Мини-лекции. Компьютерная музыка midi

Владимир Сысолятин
   Думаю, что все читатели знают, что такое музыка?.. Чуть менее, что такое мелодия?.. Ещё меньше, что такое компьютерная музыка?.. И лишь немногие, что такое MIDI?.. Не сомневаюсь, многие из немногих даже слушали эти самые MIDI, но ничего не поняли?..

   MIDI, — аббревиатура от Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Во как закручено! А как же нам непонятным это понимать? А не начать ли мне разговор о MIDI с изображения, цифрового конечно. Кто хоть чуточку вникал во всякие там Фотошопы и прочее, знают, что есть так называемая, растровая графика, а есть и векторная. Мы в основном имеем дело с растровой, векторная как бы она есть и как бы мы её не видим?.. Достаточно лишь вспомнить, что стандартная смотрелка PAINT, приходящая с WINDOWS, — растровая! Да, в специальных программах эти изображения создаются... Но до нас они доходят либо в виде печатной продукции, либо всё равно в виде растровой графики!

   В растровой графике всё изображение разбивается на точки (пикселы) и каждый такой элемент описывается в цифровом виде. В векторной же, состоящей из всяких линий и контуров описывается всё с помощью математических формул. Что в свою очередь приводит к малым размерам файлов изображений. И если качество растрового изображения при увеличении ухудшается, то векторное нет! Как пример на рис1. Слева-направо буква А Arial малых размеров. Далее увеличена и никаких следов (искажений) после увеличения! А вот следующая А это уже изображение растровое, увеличенное. Видите по краям пикселы топорщатся? В редакторах эти пикселы сглаживаются а изображение при увеличении превращается в некую рыхлую структуру! На рис1a как пример увеличение векторного изображения, а на рис1b при том же увеличении, увеличенное растровое. Почувствовали разницу? А причём спросите Вы, здесь шрифт? А притом, что он векторное изображение. Если растровое изображение строится из точек (пикселов), то векторное из линий, кривых образующих объекты. После создания с помощью этих самых объектов изображения делается цветовая заливка. И только благодаря дефекту зрения границы объектов сливаются образуя целостную картину. Это тот же случай как и с мозаичной картиной на стенах домов.

   Вот теперь мы и подошли к вопросу что такое MIDI? И если Вы слушали на дисках или просто на компьютере всякие музычки в форматах МР3 и прочих, так сказать живую музыку, пусть даже оцифрованную, то?.. То MIDI по-русски, скорее мёртвая, чем живая музыка... И отличие MIDI от остальных форматов, также как векторной графики от растровой! Растровая, — живая фотография, а векторная лишь рисунок! MIDI это по-простому как бы инструкция синтезатору, запрятанному в звуковую карту, современную естественно! А в синтезаторе как бы образцы звуков как реальных, так и искусственных инструментов, только и всего! Смотрели сценку Владимира Винокура и Левона Оганезова «Попутная песня»? Здесь играть, — здесь не играть! Вот так и с MIDI. Даёт команду синтезатору это играть тем-то, а это тем. И вот так играть. И с таким эффектом... Так, что если у Вас компьютер с доисторической звуковой картой, то Вы ничего и не услышите! Как ни крути в MIDI-файле никакой музыки нет! В МР3, — есть, а в MIDI, — нет.

   Чтобы мы не пытались всунуть в компьютер (для нас это звук, точнее электрический аналоговый сигнал) и нам же необходимо сделать оцифровку. Так ещё, меняющееся напряжение скажем с микрофона превратить в меняющуюся последовательность цифр, Те самые (1,0), а как? Очень просто. С помощью АЦП (аналого-цифрового преобразователя), запрятанного в звуковой карте. Затем всё это переносится на CD или другой носитель и далее куда надо. Так, что как вы не будете таращиться на диск, никакой музыки там не увидите. А, что дальше? На приёмной стороне происходит обратный процесс с помощью ЦАП (цифро-аналогового преобразователя).

   В АЦП через равные промежутки времени Т (период) делается измерение звуковой загогулины и кодируется в двоичном коде. В ЦАП из этих цифр строится ступенчатое напряжение, в некотором приближении отображающее нашу загогулину. Обратная Т величина F называется частотой дискретизации. От F зависит качество нашей загогулины, так ещё точность воспроизведения оцифрованного звука. Чем выше частота тем точнее передача, но и больше по объёму звуковой файл! Обычно это 44 кГц. Диаграммы перехода из аналогового сигнала в цифровой и обратно показано на рис1с,d. А иллюстрация зависимости качества оцифровки от частоты Вы видите на рис2, 3. На рис3 частота выше нежели на рис2 об этом говорят красные ступени напряжения после ЦАП. Чёрным цветом показана наша оригинальная загогулина! Повышение F приводит к увеличению объёма звукового файла, вот только мы из-за своей тугоухости повышение качества и не заметим!

   А откуда берутся эти самые MIDI? Создаётся всё это в программах-редакторах. С одной из них я и хочу Вас познакомить. Если коротко это SONAR4. А более пространно: Cakewalk Sonar4 Producer Edition. Конечно это будет поверхностное знакомство, но всё же... Кого уж очень заинтересует, то есть две книги в тему: авторов Александра Левина «Самоучитель Компьютерной музыки» Рис4 и ещё Романа и Юрия Петелиных «Cakewalk Sonar4 Producer Edition». У Левина кроме SONARa описаны ещё и звуковой редактор Sound Forge, МР3-конвертер, Razor Lame и программа для ди-джеев Virtual DJ. Книга Петелиных более объёмная чем Левина, где-то в 2,5 раза толще, при почти одинаковом формате!

   Программа SONAR довольно большая и сложная. Я бы её сравнил с Фотошопом, где-то в чём-то?! И книги о ней стало быть тоже большие и очень весь материал запутан до невозможности... Так, что потом не говорите, что я Вас не предупредил мол, а мы купили её (книгу)!

   В общем виде о MIDI было сказано выше, а что там в анатомии этих MIDI и, что лучше MIDI или всякие МР3 и прочие? Если взять среднестатистического человека, то он скорее всего не отличит где-что? И только прослушав много произведений MIDI, задастся вопросов на предмет почему мол никто не поёт? Если бы Вы могли заглянуть в CD-диск с моно произведениями, то каждое произведение это одна загогулина электро-звуковая и всё! Да в Sound Forge можно что-то изменить, но загогулина будет всё та же и не более. Если Вы не дай Бог музыкант и захотите что-то своё изобразить, то? То Вам придётся на настоящем музыкальном инструменте исполнять партию, а потом пытаться все как-то связать... Представили? Вот и я об этом же! А если очень хочется? Пожалуйста Вам в мир MIDI! Вы можете сидя у себя в кладовке создать (теоретически) произведение в исполнении симфонического оркестра! Всё потому, что щёлкая по клавиатуре можете сыграть партию на любом доступном (в синтезаторе) инструменте. Как? В той же программе-редакторе SONAR.

   На правой части рисунка Вы видите три открытых окна SONARA. Вверху Вы видите как отображаются две составляющих (два трека) произведения: мелодию песни из кинофильма «Весна на Заречной улице». Полоска (трек) коричнево-кофейного цвета собственно сама мелодия. Мелкие полоски, — ноты. Внизу жёлтая полоска, — ноты аккомпанемента, либо ударные, либо какой-то инструмент?! Это наверное самая простенькая композиция? В нижней части та же мелодия, но судя по большому количеству полосок в исполнении такого же числа инструментов, как настоящих, так и искусственных.

   Вы (сидя в кладовке) можете с каждым инструментом делать всё, что Вам заблагорассудится, и даже его исключить! Или наоборот добавить что-нибудь. Sound Forge такие вольности и не снились! И даже сменить инструмент. Конечно если это не вечернее платье на ватник... В смысле должно быть гармонично, а не тяп-ляп! Грубо говоря, Вы должны быть музыкантом или чтобы Вам медведь на ухо не наступил (надо же, каков мерзавец?!).

   Ну, хорошо. Это всё касается так сказать готовых произведений: отключить-подключить, громче-тише... А если Вы хотите, что-то сбацать такое-разэтакое? Как с этим? SONAR хоть сейчас готов, пожалуйста, бацайте пока не надоест?! Всё это можно записать в файл общий с расширением mid. Каждый инструмент на свой трек. Можно присобачить готовые аккорды или партии ударных. Вам лично не надо бегать и искать на чём бы побарабанить? В SONARE всё есть. Ну, хорошо в группе, ансамбле, оркестре все сыгрались и отрепетировали, а как же Вам быть? Вам-оркестру в одном лице? Вот для этого существует мощная подпрограмма PIANO ROLL. Окно которой Вы и видите в середине. Слева как бы клавиатура со своими октавами, справа как бы «нотный стан»?

   Вы кривенько сыграете партию, а потом как исправить? Вот! Вот, для этого и существует PIANO ROLL. Вы даже можете ничего не играть, а просто нарисовать нотки и всё! Или исправить как надо, если знаете как это, «как надо»?! Ноты можно поправить как длительностью, так и расположением как по горизонтали (относительно других нот) так и по вертикали, изменив тональность... Одним словом всё в Ваших руках!

   Если произведение, мелодия песни, то естественно будет присутствовать ведущий инструмент заменяющий голос певца (хора), как в караоке. Отключив в SONARE такую дорожку (трек), она как правило на самом верху, Вы получите МИНУСОВКУ. Так ещё сопровождение как бы для Вас как исполнителя. Но не особо радуйтесь, зачастую мелодия песни вовсе не 100% оригинал, всего лишь вариации, аранжировки и прочие музыкальные штучки и лишь местами напоминающие мелодию песни! Так, что вот так, как-то?! :-)))

   И последнее. Вот по этому адресу: https://yadi.sk/d/plRPewOJy630Vg находится музыкальная часть моего бывшего теперь сайта, если, что-то не получится можете попасть через «Ссылки на другие ресурсы:» внизу моей Главной страницы. Всё это находится в архиве RAR, распаковав который Вы увидите папку «Любимые мелодии». В папке находится набор файлов как-то: GIF; JPG; HTML; CSS и конечно же MIDI-файлы (MID). Всего в папке 377 файлов из них MIDI — 295! Конечно щёлкнув по каждому Вы можете прослушать... Но некоторую информацию Вы потеряете. А поэтому всё-таки лучше воспринимать как некий сайт со всякими ссылками-переходами... Основной, начальный файл HTML (интернет-страница или WEB-страница) это MUSIC именно прописными (большими) буквами! Ну, а далее по номерам страниц (их 11).

   На рис7a вырезка из страницы с двумя ссылками. Каждая строка ссылка на произведение. На конце каждой иконка в виде отрезка клавиатуры (октава). Щёлкнув по иконке, Вы запустите проигрыватель и услышите произведение. Некоторые произведения (песни) можете слушать со словами. Такие обозначены значками в начале строки, (группа из двух разных нот, восьмушек). На рис7а это верхняя строчка. Если Вы хотите увидеть текст, щёлкните по названию, оно окрасится красным цветом, что Вы и видите на рисунке. Дальше всё и сами поймёте! Для молодых читателей всё это может быть не интересно, так-как мелодии в основном, РЕТРО! Для пенсионеров! :-)))