MIDI 2.0 уже здесь: как изменится музыкальная индустрия?

Стандарт MIDI без каких-либо изменений поддерживает музыкальную индустрию уже более трёх десятков лет. Однако, пришло время меняться — MIDI в его нынешнем виде не отвечает всем требованиям индустрии и не готов к новым технологиям. К счастью, решение найдено — Ассоциация MIDI-производителей официально представила спецификации нового стандарта MIDI 2.0, а это значит, что в ближайшее время нас ждёт появление сотен и тысяч совершенно новых контроллеров и устройств. Из этого материала вы узнаете, чем MIDI 2.0 превосходит первую версию стандарта, как он изменит электронные музыкальные инструменты и жизнь музыкантов, а также поймёте, что делать со всеми «старыми» контроллерами, которые стоят в вашей студии.

---

Стандарт MIDI — одна из основ современной музыки, которая позволяет ей развиваться и двигаться вперёд. Несмотря на невероятное развитие компьютерных и цифровых технологий, музыкальной индустрии и самих музыкантов, стандарт MIDI, на котором держится нынешнее производство музыки, — вы будете удивлены — не изменился за последние 35 лет. Да, спустя три с половиной десятка лет MIDI существует всё ещё в первой версии — мы движемся вперёд, а старичок MIDI 1.0 остаётся с нами.

Тот факт, что MIDI никак не изменился за последние десятилетия, говорит о том, что возможностей стандарта хватало всем крупным игрокам рынка музыкального оборудования. Yamaha, Roland, Korg, Kawai, Sequential Circuits и десятки производителей поменьше создавали синтезаторы, цифровые пианино, MIDI-клавиатуры и другие устройства в рамках MIDI 1.0. Когда возможностей стандарта переставало хватать, производители городили всевозможные костыли, расширяющие умения инструментов. Но даже при таком подходе никто не думал развивать MIDI — всех всё устраивало.

via GIPHY

Ситуация изменилась в 2018 году, когда Ассоциация MIDI-производителей (англ. MIDI Manufacturers Association) заговорила о том, что электронные музыкальные инструменты могут звучать и ощущаться подобно своим акустическим аналогам. Речь не шла о материалах корпуса или упругости нажатия клавиш — производителей волновало то, как инструменты могут работать внутри. Тогда же в информационном прострaнcтве впервые заговорили о MIDI 2.0.

Пару лет производители и все причастные обсуждали, что же должны уметь инструменты с полной поддержкой MIDI 2.0. Из разных источников доносились разнообразные возгласы на уровне домыслов: динамика увеличится, правдоподобность возрастёт, удобство повысится. Распространение слухов прекратила всё та же Ассоциация MIDI-производителей, которая провела совещание за закрытыми дверьми на выставке NAMM 2020, целью которого было определить и закрепить официальные спецификации обновлённого стандарта. Спустя неделю после окончания выставки, Ассоциация рассказала, что такое MIDI 2.0, чем он отличается от предыдущей версии и какие нововведения предложит музыкантам. Если коротко: изменений не много, но их влияние на музыкальные инструменты и всю музыкальную индустрию и индустрию оборудования будут значительными.

Появление MIDI 2.0 в музыкальном мире сопровождалось фальстартом со стороны Roland, представившей первый в мире серийный контроллер A-88 MKII с полной поддержкой нового стандарта за несколько дней до официального определения его спецификаций. К анонсу японской компании музыканты отнеслись с большим интересом, хотя и не без недопонимания: зачем нужен MIDI-контроллер нового поколения, если кроме него на рынке не существует подобных устройств? Какая от него польза для конечного потребителя Roland не рассказала, однако теперь о втором поколении подробнее рассказала как сама Ассоциация, так и Бретт Портер из Art+Logic — компании по разработке программного обеспечения для аудио, участвовавшей в разработке обновлённого стандарта.

Итак, MIDI 2.0 официально здесь

По словам Портера, официальная информация о MIDI 2.0 не появлялась долгое время по одной причине: новый стандарт — история не про то, как продать конкретный продукт, а про расширение всей музыкальной индустрии в целом. Расширение положительно отразится на всех: производители смогут продать больше устройств, покупатели получат более удобные инструменты, а продукты станут значительно технологичнее и эффективнее.

Разработка официальных спецификаций MIDI 2.0 шла в течение последних лет. Портер отмечает, что описать всё было очень не просто — стандарт представляет собой целый пласт новых возможностей. Тем не менее конкретные нововведения во многом зависят от самих производителей. Сама же Ассоциация должна была лишь объяснить, как именно работает MIDI 2.0, показать спектр новых функций и заинтересовать компании во внедрении стандарта.

Когда мы взялись за разработку [спецификаций MIDI 2.0], всё это напомнило нам конструктор LEGO, очень крутой, но собранный без нашего участия. 35 лет назад никто и представить не мог, что музыканты и люди будут делать с помощью MIDI.

Бретт Портер

Первые прототипы инструментов с поддержкой стандарта MIDI 2.0 появились в начале 2019 года. Различные компании создали собственные версии подобных устройств и проверили, смогут ли прототипы успешно обмениваться между собой информацией. Итогом тестов стала встреча на NAMM 2019 между представителями Ableton, Google, Roland, Steinberg, Yamaha и Native Instruments, получившая название «Plug Fest».

В рамках мероприятия компании поделились итогами тестирования и обсудили проблемы разpaбатываемого стандарта.

«Plug Fest» выглядел именно так, как его и назвали — все как угорелые бегали вокруг со своими разработками, подключали инструменты друг к другу и смотрели, что же произойдёт. По-моему, это был первый случай, когда все участники рабочей группы оказались в одной комнате.

Бретт Портер

По словам Портера, его участие свелось к разработке и отладке специального инструмента MIDI 2.0 Scope — программы, которая позволяет создать любое сообщение нового стандарта и направить его с определёнными условиями на подключённые устройства. Благодаря софту производители могут проверить работу своих инструментов и убедиться, что они правильно реагируют на отправляемые им комaнды.

Что нового в MIDI 2.0

Ассоциация MIDI-производителей подтвердила и адаптировала официальные спецификации 28 января 2020 года, спустя две недели после встречи на NAMM 2020. По словам Ассоциации, MIDI 2.0 станет «величайшим прогрессом в музыкальных технологиях за последние десятилетия».

Итогом совещания стало формирование пяти ключевых документов, которые описывают особенности обновлённого стандарта:

1. Функция MIDI: Запрос возможностей (англ. MIDI Capability Inquiry (Update)).
2. Спецификации формата Universal MIDI Packet (UMP) и протокола MIDI 2.0 (англ. Specification for Universal MIDI Packet (UMP) Format and MIDI 2.0 Protocol).
3. Общие правила для профилей MIDI CI (англ. Common Rules for MIDI CI Profiles).
4. Общие правила для профилей MIDI-CI и параметра Property Exchange (англ. Common Rules for MIDI-CI Property Exchange).
5. Базовые и фундаментальные ресурсы для функции Property Exchange (англ. Property Exchange Foundational Resources and Basic Resources).

Теперь любые производители могут создавать инструменты с поддержкой стандарта MIDI 2.0, внедрять обновления для совместимости своих инструментов и программного обеспечения. Все спецификации и особенности зафиксированы — производителям осталось только разработать и выпустить на рынок новые инструменты. Так что же нового предложит MIDI 2.0 производителям и музыкантам по всему миру?

Изменения параметра Velocity и сообщений управления

Одним из основных нововведений MIDI 2.0 станет более подвинутая система коммуникации. В отличие от первой версии стандарта, полагавшегося на 7-битный параметр Velocity, MIDI 2.0 использует этот параметр в 16-битной разрядности. Такое решение даёт значительно больший простор для правдоподобности звучания: вместо старых значений параметра от 0 до 127, параметр Velocity предложит несколько сотен значений. По мнению создателей, благодаря этому контроллеры и инструменты с MIDI 2.0 смогут не уступать по силе, скорости и возможностям динамики извлечения звука реальным музыкальным инструментам.

Некоторые участники рабочих групп отмечали, что стандартных значений в пределах 0-127 вполне достаточно для музыкальных контроллеров и электронных инструментов. Тем не менее стандарт MIDI используется не только в музыке — с его помощью можно управлять световым оборудованием и даже аниматрониками (двигающимися куклами наподобие Йоды или Инопланетянина E.T. — прим. ред.), где такой увеличенные значения позволят более гибко настраивать поведение устройств.

Полная обратная совместимость MIDI 2.0 с MIDI 1.0

Главным фактором будущего успеха MIDI 2.0 ещё до разработки стандарта называли полную обратную совместимость с MIDI 1.0. Оно и понятно: музыкальная индустрия состоит из десятков тысяч контроллеров старого стандарта. Решением проблемы обратной совместимости стала функция MIDI CI (Capability Inquiry) — запрос возможностей.

MIDI 1.0 предполагал только направленный в одну сторону обмен данными — синтезаторы и инструменты умели только отсылать ноты, не зная, что находится на стороне приёмника и не задумываясь о том, что произойдёт после отправки сообщений. MIDI 2.0 построен вокруг двунаправленного обмена информацией. Первое, что делает любой инструмент нового стандарта — запрашивает возможности других подключённых устройств. Фактически, два девайса с поддержкой MIDI 2.0 находят друг друга и определяют, как они могут взаимодействовать. Если MIDI 2.0 не получает должного ответа, он переходит на работу по старому стандарту.

Количество инструментов второго поколения может быть любым — они все обменяются данными о своих возможностях и смогут эффективно коммуницировать. Если среди подключённых девайсов хотя бы один инструмент будет работать только по старому стандарту, все остальные инструменты будут работать с ним в режиме MIDI 1.0. При этом между собой устройства продолжат общаться через MIDI 2.0.

Устройства с поддержкой MIDI 2.0 будут больше общаться друг с другом

Синтезаторы и контроллеры нового поколения будут больше «говорить» друг с другом. Благодаря этому музыканты забудут о настройке взаимодействия двух инструментов между собой — больше не придётся думать, что и как может регулировать ручка одного девайса на втором устройстве. Обмен сообщениями происходит автоматически, устройства понимают, кто и на что способен и конфигурируются самостоятельно. Конечно, никто не запрещает изменить всё по собственному желанию.

Обмен параметрами

В рамках запроса возможностей инструменты обмениваются сообщениями типа Property Exchange. Через них инструменты рассказывают друг другу о том, какие у них существуют параметры и настройки, чем и как можно управлять. В рамках обмена параметрами инструменты передают полный список настроек, мэппинг (раскладки) клавиш и элементов управления, параметры настройки звука, информацию о пресетах и другие данные.

Сюда же входит нормальная и понятная информация об имени инструмента. Во времена MIDI 1.0 музыканты могли довольствоваться только неинформативными названиями подключённых устройств наподобие «Program 32» или «Controller 9». Теперь все инструменты будут называться так, как они называются: подключили синтезатор Arturia, увидели его имя в списке. Никаких непонятных обозначений, только приятные человеческому глазу и уху имена.

Профили конфигурации

Появление запроса возможностей также облегчит взаимодействие с нестандартными MIDI-устройствами — MIDI-гитарами, духовыми контроллерами и прочими подобными штуками. С помощью обмена сообщениями о параметрах, разнородные девайсы будет проще интегрировать друг с другом. Каждый инструмент теперь хранит в своей памяти конфигурационный профиль (англ. Profile Configuration), который рассылается всем инструментам-участникам обмена для изучения.

На рынке существует десятки контроллеров, имитирующих управление тоновым колесом электрического органа, и ещё больше синтезаторов, которые могут работать с ними. Тем не менее все контроллеры разные — каждый оснащён своими особенностями, другой раскладкой — подружить два разных контроллера (например, для расширения) между собой очень сложно. С появлением конфигурационных профилей индустрия пришла к единству и сказала: «Окей, вот группа контроллеров, которая имитирует управление как на органах Хаммонда». Если оба контроллера работают на основе MIDI 2.0 и оснащаются соответствующим профилем, достаточно соединить их друг с другом — они самостоятельно сконфигурируются, нам ничего не придётся делать.

Бретт Портер

MIDI 2.0 и VST 3

О том, как именно инструменты MIDI 2.0 будут взаимодействовать с VST3 первыми задумались в Steinberg. Изучив новый стандарт, компания заявила, что VST 3 на уровне архитектуры полностью готов ко всем возможностям MIDI 2.0. Вместе с тем Steinberg отметила, что разработчикам плагинов и библиотек нужно будет самостоятельно заняться обновлением своих продуктов для поддержки нового стандарта. Как будут работать AU и AAX-плагины пока что неизвестно, но сомневаемся, что здесь будут какие-то проблемы.

256 каналов вместо 16

Передача информации в рамках MIDI происходит через MIDI-каналы. В первой версии стандарта количество каналов составляло 16 штук — музыканты могли назначить 16 устройств на каждый канал, чтобы инструменты не мешали друг другу. Подключить больше устройств для независимого и одновременного использования невозможно — кому-то обязательно придётся делить каналы между собой.

Учитывая возросшие возможности второй версии стандарта, 16 каналов превратили в 16 групп по 16 каналов, доведя их количество до 256 штук. Теперь каждое MIDI-сообщение содержит не только информацию о своём виде, но и данные о группе каналов, через которое оно проходит. Благодаря этому в распоряжении музыкантов теперь находится 16 виртуальных кабелей, при этом один кабель может подключить 16 инструментов для независимого и одновременного использования. Со старыми инструментами проблем возникнуть не должно — их информация будет отправлять на один из 256 каналов.

Универсальный MIDI-пакет

MIDI-сообщения достаточно просты в своём содержании — несколько первых байт в сообщении передают данные о высоте ноты и её состоянии. Вместе с усложнением MIDI 2.0 стали сложнее и сами сообщения, однако нет смысла переживать, что что-то не будет работать или будет работать не так. Новый стандарт вводит такое понятие как «Универсальный MIDI-пакет» (англ. Universal MIDI Packet), позволяющий конвертировать сообщения MIDI 1.0 в совместимые с новым стандартом.

Это поток данных, состоящий из четырёх байт информации вместо двух или трёх, использовавшихся ранее. Новые сообщения несут больше информации: временные сообщения теперь всегда 32-битные, «голосовые» сообщения, передающие информацию о звуках, — 64-битные. Вместе с ними появились ряд 96- и 128-битных сообщений.

В будущем появится новый формат MIDI-файла, который придёт на замену привычному файлу. mid. Работа над ним ещё не началась, но он точно будет создан как только мы разберёмся со всеми новыми возможностями MIDI 2.0.

Бретт Портер

Улучшенный тайминг

В новом стандарте также появится новый тип сообщений — временные штампы подавления джиттера или фазового дрожания сигнала (англ. Jitter Reduction). Подобное сообщение будет рассылаться вместе с любым другим MIDI-сообщением, чтобы уменьшить задержку и точнее передать данные.

Идея простая: представьте ситуацию, что вы записываете партию клавишных, точно исполняя её под метроном. Однако в DAW все ноты пришли с задержкой — вся партия или отдельные её части отстают на полтакта или такт. Раньше вам бы пришлось найти причину задержки и записать все заново или поправить ноты руками, но в MIDI 2.0 этого не потребуется. Временной штамп, рассылаемый вместе с нотами, сообщит приёмнику, когда именно была извлечена нота, чтобы тот расположил её точно на сетке.

via GIPHY

Полифоническая экспрессия

Технология полифонической экспрессии (англ. MPE или MIDI Polyphonic Expression) появилась не так давно — Ассоциация MIDI-производителей адаптировала её для стандарта первого поколения в конце 2019 года. С её помощью контроллеры могут работать с полифонической высотой — звучать ещё реалистичнее, имитируя поведение реальных акустических инструментов при извлечении звука. Второе поколение MIDI развивает и этот момент.

Пользователи получат более гибкое управление высотой звука. К примеру, MIDI 2.0 позволяет отправлять не только информацию о полифоническом изменении нескольких нот одновременно, но и изменять высоту каждой ноты в отдельности — сообщения изменения питча теперь рассылаются не для всех нот сразу, а для каждой в отдельности.

Представьте, что вы записали два звука друг над другом, но хотите изменить высоту только одного из них (сделать что-то наподобие гитарного бенда без лишней автоматизации и других манипуляций). Сообщения MIDI 1.0 изменили бы оба звука сразу, потянув их вверх или вниз, сообщения MIDI 2.0 позволяют изменить только одну ноту из двух.

Поддержка микротональных звуков и отсутствие необходимости в «ключевых клавишах»

Поклонники микротональных звуков теперь могут работать с детальной информацией о высоте для каждой отдельной ноты или события. Раньше для микротональных экспериментов требовались индивидуальные гаммы и звукоряды, закодированные в файлы Scala. Теперь же в этих файлах не будет необходимости, так как инструменты MIDI 2.0 можно запрограммировать так, чтобы при каждом нажатии клавиши нота извлекалась с разной высотой. Нажимаете До три раза, получаете три разных До, минимально отличающихся друг от друга по высоте. Информация о высоте передаётся в основном потоке данных и не зависит от конкретной конфигурации или используемого профиля.

Ассоциация отмечает, что на этом возможности MIDI 2.0 не ограничиваются — производители и разработчики могут создать индивидуальную раскладку (профиль) для своих инструментов и возможности их звучания. К тому же теперь можно не использовать так называемые «ключевые клавиши». Раньше музыкантам приходилось зажимать одну из клавиш на контроллере, чтобы библиотека сменила обычные сэмплы на сэмплы пиццикато. Теперь пиццикато можно сделать атрибутом — сэмплы будут вызываться автоматически при определённом нажатии на клавишу. Например, обычное нажатия воспроизведёт стандартный сэмпл ноты, длительные удержания активируют легато, а короткие и быстрые нажимы включат пиццикато.

Демонстрация управления громкостью каждой ноты

Демонстрация управления высотой (питчем) каждой ноты

Демонстрация прямого управления высотой (микротональные возможности, обратная настройка)

Демонстрация прямого управления высотой (микротональные возможности, гармонический минор)

* * *

Вторая версия популярного стандарта обещает большие изменения для всех участников музыкального мира. Музыкальная индустрия изменилась, теперь изменились и инструменты, создающие эту самую индустрию. Оборудование станет удобнее, его возможности значительно возрастут. На этом фоне вдвойне интересно узнать, какие устройства уже готовят производители и какие треки музыканты смогут создать с новыми, более продвинутыми инструментами в руках.

Ну, что скажете? Как относитесь к изменениям? Готовы ли к ним?