Музыкальный компьютер

• Учитель:

Ходий Илья Юрьевич

• Образовательное учреждение:

Школа №255 Адмиралтейского района.

• Электронная почта:

gitaman@ya.ru

• Учебник:

Г.Г. Белов, И.И. Горбунова, А.В. Горельченко «Музыкальный компьютер (новый инструмент музыканта)», учебное пособие для 10-11 классов общеобразовательных учреждений, Санкт-Петербург СМИО Пресс 2006 г., 212 с.

• Для изучения материала понадобится:

Звуковой редактор "Audacity". (скачать)

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

На сегодняшний день в изучении информационных технологий в общеобразовательных школах много времени уделяется изучению основных информационных процессов, изучению офисных программ, программ обработки и создания изображений, основ программирования.

Компьютер давно уже стал профессиональным инструментом во многих сферах человеческой деятельности, и нельзя не обращать внимание на музыкальные возможности компьютера, так как в последнее время в музыке главной фигурой становится музыкальный компьютер - как в профессиональной студии, так и дома.

Данная работа опирается на учебник «Музыкальный компьютер (новый инструмент музыканта). / Г. Г. Белов, И. Б. Горбунова, А. В. Горельченко - СПб: СМИО Пресс, 2006. – 216 с., который адресован учащимся 10-11 классов профильных школ, музыкальных лицеев, получившим базовые знания по курсу информатики и в основном завершивших своё начальное музыкальное образование. Содержание данного пособия направленно на изучение материала детьми, у которых имеется музыкальное образование, которые владеют основами игры на фортепиано.

Данная работа предлагается, как элективный курс по предмету информатика по изучению музыкальных возможностей компьютера и в основном направлена на изучение материала детьми не имеющим музыкальной подготовки.

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

1. Немного истории.

2. Аппаратная часть музыкального компьютера.

3. Немного физики о музыке.

4. Каким аршином звук измерить. (Сила звука, громкость, децибелы)

5. Эти странные пространства звука.

6. Волны из нулей и единиц.

7. Цифровой интерфейс музыкальных интерфейсов (разговор о MIDI)

8. Устройства для работы PC со звуком.

9. Цифровой звук.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

10. Знакомство с Audacity.

11. Запись и редактирование звука.

12. Примеры редактирования звука.

13. Использование фильтров.

На первый взгляд может покозаться, что наука и техника очень далеки от музыки, однако такое утверждение вряд ли справедливо. Для многих ученых музыка служит источником вдохновения, любимым занятием, некоторые из них являлись сами виртуозными исполнителями (например, А. Эйнштейн хорошо играл на скрипке, химик А. П. Бородин стал известным композитором).

Еще 2500 лет назад делались попытки связать музыку с математикой и физикой. Так, опыты Пифагора с монохордом (монохорд — старинный музыкальный инструмент), возможно, положили начало количественным исследованиям в области гармонии. На иллюстрациях, взятых из книги, опубликованной в 1492 году в Италии, мы видим Пифагора вместе со своим учеником Филолаем и библейского отца музыки Юбала, исследующих звуки струн, колоколов, трубок различных размеров и форм, молотков.

С того времени, как в конце XIX века электричество понемногу стало входить в привычный быт человечества, стали стремительно появляться новые идеи его использования. На смену механическим музыкальным игрушкам и инструментам, позволявшим исполнять зафиксированную на валиках и пластинках музыку, пришли приборы, где звук возникал благодаря электрическим генераторам. Первым, кто создал новый инструмент с уникальными возможностями, стал русский музыкант и инженер Лев Сергеевич Термен. Отсюда, с 1920 года — момента появления «терменвокса», начинается эпоха электронного музицирования.

Первые звуковые аппараты типа терменвокса (Волны Мартено, аппараты Траутвейна, электроорган Хаммонда и др.), изобретенные в 20-30-е годы прошлого века, открывали новые тембровые краски, но, по сути, были просто новыми музыкальными инструментами — только электрическими. В них источником звука является акустический излучатель (громкоговоритель), звучание которого вызывается электрическими колебаниями в пределах звуковой частоты.

В конце 30-х годов появилась возможность усиливать звучание обычных акустических инструментов с помощью специальных приспособлений — адаптеров, преобразующих механические звуковые колебания в электромагнитные и обратно. Такое преобразование — шаг на пути к принципу кодирования и декодирования звука, применяемого в звуковой плате компьютера.

К середине XX столетия, когда магнитофон перестал быть секретным оружием (орудием?) суперагентов и занял прочное место сначала в радиостудиях, а затем и в домашнем быту, появляется новое творческое направление в музыке, так называемая «магнитофонная музыка». Музыкант, вооружившись ножницами и специальным клеем, священнодействовал с магнитофонной лентой, на которой могло быть записано буквально все, что в голову взбредет: шумы города, клаксоны, шорох шин, обрывки речи, выстрелы, звуки природы и даже музыки. В своей студии, состоящей из множества магнитофонов и хитроумных радиопри-боров, творец магнитофонной музыки все эти звучания обрабатывал, препарировал,пуская пленку «задом наперед», обрезая лишние частоты, обрывая ее на «полуслове», добивался порой совершенно неожиданных, фантастических эффектов.

Музыкальное использование электротехнологий в США активизировалось спонтанно-дерзкими находками и сумасбродными идеями Джона Кейджа, подчас и его юмором (при склеивании магнитофонной ленты, позднее при работе со случайными числами в создании музыки на компьютере и т. п.). В 1948 году в Париже инженер-акустик Пьер Шеффер организовал при Французском Радио первую группу электромузыкальных исследований, положив начало развитию электронно-акустической музыки. Не будучи музыкантом, он стал основателем нового направления, получившего название «конкретная музыка». Путем монтажа и преобразований магнитофонных записей реальных звучаний природы, города, техники в их смешении с электроинструментальными звучаниями «сочинены» «Этюд железных дорог», «Этюд турникетов» и др. Вместе с композитором Пьером Анри Шеффер создал новаторские композиции для голоса и магнитофонной ленты — «Симфония одного человека» (1950), опера «Орфей» (1951).

Примерно в это же время в Германии возникла Экспериментальная студия электронной музыки Кельнского Радио, где был «узаконен» термин «электронная музыка». Здесь появились первые оригинальные электронные пьесы X. Эймерта, К. Штокхаузена, Д. Лигети. Эти композиции отличались звучаниями, воспроизводимыми в разнообразных аспектах пространства и времени, захватывающими воображение. Штокхаузен впервые из записи одного короткого напева (голоса мальчика) размножением копий и их наложениями смоделировал многоголосие-беседу голосов («Песнь юношей…»).

К середине 70-х годов в США электронных музыкальных студий было значительно больше, чем в Европе, — около двухсот, чему способствовал американский композитор русского происхождения Владимир Усачевский. Вместе с композитором Отто Люэннингом он по всей стране организовал электронные музыкальные студии, где раньше, чем в других странах, стали появляться ЭВМ, за тем и персональные компьютеры.

В 1964 году композитор Джон Чоунинг, вместе с инженерами — специалистами в области телефонии, использовал компьютерную систему Лаборатории искусственного интеллекта Стенфордского университета для создания музыкальных компьютерных программ. Открытый им метод синтеза тембров впервые был применен в электроорганах фирмы «Ямаха». Заметим, кстати, что именно эта фирма стала активно развивать производство знаменитых синтезаторов, уделяя особое внимание расширению тембрового богатства своих электронно-музыкальных инструментов. Между тем научные изыскания инженеров этой корпорации легли в основу превосходных звуковых компьютерных плат, в свое время считавшимися лучшими.

Началось прикладное использование «внечеловеческих» эффектов звуковой «электро-синтетики» в научно-фантастических фильмах. Синтезированный голос впервые зазвучал в фильме Кубрика «Космическая Одиссея 2001» (1968).

Событием в нашей стране явилась электронная музыка в фильме А. Тарковского «Солярис» (1972), написанная Э. Артемьевым в годы его работы в Московской электронной музыкальной студии, существовавшей в 1967-1978 годах. Организатором этой студии был инженер Е. А. Мурзин. С этой студией сотрудничали и композиторы А. Немтин, А. Шнитке, С. Губайдулина, В. Суслин, недолго Э. Денисов. Здесь работал над началами своей новой эволюционной теории звуковых музыкальных систем и «законов управления музыкального типа» (в растущих и видоизменяющихся системах природы) П. Мещанинов. Он обнаружил и числовую закономерность нашего акустического восприятия. Из созданных здесь электронных музыкальных композиций выделялись опыты А. Немтина по электронному переложению музыки Баха и человеческих голосов и значительные, яркие в образах новых миропредставлений, электронные музыкальные пьесы Альфреда Шнитке «Поток» (1969) и Софьи Губайдулиной «Vivendi — non-vivendi» («Живое — неживое», 1970).

В 1978 году в Европе, благодаря инициативе П. Булеза, совершилось знаменательное событие современной культуры: открытие в Париже, при Центре Помпиду, Института исследований и координации акустики музыки — IRCAM, международного центра, который объединил работу специалистов институтов, компьютерно-акустических студий, центров, лабораторий университетов разных стран Европы и всего мира.

Эволюция электронной музыки продолжается, но теперь главной фигурой становится музыкальный компьютер — как в профессиональной студии, так и дома.

Тема 1. Учебника «Музыкальный компьютер» стр.4

Актуальная на сегодняшний день конфигурация по истечении некоторого времени неизбежно будет восприниматься как устаревшая. Тем не менее можно предложить определенные параметры конфигурации музыкального компьютера как базовые, оптимальные для решения поставленных задач. В приложении вы найдете варианты спецификации музыкально-компьютерного оборудования: указания носят рекомендательный характер. Помимо известных вам составляющих для мультимедийной работы компьютер должен иметь следующие компоненты:

• звуковая плата;
• активная MIDI-клавиатура;
• динамический микрофон;
• наушники закрытого типа.

Для прослушивания выполненных заданий компьютер через микшерский пульт подключается к Hi-Fi усилителю и студийным акустическим системам.

Подключение к звуковой карте компьютера MIDI-клавиатуры или синтезатора (с MIDI-выходом) превращает компьютер в полноценный музыкальный инструмент. Разработанные в соответствии со стандартом MIDI принципы табличного волнового синтеза, использование аппаратных и программных сэмплеров, позволяющих оперировать готовыми наборами тембровых коллекций (инструментальными банками), открывают широчайшие возможности работы с практически неограниченным набором тембров как «живых» инструментов, так и электронных, в том числе пока еще не существующих.

MIDI-записи порой критикуют за некоторую механистичность звучания. Однако MIDI-композиции предназначены в основном не для прослушивания (для этого существуют оригинальные «живые» концертные и студийные записи в аудиоформатах). Данные технологии имеют свою специфическую область применения в музыке. Во-первых, допускают неограниченные возможности для экспериментирования и редактирования (внесения изменений) в многодорожечных программах-секвенсорах и поэтому удобны для использования в учебной работе и творческой деятельности. С их помощью стало доступным в процессе сочинения мелодии выверять творческий замысел, слышать композицию не в воображении, а наяву. Во-вторых, компьютерные технологии позволяют, не связываясь с исполнителями на акустических инструментах, сочинять и записывать музыку к кинофильмам, фоновые мелодии для радиопередач, танцевальную музыку исключительно электронными средствами.

Тема 1. Учебника «Музыкальный компьютер» стр.10

см. так же тему - Цифровой звук.

Каждому школьнику известно, что звук — это волна. Действительно, любой предмет, совершающий возвратно-поступательные движения (камертон, струна рояля или гитары, наши голосовые связки и т. д.), вызывает движение соприкасающихся с ним молекул воздуха, которое передается другим молекулам, в результате чего в пространстве распространяются периодически повторяющиеся зоны сгущения и разряжения плотности воздуха.

Изменение плотности воздуха вызывает пропорциональное изменение давления воздуха. Именно эти изменения давления и плотности, распространяющиеся в пространстве, и представляют собой звуковую волну, воспринимаемую человеческим слухом.

Изменение давления воздуха в пространстве, соответствующее изменению плотности воздуха, можно выразить в виде синусоиды.

Количество колебаний воздуха в секунду называется частотой звука. Волны с разной частотой воспринимаются нами как звук разной высоты: волны с малой частотой воспринимаются как низкие, басовые звуки, а волны с большой частотой - как высокие. Частота измеряется в Герцах (Гц): 1 Гц = 1 колебание в секунду; или килогерцах (кГц): 1кГц = 1000 Гц. Большинство людей от 18 до 25 лет реально способны слышать колебания воздуха с частотой от 20 до 20000 Герц (с возрастом верхняя граница восприятия уменьшается). Именно этот диапазон волн называется звуковым диапазоном. Кстати говоря, наши уши устроены таким образом, что когда мы слышим два звука, частоты которых относятся как 2:1, то нам кажется, что эти звуки близки друг к другу и при одновременном воспроизведении они для нас как бы сливаются. Именно на этом эффекте основана музыкальная шкала высоты звуков, у которой одна и та же нота повторяется каждую октаву. То есть в натуральном звукоряде частоты одинаковых нот соседних октав соотносятся между собой как 2:1.

Частота волны обратно пропорциональна длине волны - отрезку на оси распространения волны, в котором умещается полный цикл (период) изменения плотности воздуха. Чем больше частота звука, тем меньше длина волны и наоборот. Длину волны очень легко вычислить по формуле l=C/f, где C - скорость звука (340 м/с), а f - частота звуковых колебаний. Например, волна, имеющая частоту 100 Гц, имеет длину 340/100=3.4 м.

Амплитудой звуковой волны называется половина разницы между самым высоким и самым низким значением плотности. На графике амплитуде будет соответствовать разница между самой высокой (или низкой) точкой волны и горизонтальной осью графика.

Для описания относительных временных свойств двух звуковых волн (или разных частей одной волны) вводится понятие фазы звуковой волны. Посмотрите на рисунок. На первом графике показаны две волны, которые полностью совпадают друг с другом. В этом случае говорят, что волны находятся в фазе. На третьем графике в том месте, где у одной волны находится область высокой плотности, у другой - область низкой плотности. В этом случае говорят, что волны находятся в противофазе. При этом, если волны одинаковые, происходит их взаимное уничтожение (в природе это бывает крайне редко, чаще противофазные волны при наложении сильно искажают звук). Средний график показывает некое промежуточное положение. В этом случае говорят, что фаза одной волны сдвинута относительно другой.

Глава 2.2 учебника «Музыкальный компьютер» стр.14

Глава 2.2 учебника «Музыкальный компьютер» стр.18

При оценке амплитуды (интенсивности) звуковых волн в акустике часто применяется еще одно понятие: сила звука. Оно характеризует поток звуковой колебательной энергии, которая каждую секунду проходит через единицу площади условной плоскости, расположенной перпендикулярно направлению распространения волны. Звуковое давление и сила звука находятся в квадратичной зависимости. То есть сила звука пропорциональна звуковому давлению в квадрате.

Для того чтобы мы смогли услышать тот или иной звук, его сила должна быть больше определенного уровня. Этот уровень называется порогом слышимости. Если звуковая волна имеет малую интенсивность — ниже этого порога, мы просто не воспринимаем ее, и нам кажется, что вокруг стоит полная тишина, хотя, на самом деле, воздух вокруг колеблется. Точно также дело обстоит и со звуками большой интенсивности — мы слышим звук только до определенного уровня, который называется болевым порогом. Если сила звука больше этого уровня, то мы испытываем боль в ушах. Разница между уровнями болевого порога и порога слышимости называется динамическим диапазоном слуха. Мы способны воспринимать изменения силы звука в огромных пределах: сила звука болевого порога превосходит силу звука порога слышимости в 1012 = 1000 000 000 000 раз!

Наш слуховой аппарат устроен таким образом, что линейное изменение силы звука не воспринимается нами как пропорциональное изменение громкости. Громкость звука и его сила связаны между собой более хитрой зависимостью. Увеличение громкости в два раза соответствует увеличению силы звука в 100 раз (звукового давления — в 10 раз), а увеличение громкости в 4 раза соответствует изменению силы звука в 10000 раз (звукового давления — в 100 раз)! Такая зависимость называется логарифмической, и именно из-за такой особенности нашего восприятия изменение уровня (громкости) звука принято измерять в логарифмических единицах — белах (Б). Десятикратное увеличение силы звука соответствует 1 белу (lg 10 = 1), а стократное увеличение соответствует двум белам (lg 100 = 2) и т. д. Словом, логарифмическая шкала позволяет достаточно сильно «сжимать» линейную шкалу, находясь в хорошем соответствии с особенностями нашего слуха.

На практике оказывается, что бел — это слишком большая величина для изменения уровня громкости. Поэтому чаще применяется децибел (дБ) - десятая часть бела. Минимальный перепад уровня громкости, который способно воспринимать ухо, ак раз и равен одному децибелу. Это одна из главных причин введения такой системы измерения уровня громкости. А весь динамический диапазон слуха составляет 120 дБ. Согласитесь, что гораздо удобней оперировать единицами, которые мы можем оценить на слух.

Изменение уровня звука обычно оценивается в децибелах относительно порога слышимости. Когда говорят, что уровень звука в колонках равен ста децибелам, подразумевают, что колонки работают на уровне, превышающем порог слышимости на 100 дБ.

Таблица наглядно показывает логарифмическую шкалу уровня звука. Последняя строчка таблицы показывает уровень звука, превышающий болевой порог.

Глава 2.3 учебника «Музыкальный компьютер» стр.23

Во взаимоотношениях между техникой и музыкой (мы имеем в виду звуковые колебания, создаваемые солистами или оркестром) до недавнего времени основная задача техники заключалась в том, чтобы донести до слушателя без каких-либо искажений всю прелесть и очарование музыкального произведения. Здесь нужно остановиться на двух основных вопросах. Первый — архитектурная акустика, то есть технология проектирования и строительства концертных залов с хорошим звучанием; второй вопрос — воспроизведение звука — технология записи и восстановления звучания музыкального произведения.

Одним из первых «ученых», систематизировавших сведения об акустике и, в частности, об архитектурной акустике, был древнеримский архитектор Вит-рувий (I век до н. э.), который написал десятитомный трактат по архитектуре. Работы Витрувия, насыщенные конкретным измерительным и фактологическим анализом, не потеряли своей актуальности по сей день.

Начало современной науки об архитектурной акустике было положено американским ученым У. К. Сэбином. В 1895 году ему предложили выявить акустические помехи в лекционном зале только что построенного Музея искусств Фогга в Гарварде.

На основе своих опытов Сэбин сформулировал три фундаментальных требования, которым должны удовлетворять любые залы, предназначенные для концертов, лекций и выступлений.

1. Достаточно громкий звук.
2. Сохранение относительных интенсивностей одновременно звучащих компонент сложного звука.
3. Четкость и разделение как друг от друга, так и от посторонних шумов последовательных звуков речи или музыки при быстрой артикуляции.

Он писал: «Эти три положения являются как необходимыми, так и полностью достаточными условиями хорошей акустики зала. Говоря научно, проблема архитектурной акустики связана стремя явлениями: реверберацией, интерференцией и резонансом. Кроме того, как инженерная проблема она включает в себя вопросы аудитории, ее размеров и материалов, из которых она построена».

Любой звук, возникший в замкнутом помещении, прежде чем затухнуть в Результате поглощения стенами, потолком и полом, успевает несколько раз отразиться от их поверхностей. В небольшом лекционном зале поглощение может быть столь малым, что произнесенное обычным тоном слово продолжает звучать в течение 5 и более секунд из-за многократного отражения от стен, потолка, пола. Такое явление Сэбин назвал реверберацией. За время 5 с даже медленно говорящий человек может произнести несколько слов, поэтому слушать речь в таком зале трудно.

Еще до начала строительства можно рассчитать время реверберации. Однако трудность заключается в выборе оптимального времени, и наука здесь не в силах помочь, так как выбор относится к области субъективного восприятия. Было принято оценивать время реверберации по наилучшему восприятию некоторых музыкальных звуков. Как было установлено, идеальное время реверберации существенно зависит от того, для каких целей предназначен зал.

Так, например, зал для декламаций и камерной музыки должен иметь очень малое время реверберации (менее 1 с), в залах же, предназначенных для концертов симфонических оркестров, оно составляет от 1 до 2 с, а предназначенных для концертов хора в сопровождении, — около 2,5 с (таково время реверберации в церкви Томаса в Лейпциге). Все эти значения определены для полной аудитории. Интересно отметить, что, например, в лондонском Ройял фестивал-холле сиденья спроектированы так, что они одинаково поглощают звук независимо от того, сидят ли на них слушатели или нет. Подобным же образом строятся все современные концертные залы.

Время реверберации изменяется с изменением частоты звука. Это связано с тем, что поглощение звука любым конкретным материалом зависит от частоты конкретной звуковой волны. Таким образом, подбирая материалы для постройки зала, можно добиться того, что он будет хорошо «звучать» либо на высоких, либо на низких частотах. Можно также получить хорошее звучание в целой полосе частот, именно той, которая характерна для данного музыкального произведения.

Но это еще не все условия для создания зала с идеальной акустикой. При их сооружении необходимо учитывать еще два явления: интерференцию и резонанс. Их продолжительность значительно меньше, нежели реверберация. Интерференция происходит тогда, когда прямая волна, идущая от источника, встречается с волной, отраженной от одной из стен. Если две звуковые волны совпадают по фазе, то они усиливают друг друга — слушатель слышит более громкий звук. Если фазы двух волн противоположны, то волны способны полностью погасить друг друга. На самом же деле интерференция звука происходит несколько иначе. Во-первых, звук от источника «размазан» почти по всему помещению. Во-вторых, поскольку интерференционная картина различна для разных частот, некоторые музыкальные звуки вообще могут не гаситься. Обычно архитекторы стараются сделать отраженный звук рассеянным, в результате чего в любую точку помещения со всех сторон приходят отраженные волны с совершенно рассогласованными фазами. Как правило, это достигается либо тем, что стены помещения делают с выступами и нишами, либо покрывают их материалом, поглощающим звук.

Если вы захотите познакомиться с эффектом резонанса, то это можно сделать, пропев в помещении, облицованном кафелем, какую-нибудь мелодию. Любое помещение имеет некую критическую частоту звука, при которой возникает резонанс. Причем у помещений с разными геометрическими размерами будут разные критические частоты. Эту частоту называют частотой резонанса или собственной частотой. Резонанс чаще всего возникает именно на низких частотах, так как длина волны низких звуков сравнима с длиной и шириной помещения. Кстати, бас-гитаристы, репетирующие дома, отлично знакомы с таким эффектом: некоторые взятые на инструменте ноты неожиданно усиливаются, при этом начинают угрожающе звенеть стекла в окнах и шкафах. И когда в закрытом помещении возникает звук, то он усиливается на частотах, равных или близких собственным частотам этого помещения. Степень возбуждения колебаний различна для разных частот. Она зависит от положения источника в комнате и, что более важно, от того, насколько близки частоты источника к собственным частотам помещения. Резонансные гармоники продолжают еще долго звучать и после того, как все другие уже давно погасли. Поэтому перед архитекторами встает задача подавить такие колебания, прибегая к различным «архитектурным уловкам».

Существует еще одно явление, которое необходимо учитывать при проектировании театральных и концертных помещений. Это — эхо. Эхо — отражение звука от препятствий, в результате которого мы повторно слышим первоначальный звук. Для того чтобы отчетливо различать два отдельных звука, необходимо, чтобы они были разделены во времени, по крайней мере, на 0,63 с. Если интервал времени меньше, отраженный звук усиливает первоначальный, и создается картина, аналогичная реверберации.

Рассмотрим известный пример. В Лондоне в 1871 году был открыт Ройял Альберт-холл. Этот зал имел весьма серьезные акустические недостатки: время реверберации оказалось чрезмерным даже при полной аудитории. Но еще более существенной была проблема эха.

Потолок зала действовал словно гигантская фокусирующая линза, и в некоторых местах эхо достигало такой высокой интенсивности, что слушатели испытывали болезненные ощущения.

Глава 2.4 учебника «Музыкальный компьютер» стр.25

Глава 2.5.3 учебника «Музыкальный компьютер» стр.35

см. так же тему - Цифровой звук.

Для начала представьте такую ситуацию: у вас есть телевизор, видеокамера, магнитофон, радиоприемник и другие такие же современные привычные устройства, но все они совершенно лишены возможности коммутации друг с другом либо могут подключаться только к устройствам того же производителя. К примеру, Panasonic — с Panasonic'oм соединить можно, а, скажем, Sony с Panasonic'oм уже не «дружат». Не правда ли, страшно неудобная жизнь получается?

Когда-то на заре бизнеса, связанного с бурно нарастающим интересом музыкантов к электронной звукотехнике (синтезаторам, секвенсорам, ритм-машинам, звуковым модулям), производителям аппаратуры казалось, что, чем качественнее, оригинальнее и разнообразнее будет представлена продукция только их собственной фирмы, тем успешнее они победят в конкуренции. И ведущие производители музыкальных инструментов, такие, как Yamaha, Roland, E-mu, Korg и др., заботились о совместимости только для изделий своей фирмы. А музыкантам, напротив, хотелось воспользоваться всем богатством звуковых красок, которые рождались у конкурирующих фирм, иметь у себя различные музыкально-электронные инструменты и не ломать голову, каким образом их совместить. Производители музыкальной электроники обижались на «бестолковых» потребителей (почему-то индекс продаж аппаратуры снижался), а музыканты — на изготовителей техники: то не подходят клеммы, то вместо голосов скрипок из другого модуля звучат раскаты грома, то не хватает простых и нужных звучаний, зато многовато слишком экзотичных.

В конце концов разумное начало возобладало, производители смогли договориться между собой о подчинении своей продукции единому и обязательному международному стандарту. Так в 1982 году на свет появился MIDI (Musical Instruments Digital Interface) — цифровой интерфейс (способ соединения) музыкальных инструментов.

С его помощью разные электронно-музыкальные устройства (о них речь впереди) стало возможно:

• подключить друг к другу, для чего была продумана аппаратная часть: разъемы, кабели, электрические сигналы;
• согласовать посредством программной среды — языка MIDI-сооб-щений;
• а самое замечательное — управлять всеми устройствами с помощью одной клавиатуры, что позволило одному музыканту одновременно исполнять партии нескольких инструментов.

Правила MIDI повлияли также на компьютерные стандарты: MIDI был принят в качестве интерфейса звуковой платы. С этого момента компьютер стал не только средством записи (оцифровки) аналогового звука, его разнообразной обработки и последующего воспроизведения, но и по существу новым много-фунциональным мультитембровым музыкальным инструментом.

С 1988 года для единообразия сохранения MIDI-информации в компьютере был придуман ряд новых файловых форматов. Сначала установлен Standart MIDI File (SMF) как дополнение к MIDI-спецификации, а затем появились его разновидности: Format 0 (состоящий из одного многоканального трека), Format 1 (где несколько отдельных треков проигрываются одновременно) и Format 2 (в котором файлы состоят из нескольких независимых от общего темпа треков). На практике наиболее широко стал использоваться Format 1.

Как работает MIDI? Стоит лишь нажать на какую-либо клавишу, а затем отпустить ее, как ваша клавиатура (или, точнее, MIDI-контроллер) отправляет по интерфейсу сначала сообщение (event) о первом событии, а затем о втором. Кроме того, передаются также сообщения о силе прикосновения к клавише, использовании педали, изменениях положения различных элементов управления (переключателей, Регуляторов) — каждое из ваших действий преобразуется в соответствующее сообщение, которое оперативно (1000-1500 событий в секунду) и точно вносит свой вклад в подробное описание вашего неповторимого исполнения.

Но, можете вы возразить, ведь для точной фиксации непосредственного исполнения существует звукозапись! Разве этого недостаточно? Несомненное достоинство MIDI-записи состоит в том, что вся эта подробная мозайка MIDI событий может использоваться для практически неогранических манипуляций. От самых простых действий, таких как выравнивание ритма и исправление фальшиво сыгранных нот, до полного преобразования музыкального материала. И это еще не все. Если к этому же интерфейсу подключить другие MIDI-инструменты, то они будут принимать отправленные вашей клавиатурой сообщения и реагировать так, как будто играете непосредственно на них. Ведь MIDI — способ соединения практически любого количества инструментов.

По MIDI передается и множество служебных сообщений, например:

• Clock (часы) — обеспечивает синхронизацию с инструментами, автоматически выдающими ритм или аккомпанемент, а также с устройствами записи;
• ММС (MIDI Machine Control — управление MIDI-машинами) производит запуск и остановку ритм-блоков;
• другие служебные сообщения позволяют согласовывать режимы работы, используемые тембры или звуковые эффекты.

Как вы догадались, сообщение — не сам звук, а лишь информация об определенной ноте, взятой с тем или иным усилием (которое музыканты обычно именуют атакой звука).

MIDI-интерфейс не только позволил соединять между собой несколько традиционных «железных» полнофункциональных синтезаторов (содержащих и клавиатуру, и блок синтеза звука), но и создал условия для распределения функций — появились отдельные устройства для синтеза звука (тонгенерато-ры), обработки (процессоры) и, разумеется, ввода, а точнее будет сказать, управления остальными MIDI-компонентами (контроллеры).

Глава 2.6 учебника «Музыкальный компьютер» стр.42

Информация по звуковым картам

Информация по выбору наушников

Обзор звуковых карт

Обзор наушников для музыканта

Глава 2.8 учебника «Музыкальный компьютер» стр.54