Midi Musical Instruments Digital Interface ab 1980 Erweiterung: General Midi Midi Sequencer Phys. Verbindung: Bitseriell, 31.250 Bit/s ca. 500 Midi-Kommandos/s Logische Verbindung: 16 Kanäle In Out Out Thru In Keyboard/ Synthesizer Sonstiges drum machine 128 Controller: Lautstärke, Vibrato, Schweller 128 Patches/ Programme: „Audio-Palette“, Instrument

Ein Midi-Ton Taste drücken mit Anschlags-Geschwindigkeit 3f 42 44 46 Ein Midi-Ton 3c 3e 40 41 43 45 47 Taste drücken mit Anschlags-Geschwindigkeit Variieren des Klanges 1001cccc 0nnnnnnn 0vvvvvvv Polyphonic Aftertouch Tastendruck Channel Aftertouch Pitch Bend Stimmung Pitch weel Modulation Vibrato / Tremolo Portamento Gleit-Ton Lautstärke ... Div. Comtroller Kanal-nummer cccc Note Anschlags-geschwindig-keit Note-on-Befehl

Ende Midi-Ton Taste loslassen mit Geschwindigkeit Kanal-nummer cccc 80 63 80 100 80 127 80 1000cccc 0nnnnnnn 0vvvvvvv Kanal-nummer cccc Note Loslass-geschwindig-keit Note-off-Befehl

Midi-Befehlsfolge Zeit Befehl Parameter Note on 3C, v=0 80 63 80 100 80 127 80 Zeit Befehl Parameter 96 10010001 00111010 00000000 Note on 3C, v=0 192 10000001 00111010 00110000 Note off 3C, v=80 288 10010001 00111010 00011111 Note on 3C, v=63 384 10000001 00111010 00110000 Note off 3C, v=80 480 10010001 00111010 01100100 Note on 3C, v=100 576 10000001 00111010 00110000 Note off 3C, v=80 672 10010001 00111010 01111111 Note on 3C, v=127 768 10000001 00111010 00110000 Note off 3C, v=80

Tempo= beats per Minute Controller Beispiel Midi Timing 1 Beat =Viertelnote Unterteilt in „Ticks“ oder „Clicks“ ppqn parts per quarter note 24 ppqn 48 ppqn ... 960 ppqn Zeitauflösung: 1 Tick bei Tempo 120 und 480 ppqn Dauer 1 beat = 60/120 = 0,5 sec Dauer 1 Tick = 0,5 sec / 480 ~ 1/1000 sec Tempo= beats per Minute

Befehlsarten Befehle Kanal-Befehle System-Befehle Voice- Befehle Mode- Befehle Sysex- Befehle Universal- Befehle Realtime- Befehle Note on Note off ... All notes off Reset Omni on/off Poly/Mono ... Song pointer position, ... Start stop timing ...

Standard-Belegung für Instrumente General Midi Standard-Belegung für Instrumente und Controller Instrumentengruppen Piano Chromatische Schlaginstrumente Orgel Gitarre Bässe Streichinstrumente Ensembles Blech Holz Flöten Synth-Sounds GS Firmenstandard Roland 24 „Tracks“ =Stimmen Inkl. Schlagzeug XG Firmenstandard Yamaha 16 polyphone Kanäle = versch. Instrumente Kanal 10 = Schlagzeug Program Chance 1100cccc 0ppppppp 16 Stimmen pro Instrument multitimbral

General Midi: Instrumente / Patches Piano Chromatic Percussion Organ 0 Acoustic grand piano 8 Celesta 16 Hammond organ 1 Bright acoustic piano 9 Glockenspiel 17 Percussive organ 2 Electric grand piano 10 Music box 18 Rock organ 3 Honky-tonk piano 11 Vibraphone 19 Church organ 4 Rhodes piano 12 Marimba 20 Reed organ 5 Chorused piano 13 Xylophone 21 Accordion 6 Harpsichord 14 Tubular bells 22 Harmonica 7 Clavinet 15 Dulcimer 23 Tango accordion Die Instumente auf dieser Seite

General Midi: Instrumente / Patches Guitar Bass Strings 24 Acoustic guitar (nylon) 32 Acoustic bass 40 Violin 25 Acoustic guitar (steel) 33 Electric bass (finger) 41 Viola 26 Electric guitar (jazz) 34 Electric bass (pick) 42 Cello 27 Electric guitar (clean) 35 Fretless bass 43 Contrabass 28 Electric guitar (muted) 36 Slap bass 1 44 Tremolo strings 29 Overdriven guitar 37 Slap bass 2 45 Pizzicato strings 30 Distortion guitar 38 Synth bass 1 46 Orchestral harp 31 Guitar harmonics 39 Synth bass 2 47 Timpani

General Midi: Instrumente / Patches Ensemble Brass Reed 48 String ensemble 1 56 Trumpet 64 Soprano sax 49 String ensemble 2 57 Trombone 65 Alto sax 50 Synth. strings 1 58 Tuba 66 Tenor sax 51 Synth. strings 2 59 Muted trumpet 67 Baritone sax 52 Choir Aahs 60 French horn 68 Oboe 53 Voice Oohs 61 Brass section 69 English horn 54 Synth voice 62 Synth. brass 1 70 Bassoon 55 Orchestra hit 63 Synth. brass 2 71 Clarinet

General Midi: Instrumente / Patches Pipe Synth Lead Synth Pad 72 Piccolo 80 Lead 1 (square) 88 Pad 1 (new age) 73 Flute 81 Lead 2 (sawtooth) 89 Pad 2 (warm) 74 Recorder 82 Lead 3 (calliope lead) 90 Pad 3 (polysynth) 75 Pan flute 83 Lead 4 (chiff lead) 91 Pad 4 (choir) 76 Bottle blow 84 Lead 5 (charang) 92 Pad 5 (bowed) 77 Shakuhachi 85 Lead 6 (voice) 93 Pad 6 (metallic) 78 Whistle 86 Lead 7 (fifths) 94 Pad 7 (halo) 79 Ocarina 87 Lead 8 (brass + lead) 95 Pad 8 (sweep)

General Midi: Instrumente / Patches Sound Effects 120 Guitar fret noise 121 Breath noise 122 Seashore 123 Bird tweet 124 Telephone ring 125 Helicopter 126 Applause 127 Gunshot Mehr als 128 Patches durch Bänke Bank Select-Befehl Beispiel: Amadeus.mid

Midi Messages 90 Status Byte Note On with MIDI channel 1. 3C Data Byte, 60th, Middle C. 72 key velocity information = volume CF Status Byte Program Change on MIDI channel 16. 1A Data Byte = program number B7 Status Byte Control Change on MIDI channel 8. 40 Data Byte that selects sustain pedal as a controller. 7F Data Byte that turns on the sustain pedal. Many synthesizers include keyboard controllers. Tone Generators are synthesizer modules without the keyboard.

Midi Begriffe Midi-Messages Xc data Befehl Kanalnr. Channel: 42 44 46 Midi Begriffe 3c 3e 40 41 43 45 47 Channel: Geräte können auf einen oder mehrere Kanäle hören. Key number 127 Tasten = Tonhöhen Controller: Geräte-Einstellungen Patch/program Audio-Palette, Instrument, mehrere Patche paralell, mehrstimmig Polyphonie: mehrere Töne gleichzeitig (Akkorde) Midi Clock, timebase PPQ=parts per quarternote (24,96,480) Tempo BPM Beats per Minute 120 BPM = 2 Viertelnoten pro Sekunde Bei 480 PPQ: 960 parts pro Sekunde Externe oder interne Synchronisation Midi-Messages 1 Byte 0-2 Byte Xc data Befehl Kanalnr.

Midi Beispiel Piano

Percussion controller http://nuinfo.nwu.edu/musicschool/links/projects/midi Midi Geräte Percussion controller Guitar controller Drum pad controller Optische Sensoren (Eingabe) und Tasten-Magnetspulen (Wiedergabe) Wind controller Blasinstrumente Yamaha Disklavier

Sequencer Programme Drehorgel-Walze mit Anschlagsstärken Kombination mit digital audio (waves) Partiturdarstellung

Soundgeneratoren Analoge oder digitale Signalgeneratoren und Filter erzeugen die Grundklänge additiv (versch. Signale werden addiert) subtraktiv (Filter) Frequenzmodulation (FM) Hüllkurve eines Tones Attack: Phase bis zur max Amplitude Decay: Einschwingzeit vor dem Soustan Soustain: Haltezeit (stabile Phase) Release: Ausschwingzeit Amplitude A D S R Zeit

Soundgeneratoren Digitale Synthesizer teilen Hüllkurve (Envelope) in 8 Abschnitte Hüllkurve eines Tones LV1 LV3 LV5 LV2 Amplitude LV4 LV6 RT1 RT2 RT3 RT4 Dauer RT5 RT6 RT7 7 Zeitabschnitte 6 Amplitudenwerte Zeit

Wavetables /Soundfonts Grundprinzip: Digitale Samples von Tönen als Grundlage Freeware: Vienna SoundFont Studio 2.3 (www.creaf.com) Länge des Tones wird durch Wiederholen (grüner Bereich) generiert. Abwandlung durch ADSR-Envelopes für Lautstärke ADSR-Envelopes für Modulation Reverb (Echo) Tonhöhenänderung Tiefpassfilter Tremolo Vibrato Etc.

Soundfont Low Frequency Oscillator Tiefpass Tremolo Multi- layering Multisampling

Vorlesung „Medientechnik WS 2000/2001“ Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau 1 56075 Koblenz © Manfred Jackel E-Mail: jkl@uni-koblenz.de WWW: www.uni-koblenz.de/~jkl mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem Kapitel Braut, Christian: Das Midi-Buch, Sybex Hyperlinks zu diesem Kapitel Grafik-Quellen