Arbeitsblatt: MIDI © T. Jahnke / SEMIK@work

Arbeitsblatt: MIDI 1.

Wie entstand und was ist MIDI?

In den 70er Jahren spielten auf den Bühnen dieser Welt Musiker, die - umgeben von riesigen Keyboard-Burgen - den Hörer vor wahre Soundwände stellten. Bombastische Synthesizerklänge setzten sich aus vielen Geräten zusammen, die alle möglichst gleichzeitig von nur einer Person bedient werden mussten. Mit zwei Händen, ebenso wenig Füßen und vielen Streifen Klebeband (zum Halten von Tasten, während zugleich ein Orgelsolo nebst Klavierbegleitung gespielt wurde) war das Gelingen jedoch oft ein schwieriges Unterfangen. Der von Natur aus faule Musiker machte darum schon bald eine Erfindung, die für die kommenden Jahre wegweisend für die Musikindustrie wurde: MIDI erblickte 1983 in den USA das Licht der Welt und wird bis heute weiterentwickelt. Mit MIDI wurde es zuerst möglich, zwei Geräte miteinander über Kabel zu verbinden und das eine vom anderen aus zu spielen. Später vergab man Kanäle, auf denen ein Gerät Tasteninformationen senden und empfangen konnte. Hatte man also beispielsweise drei Keyboards, konnte man entweder drei Klänge von einer Tastatur aus spielen (alle Geräte auf dem gleichen Kanal), oder zwischen ihnen wählen (unterschiedliche Kanäle). Um beim Beispiel des faulen Musikers zu bleiben: Diese ewige Schlepperei von einer Bühne zur nächsten - das konnte doch nicht der Weisheit letzter Schluss gewesen sein?! So erfand man Instrumente, die mehrere Klänge zur gleichen Zeit erzeugen konnten. Warum drei Keyboards, wenn's nicht auch mit einem geht? Gesagt, getan. Ab nun konnte man mit erheblich weniger Aufwand mit einer Tastatur über MIDI verschiedene Klänge übereinander schichten - dazu stehen noch heute 16 MIDI-Kanäle zur Verfügung. Pro Kanal ist ein Klang möglich. Um nun auch von nur einem Gerät aus die vielen Knöpfe zur Klangveränderung ebenfalls fernsteuern zu können, wurden schon bald sogenannte MIDI-Controller definiert: Befehle mit denen beispielsweise die Lautstärke (Volume) oder die Stereoposition (Pan) gesteuert werden kann. Aber es ging noch weiter: Wenn schon ein Gerät alle Klänge allein erzeugen kann, warum spielt es dann nicht auch alles allein? Man erfand ein Gerät, das alle Meldungen aufzeichnen konnte, die der Musiker auf den Tasten von sich gab. Note für Note, Knopf für Knopf und alles für jeden Kanal einzeln und nacheinander -den Sequenzer. Womit wir die wesentlichsten Dinge unserer Thematik bereits aufgezählt hätten. Nun zur Technik: in der MIDI-Sprache gibt es keine hörbaren Töne, nur Daten, die z.B. einen Ton beschreiben. Drückt man auf einem Keyboard die Taste C3 sehr fest und lässt sie danach wieder los, werden genau diese Informationen über das Kabel geschickt: Notennummer 60 wurde mit einem Anschlagswert (Velocity) so um die 100 (von 127) angeschlagen (Note On) und wieder losgelassen (Note Off). Welcher Klang am Ende dabei heraus kommt, spielt erst einmal keine Rolle. Dieser wird eben von dem Gerät erzeugt, das diese Meldung bekommt. Ein Gerät kann einen MIDI-Kanal bedienen, oder mehrere. Man unterscheidet in diesem Zusammenhang den MIDI-Omni-Mode oder den Multimode. Mittlerweile können so gut wie alle "MIDIfizierten" Geräte im 16fachen Multimode arbeiten, also auf allen Kanälen zur gleichen Zeit Musik wiedergeben. Neben den bereits erwähnten MIDI-Befehlen wie Noten-Informationen oder Controller, gibt es eine Vielzahl weiterer Parameter, die in der MIDI-Sprache zur Verfügung stehen. Nahezu alle Funktionen eines Gerätes können heutzutage über MIDI gesteuert werden. Reicht der Standard nicht aus, kann jeder Hersteller individuelle Eigenschaften seines Klangerzeugers über sogenannte SystemExclusive-Befehle steuern. Die MIDI-Befehle wurden im Laufe der Jahre von der MMA (MIDI Manufacturers Association; Vereinigung von Herstellern der Musikinstrumenten-Industrie) definiert, sollen hier jedoch nicht allzu ausführlich erläutert werden. Nur um einige wenige Beispiele zu nennen: Befehle zur Steuerung von Tonbandgeräten, die Song-Auswahl in Sequenzern, die Übertragung von digitalisierten Klängen (Samples) oder die Einbindung von Spielhilfen wie Pedale oder den sogenannten, mit dem Mund gesteuerten BreathController- an fast alles wurde gedacht Das Keyboard - oder zumindest das, was seinen Klang ausmacht- ist mittlerweile auf Soundkartengröße zusammengeschrumpft, die Aufgabe des Sequenzers wird heute von einer Software erledigt, die auf einem Computer läuft und dazu ungleich mehr Möglichkeiten zur Nachbearbeitung bietet.

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2.

Midi-Normen

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3.

MIDI-Standard

Frage: •

Worin besteht der Unterschied zwischen einer Audio-Datei (z.B. einer Musik-CD) und einer MIDI-Datei?

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4

Die MIDI-Schnittstelle

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Fragen • Was bedeutet der Begriff "MIDI" ? •

Welche MIDI-Anschlüsse befinden sich an MIDI-Geräten und wozu dienen sie?

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Was sind Wavetables?

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Welche Aufgabe hat das MIDI-Interface?

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5.

MIDI und Computer

Es versteht sich fast von selbst, dass sich MIDI durch das computergerechte Datenformat auch für computergesteuerte Musik eignet. Der Homecomputer Atari-ST wurde ab Mitte der 80er Jahre in Deutschland zum Standard für computergestützte Musik, weil er die MIDI-Schnittstelle schon eingebaut hatte. Er wird heute zum Leidwesen vieler ,,Atarianer" nicht mehr hergestellt. Die modernen PCs bieten dem Anwender mittlerweile aber durch ihre Rechenpower ganz andere Perspektiven. So ist es z.B. möglich, ohne den Einsatz eines Keyboards Musik zu machen. Dazu benötigt der PC eine Soundkarte und ein entsprechendes Programm (Software). Höherwertige Soundkarten speichern in ihren Chips genau die Klänge, die wir auch von den Keyboards kennen. Man nennt die entsprechenden Speicherbausteine ,,Wavetables«. Das sind feste Speicher, die gesamplete Wellenformen (Patches) enthalten. Zusätzlich haben die Soundkarten noch Anschlussmöglichkeiten für Mikrofone, Kopfhörer und Stereoausgänge für den Anschluss an die Stereoanlage. Mit Programmen, die z.B. "TechnoMaker" oder ,,Sound Machine" heißen, kann man in Windeseile hitähnliche Songs herstellen und aufgrund der Soundkarten-Wavetables auch sofort abspielen, da Software und Soundkarte im GM-Standard arbeiten. Um MIDI-Instrumente mit einem PC ansteuern zu können, muss man den Computer noch mit einem speziell für ihn beschaffenen Verbindungsglied, dem MIDI-Interface, ausrüsten. Dieses hat die Aufgabe, die seriellen MIDI-Daten für den eigentlich parallel rechnenden Computer aufzubereiten, es ist also im Grunde eine Art ,,Bremse". Auf Soundkarten ist die MIDISchnittstelle bereits vorhanden. Fehlt die Soundkarte, kann man MIDI-Interfaces getrennt nachrüsten. Sie enthalten meist mehrere MIDI-OUTS und-THRUS, so dass man damit die Signale sehr gut auf die Instrumente verteilen kann. Wem das - bei entsprechend großem Gerätepark - nicht ausreicht, kann sich eine so genannte MIDI-Patchbay zulegen, das ist ein elektronischer Verteiler mit vielen MIDI-Ein- und Ausgängen und entsprechenden elektronischen Umschaltern. Eine Patchbay ermöglicht das Zusammenschalten der verschiedensten Geräte, ohne dass die Kabel dauernd umgesteckt werden müssen, was sehr praktisch und nervenschonend ist.

MIDI-Port an neueren Soundkarten

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6.

MIDI-Sequenzer-Programme

Das Midi-Interface codiert die musikalischen Informationen in digitale Signale. Diese Signale sind im Grunde binäre Daten, also Daten, die nur aus den Ziffern 0 und 1 bestehen. Es besteht damit ein direkter Zusammenhang zu den Daten, die auch Computer verarbeiten. So lag es nahe, zwischen die Tastatur und den Tonerzeuger einen Computer zu setzen und so die ankommenden Midi-Signale zu verarbeiten und umgewandelt an den Tonerzeuger weiterzuleiten. Dies ermöglichte nun auch jede Art von Datenmanipulation. Dabei wurden zunächst unerwünschte Daten durch Filter ausgeblendet, es konnten aber auch die Tonhöhen verändert (Transposition) oder Lautstärkeveränderungen einprogrammiert werden. Der zweite naheliegende Schritt bestand darin, die Daten nicht nur verändert weiterzuleiten, sondern zu speichern. So konnte ein einmal gespieltes Musikstück archiviert, bearbeitet und später immer wieder von einem angeschlossenen Sound-Modul zum Erklingen gebracht werden. Die Programme, die für diesen Zweck entwickelt wurden, heißen Sequenzer-Programme. In ihrer Funktionsweise ähneln sie einem Mehrspurtonband. Das heißt, mehrere Spuren können unabhängig voneinander bearbeitet, später aber dennoch gleichzeitig abgespielt werden. Im Gegensatz zu analogen Mehrspurtonbändern können die digitalen Sequenzer jede einzelne Spur in Bezug auf alle Parameter bearbeiten. Auf diese Weise ist es möglich, eine Orchesterpartitur Stimme für Stimme auf jeweils einer Spur einzuspielen und anschließend vom SoundModul gleichzeitig ausgeben zu lassen. Dabei können für jede Stimme Klangfarben- und Tonhöhenänderungen vorgenommen werden und das Tempo kann ohne Änderung der Tonhöhe frei gewählt werden. Neben diesen Sequenzer-Programmen wurden weitere Typen von Programmen entwickelt. In erster Linie sind hier die Notendruckprogramme zu nennen. Diese werden häufig zusammen mit Sequenzern in einem Programmpaket vertrieben, da die Notendruckprogramme in der Regel auf die gespeicherten Daten eines Sequenzers zurückgreifen müssen. Mit den Notendruckprogrammen kann ein über eine Keyboard-Tastatur eingespieltes Musikstück in traditioneller Notation von einem Drucker ausgegeben werden.

Frage: • Welche Möglichkeiten der Bearbeitung von MIDI-Daten bietet ein Sequenzerprogramm