Stichpunkte

Allgemein
	MIDI steht für engl
	"Verbergen") 1 Definition 2 Funktion 3 Midi-Anschlüsse: Midi-In
	Musical Instrument Digital Interface
	Midi-Out
	also etwa Digitale Schnittstelle für Musikinstrumente. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	Midi-Thru 4 Die Technik von Midi 5 Midi-Geräte 6 Midi über USB 7 Funktionsweise des Midi-Protokolls 7.1 Die übertragenen Bytes 7.2 Statusbytes 7.3 Controller 8 Weblinks [Bearbeiten]
Definition
	Aufzeichnung und Wiedergabe von musikalischen Steuerinformationen zwischen digitalen Instrumenten oder einem PC
	MIDI ist ein Datenübertragungs-Protokoll für die Übermittlung
	Das MIDI-Protokoll wird von vielen Soundkarten in modernen Rechnern unterstützt
	vorgestellt. Ãœberwacht wird der Standard von der IMA (International MIDI Association)
	Das Protokoll wurde zu Beginn der 1980er maßgeblich von Sequential Circuits und Roland entwickelt und erstmals 1983 auf der Namm-Show in Anaheim
	USA
	was MIDI ist
	und wie es funktioniert
	gibt in allen Einzelheiten Exploring MIDI (englisch) (http://music.northwestern.edu/links/projects/midi/expmidiindex.html) oder www.midiguide.de. [Bearbeiten]
	Eine gute Vorstellung davon
Funktion
	sondern besteht aus Befehlen zur Ansteuerung von digitalen Instrumenten oder einer Soundkarte
	Das MIDI-Protokoll stellt keine Klänge dar
	Dazu werden Befehle übermittelt
	"Key velocity" (Anschlagstärke) und Tonhöhe
	"Note-off" (Schalte Ton aus)
	wie beispielsweise "Note-on" ("Schalte Ton ein")
	Diese Anweisungen werden an einen Klangerzeuger (z.B
	der sie dann entsprechend in Klänge umsetzt
	Synthesizer) geschickt
	Umgekehrt kann man auch auf einem Keyboard spielen und die dabei entstehenden Befehle aufzeichnen
	Schaltern und Drehreglern zu beeinflussen
	die beispielsweise dazu verwendet werden
	Klänge umzuschalten oder Klänge mittels der Übermittlung der Daten von Knöpfen
	MIDI stellt darüberhinaus auch eine ganze Reihe spezieller Befehle zur Verfügung
	übertragen
	die es im einfachsten Fall gestatten
	Ferner können Geräte über die Leitung sogenannte Systemexklusive Meldungen
	kurz SysEx
	ein Backup des Speicherinhaltes eines Gerätes anzufertigen oder in ein Gerät ein neues Betriebssystem zu laden
	Spielt man Musik auf einer MIDI-fähigen Tastatur und nimmt die MIDI-Signale auf
	wesentlich kleiner sind
	erhält man Dateien
	die im Vergleich zur direkten Speicherung von Musik
	bei der die Schallimpulse aufgezeichnet werden
	Allerdings kann eine MIDI-Datei keine originalgetreue Wiedergabe gewährleisten
	da der Klang beim Abspielen durch das Klangmodul bestimmt wird
	So ist es beispielsweise möglich
	eine Klavieraufnahme mittels MIDI mit einem Orgelklang abzuspielen
	Das MIDI-Protokoll wurde ursprünglich für die gegenseitige Steuerung von digitalen Instrumenten wie Synthesizern
	Sound- und Audio-Karten
	Echo
	sog
	Samplern
	Drumcomputern
	Equalizer usw.)
	Effektgeräten (Hall
	Controllern (wie Master-Keyboards
	Fader-Boxen usw.) entwickelt
	dann aber schnell für Personal Computer adaptiert
	Drum-Pads
	Hardware-Sequenzer und Computer mit Sequenzer-Programmen (mittlerweile Audio-Produktions-Systeme) erlauben das Einspielen
	Aufzeichnen
	Bearbeiten und Ausgeben von MIDI-Daten
	Eine Pionierrolle auf diesem Gebiet spielte der Atari ST
	Er war standardmäßig mit einer MIDI-Schnittstelle ausgestattet
	Die Entwicklung wichtiger MIDI-Programme wie Cubase oder Notator begann auf dem Atari ST
	eine gute Wahl
	die mit MIDI arbeiten
	Heutzutage sind auch andere Computer-Plattformen (oft die "Nicht - Windows - Systeme") für die Musiker
	Pegasos mit dem MorphOS (als eines der jüngsten Mitglieder der Computerplattformen) und Standard-PCs mit alternativen Betriebssystemen finden hierbei Verwendung
	Commodore AMIGA
	Apple Macintosh
	Ein Beispiel für einen Multimedia-MIDI-Sequenzer ist das Programm "Bars&Pipes Professional"
	das für den Commodore AMIGA geschrieben wurde
	Ihm wird Benutzerfreundlichkeit und Funktionalität nachgesagt
	die sich auf MIDI-Programme spezialisiert hatte
	Er wurde entwickelt von dem Programmierer-Team um Todor Fay und Melissa Jordan Gray der amerikanischen Musik-Software-Firma "Blue Ribbon Inc."
	1995 wurde die Firma von Microsoft Inc. übernommen
	Dort entwickelte das Team den musikalischen Teil des DirektX-Systems auf Windows-Systemen
	Zur gleichen Zeit gab "Blue Ribbon Inc." alle seine kommerziellen Programme frei
	2002 gründete das Team die Firma NewBlue Inc
	Das Programm "Bars&Pipes" wird seit 2000 von Alfred Faust weiterentwickelt
	nachdem Todor Fay den Quelltext dafür unter einer Microsoft-Lizenz freigegeben hatte
	Weitere bekannte Sequenzer Programme sind das bereits erwähnte Cubase
	und Cakewalk
	das vor allem auf Apple Macintosh-Rechnern Verbreitung gefunden hat
	Was MIDI auch kann
	zeigt der japanische Musiker Susumu Hirasawa
	der mit einem Commodore AMIGA und "Bars&Pipes Professional" arbeitet
	jedoch wurden diese in Soundfonts gespeichert
	Später dann nutze E-Mu einen Teil des älteren DLS-Formates von Microsoft um Töne zu erzeugen
	Das Format ist heute immer noch populär. [Bearbeiten]
Midi-Anschlüsse: Midi-In, Midi-Out, Midi-Thru
	Es existieren drei verschiedene Midi-Anschlüsse: Midi-In
	Midi-Out und Midi-Thru
	Midi-In wird von einem Gerät zum Empfang verwendet
	Midi-Out wird zum Senden verwendet
	Midi-Thru schickt auf Midi-In empfangene Signale weiter
	verbindet man Midi-Out des Keyboards mit Midi-In des Synthesizers
	Will man mit einem Keyboard einen Synthesizer steuern
	Sollen mit einem Keyboard zwei Synthesizer (A und B) angesteuert werden
	verbindet man Midi-Out des Keyboards mit Midi-In des einen Synthesizers A sowie Midi-Thru des Synthesizers A mit Midi-In des Synthesizers B
	Ein häufig anzutreffendes Szenario ist der Einsatz eines Computers mit entsprechender Software als Sequencer sowie der Anschluss eines Keyboards oder elektronischen Pianos zum Einspielen der Noten und mehreren Synthesizern zur Klangerzeugung
	Midi-Out des Computers mit den Midi-In der Synthesizer
	ggf. verkettet über Midi-Thru. [Bearbeiten]
	Dabei wird üblicherweise das Keyboard mit Midi-Out an Midi-In des Computers angeschlossen
Die Technik von Midi
	Im Prinzip ist Midi eine mit RS-232 vergleichbare Schnittstelle für serielle Datenübertragung
	Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt dabei 31250 Bits pro Sekunde
	Jeder Midi-Befehl trägt neben seiner Befehlskennung und den Befehlsdaten auch eine Kanalnummer
	also 16 Kanäle ansteuern
	Die Kanalnummer ist 4 Bits groß
	es lassen sich dadurch 2^4
	Je nach Software sind die Kanäle 0-15 oder 1-16 durchnummeriert
	wobei die Nummerierung von 1-16 üblich ist. [Bearbeiten]
Midi-Geräte
	Ein Gerät mit Midi-Schnittstelle nennt man Midi-Gerät
	sowie Zusatzgeräte: Expander: Ein Expander ist ein externer Klangerzeuger
	Dabei existieren unter Anderem folgende Geräte
	meist ein Synthesizer. Synthesizer: Die meisten Synthesizer verfügen über eine Midi-Schnittstelle. Keyboard: Ein Keyboard enthält meist einen kleinen Synthesizer sowie eine Midi-Schnittstelle. Workstation: Eine Kombination aus Synthesizer und Masterkeyboard wir als Workstation bezeichnet. Sequencer: Der Sequencer dient dem Arrangement eines Musikstückes
	die meist mit einer Midi-Schnitsttelle ausgestattet sind
	Software-Sequencer mit Midi-Unterstützung haben sich auf dem Markt durchgesetzt. Midi-Interface für PC: Meist handelt es sich um einen Adapter
	der den Gameport der Soundkarte in ein Midi-Interface mit 1 Midi-In
	1 Midi-Out und 1 Midi-Thru verwandelt
	Es gibt auch Midi-Interfaces für den Gameport mit mehreren Midi-Out-Kanälen
	Diese bieten den Vorteil
	dass die bei der Reihenschaltung von Geräten über Midi-Thru/Midi-In entstehende Latenz vermieden werden kann
	d.h. auf allen Midi-Out-Kanälen liegt dasselbe Midi-Signal an
	Bei diesen Midi-Interfaces handelt es sich aber üblicherweise um synchrone Interfaces
	Die Zahl der Kanäle bleibt auf 16 beschränkt. Midi-Interface für Atari ST: Der Atari ST verfügt über eine eingebaute Midi-Schnittstelle
	1 Midi-Thru und meist 3 Midi-Out
	Eine Nachrüstung ist nicht notwendig. Midi-Interface für Amiga: Beim Commodore Amiga sind die meisten Midi-Interfaces Adapter für die serielle Schnittstelle mit 1 Midi-In
	Es gibt sowohl synchrone als auch asynchrone Midi-Interfaces
	Bei einem asynchronen Midi-Interface sind die verschiedenen Midi-Out-Schnittstellen unabhängig voneinander ansteuerbar
	Bei 3 Midi-Out-Schnittstellen gibt es also 48 Midi-Kanäle (3x16). Midi über USB: Midi lässt sich über USB tunneln. Effektgeräte: Zahlreiche Effektgeräte lassen sich über Midi fernsteuern. Musikinstrumente: Für viele Musikinstrumente existieren Abnehmer zur Erzeugung von Midi-Signalen. Siehe auch: Audio Stream Input/Output (ASIO) Sequenzer Synthesizer Sampler Soundkarte Soundfont [Bearbeiten]
Midi über USB
	Immer häufiger anzutreffen ist der Einsatz von USB statt klassischem Midi
	d.h. aus Sicht der Midi-Software handelt es sich um eine normale Midi-Verbindung
	Dabei wird USB zum Tunneln von Midi verwendet
	um die Midi-Daten zu transportieren
	Die Hardware bedient sich jedoch des USB-Bus anstelle der klassischen Midi-Schnittstelle
	Diese Lösung bietet mehrere Vorteile. USB-Schnittstellen gibt es an jedem (neueren) Rechner. USB ist im Vergleich zu klassischem Midi sehr schnell
	Low-Speed USB 1.1 bietet 1
	5 MBit/s
	Full Speed USB 1.1 bietet 12 MBit/s
	High Speed USB 2.0 bietet gar 480 MBit/s
	Im Vergleich dazu: Klassisches Midi ist 31250 Bits/s
	Bereits Low-Speed USB 1.1 ist also mehr als 45 Mal so schnell
	eignet sich USB auch für die Echtzeit-Übertragung unkomprimierter Klanginformation
	keine Töne selbst transportiert
	High Speed USB 2.0 ist mehr als 15000 mal schneller als klassisches Midi. Aus der hohen Geschwindigkeit ergeben sich weitere Vorteile: Während Midi nur Instrumentsteuernde Daten
	Für CD-Qualität wird dazu eine Geschwindigkeit von ca
	1
	für Studio-Qualität z.B. bei 32 Bit / 96 kHz in Stereo 6 MBit/s. Es lasesn sich über USB mehrere virtuelle Midi-Verbindungen realisieren
	wodurch die begrenzte Zahl der Kanäle von 16 pro Midi-Verbindung praktisch keine Rolle mehr spielt. Die bei klassischem Midi oft zeitraubende Übertragung komplexerer Sysex-Meldungen wird bei USB auf einen Echtzeit-tauglichen Augenblick reduziert
	5 MBit/s benötigt
	Die Echtzeitansteuerung zahlreicher komplexer Synthesizer-Parameter wird dadurch sehr erleichtert. [Bearbeiten]
Funktionsweise des Midi-Protokolls
	Midi verwendet kurze Bytefolgen
	um Signale auszutauschen
	dass das Signal von einem Signalgeber wie einem Keyboard an einen Klangerzeuger wie einen Synthesizer geschickt wird
	Im Allgemeinen wird davon ausgegangen
	bearbeiten und wiedergeben. [Bearbeiten]
	Das Signal lässts ich aber auch mit einem Sequencer als Musikstück aufzeichnen
Die übertragenen Bytes
	Die folgenden Tabellen erfordern ein Verständnis des Hexadezimalsystems
	Ein Byte ist aus zwei Hexadezimalziffern (0..9 A..F) aufgebaut
	Eine einzelne Hexadezimalziffer als Halbbyte wird auch Nibble genannt
	das Byte kk für die Note (k = key)
	Das Nibble n steht für die Kanalnummer (n = number)
	das Byte vv für den Wert (v = value)
	Die Kanalnummer reicht von 0-15
	also 1-16 statt 0-15
	In vielen Programmen wird bei der Darstellung der Kanalnummer die tatsächliche Kanalnummer um 1 erhöht dargestellt
	das einen Befehl im Midi-Strom enthält
	Ein Statusbyte ist ein Byte
	Auf einen Befehl folgt eine passende Anzahl Datenbytes
	fordert das Midi-Protokoll die Fähigkeit
	Statusbytes von Datenbytes zu unterscheiden
	Um einen unterbrochenen Datenstrom jederzeit korrekt wieder aufzunehmen
	Dazu definiert Midi
	das erste Bit eines Datenbytes dagegen ungesetzt (0)
	dass das erste Bit eines Statusbytes gesetzt (1) ist
	die von Datenbytes dagegen zwischen 0x00 - 0x7F
	Daraus folgt
	dass die Hexadezimaldarstellung von Statusbytes im Bereich 0x80 - 0xFF liegt
	Einige Geräte halten sich nicht immer an diese Konvention
	dass die Bytes 0x00 - 0x7F als Wertebereich von 0 bis 127 interpretiert werden
	Für Datenbeits gilt meist
	was für den Midi-Kanal steht
	auf dem der Befehl ausgeführt wird
	Außerdem gilt für Statusbytes
	dass das zweite Nibble immer n ist
	Die Beispiele werden an anhand von Tasten eines Tasteninstruments wie eines Keyboards erläutert
	sind aber auf jedes Midi-fähige Instrument übertragbar
	z.B. auch eine Midi-Gitarre. [Bearbeiten]
Statusbytes
	Das Statusbyte ist immer das erste übertragene Byte einer zusammengehörigen Midi-Nachricht
	hat also die Bedeutung des Loslassens einer Taste
	Release velocity Note Off Beendet das Spielen der angegebenen Note
	Das erste Bit des Statusbytes ist immer 1 (gesetzt). Statusbytes Bytes (hexadezimal) Folgebytes Status Erläuterung 0x8n kk vv Note
	Anschlagsdynamik Note On Beginnt das Spielen einer Note
	Wurde die Note vorher garnicht gespielt
	wird dieses Signal einfach ignoriert. 0x9n kk vv Note
	für alle Tasten gemeinsam. 0xEn vv [vv] Wert1
	Dynamic Polyphonic Aftertouch Beschreibt das Ändern des Tastendrucks während die Taste bereits gedrückt ist
	für jede Taste einzeln. 0xBn cc vv Controller
	je nach Gerät mit 7
	die der Druckstärke auf die Taste in 128 Schritten von 0 (praktisch garnicht) bis 127 (sehr stark) entspricht. 0xAn kk vv Note
	Wert Control Change Ändert den Zustand eines Controllers (siehe nächster Abschnitt) (cc = Controller) 0xCn pp Programmnummer Program Change Legt das für den angegebenen Kanal zu spielende Instrument fest (pp = Program Number) 0xDn vv Wert Monophonic Aftertouch Beschreibt das Ändern des Tastendrucks während die Tasten bereits gedrückt sind
	Wert2 (optional) Pitch Bending Einstellung des Pitchbend-Rades
	256 oder 16536 verschiedene mögliche Werte). 0xFn xx..
	Zusätzlich wird die Anschlagsdynamik angegeben
	8 oder 14 Bit (128
	Geräteabhängig System Message Steuermeldungen
	Länge ebenfalls Gerätespezifisch (xx = Datenbytes) [Bearbeiten]
	häufig Geräte-spezifisch
Controller
	Für jemanden
	der Midi einsetzen möchte
	sind die meisten Midi-Nachrichten und ihr Aufbau von vergleichsweise geringem Interesse
	Große Bedeutung haben jedoch die Controller
	da sich mit ihnen auf einfache Art und Weise Gerätespezifische Klangparameter des aktuellen Instruments einstellen lassen
	aus der mit Program Change (0xCn pp) das Instrument gewählt werden kann. 0xBn 01 vv Modulation MSB Stellung des Modulationsrades 0xBn 04 vv Foot Controller MSB Stellung des Fußpedals 0xBn 05 vv Portamento Time MSB Dauer des übergangslosen Gleitens zwischen zwei Tonhöhen 0xBn 06 vv Data Byte Datenbyte für einen RPN- / NRPN-Controller 0xBn 07 vv Main volume Gesamtlautstärke 0xBn 0A vv Panorama position Positionierung im Raum (links ... mittig ... rechts) 0xBn 0B vv Expression Ausdrucksstärke des Klangs 0xBn 62 vv NRPN LSB Niederwertiges Byte eines NRPN-Controllers 0xBn 63 vv NRPN MSB Höherwertiges Byte eines NRPN-Controllers 0xBn 64 vv RPN LSB Niederwertiges Byte eines RPN-Controllers 0xBn 65 vv RPN MSB Höherwertiges Byte eines RPN-Controllers 0xBn 78 vv all sounds off Klangerzeugung sofort einstellen (vv hat keine Bedeutung) 0xBn 79 vv Controller Reset Setzt alle Controller auf ihre Ursprungswerte 0xBn 7B vv all notes off Spielen einstellen - sämtliche Noten werden ausgeschaltet
	vv = neuer Wert für den Controller (vv = value). Wichtige Midi-Controller Byte (hexadezimal) Controller Erläuterung 0xBn 00 vv Bank select MSB Auswahl der Klangbank
	üblich ist 1 - viele Geräte ignorieren vv und stellen auf 1-stimmig) 0xBn 7F vv poly on / mono off Das Gerät soll mit maximaler Anzahl an Stimmen spielen [Bearbeiten]
	die Klänge durchlaufen jedoch noch ihre Release-Zeit (d.h. sie klingen ab) (vv hat keine Bedeutung) 0xBn 7C vv omni off Das Gerät soll nur auf programmierte Kanäle reagieren (vv haben keine Bedeutung) 0xBn 7D vv omni on Das Gerät soll auf allen Kanälen gleich reagieren (vv hat keine Bedeutung) 0xBn 7E vv mono on / poly off Das Gerät soll nur mit einer begrenzten Anzahl Stimmen spielen (vv = Stimmenzahl
	Die wichtigsten Controller sind (das erste Byte ist immer 0xBn mit n = Kanalnummer): Sämtliche Controller sind nach dem Schema 0xBn cc vv aufgebaut mit n = Kanalnummer (number)
	cc = Art des Controllers (cc = controller)
Weblinks
	MIDI suchmaschine (http://midi.ithaki.net/) Scott Joplin
	Ragtime Dance Videogame Music Archive (http://vgmusic.com/) NewBlue Inc. (http://www.newblueinc.com) Alfred Faust (http://www.alfred-j-faust.de) (Bars&Pipes) Cubase (http://www.cubase.com) Sequenzer Noteworthy Composer (http://www.noteworthysoftware.com) Sequenzer GNMIDI (http://www.gnmidi.at) MIDI Werkzeuge Powertracks (http://www.pgmusic.com) Sequenzer www.piano-midi.de Classical Piano midi Seite Offizielle Steinberg Homepage (Cubase/Nuendo) (http://www.steinberg.net) Offizielles Steinberg Cubase Userforum (http://www.cubase.net/phpbb2/index.php) Offizielles Steinberg Nuendo Userforum (http://www.nuendo.com/phpbb2/index.php) Offizielle Apple Logic Homepage (http://www.apple.com/logic/) Deutsche Usersite über Logic inkl
	User-Forum (http://www.logicuser.de/) Offizielle Cakewalk Homepage (Sonar) (http://www.cakewalk.com/) Offizielle Magix Samplitude/Sequoia Homepage (http://www.samplitude.de/) Offizielle Seite der MIDI Manufacturers Association (http://www.midi.org/) Deutschsprachige Seite zur MIDI Spezifikation von T.Paul Fischer (http://home.snafu.de/sicpaul/midi/midi0a.htm) Englischsprachige Seite zur MIDI Spezifikation von J.Glatt (http://www.borg.com/~jglatt/) en:Musical Instrument Digital Interface fi:MIDI fr:Musical Instrument Digital Interface it:Musical Instrument Digital Interface ja:MIDI nl:MIDI pl:MIDI ru:MIDI sv:MIDI

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