسية لدمج الكمبيوتر الشخصي في نظام MIDI في تعدد استخداماته، مما يمكنه من أداء وظائف متنوعة بناءً على البرامج المثبتة. تعمل إمكانيات تعدد المهام على تسهيل التنفيذ المتزامن لتطبيقات متعددة، مما قد يسمح بتبادل البيانات بين البرامج.

أجهزة التسلسل

يوفر برنامج التسلسل وظائف لمعالجة بيانات MIDI المسجلة من خلال عمليات التحرير التقليدية للكمبيوتر، بما في ذلك القص والنسخ واللصق والسحب والإفلات. تعمل اختصارات لوحة المفاتيح على تحسين كفاءة سير العمل، وفي تكوينات معينة، يمكن تشغيل وظائف التحرير بواسطة أحداث MIDI. يسمح جهاز التسلسل بتعيين أصوات مميزة للقنوات الفردية ويقدم تمثيلاً رسوميًا للترتيب الموسيقي. يمكن الوصول إلى مجموعة شاملة من أدوات التحرير، والتي تشمل عرض التدوين أو كاتب النتائج لإنشاء أجزاء موسيقية قابلة للطباعة لفناني الأداء. تعمل ميزات مثل التكرار والتكميم والعشوائية والتحويل على تبسيط سير عمل الترتيب.

تم تبسيط عملية إنشاء الإيقاعات، ويمكن استخدام قوالب الأخدود لتكرار الخصائص الإيقاعية للمسارات الأخرى. يمكن تحقيق الواقعية المعززة في التعبير الموسيقي من خلال التعامل مع وحدات التحكم في الوقت الفعلي. عمليات الخلط ممكنة، ويمكن مزامنة بيانات MIDI مع مسارات الصوت والفيديو المسجلة. يمكن حفظ المشاريع ونقلها عبر بيئات أو استوديوهات حوسبة مختلفة.

يمكن أن تظهر أجهزة التسلسل في تكوينات بديلة، بما في ذلك محررات نمط الطبل التي تمكن المستخدمين من إنشاء إيقاعات عبر المدخلات المستندة إلى الشبكة، وأجهزة تسلسل الحلقات مثل ACID Pro، التي تدمج MIDI مع حلقات صوتية مسجلة مسبقًا والتي تتم محاذاة إيقاعاتها ومفاتيحها تلقائيًا. يتم استخدام تسلسل قائمة الإشارات لبدء الحوار والمؤثرات الصوتية والإشارات الموسيقية ضمن الإنتاج المسرحي والإذاعي.

برنامج التدوين

تتيح تقنية MIDI النسخ التلقائي لأداء لوحة المفاتيح إلى النوتة الموسيقية. برنامج كتابة النتائج، الذي يفتقر بشكل عام إلى قدرات التسلسل المتطورة، مصمم في المقام الأول لإنتاج مطبوعات نظيفة واحترافية للموسيقيين المباشرين. توفر مثل هذه التطبيقات ميزات مثل الديناميكيات وعلامات التعبير والعرض الوتري والغنائي وخيارات تنسيق النتائج المتنوعة. بالإضافة إلى ذلك، توجد برامج متخصصة لإنشاء درجات برايل.

تشمل حزم برامج التدوين البارزة Finale وEncore وSibelius وMuseScore وDorico. علاوة على ذلك، يسهل برنامج SmartScore إنشاء ملفات MIDI من النوتة الموسيقية الممسوحة ضوئيًا.

المحررون وأمناء المكتبات

تعمل برامج تحرير التصحيحات بمثابة واجهات كمبيوتر، مما يسمح للمستخدمين ببرمجة أجهزتهم. أصبحت هذه الأدوات لا غنى عنها مع ظهور أجهزة المزج المعقدة، مثل Yamaha FS1R، والتي تضمنت آلاف المعلمات القابلة للبرمجة ولكنها تمتلك واجهة بسيطة تشتمل على خمسة عشر زرًا صغيرًا وأربعة مقابض وشاشة LCD مدمجة. في حين أن الأدوات الرقمية غالبًا ما تمنع تجربة المستخدم نظرًا لردود الفعل اللمسية المحدودة والتحكم المباشر مقارنة بالمفاتيح والمقابض المادية، فإن محرري التصحيح يزودون مالكي الأجهزة وأجهزة التأثيرات بنفس إمكانات التحرير الشاملة المتاحة لمستخدمي مُركِّب البرامج. تم تصميم بعض المحررين لأدوات أو وحدات تأثيرات معينة، في حين أن المحررين العامين الآخرين يستوعبون مجموعة متنوعة من المعدات، مما يتيح بشكل مثالي التحكم في جميع معلمات الجهاز ضمن الإعداد عبر الرسائل الحصرية للنظام. تعمل الرسائل الحصرية للنظام على الاستفادة من بروتوكول MIDI لنقل البيانات المتعلقة بمعلمات جهاز المزج.

يقوم أمناء مكتبات التصحيح بالدور المتخصص المتمثل في تنظيم مجموعات الصوت عبر المعدات المختلفة وتسهيل نقل بنوك الصوت الكاملة بين الآلة والكمبيوتر. تعمل هذه الآلية على توسيع مساحة تخزين التصحيح المقيدة للجهاز بشكل فعال من خلال الاستفادة من سعة قرص الكمبيوتر الأكبر بشكل ملحوظ. بمجرد نقلها إلى جهاز كمبيوتر، يمكن توزيع التصحيحات المخصصة بين مالكي الأداة المماثلة الآخرين. تاريخيًا، كان المحررون/أمناء المكتبات العالميون، الذين دمجوا كلتا الوظيفتين، سائدين، وهو ما تجسد في Galaxy Systems من Opcode، وSoundDiver من eMagic، وUnisyn من MOTU. على الرغم من التخلي عن هذه البرامج القديمة على نطاق واسع بسبب التحول نحو التوليف القائم على الكمبيوتر باستخدام الأدوات الافتراضية، إلا أن العديد من المحررين/أمناء المكتبات المعاصرين ما زالوا مستمرين، بما في ذلك Coffeeshopped Patch Base، وMidi Quest من Sound Quest، وعروض مختلفة من Sound Tower. يمثل برنامج Kore من شركة Native Instruments محاولة لتكييف نموذج المحرر/أمين المكتبة مع الأدوات البرمجية ولكن تم إيقافه في عام 2011.

برامج المرافقة التلقائية

يتم تصنيف التطبيقات البرمجية القادرة على إنشاء مسارات مرافقة ديناميكيًا على أنها برامج مصاحبة تلقائية. تقوم هذه التطبيقات ببناء ترتيبات النطاق الكامل بناءً على الأنماط التي يحددها المستخدم وتنقل الإخراج إلى جهاز توليد الصوت MIDI لإعادة الإنتاج. تخدم المسارات الناتجة أغراضًا مختلفة، بما في ذلك الوسائل التعليمية أو التدريبية، أو مرافقة الأداء المباشر، أو المساعدة في كتابة الأغاني.

التوليف وأخذ العينات

يمكن لأجهزة الكمبيوتر استخدام برامج لإنتاج الصوت، والذي يمر لاحقًا عبر محول رقمي إلى تناظري (DAC) إلى مضخم الطاقة ونظام مكبر الصوت. تعتمد سعة التشغيل المتزامن (تعدد الأصوات) على أداء وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر، وكذلك معدل العينة وعمق البت في التشغيل، وكلاهما يؤثر بشكل مباشر على دقة الصوت. إن المُركِّبات المستندة إلى البرامج عرضة لتناقضات التوقيت التي لا تتم مواجهتها عادةً مع أدوات الأجهزة، التي تكون أنظمة تشغيلها المخصصة محصنة ضد الانقطاعات الناتجة عن عمليات الخلفية الشائعة في بيئات سطح المكتب. يمكن أن تؤدي مشكلات التوقيت هذه إلى مشكلات في المزامنة ومؤثرات مسموعة مثل النقرات والملوثات العضوية الثابتة أثناء تشغيل العينة المتقطعة. علاوة على ذلك، قد تقدم مُركِّبات البرامج وقت استجابة إضافيًا في توليد الصوت الخاص بهم.

تعود أصول تركيب البرمجيات إلى خمسينيات القرن العشرين، عندما قام ماكس ماثيوز في Bell Labs بتطوير لغة برمجة MUSIC-N، مما أتاح توليد الصوت في غير الوقت الفعلي. جهاز توليف مبكر، Reality، تم تطويره بواسطة Dave Smith's Seer Systems، يعمل مباشرة على وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر المضيف (CPU). حقق هذا النظام الحد الأدنى من زمن الوصول من خلال تكامل برنامج التشغيل الوثيق، وبالتالي الحد من توافقه مع بطاقات الصوت Creative Labs. يمثل Alpha Syntauri التابع لشركة Syntauri مُركِّبًا رائدًا آخر يعتمد على البرمجيات. يعمل على كمبيوتر Apple IIe، ويستخدم نهجًا هجينًا من البرامج والأجهزة لإنشاء تركيب إضافي. تشتمل بعض الأنظمة على أجهزة مخصصة لتخفيف عبء المعالجة على وحدة المعالجة المركزية المضيفة، والذي يتمثل في نظام Kyma الخاص بشركة Sympical Sound Corporation وأنظمة Creamware/Sonic Core Pulsar/SCOPE، ​​والتي تعمل بشكل جماعي على تشغيل مجموعة شاملة من أدوات استوديو التسجيل ووحدات التأثير والخلاطات. إن القدرة على إنشاء ترتيبات MIDI كاملة حصريًا ضمن برامج الكمبيوتر تمكن الملحنين من تقديم الإخراج النهائي مباشرة كملف صوتي.

الموسيقى في الألعاب

قبل منتصف التسعينيات، كانت الأقراص المرنة بمثابة وسيلة التوزيع السائدة للألعاب المتوافقة مع أجهزة كمبيوتر IBM. إن الطبيعة المدمجة لملفات MIDI جعلتها طريقة عملية لتقديم الموسيقى التصويرية للعبة. قبل ظهور نظام التشغيل Windows 95، كانت الألعاب تستخدم عادةً بطاقات الصوت Ad Lib أو Sound Blaster. استخدمت هذه البطاقات تركيب FM، وهي تقنية تنتج الصوت عن طريق تعديل الموجات الجيبية. افترض جون تشونينج، مبتكر هذه التقنية، أن التكنولوجيا يمكن أن تكرر بدقة أي صوت مع وجود عدد كاف من الموجات الجيبية؛ ومع ذلك، فإن معظم بطاقات الصوت الخاصة بالكمبيوتر تنفذ تركيب FM باستخدام موجتين جيبيتين فقط. أدى هذا القيد، إلى جانب القدرات الصوتية 8 بت للبطاقات، إلى إنتاج جودة صوت غالبًا ما توصف بأنها "اصطناعية" و"بدائية".

وفي وقت لاحق، أصبحت اللوحات الفرعية القابلة للموجة متاحة، وتقدم عينات صوتية كبديل لتوليف FM. على الرغم من أن هذه اللوحات مكلفة، إلا أنها غالبًا ما تتضمن أصواتًا مشتقة من أدوات MIDI المرموقة، مثل E-mu Proteus. بحلول منتصف التسعينيات، انتقلت صناعة الكمبيوتر إلى بطاقات الصوت المستندة إلى جدول الموجات والتي تتميز بتشغيل 16 بت؛ ومع ذلك، فقد ثبت أن سعة التخزين القياسية البالغة 2 ميجا بايت غير كافية لاستيعاب عينات عالية الجودة من 128 أداة MIDI عامة ومجموعات الطبول المرتبطة بها. لتحسين سعة التخزين المقيدة، قامت بعض الشركات المصنعة بتخزين عينات 12 بت، والتي تم توسيعها بعد ذلك إلى 16 بت أثناء التشغيل.

تطبيقات متنوعة

على الرغم من ارتباطه الأساسي بالآلات الموسيقية، فإن MIDI قادر على التحكم في أي جهاز إلكتروني أو رقمي مجهز لتفسير ومعالجة أوامر MIDI. ونتيجة لذلك، تم اعتماد MIDI كبروتوكول تحكم عبر مختلف المجالات غير الموسيقية. على سبيل المثال، يستخدم MIDI Show Control أوامر MIDI لإدارة أنظمة إضاءة المسرح وبدء أحداث متزامنة في الإنتاج المسرحي. يستخدم الفرسان المرئيون (VJs) والأقراص الدوارة MIDI لمقاطع الإشارات ومزامنة المعدات، بينما تستفيد أنظمة التسجيل منها من أجل المزامنة والأتمتة. قام واين ليتل، مؤسس Animusic، بتطوير نظام اسمه MIDIMotion، والذي استخدمه لإنشاء سلسلة Animusic من ألبومات الفيديو الموسيقية المتحركة بالكمبيوتر. قامت Animusic بعد ذلك بتطوير برنامج رسوم متحركة خاص، Animotion، مصمم خصيصًا لـ MIDIMotion. تسهل Apple Motion أيضًا التحكم المشابه في معلمات الرسوم المتحركة عبر MIDI. علاوة على ذلك، استخدمت لعبة إطلاق النار من منظور الشخص الأول MIDI Maze ولعبة الفيديو اللغز Atari ST عام 1990 Oxyd MIDI لشبكات الكمبيوتر.

أجهزة MIDI

معايير الاتصال والواجهة

مواصفات موصل DIN

وفقًا لمعيار MIDI 1.0 الأصلي، يتم إنهاء الكابلات بموصل DIN ذو خمسة أسنان بزاوية 180 درجة (DIN 41524). تستخدم التطبيقات القياسية ثلاثة فقط من الموصلات الخمسة: سلك أرضي (دبوس 2) وزوج متوازن من الموصلات (دبوس 4 و 5) مسؤول عن نقل إشارة MIDI كتيار كهربائي. يدعم تكوين الموصل المحدد هذا إرسال الرسائل أحادية الاتجاه، مما يستلزم وجود كابل ثانٍ للاتصال ثنائي الاتجاه. تستخدم بعض التطبيقات الخاصة، مثل وحدات التحكم بمفتاح القدم التي تعمل بالطاقة الوهمية، المسامير غير المستخدمة لنقل طاقة التيار المباشر (DC).

تحافظ العوازل الضوئية على العزل الكهربائي بين أجهزة MIDI ووصلاتها، وبالتالي تمنع الحلقات الأرضية وتحمي المعدات من ارتفاع الجهد. نظرًا لغياب إمكانيات اكتشاف الأخطاء داخل MIDI، فإن الحد الأقصى الموصى به لطول الكابل يقتصر على 15 مترًا (49 قدمًا) لتخفيف التداخل المحتمل.

موصل TRS Minijack القياسي

لتحسين المساحة، اعتمدت بعض أجهزة MIDI، وخاصة الطرز المدمجة، استخدام موصلات هاتف TRS مقاس 3.5 مم، والمعروفة أيضًا بموصلات مقبس الصوت الصغير. دفع اعتمادها على نطاق واسع رابطة مصنعي MIDI إلى توحيد تكوين الأسلاك الخاصة بها. وتدعو وثيقة معايير MIDI-over-minijack أيضًا إلى استخدام موصلات مقاس 2.5 مم بدلاً من موصلات مقاس 3.5 مم لتخفيف الغموض المحتمل مع الواجهات الصوتية.

من خلال المنفذ

عادةً، لا تقوم أجهزة MIDI بنسخ الرسائل الواردة إلى منافذ الإخراج الخاصة بها. على العكس من ذلك، هناك نوع منفذ مميز، يسمى المنفذ من خلال، يكرر جميع البيانات المستلمة عند الإدخال، مما يسهل نقل المعلومات إلى الأجهزة اللاحقة ضمن تكوين سلسلة ديزي. إن تضمين المنافذ ليس أمرًا عالميًا عبر جميع الأجهزة؛ علاوة على ذلك، فإن الوحدات غير القادرة على توليد بيانات MIDI، مثل معالجات التأثيرات ووحدات الصوت، قد تحذف منافذ الإخراج بالكامل.

أجهزة الإدارة

يؤدي الاتصال المتسلسل لأجهزة MIDI في سلسلة تعاقبية إلى توفير زمن وصول تراكمي للإشارة. يمكن تخفيف هذا الكمون من خلال نشر صندوق MIDI من خلال، والذي يتميز بمخرجات متعددة، يقدم كل منها تكرارًا متطابقًا لإشارة الإدخال. يقوم دمج MIDI بدمج المدخلات من عدة أجهزة في دفق بيانات موحد، وبالتالي تمكين اتصال وحدات تحكم متعددة بجهاز مستهدف واحد. تعمل محولات MIDI على تسهيل الاختيار بين الأجهزة المختلفة، مما يغني عن الحاجة إلى إعادة تكوين الكابل يدويًا. تعمل أجهزة توجيه MIDI على دمج هذه الوظائف، مما يوفر مدخلات ومخرجات متعددة قادرة على توجيه أي مجموعة من قنوات الإدخال إلى أي تكوين إخراج مرغوب فيه. يمكن تحقيق تكوين أنظمة التوجيه عبر برامج الكمبيوتر، ثم تخزينها لاحقًا في الذاكرة الداخلية واستدعائها باستخدام أوامر تغيير برنامج MIDI. وبالتالي، يمكن لهذه الأجهزة أن تعمل كموجهات MIDI مستقلة في البيئات التي لا يوجد بها كمبيوتر مضيف. تخدم معالجات بيانات MIDI العديد من الوظائف المساعدة وتسهل التأثيرات المتخصصة. تتضمن الأمثلة مرشحات MIDI، التي تحذف بيانات MIDI الدخيلة من الدفق، وتأخيرات MIDI، التي تولد تكرارًا محددًا لبيانات الإدخال.

الواجهات

إن الدور الأساسي لواجهة MIDI للكمبيوتر هو إنشاء اتصال متزامن بين جهاز MIDI وكمبيوتر مضيف. في حين أن بعض بطاقات صوت الكمبيوتر تشتمل على موصل MIDI قياسي، فإن طرق الاتصال البديلة تتضمن منفذ الألعاب D-subminiature DA-15 أو USB أو FireWire أو Ethernet أو واجهات خاصة. سهّل انتشار موصلات USB خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين توفر واجهات بيانات MIDI إلى USB على نطاق واسع، مما أتاح نقل قنوات MIDI إلى أجهزة الكمبيوتر المجهزة بمنافذ USB. تتميز بعض وحدات تحكم لوحة المفاتيح MIDI بمنافذ USB مدمجة، مما يسمح بالاتصال المباشر بأجهزة الكمبيوتر التي تشغل برامج إنتاج الموسيقى.

إن الطبيعة التسلسلية لنقل MIDI تؤدي بطبيعتها إلى تناقضات في التوقيت. تتطلب رسالة MIDI القياسية ثلاثية البايت حوالي ميلي ثانية واحدة للإرسال الكامل. نظرًا لبنيته التسلسلية، يمكن لـ MIDI معالجة حدث واحد فقط في نفس الوقت. وبالتالي، إذا تم توجيه حدث ما في وقت واحد إلى قناتين، فسيتم تأجيل الإرسال للقناة الثانية حتى اكتمال الأولى، مما يؤدي إلى تأخير قدره ميلي ثانية واحدة. عندما يتم بث حدث ما عبر جميع القنوات المتاحة في وقت واحد، فقد يواجه إرسال القناة النهائية تأخيرًا يصل إلى ستة عشر مللي ثانية. حفز هذا الكمون المتأصل على تطوير واجهات MIDI التي تتميز بمنافذ إدخال وإخراج متعددة، حيث يعمل توزيع الأحداث عبر منافذ متميزة على تحسين دقة التوقيت مقارنة بتوجيه قنوات متعددة من خلال منفذ واحد. يُطلق على ظاهرة عدم دقة التوقيت المسموع الناتجة عن تأخر إرسال MIDI اسم MIDI slop.

وحدات التحكم

يتم تصنيف وحدات تحكم MIDI على نطاق واسع إلى نوعين: وحدات التحكم في الأداء، والتي تولد النوتات الموسيقية للأداء، ووحدات التحكم في المرافق، والتي تنقل أحداث مختلفة في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى إنتاج نغمات موسيقية. تدمج العديد من الأجهزة وظائف من فئتي وحدات التحكم.

تمثل لوحات المفاتيح الفئة السائدة من وحدات تحكم MIDI. نظرًا لأن التصميم الأولي لـ MIDI أعطى الأولوية لواجهات لوحة المفاتيح، يتم تصنيف أي وحدة تحكم غير لوحة المفاتيح على أنها "بديلة". في حين كان يُنظر إلى هذا التركيز على التصميم في البداية على أنه عائق من قبل الملحنين غير الراغبين في الموسيقى التي تركز على لوحة المفاتيح، فقد أظهر المعيار مرونة كافية. ونتيجة لذلك، تم توسيع توافق MIDI ليشمل أنواعًا متنوعة من وحدات التحكم، بما في ذلك القيثارات والآلات الوترية الأخرى وأجهزة التحكم في الطبلة وأجهزة التحكم في الرياح (التي تحاكي أداء مجموعة الطبول وآلات النفخ، على التوالي)، والعديد من الأجهزة المتخصصة أو التجريبية. ومع ذلك، فإن بعض جوانب أداء لوحة المفاتيح، والتي تعتبر أساسية لمفهوم MIDI الأصلي، لا تستوعب بشكل شامل الإمكانات التعبيرية للأدوات الأخرى. على سبيل المثال، يحدد جارون لانيير المعيار كمثال على "الانغلاق" التكنولوجي، الذي يقيد نطاق التعبير الموسيقي عن غير قصد. وقد سعت التوسعات اللاحقة للبروتوكول إلى التخفيف من بعض أوجه القصور التي تم تحديدها.

بينما توفر مُركِّبات البرمجيات قوة كبيرة وتنوعًا، يؤكد بعض الموسيقيين أن الحمل المعرفي المرتبط بإدارة كل من لوحة مفاتيح MIDI وواجهة الكمبيوتر (لوحة المفاتيح والماوس) يقلل من سرعة تجربة الأداء. في المقابل، توفر الأجهزة المخصصة للتحكم في MIDI في الوقت الفعلي مزايا مريحة ويمكن أن تعزز اتصالًا أكثر عمقًا بالأداة مقارنة بالواجهات المعتمدة على الكمبيوتر. يمكن أن تكون وحدات التحكم هذه إما ذات أغراض عامة، ومصممة للتوافق الواسع عبر معدات مختلفة، أو خاصة بتطبيقات معينة، ومصممة للعمل مع برنامج معين. تشمل الأمثلة التوضيحية على هذا الأخير وحدة التحكم Akai's APC40، المُحسّنة لـ Ableton Live، ووحدة التحكم MS-20ic الخاصة بـ Korg، والتي تكرر لوحة التحكم الخاصة بالمُركِّب التناظري MS-20. تتضمن وحدة التحكم MS-20ic بشكل خاص كبلات التصحيح، مما يتيح التحكم في توجيه الإشارة من خلال إعادة إنتاج مركب MS-20 الافتراضي الخاص بها، كما تسهل التحكم في الأجهزة الخارجية التابعة لجهات خارجية.

الأدوات

تتكون أداة MIDI النموذجية من عدة مكونات أساسية: منافذ لإرسال واستقبال إشارات MIDI، ووحدة معالجة مركزية (CPU) لمعالجة الإشارات، وواجهة مستخدم للبرمجة، ودوائر صوتية مسؤولة عن توليد الصوت، ووحدات تحكم متنوعة. يتم بشكل متكرر تخزين نظام تشغيل الآلة وأصوات المصنع الافتراضية داخل وحدة ذاكرة القراءة فقط (ROM).

بدلاً من ذلك، قد تظهر أداة MIDI كوحدة مستقلة، خالية من لوحة مفاتيح على طراز البيانو. تدمج هذه الوحدات عادةً لوحة صوت MIDI عامة (تدعم معايير GM وGS وXG) وتوفر وظائف التحرير المدمجة، بما في ذلك التحويل واختيار أداة MIDI وتعديلات مستوى الصوت والتحريك ومستويات الصدى ومعلمات وحدة تحكم MIDI الأخرى. تتميز وحدات MIDI هذه عادة بشاشة عرض، مما يتيح للمستخدمين مراقبة المعلومات ذات الصلة بالوظيفة النشطة حاليًا.

أجهزة المزج

تستخدم أجهزة المزج مجموعة متنوعة من تقنيات توليد الصوت. يمكن تهيئتها باستخدام لوحة مفاتيح مدمجة أو وجودها كوحدات صوت مخصصة تنتج الصوت عند تنشيطها بواسطة وحدة تحكم خارجية، مثل لوحة مفاتيح MIDI. يتم تصميم وحدات الصوت بشكل متكرر للتركيب ضمن نظام حامل قياسي مقاس 19 بوصة. عادةً ما تقدم الشركات المصنعة آلات المزج في كلٍ من التكوينات المستقلة والمثبتة على حامل، مع توفر الإصدارات المجهزة بلوحة المفاتيح غالبًا بأحجام متعددة.

أخذ العينات

جهاز أخذ العينات هو أداة قادرة على تسجيل الصوت ورقمنته، وتخزينه في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، ثم تشغيله مرة أخرى. يتمتع المستخدمون عادةً بالقدرة على تحرير عينة مسجلة، وحفظها على القرص الصلب، وتطبيق تأثيرات مختلفة، ونحت خصائصها باستخدام تقنيات مشابهة لتلك المستخدمة في آلات المزج الطرحية. تتوفر أيضًا أجهزة أخذ العينات في كلٍ من التكوينات المدمجة بلوحة المفاتيح والمثبتة على حامل. الآلات التي تولد الأصوات حصريًا من خلال تشغيل العينات، والتي تفتقر إلى أي وظيفة تسجيل، يتم تصنيفها على أنها "ROMplers".

إن الاعتماد الواسع النطاق لأجهزة أخذ العينات كأدوات MIDI قابلة للحياة تخلف عن أدوات المزج، ويعزى ذلك في المقام الأول إلى التكلفة العالية للذاكرة وقوة المعالجة أثناء تطويرها المبكر. كان إنسونيك ميراج، الذي تم تقديمه في عام 1984، بمثابة علامة على ظهور أول جهاز أخذ عينات MIDI منخفض التكلفة. أحد القيود الشائعة لأجهزة أخذ عينات MIDI هو شاشات العرض المدمجة الصغيرة، والتي تعيق التحرير الفعال لأشكال الموجات التي تم أخذ عينات منها، على الرغم من أن بعض النماذج توفر إمكانية الاتصال بشاشات الكمبيوتر الخارجية لتحسين الواجهة المرئية.

آلات الطبول

تعد آلات الطبول نموذجًا مميزًا لأجهزة التشغيل المصممة خصيصًا لإعادة إنتاج أصوات الطبل والإيقاع. وهي تشتمل عادة على جهاز تسلسل متكامل، مما يسهل إنشاء أنماط الطبل وترتيبها في مقطوعات موسيقية كاملة. يتم توفير مخرجات صوتية متعددة بشكل متكرر، مما يتيح توجيه الأصوات الفردية أو مجموعات الصوت إلى مخرجات متميزة. علاوة على ذلك، غالبًا ما يمكن تشغيل أصوات الطبول المنفصلة داخل آلة الطبل وتشغيلها من أداة MIDI خارجية أو جهاز تسلسل مخصص.

محطات العمل وأجهزة تسلسل الأجهزة

كانت تقنية التسلسل موجودة قبل ظهور MIDI. تستخدم أجهزة التسلسل التناظرية إشارات CV/Gate للتحكم في المُركِّبات التناظرية قبل MIDI. تتميز أجهزة تسلسل MIDI عادةً بعناصر تحكم في النقل مماثلة لتلك الموجودة في مسجلات الأشرطة. وهي مصممة لتسجيل أداء MIDI وتنظيمها في مسارات متميزة، مع الالتزام بمنهجية تسجيل متعددة المسارات. تدمج محطات العمل الموسيقية لوحات مفاتيح وحدة التحكم ومولد الصوت الداخلي وجهاز التسلسل. تسهل محطات العمل هذه إنشاء ترتيبات موسيقية شاملة، مما يتيح التشغيل عبر قدراتها الصوتية المتكاملة، وبالتالي تعمل كبيئات إنتاج موسيقى مستقلة. علاوة على ذلك، فإنها تشتمل عادةً على وظائف لتخزين الملفات ونقلها.

معالجات التأثيرات

توفر معالجات تأثيرات معينة إمكانيات التحكم عن بعد من خلال MIDI. على سبيل المثال، يوفر جهاز Eventide H3000 Ultra-harmonizer تحكمًا شاملاً في MIDI بحيث يمكن استخدامه بشكل فعال كمركب. وبالمثل، فإن Drum Buddy، وهي آلة طبول مصممة بتنسيق الدواسة، تشتمل على اتصال MIDI، مما يتيح مزامنة إيقاعها مع أجهزة مثل الدواسات التكرارية أو التأثيرات المستندة إلى الوقت مثل وحدات التأخير.

المواصفات الفنية

تتكون رسائل MIDI من بايتات 8 بت، والتي يتم إرسالها بمعدل 31,250 (±1%) باود عبر اتصال تسلسلي غير متزامن 8-N-1، كما هو موضح في الشكل المصاحب. تعمل البتة الأولية لكل بايت على تصنيفها إما على أنها بايت حالة أو بايت بيانات، مع نقل البتات السبع اللاحقة محتوى المعلومات.

يستطيع اتصال MIDI نقل البيانات عبر ستة عشر قناة متميزة، تم تعيينها من 1 إلى 16. ويمكن تكوين جهاز الاستقبال لمعالجة الرسائل حصريًا من القنوات المحددة مع تجاهل القنوات الأخرى (يشار إليه باسم وضع إيقاف التشغيل الشامل)، أو يمكنه مراقبة جميع القنوات، وبالتالي تجاوز عنوان القناة بشكل فعال (المعروف باسم وضع omni on).

يمتلك الجهاز متعدد الألحان القدرة على إنشاء نغمات متعددة بشكل متزامن، والاستمرار حتى يتم استيفاء حد تعدد الأصوات الخاص به، أو إكمال النوتات مغلف الاضمحلال، أو تلقي أوامر MIDI لتدوين الملاحظات الصريحة. على العكس من ذلك، سيتوقف الجهاز أحادي الصوت عن أي نغمة صوتية حالية عند استقبال أوامر تسجيل الملاحظات الجديدة.

توفر بعض أجهزة الاستقبال المرونة التي يمكن تهيئتها في جميع التباديل الأربعة لوضعي إيقاف/تشغيل omni وأحادي/بولي.

رسائل MIDI

تشكل رسالة MIDI تعليمات مصممة للتحكم في وظيفة معينة لجهاز الاستقبال. تتكون كل رسالة MIDI من بايت حالة، تحدد نوع الرسالة، ويتبعها بايتان من البيانات كحد أقصى لتغليف المعلمات ذات الصلة. يتم تصنيف رسائل MIDI إما على أنها رسائل قناة، يتم إرسالها على قناة واحدة معينة وتتم معالجتها حصريًا بواسطة الأجهزة المخصصة لتلك القناة، أو على أنها رسائل نظام، يتم استقبالها عالميًا بواسطة جميع الأجهزة المتصلة. تتجاهل أجهزة الاستقبال الفردية أي بيانات لا تتعلق بقدراتها التشغيلية المحددة. تتضمن تصنيفات الرسائل الخمسة الأساسية صوت القناة، ووضع القناة، والنظام المشترك، والوقت الفعلي للنظام، والنظام الحصري.

تم تصميم رسائل القناة الصوتية لنقل بيانات الأداء في الوقت الفعلي عبر قناة فردية. تشمل الأمثلة التوضيحية رسائل ملاحظة، والتي تتضمن رقم ملاحظة MIDI الذي يحدد درجة الصوت، وقيمة السرعة التي تشير إلى شدة نطق الملاحظة، ورقم القناة المرتبطة بها؛ رسائل ملاحظة، التي تنهي النغمة الصوتية؛ رسائل تغيير البرنامج، التي تغير تصحيح الجهاز؛ والتحكم في رسائل التغيير، مما يسهل تعديل معلمات الأداة المختلفة. تتم فهرسة نغمات MIDI رقميًا من 0 إلى 127، بما يتوافق مع النغمات من C₋₁ إلى G₉، مع تعيين رقم النغمة الوسطى C§8_{9§ رقم 60. يتجاوز هذا النطاق نطاق البيانو القياسي المكون من 88 نغمة من A§1011§ إلى C§1213§، ويشمل طيف تردد من 8.175799 هرتز إلى 12543.85 هرتز.}

الرسائل الحصرية للنظام

يتم استخدام رسائل النظام الحصري (SysEx) لنقل البيانات المتعلقة بالوظائف التشغيلية لمركب الصوت، على عكس المعلومات الموجهة نحو الأداء مثل قيم النوتة الموسيقية أو جهارة الصوت. إن قدرتها على دمج وظائف تمتد إلى ما هو أبعد من أحكام معيار MIDI الأساسي تساهم بشكل كبير في قدرة البروتوكول على التكيف وأهميته الدائمة. تستفيد الشركات المصنعة من هذه الرسائل لتطوير أوامر خاصة، مما يتيح تحكمًا أكثر شمولاً في أجهزتها مما يمكن تحقيقه من خلال قيود رسائل MIDI القياسية.

تقوم رابطة مصنعي MIDI بتعيين رقم تعريف مميز لكل شركة متوافقة مع MIDI. يتم تضمين هذه المعرفات في رسائل SysEx، مما يضمن أن جهاز المستلم المقصود فقط هو من يعالج الرسالة، بينما تتم برمجة جميع الأجهزة الأخرى لتجاهلها. علاوة على ذلك، تشتمل العديد من الأدوات على تكوين معرف SysEx، والذي يسمح لوحدة تحكم واحدة بمعالجة جهازين من نماذج متطابقة بشكل مستقل.

العالمية تمثل الرسائل الحصرية للنظام فئة متميزة من رسائل SysEx، المصممة لامتدادات MIDI التي لا تملكها شركة مصنعة واحدة.

مخطط التنفيذ

لا تدعم أجهزة MIDI بشكل عام كل أنواع الرسائل الموضحة في مواصفات MIDI. ولمعالجة هذه المشكلة، تم توحيد مخطط تنفيذ MIDI بواسطة MMA، مما يوفر للمستخدمين نظرة عامة واضحة على القدرات المحددة للأداة وسلوك الاستجابة للرسائل الخاصة بها. عادةً ما يتم تضمين هذا المخطط في الوثائق المصاحبة لأجهزة MIDI.

المواصفات الكهربائية

تم تصميم الواجهة الكهربائية لـ MIDI 1.0 حول حلقة تيار معزولة تمامًا، كما هو موضح بالخطوط الحمراء والزرقاء في المخطط التالي:

ضمن هذا المخطط، يشير التعيين "DIN / TRS" إلى الاستخدام المسموح به إما لموصل DIN أو موصل هاتف TRS.

لنقل المنطق 0 وبت البداية، يولد UART الخاص بالمرسل جهدًا منخفضًا. يؤدي هذا الإجراء إلى بدء تدفق تيار اسمي قدره 5 مللي أمبير، ينشأ من مصدر الجهد العالي للمرسل. ينتشر هذا التيار نحو اليمين على طول الخطوط الحمراء من خلال الكابل المزدوج الملتوي المحمي، ويدخل إلى المعزل البصري لجهاز الاستقبال. بعد ذلك، يخرج التيار من المعزل البصري ويعود يسارًا على طول الخطوط الزرقاء إلى UART الخاص بالمرسل، والذي يغرق التيار بعد ذلك. يتم تكوين المقاومات R1 و R2 للحد من التيار ويتم مطابقتها لضمان مقاومة متوازنة. تم دمج الصمام الثنائي لأغراض الحماية. يقوم هذا التيار بتنشيط مؤشر LED الخاص بالعازل البصري والترانزستور الضوئي، مما يمكّن UART الخاص بالمستقبل من تفسير الإشارة، ويتم تسهيل ذلك بواسطة مقاوم السحب R3 المتصل بمصدر جهد جهاز الاستقبال. على الرغم من أن المواصفات الأصلية تنص على إمدادات 5 فولت، إلا أن كلاً من جهاز الاستقبال والمرسل قادران على العمل بمستويات جهد مختلفة.

وعلى العكس من ذلك، بالنسبة لنقل المنطق 1، أو بت التوقف، أو أثناء حالات الخمول، يحتفظ UART الخاص بالمرسل بجهد عالٍ مكافئ لمصدر الطاقة الخاص به، وبالتالي يمنع أي تدفق تيار. يعمل اختيار التصميم هذا على الحفاظ على الطاقة بشكل فعال أثناء فترات عدم النشاط.

الامتدادات

لقد سهلت المرونة المتأصلة والاعتماد الواسع النطاق لـ MIDI إجراء العديد من التحسينات على معيارها، وبالتالي توسيع إمكانية تطبيقها على وظائف تتجاوز نطاق التصميم الأولي الخاص بها.

MIDI العام

على الرغم من أن MIDI يسهل اختيار أصوات الآلات عبر رسائل تغيير البرنامج، إلا أنه لا يضمن تخصيصات صوتية متسقة عبر الآلات المختلفة لموقع برنامج معين. على سبيل المثال، قد يتوافق البرنامج رقم 0 مع بيانو على أحد الأجهزة وناي على جهاز آخر. ولمعالجة هذا التباين، تم تقديم معيار MIDI العام (GM) في عام 1991. أنشأت GM بنكًا صوتيًا موحدًا، مما يضمن أن ملف MIDI القياسي الذي تم إنشاؤه على أحد الأجهزة سوف ينتج تجربة سمعية مماثلة عند تشغيله على جهاز آخر. تحدد مواصفات GM بنكًا مكونًا من 128 صوتًا، مقسمة إلى 16 عائلة، تحتوي كل منها على ثمانية أدوات ذات صلة، مع رقم برنامج فريد مخصص لكل أداة. وبالتالي، فإن أمر تغيير برنامج معين سيحدد باستمرار صوت الآلة المتطابق على أي جهاز متوافق مع GM. علاوة على ذلك، يتم تخصيص أدوات الإيقاع للقناة 10، مع تعيين كل صوت إيقاع إلى قيمة نغمة MIDI مميزة.

يعمل معيار GM أيضًا على حل التناقضات في تعيين النوتة الموسيقية. قبل GM، كان لدى الشركات المصنعة وجهات نظر مختلفة حول رقم نوتة MIDI المطابق لـ C الوسطى. تحدد GM بشكل قاطع أن النوتة الموسيقية رقم 69 تنتج A440، وبالتالي إنشاء C الوسطى كنغمة موسيقية رقم 60.

يُطلب من الأجهزة الملتزمة بمعيار GM توفير تعدد الأصوات المكون من 24 نغمة موسيقية. علاوة على ذلك، يجب أن تستجيب الأدوات المتوافقة مع GM للسرعة، واللمسة اللاحقة، وانحناء درجة الصوت، مع تعيين هذه المعلمات على القيم الافتراضية المحددة مسبقًا عند بدء التشغيل. يعد دعم أرقام وحدات التحكم المحددة، مثل تلك الخاصة بدواسة الاستدامة، وأرقام المعلمات المسجلة (RPNs) أمرًا إلزاميًا أيضًا.

يتم استخدام تكرار مبسط لـ GM، يسمى GM Lite، للأجهزة التي تمتلك قدرات معالجة مقيدة.

GS، وXG، وGM2

ظهر إجماع سريع على أن مجموعة الأصوات المكونة من 128 آلة التي قدمها الجنرال MIDI لم تكن كافية. رداً على ذلك، قدمت رولاند معيارها العام (GS)، الذي يتضمن الأصوات التكميلية، ومجموعات الطبول، والتأثيرات. قدمت GS أيضًا أمر bank Select للوصول إلى هذه الإضافات واستخدمت أرقام معلمات MIDI غير المسجلة (NRPNs) للتحكم في وظائفها الجديدة. أطلقت ياماها لاحقًا جهاز MIDI العام الموسع (XG) في عام 1994. وتوسعت XG بالمثل على GM من خلال تقديم أصوات إضافية ومجموعات طبول وتأثيرات، لكنها استخدمت وحدات تحكم قياسية للتحرير بدلاً من NRPNs وزادت تعدد الأصوات إلى 32 صوتًا. بينما يحافظ كل من GS وXG على التوافق مع مواصفات GM الأصلية، إلا أنهما غير متوافقين بشكل متبادل. على الرغم من أن أيًا من المعيارين لم يحقق اعتمادًا واسع النطاق خارج نطاق منشئه، إلا أن كلاهما يتم دعمهما بشكل متكرر من خلال تطبيقات برامج الموسيقى المختلفة.

تم تطوير مواصفات MIDI العامة للمستوى 2 (GM2) في عام 1999 من قبل الشركات الأعضاء في AMEI اليابانية. يحتفظ GM2 بالتوافق مع الإصدارات السابقة مع General MIDI (GM) مع تعزيز قدراته، بما في ذلك تعدد الأصوات المتزايد لـ 32 صوتًا، وأرقام التحكم الموحدة لوظائف مثل sostenuto والدواسة الناعمة (una corda)، وتكامل أرقام المعلمات المسجلة (RPNs) والرسائل الحصرية للنظام العالمي، ودمج معيار ضبط MIDI. علاوة على ذلك، يعمل GM2 كآلية اختيار الأداة الأساسية ضمن Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI)، وهو تكرار MIDI متخصص مصمم للأجهزة منخفضة الطاقة، مما يتيح التعديل الديناميكي لتعدد الأصوات بناءً على قدرة معالجة الجهاز.

معيار ضبط MIDI

في حين أن معظم آلات توليف MIDI تستخدم عادةً ضبطًا متساويًا للمزاج، فإن معيار ضبط MIDI (MTS)، الذي تم التصديق عليه رسميًا في عام 1992، يوفر الدعم لأنظمة الضبط البديلة. تعمل MTS على تسهيل عمليات الضبط الدقيقة، والتي يمكن تحميلها من بنك يحتوي على ما يصل إلى 128 تصحيحًا مختلفًا، وتتيح معالجة نغمات الملاحظات في الوقت الفعلي. ومع ذلك، فإن الالتزام بهذا المعيار ليس إلزاميًا بالنسبة للشركات المصنعة، وحتى أولئك الذين يتبنونه غير ملزمين بتنفيذ مجموعة ميزاته الكاملة.

رمز وقت MIDI

على الرغم من أن جهاز تسلسل واحد يمكنه تشغيل نظام MIDI باستخدام ساعته الداخلية، إلا أن تكوينات التسلسل المتعدد تتطلب المزامنة مع مصدر توقيت موحد. يعالج MIDI Timecode (MTC)، وهو ابتكار من Digidesign، هذا المطلب من خلال استخدام رسائل System Exclusive (SysEx) المصممة خصيصًا لمزامنة التوقيت. MTC قادرة على الترجمة ثنائية الاتجاه باستخدام معيار الرمز الزمني SMPTE، ويمكن لواجهات MIDI المتخصصة، مثل Mark of the Unicorn's MIDI Timepiece، تسهيل هذا التحويل من SMPTE إلى MTC. والفرق الرئيسي هو أن ساعة MIDI تعمل على الإيقاع، في حين أن الرمز الزمني يعتمد على الإطار وبالتالي فهو مستقل عن الإيقاع. على غرار رمز الوقت SMPTE، تتضمن MTC البيانات الموضعية وتمتلك القدرة على التعافي من انقطاع الإشارة أو انقطاعها.

التحكم في آلة MIDI

يشتمل التحكم في جهاز MIDI (MMC) على مجموعة من أوامر النظام الحصري (SysEx) المصممة لإدارة وظائف النقل الخاصة بمعدات تسجيل الأجهزة. من خلال MMC، يمكن لجهاز التسلسل إرسال أوامر مثل ابدأ، وإيقاف، وسجل إلى شريط متصل أو نظام تسجيل على القرص الصلب. كما أنه يتيح التقديم السريع أو إرجاع الجهاز لبدء التشغيل بشكل متزامن مع جهاز التسلسل. من المهم ملاحظة أن MMC نفسها لا تتضمن بيانات مزامنة، على الرغم من أن الأجهزة المتصلة قد تحقق المزامنة عبر MIDI Timecode (MTC).

MIDI إظهار التحكم

يمثل MIDI Show Control (MSC) مجموعة من أوامر النظام الحصرية (SysEx) التي تم تطويرها خصيصًا للتسلسل والإشارة عن بعد لمختلف أجهزة التحكم في العرض. تشمل هذه الأجهزة أنظمة الإضاءة ووحدات تشغيل الموسيقى والصوت وآليات التحكم في الحركة. تجد MSC تطبيقًا واسع النطاق في بيئات متنوعة، بما في ذلك الإنتاج المسرحي ومعارض المتاحف وأنظمة التحكم في استوديو التسجيل الاحترافي ومناطق الجذب في المتنزهات الترفيهية.

الطابع الزمني لـ MIDI

تتضمن إحدى طرق التخفيف من عدم دقة توقيت MIDI وضع طابع زمني لأحداث MIDI مع أوقات التشغيل المقصودة، وإرسالها مسبقًا، وتخزينها مؤقتًا داخل جهاز الاستقبال. يقلل هذا النقل المسبق للبيانات من احتمالية أن يؤدي المقطع الموسيقي المعقد إلى زيادة التحميل على قناة الاتصال. عند تخزينها في جهاز الاستقبال، تصبح المعلومات ذات الطابع الزمني محصنة ضد تناقضات التوقيت المتأصلة في واجهات MIDI أو USB، مما يتيح التشغيل الدقيق للغاية. ومع ذلك، فإن وظيفة الطابع الزمني لـ MIDI تتوقف على الدعم من مكونات الأجهزة والبرامج للنظام. تاريخيًا، كانت التطبيقات المبكرة، مثل MTS من MOTU، وAMT من eMagic، وMidex 8 من Steinberg، غير متوافقة بشكل متبادل، مما استلزم حصول المستخدمين على كل من البرامج والأجهزة من نفس البائع للتشغيل السليم. في الوقت الحالي، تم دمج إمكانيات الطوابع الزمنية في واجهات FireWire MIDI، وMac OS X Core Audio، وLinux ALSA Sequencer.

معيار تفريغ عينات MIDI

ظهر تطبيق غير متوقع لرسائل System Exclusive (SysEx) بقدرتها على تسهيل نقل العينات الصوتية بين الآلات الموسيقية. أدى هذا الاكتشاف إلى إنشاء معيار تفريغ العينات (SDS)، الذي حدد تنسيق SysEx الجديد خصيصًا لنقل العينات. وفي وقت لاحق، تم تحسين SDS من خلال إضافة أمرين، مما يتيح نقل بيانات نقطة حلقة العينة دون الحاجة إلى إرسال العينة الصوتية الكاملة.

الأصوات القابلة للتنزيل

توفر مواصفات الأصوات القابلة للتنزيل (DLS)، التي تم التصديق عليها رسميًا في عام 1997، آلية للأجهزة المحمولة وبطاقات الصوت الخاصة بالكمبيوتر لزيادة جداول الموجات الخاصة بها باستخدام مجموعات الصوت القابلة للتنزيل. مواصفات DLS المستوى 2 اللاحقة، التي تم تقديمها في عام 2006، أنشأت بنية مركّبة موحدة. يدمج معيار Mobile DLS بنوك DLS مع Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI) في ملفات Mobile XMF المستقلة.

تعبير MIDI متعدد الألحان

يشكل تعبير MIDI Polyphonic Expression (MPE) منهجية تمكن الموسيقيين من التعامل بشكل مستمر مع انحناء طبقة الصوت والعديد من المعلمات التعبيرية الأخرى للنوتات المنفصلة. يتم تحقيق هذه الوظيفة من خلال تخصيص قناة MIDI مخصصة لكل ملاحظة، وبالتالي تسهيل التطبيق الفردي لرسائل وحدة التحكم. تم نشر المواصفات الرسمية لـ MPE رسميًا بواسطة AMEI في نوفمبر 2017 ومن ثم من قبل MMA في يناير 2018. تعمل الآلات البارزة، بما في ذلك Continuum Fingerboard وLinnStrument وROLI Seaboard وSensel Morph وEigenharp، على تمكين المستخدمين من التحكم بدقة في درجة الصوت والجرس والفروق الدقيقة الأخرى للنغمات الفردية داخل الهياكل الوترية.

آليات نقل الأجهزة البديلة

بعيدًا عن النقل التقليدي للحلقة الحالية بسرعة 31.25 كيلوبت/ثانية عبر موصل DIN، يمكن نقل البيانات المتطابقة من خلال بروتوكولات نقل الأجهزة المتنوعة، بما في ذلك USB وFireWire وEthernet.

واجهات USB وFireWire

في عام 1999، أنشأ اتحاد USB-IF بروتوكولًا موحدًا لنقل MIDI عبر USB، وتم تعيينه رسميًا باسم "تعريف فئة جهاز الناقل التسلسلي العالمي لأجهزة MIDI". لقد انتشر اعتماد MIDI عبر USB بشكل كبير، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تقادم واجهات اتصال MIDI السابقة، مثل بطاقات ISA ومنافذ الألعاب، في أنظمة الحوسبة الشخصية المعاصرة. تتضمن أنظمة التشغيل الرئيسية، بما في ذلك Linux وMicrosoft Windows وMacintosh OS X وApple iOS، برامج تشغيل من الفئة الأصلية لضمان التوافق مع الأجهزة الملتزمة بمعيار "تعريف فئة جهاز الناقل التسلسلي العالمي لأجهزة MIDI".

كانت Apple Computer رائدة في تطوير واجهة FireWire طوال التسعينيات. ظهرت هذه التقنية لأول مرة في كاميرات الفيديو الرقمية (DV) في نهاية ذلك العقد، ثم تم دمجها لاحقًا في نماذج G3 Macintosh بحلول عام 1999. وقد تم تحسين تصميمها خصيصًا لتطبيقات الوسائط المتعددة. يتميز FireWire عن USB، ويستخدم وحدات تحكم ذكية قادرة على إدارة نقل البيانات بشكل مستقل، وبالتالي تخفيف متطلبات المعالجة على وحدة المعالجة المركزية (CPU). علاوة على ذلك، وكما هو الحال مع أجهزة MIDI التقليدية، يمكن للأدوات التي تدعم FireWire إنشاء اتصال مباشر دون الحاجة إلى كمبيوتر وسيط.

موصلات XLR

يمثل جهاز المزج Octave-Plateau Voyetra-8 مثالًا مبكرًا لتكامل MIDI، حيث يستخدم بشكل فريد موصلات XLR3 بدلاً من DIN القياسي ذي 5 سنون. تم إطلاق هذه الأداة في البداية قبل اعتماد MIDI على نطاق واسع، وتمت ترقيتها لاحقًا باستخدام واجهة MIDI مع الاحتفاظ بتكوين موصل XLR الأصلي الخاص بها.

المنافذ التسلسلية والمتوازية وعصا التحكم

مع تزايد انتشار بيئات الاستوديو التي تركز على الكمبيوتر، ظهرت أجهزة MIDI قادرة على الاتصال المباشر بالكمبيوتر. تستخدم هذه الأجهزة عادةً موصل mini-DIN ذي 8 سنون، والذي استخدمته شركة Apple سابقًا للمنافذ التسلسلية قبل إصدار طرازات Blue and White G3. استفادت واجهات MIDI المتقدمة، والتي تتمثل في علامة Unicorn MIDI Time Piece، المصممة كمكونات استوديو مركزية، من وضع نقل عالي السرعة يستغل قدرة المنافذ التسلسلية على العمل بعشرين ضعف معدل بيانات MIDI التقليدي. في أواخر التسعينيات، قامت بعض أدوات MIDI بدمج منافذ Mini-DIN مدمجة للتوصيل المباشر بالكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، قامت بعض الأجهزة الطرفية بإنشاء اتصالات عبر المنفذ المتوازي DB-25 للكمبيوتر الشخصي أو من خلال منفذ الألعاب DA-15، والذي يوجد بشكل متكرر في العديد من بطاقات الصوت الخاصة بالكمبيوتر.

بروتوكول mLAN

أطلقت ياماها بروتوكول mLAN في عام 1999. وقد تم تصور هذا النظام كشبكة منطقة محلية مخصصة للآلات الموسيقية، باستخدام FireWire كآلية النقل الأساسية. سهّل تصميمه النقل المتزامن لقنوات MIDI المتعددة والصوت الرقمي متعدد القنوات وعمليات نقل ملفات البيانات ومعلومات الرمز الزمني. وجدت mLAN تطبيقًا في العديد من منتجات Yamaha، وخاصة وحدات التحكم الرقمية للمزج ومركب Motif، بالإضافة إلى عروض الجهات الخارجية مثل PreSonus FIREstation وKorg Triton Studio. ومع ذلك، لم يتم طرح أي منتجات جديدة متوافقة مع شبكة mLAN منذ عام 2007.

واجهة جهاز SCSI MIDI (SMDI)

خلال التسعينيات، تم اعتماد واجهة جهاز SCSI MIDI (SMDI) بواسطة بعض أجهزة أخذ العينات ومسجلات القرص الصلب، بما في ذلك Kurzweil K2000 وPeavey SP Sample Playback Synthesizer. أتاحت هذه الواجهة نقل العينات سريعًا ثنائي الاتجاه إلى كل من محركات الأقراص الثابتة ومحركات الأقراص الضوئية الممغنطة.

تنفيذ بروتوكولات الإنترنت والإيثرنت

توفر تطبيقات MIDI المستندة إلى الشبكة وظائف توجيه متقدمة وقنوات اتصال ذات نطاق ترددي عالٍ كانت بدائل MIDI السابقة، مثل ZIPI، تهدف إلى توفيرها. كانت الأنظمة الاحتكارية موجودة منذ الثمانينيات، حيث يستخدم بعضها كابلات الألياف الضوئية لنقل البيانات. لقد حصلت مواصفات RTP-MIDI المفتوحة، التي طورتها فرقة عمل هندسة الإنترنت، على تأييد كبير من الصناعة. قامت شركة Apple بدعم متكامل لهذا البروتوكول منذ نظام التشغيل Mac OS X 10.4، ويتوفر برنامج تشغيل Windows، المشتق من تطبيق Apple، لنظام التشغيل Windows XP وإصدارات أنظمة التشغيل اللاحقة.

MIDI اللاسلكي

أصبحت أنظمة إرسال MIDI اللاسلكية متاحة تجاريًا منذ الثمانينات. تعمل العديد من أجهزة الإرسال المعاصرة على تسهيل النقل اللاسلكي لإشارات MIDI وOSC عبر تقنيات Wi-Fi وBluetooth. أجهزة iOS قادرة على العمل كأسطح تحكم MIDI، مع الاستفادة من بروتوكولات Wi-Fi وOSC. علاوة على ذلك، يوفر راديو XBee خيارًا قابلاً للتطبيق لإنشاء جهاز إرسال واستقبال MIDI لاسلكي. وبالمثل، يمكن لأجهزة Android العمل كأسطح تحكم MIDI شاملة، باستخدام بروتوكولات مختلفة عبر Wi-Fi وBluetooth.

MIDI 2.0

تدوين ABC

• تدوين ABC
• البيانو الرقمي
• وحدة الطبل الإلكترونية
• مركب الجيتار
• قائمة برامج الموسيقى
• نموذج MIDI بالحجم الطبيعي
• MusicXML
• لغة ماكرو الموسيقى
• ساوندفونت
• تنسيق تطبيقات الهاتف المحمول للموسيقى الاصطناعية

ملاحظات

المراجع

جمعية MIDI، أرشفة في 19 فبراير 2018، في Wayback Machine.

• رابطة MIDI أرشفة 19 فبراير 2018 في آلة Wayback.
• تتوفر مواصفات MIDI باللغة الإنجليزية من جمعية مصنعي MIDI، وتم أرشفتها في 1 يونيو 2016، على Wayback Machine.