Звуковые карты с разъёмом CNR Hercules SC-Core 6 Digital и Hercules SC-Riser 6 для апгрейда интегрированного AC 97-звука

ПЕРИФЕРИЯ

Звуковые карты с разъёмом CNR Hercules SC-Core 6 Digital и Hercules SC-Riser 6 для апгрейда интегрированного AC'97-звука

Этим обзором мы продолжаем интересную и актуальную тему звуковых карт с разъёмом CNR. Прошло более полутора лет с момента анонса фирмой Intel спецификации CNR. Однако у пользователей, имеющих компьютеры с установленной материнской платой с чипсетом i815, этот слот в 99% случаев всего стоит не задействованным. Хотя, если подойти к вопросу с умом, то можно извлечь из него массу выгод. К примеру организовать за небольшие деньги 6-канальный звук очень приличного качества, притом не уступающий по функциональным возможностям дорогим 6-канальным звуковым картам.

Так как AC'97-кодек по части возможностей является полностью программным решением, то тут всё зависит от фирмы, поставщика драйверов к своим кодекам. Если это Sigmatel или Avance Logic, то звук просто будет работать, и это уже хорошо.

Но если это ядерная связка из Intel + Analog Devices - то держитесь! Помимо реально качественного звука цифро-аналоговых преобразователей, вас ждёт уйма всяких утилит, полная поддержка всех технологий Sensaura, EAX 2.0 в играх без намёка на пропадание звука и щелчки, быстродействие не уступающее (даже на системе с P3-550) аппаратным звуковым картам с мощным DSP и много чего ещё хорошего (подробнее и с иллюстрациями описано в статье Интегрированный AC'97-звук на материнской плате Intel D815EFV).

А если вам понравились эти возможности и захотелось многоканального звука в играх и полноценной 5.1 звуковой дорожки в фильмах - нет проблем. Докупите звуковую CNR-карту с дополнительными двумя кодеками и двумя линейными выходами или даже с цифровым оптическим выходом - и это станет легко осуществимо!

Такая расширяемость будет полезна не только пользователям, но и сборщикам компьютеров: дешевизна, гибкость комплектации различных конфигураций компьютера (с 2-канальным звуком, с 6-канальным звуком, с 6-канальным звуком и цифровым выходом).

По сравнению с обычными звуковыми картами, минус в том, что самостоятельная установка драйверов для неопытного пользователя представит большую проблему. Ведь для успеха этой операции даже на W98SE необходима установка кучи всяких патчей: от драйверов для чипсета, до Microsoft Win98 SE WDM Audio Driver Patch (в процессе автоматической инсталляции заплаток и драйверов для Intel D815EFV под Win98SE я насчитал около десятка перезагрузок).

Второй минус - расширить можно только материнскую плату с Intel-овским чипсетом, на которой южный мост (I/O controller hub) имеет одну из перечисленных маркировок: ICH 82801AA, ICH0 82801AB, ICH2 82801BA, ICH3 82801CA, а на плате должен быть уже установлен кодек SoundMax AD 1881, AD1885 либо AD 1886. На любой другой кодек (и я это специально проверил на Sigmatel STAC9721), драйвера встают криво, а устройство просто не видится и, соответственно, не работает.

Как это работает?

Современная аудиоподсистема компьютера предполагает в наличие двух основных блоков: цифрового контроллера и аудио-кодека. В случае многоканальных решений количество кодеков может варьироваться. Всё это позволяет спецификация AC'97 от Intel, увидевшая свет аж в далёком 1997 году.

Так как мощь даже самых дешёвых CPU на сегодня с лихвой превосходит потребности среднего пользователя, то вместо того чтобы перелагать на CPU лишь часть вычислительной нагрузки по операциям со звуковыми потоками, как это происходит в недорогих HSP-решениях (YMF7x4, FM801AU), в случае "AC'97-звука" центральный процессор полностью выполняет функцию цифрового контроллера на уровне драйверов. При этом за обмен данными с AC'97-аудиокодеком на аппаратном уровне отвечает встроенный в чипсет материнской платы концентратор контроллеров ввода/вывода (ICH - I/O Controller Hub) посредством контроллера шины AC-link.

При этом, второй и третий кодек или даже цифровой выход можно установить на CNR карту, тем самым обеспечив пресловутую гибкость и наращиваемость аудиоподсистемы.

А чем же плохи бюджетные чипы, скажем CMI8738? Да нет, для своей копеечной цены - совсем не плохи. Однако качество звука у кодеков Analog Devices, особенно по искажениям, ощутимо выше, драйвера стабильнее и функциональнее, комплектные утилиты сделаны профессиональнее, при том с поддержкой русского языка. Вроде бы мелочи, а ведь из них складывается общее впечатление о продукте.

Hercules SC-Riser 6

Эта карта служит как раз для расширения обычного стереозвука до 6 каналов. PC99-расцветка говорит нам о том, что на карте установлены разъёмы для подключения спикеров, отвечающих за тыл (чёрный разъём) и центр/сабвуфер (оранжевый разъём). Карту отличают солидный стабилизатор питания от ST (в верхнем левом углу) и электролитические конденсаторы формфактора, чаще встречающегося на дорогой аудиоаппаратуре.

На карте установлены 2 cтерео AC'97-аудиокодека Analog Devices AD1885:

Кодеки интересны прежде всего тем, что имеют недурственные мультибитные  конвертеры, 6-битные регуляторы громкости для точной подстройки уровня сигнала, а также встроенный согласующий линейный буфер на наушники.

Hercules SC-Core 6 Digital

Вторая из рассматриваемых карт - 6-канальная с цифровым выходом. На самом деле к нам попал технологический семпл, а выпускается плата намного в более красивом варианте:

Тут и детали качеством получше, и разъёмы разноцветные. Кстати говоря, очень радует, что разъёмы внутри металлизированные, а оболочка пластмассовая: и конструкция покрепче, и видно куда подключать провода (можно обойтись без фонарика и лупы Шерлока Холмса для прочтения надписей около самих разъёмов).

SoundMax3

Ещё раз коротко процитирую выжимку из рекламно-спецификационного раздела сайта Analog Devices, посвященного технологии SoundMAX.

Программная часть:

Комплект П/О SoundMAX with SPX от Analog Device с весом дистрибутива в 54 Мбайт. Заявлена оптимизация под MMX и SSE2 SIMD инструкции для процессоров Intel Pentium III и Pentium 4.

Драйвера:

Win98 SE, WinME и Win2K.

Характеристики аудиокодека: полный дуплекс вплоть до 16 бит 48 кГц; SNR = 94 дБ А; THD = 0,01 %; IMD = 90 дБ; FR = 20 Гц - 20 кГц +/- 0.1… MIDI: wavetable синтезатор 4 Мбайт DLS2, 128 GM-инструментов; 1.2 Мбайт,…

SPX- Sound Production eXtention - технология аудиорендеренга нового поколения. Синтезом звука разработчики управляют напрямую из игр и мультимедиа-приложений.

3D-звук от Sensaura:

• EnvironmentFX, звуковой рендер 3D с 26 пресетами и полной поддержкой EAX1.0/2.0, I3DL2 реверберации;
• эффекты ближнего поля Sensaura MacroFX;
• эффекты дальнего поля Sensaura ZoomFX;
• технология, использующая отдельные HTRF-фильтры для наушников, 2/4/6 колонок Digital Ear (возможен апгрейд до технологии индивидуальной подстройки HTRF-фильтров Virtual Ear);
• технология Virtual Theater Surround для прослушивания 4 и 5.1-канальных саундтреков в фильмах (возможен апгрейд до аналогичной технологии для наушников Headphone Virtual Theater Surround).

Установка

В комплекте с картами шёл компакт с пометкой "for use with samples only", поэтому трудно сказать, что будет идти на нём при реальной покупке. Впрочем, самое главное в комплектом софте - это драйвера. Они присутствовали, притом довольно свежие, под операционные системы Win98 SE, WinME и Win2K.

Установка драйверов SoundMAX3 ничем не отличалась от такой же процедуры для встроенного звука материнской платы Intel. В случае установки Hercules SC-Riser 6 системе появляются устройства:

С Hercules SC-Core 6 Digital картинка аналогичная:

После перезагрузки в системном трее появляется синенькая эмблемка Analog Devices:

После выбора верхнего пункта появляется панель управления многочисленными настройками SoundMAX 3.0:

Настройка динамиков позволяет выбрать три варианта: наушники, рядом расположенные стереоколонки, разнесённые на некоторое расстояние стереоколонки. Звуковые среды - это выбор типа среды окружения. Доступно свыше десятка пресетов. Виртуальное пространственное звучание - функция создания виртуальных источников в наушниках или колонках. Клик на картинку переносит нас на сайт Sensaura в виртуальный магазин, где можно купить этот апгрейд (предназначенный только для SonudMAX3!) или загрузить 31-дневную trial-версию:

Технология Headphone Theater от Sensaura неплохо справляется с возложенными на неё обязанностями: сохраняет позиционирование источников и объёмность звучания, не сильно крутит фазу звука, оставляет в покое высокие частоты. Звук был очень интересным и на порядок лучше всяких "расширений стереобаз" и всевозможных Dolby Surround-ов.

Для любителей настроек предусмотрены расширенные опции настройки реверберации виртуального театрального зала, в котором якобы проходит просмотр фильма.

Другой интересный и также платный апгрейд - технология Virtual Ear. Эта технология позволяет преодолеть всего 3 стандартных пресета на HRTF-фильтры и подстроить трехмерный звуковой движок под особенности строения ушей конкретного индивидума.

Следующая вкладка посвещена MIDI:

Wavetable синтезатор 4 Мбайт DLS2, 128 GM-инструментов, специальный загрузчик MIDI+DLS2 файлов. В комплекте с драйверами идут три демонстрационных файла с загружаемыми семплами внутри. 1024 MAXvoice программных голоса и стандартный комплектный GM-банк в 4 Мбайта вполне приемлем. По крайней мере, он значительно лучше стандартного программного Microsoft DirectMusic синтезатора с 3 Мбайтами GS-семплов Sound Canvas от Roland.

XGlite-инструментов в 1,2 Мбайта понравились мне меньше. Вернее, попытка проиграть GM и XG-композиции выявила не очень удачные и сильно изменённые по сравнению с S-YXG50 голоса инструментов. Любителям XG MIDI, видимо, придётся поставить что-то из полноценных программных синтезаторов от Yamaha - 50-й или 100-й.

Звучание семплов также было протестировано на нескольких караоке-файлах. Где-то был лучше 4 Мбайта DLS2 GM-банк, где-то - S-YXG50. XGlite звучал невыразительно, да и качество микширования MIDI-каналов было несколько грязноватым. Однако на дешевой акустике велика вероятность этого не заметить.

Тесты линейного выхода

Из интересных свойств кодека AD1885 нужно ещё раз отметить мультибитный -преобразователь, изменяемую частоту работы шины AC-link (от 7 до 48 кГц с шагом в 1 кГц) и возможность прямого подключения наушников без применения внешнего ОУ.

Тесты проводились с использованием программы RightMark Audio Analyzer 2.5.

Тестируемая цепь: AD1885 Line Out - WT2496 Line In
Режим работы: 44100 Hz, 16 bits

Неравномерность АЧХ (от 40 Гц до 15 кГц), дБ:	-0.09, +0.07	Очень хорошо
Уровень шума, дБ (А):	-79.4	Средне
Динамический диапазон, дБ (А):	77.3	Средне
Нелин. искажения, %:	0.005	Очень хорошо
Взаимопроникновение каналов, дБ:	-78.0	Очень хорошо

Общая оценка: Хорошо (подробнее, in english)

Не смотря на то, что мы тестировали сэмпл, кодек AD1885 показал отличные результаты. В первую очередь хороша неравномерность и коэффициент нелинейных искажений. Сравните 0,005% у AD1885 и 0,055% у конкурента, CMI8738. Выводы о качестве звука напрашиваются сами собой.

Измерения только укрепили оставшиеся хорошие впечатления от качества звучания карт при прослушивание музыки MP3 и CD-DA

Тесты в играх

Алгоритмы Sensaura, на которых основаны игровые возможности SoundMAX, позволяют достичь очень хорошего качества позиционирования и совместимости с широким спектром игровых 3D Sound API: DirectSound/ DirectSound 3D (DirectX 8.0), EAX 1.0/2.0, A3D 1.0, Sensaura Macro FX / ZoomFX, IA-SIG I3DL2.

EAX 2.0 поддерживается в полной мере. Я проверил его работу в играх DeusEX (движок UT), Hitman: Codename47, Gunman Chronicles (движок HL), Serious Sam. Позиционирование источников присутствовало, звук был очень приличным, "выпадения" звука даже на таком слабеньком на сегодняшний день компьютере, как P3-550/128/GF2MX, в играх не наблюдалось. Пресеты окружения EAX включались, как им и положено было, во всех нужных случаях.

Бенчмарки тестов и впечатления от звучания можно посмотреть в статье Интегрированный AC'97-звук на материнской плате Intel D815EFV

Выводы

Звуковые карты Hercules SC-Core 6 Digital и Hercules SC-Riser 6 обладают хорошим звуком и отличными драйверами. Минус CNR-карт только в том, что они подойдут не ко всякой материнской плате, а только с Intel-овским чипсетом, на которой южный мост (I/O controller hub) имеет одну из перечисленных маркировок: ICH 82801AA, ICH0 82801AB, ICH2 82801BA, ICH3 82801CA. На плате также должен быть уже установлен кодек SoundMax AD 1881, AD1885 либо AD 1886.

Плюсы SoundMAX:

• качественный кодек AC'97 SoundMAX Codec AD1885;
• совместимость с широким спектром игровых 3D Sound API: DirectSound/ DirectSound3D (DirectX 8.0), EAX 1.0/2.0, A3D 1.0, Sensaura Macro FX / ZoomFX, IA-SIG I3DL2;
• технология HTRF-фильтров для наушников и колонок Digital Ear (возможен апгрейд до технологии индивидуальной подстройки HTRF-фильтров Virtual Ear);
• технология Virtual Theater Surround для прослушивания 4 и 5.1-канальных саундтреков в фильмах (возможен апгрейд до аналогичной технологии для наушников Headphone Virtual Theater Surround);
• возможности в MIDI предоставляют выбор между wavetable синтезатором с 4 Мбайт DLS2-семплов 128 GM-инструментов и 1.2 Мбайт 360 XGlite-инструментов;
• совсем небольшая загрузка CPU в играх даже при слабом процессоре;

Минусы SoundMAX:

• ограниченная совместимость с материнскими платами;
• платные апгрейды Virtual Ear и Headphone Virtual Theater Surround от Sensaura.

MIDI-технология в картинках и таблицах

Павел Живайкин

Появившаяся в начале восьмидесятых годов MIDI-технология вскоре получила новый импульс в связи с широким распространением персональных компьютеров. И хотя еще в 1991 году мне попалась какая-то статья, где почти со злорадством перечислялись ее недостатки и предсказывалась скорая кончина, до настоящего времени альтернативной идеи и альтернативной технологии создано не было.

Основными недостатками MIDI считаются низкая скорость передачи информации, узкий диапазон изменения параметров и ограниченная сфера применения. В то время как одно из главных ее достоинств — небольшой объем файлов — в последнее время уже потеряло решающее значение: цены на пишущие CD-приводы и “болванки” для записи становятся все доступнее. А с появлением широких возможностей по использованию при создании музыки готовых, заранее записанных музыкальных фраз с CD-качеством (всякие “лупы”, “сэмплы” и т.п.) многие “артисты” вообще решили, что таких проблем, как обучение нотной грамоте, владению инструментом, MIDI-технология и пр. для них не существует.

Следуя этой логике, запись музыки банальными нотами и диезами должна была уйти в небытие с появлением фонографа Эдисона. Вот когда настоящий прогресс пришел на смену устаревшей технологии и беспросветному консерватизму! Как подумаешь, что и Бах, и Шнитке пользовались одними и теми же пятью нотными линейками, то такие понятия, как “секвенсор” или “контроллер” уже не кажутся столь древними.

Однако если принять во внимание, что MIDI-технология изначально предназначалась не для записи или воспроизведения музыки, а только лишь для управления на некоем расстоянии (в пространстве и времени) синтезаторами, звуковыми модулями и прочими “железными” ящиками, то многие претензии к ней будут сняты. Это все равно, что упрекать виолончель за плохое звучание во флейтовом регистре. Научись правильной аранжировке, а иначе и Ростропович не поможет!

Итак, чтобы закончить мысль о достоинствах и недостатках MIDI, сделаем несколько предварительных выводов. Во-первых, MIDI-технология остается ведущей в компьютерной и аппаратно-студийной области. Во-вторых, она совершенствуется, учитывает новые требования и новые технические возможности. Об этом говорит последовательное появление стандартов GM, GS и XG. В-третьих, идея оказалась настолько удачной, что MIDI-технология вовлекает в сферу своего влияния все новые и новые области, для которых она и не предназначалась, — управление магнитофонами, устройствами звуковой обработки, микшерскими пультами (не говоря уже о мультимедийных продуктах и компьютерных играх).

Здесь же хочу затронуть еще одну близкую мне тему. В музыкальном обучении качество звучания уже не играет столь значительной роли, как в звукозаписи или концертной деятельности. Зато возможность воспроизводить изучаемый опус в любом темпе и (тут вокалисты и духовики должны затаить дыхание) в любой тональности делают MIDI-технологию незаменимой в музыкальных школах и училищах. Смешно сказать, но для этого достаточен 286-й компьютер со звуковой картой за 40 долл. Я думаю, недалеко то время, когда некий аппарат, подобными характеристиками станет распространенней метронома. А вместо толстых нотных сборников люди будут покупать дискеты с этюдами Черни или Шопена.

Не учиться, не учиться и еще раз не учиться

Когда ко мне приходит молодой человек с просьбой научить его работать с какой-нибудь программой, я предлагаю для начала пройти азы MIDI. Если до этого он уже записал пару треков на каком-нибудь секвенсоре, то его первая реакция: “Да это и так понятно”! Когда ему показываешь разницу между MIDI-файлом, “настуканным” (выражение грубое, но справедливое) одним пальцем в шаговом режиме, и аранжировкой, сделанной с учетом всех возможностей MIDI, он с энтузиазмом хватается за все доступные источники информации.

Здесь его подстерегают первые неприятности. В течение многих лет разные наши авторы пишут о MIDI в различных журналах, а иногда и в книгах. Это по-настоящему хорошо, потому что никакого другого учебника или пособия нет. Трудно судить о зарубежных изданиях, которые усиленно рекламируются в американских и английских музыкальных журналах. Переводить их — сплошное мучение из-за горючей смеси компьютерных, музыкальных и “жаргонно-тусовочных” терминов. Вполне возможно, что такой переводчик еще не родился.

О второй очереди неприятностей многие сразу и не догадываются. Дело в том, что эти пособия пишут не музыканты и преподаватели, а инженеры, программисты и дилеры. Не кажется странным, что учебник по теории музыки написан не Полом Маккартни или Владимиром Спиваковым, а скромным профессиональным педагогом. Я не думаю обижать или обвинять кого-нибудь из авторов. Спрос есть, и писать об этом надо. Но, к сожалению, и логика изложения, и форма, и прочие невинные педагогические приемы во всех материалах отсутствуют.

Рано или поздно об этом догадывается любой читатель. Он прочитывает страницу за страницей один раз, потом второй, третий… И, наконец, приходит к одному из трех выводов.

Мне никогда этого не одолеть”, — решает он, и это порой справедливо. Сведения не систематизированы, изложены в произвольном порядке, отрывочны, и не все термины объяснены...

Ну и черт с ним, проживу без этих премудростей”, — может подумать уставший читатель. И здесь я соглашусь — о смертельных исходах от незнания MIDI что-то пока не слыхать!

А если ему совсем не повезет, он решит, что нечего тратить время и деньги на книги и журналы, благо у всякой программы есть руководство и хэлп. И хотя я знаю книгу об одной популярной музыкальной программе, содержащую по пять-шесть ошибок на страницу в логике, фактах, в английском, а иногда и в русском языке — тут я с ним не соглашусь никогда.

Во-первых, эти руководства и хэлпы создают те же программисты с их “особенным” видением мира. Если бы этих руководств было достаточно, компьютерные отделы книжных магазинов не сияли бы такой глянцевой пестротой.

Во-вторых, ни в одном руководстве я не видел ничего похожего на фразу: “Здесь наша программа должна сделать то-то, но почему-то она этого не делает”. Столько полезного можно найти в журналах, что порой кажется, будто производители заранее договариваются с журналистами о том, какие они наделают “бяки” в программах, а уж писатели на радость читателям будут их на этом ловить.

На основании всего вышесказанного хочу обратиться к любому человеку, будь он музыкант, звукорежиссер, разработчик мультимедийных программ или простой любитель покопаться в музыкальных программах: MIDI-технология не устарела, не так уж и сложна и не будет тормозом в вашем творчестве — смелее!

В этом материале будут рассмотрены самые первые, и, пожалуй, самые главные темы — назначение MIDI и типы MIDI-сообщений.

Назначение MIDI и подключение MIDI-устройств

Что такое MIDI-технология

MIDI — Musical Instrument Digital Interface — компьютерный протокол (иногда говорят — язык), предназначенный для связи одного музыкального устройства с другим. Оба эти устройства должны обладать любого вида микропроцессором или программой, которые поддерживают MIDI-протокол.

Рис. 1. Пример использования MIDI. На синтезаторе вы можете играть ноты, выбирать новый тембр инструмента, менять громкость, но сам он сейчас не звучит. Все перечисленные действия передаются по MIDI-кабелю (красного цвета) в виде команд на звуковой модуль. Последний выполняет все эти действия (звучат сыгранные ноты, меняется тембр и громкость) и выдает звук через обычные динамики. Красная стрелка показывает направление потока MIDI-сообщений

Цель MIDI — управлять работой музыкального устройства не с его панели или клавиатуры, а на расстоянии (по MIDI-кабелю) — с другого устройства. Для этого второе устройство передает первому последовательность управляющих команд, которые называются MIDI-сообщениями.

Какая информация передается с помощью MIDI

Все, что вы делаете, управляя работой своего музыкального устройства (крутите ручки, нажимаете на кнопки, играете на клавиатуре), может передаваться в виде управляющих MIDI-сообщений на ваше устройство с другого MIDI-устройства.

Примечание 1. MIDI-сообщение передает не сам звук (аудиоинформацию) или какие-то его характеристики, а только управляющие команды, которые выполняются устройством-получателем.

Примечание 2. Сам процесс передачи MIDI-сообщения может осуществляться в реальном времени (во время исполнения или воспроизведения музыки), но может быть и разорванным во времени. В этом случае MIDI-сообщение записывается в виде файла на дискету или хард-диск компьютера, а потом считывается устройством-получателем.

Какие музыкальные устройства могут получать и принимать информацию по MIDI

Технология MIDI с самого начала была предназначена для связи между самыми различными устройствами (синтезаторами, звуковыми модулями, компьютерами, устройствами цифровой обработки звука и многими другими).

MIDI-устройство должно иметь:

· внутри — программу или микропроцессор, который понимает MIDI-информацию;

· снаружи — разъемы, к которым подсоединяется MIDI-кабель.

MIDI-разъемы

По MIDI-кабелю (в отличие, скажем, от телефонного) информация передается всегда в одном направлении. Поэтому каждый MIDI-разъем используется только для одной цели в зависимости от его вида.

Таблица 1. Виды MIDI-разъемов.

MIDI Out	MIDI-выход. Через этот разъем устройство посылает MIDI сообщение на другое устройство
MIDI In	MIDI-вход. Через этот разъем устройство получает MIDI сообщение от другого устройства
MIDI Thru	Сквозной. Через этот разъем посылается точная копия любого MIDI-сообщения, которое поступило на разъем MIDI In

В качестве разъема для MIDI используется стандартный европейский 5-контактный разъем (рис. 2).

Рис. 2. MIDI-разъем. Контакт 2 — земля, контакты 4 и 5 — сигнальные, контакты 1 и 3 — не используются.

Существует три вида MIDI-разъемов. Назначение каждого понятно из табл. 1.

MIDI-кабель соответственно должен иметь три провода, которые соединяют контакты 1, 4 и 5 на обоих его концах.

Соединение MIDI-устройств между собой

Всегда одно устройство передает MIDI-сообщение, другое получает. MIDI-кабель связывает разъем MIDI Out передающего устройства с разъемом MIDI In принимающего (рис. 1). Если вы хотите направить информацию в обратную сторону, вы должны соединить устройства по-новому (в соответствии с тем, что было сказано в предыдущем предложении) или использовать еще один кабель и, опять же, связать MIDI-выход одного устройства с MIDI-входом другого (рис. 3).

Рис. 3. По одному MIDI-кабелю синтезатор передает MIDI-сообщение на звуковой модуль. Затем (но не одновременно) по другому MIDI-кабелю этот модуль может послать свое MIDI-сообщение на синтезатор

У любого устройства имеется только один MIDI-выход. Поэтому, если с него нужно посылать команды на два или несколько других устройств, используется разъем MIDI Thru. Тогда подключение устройств-приемников происходит последовательно (рис. 4). Но имеются, конечно, и специальные приборы, которые способны разветвлять MIDI-сообщения. Тогда нет необходимости в последовательном подключении MIDI-устройств.

Рис. 4. Компьютер посылает MIDI-сообщения для синтезатора и звукового модуля через свой MIDI-выход. Они оба поступают на MIDI-вход синтезатора, оба выходят через его разъем MIDI Thru. Синтезатор не может добавить никакую свою информацию, поэтому эти MIDI-сообщения в неизмененном виде поступают на MIDI-вход звукового модуля. Каждое из устройств-получателей само определяет, какие команды, находящиеся в MIDI-сообщениях, ему следует выполнять. Кривые линии красного цвета изображают MIDI-кабели, прямые линии красного цвета — схематический путь MIDI-информации

Итак, первое — при подключении MIDI-устройств вы всегда должны учитывать направление передачи информации. Второе — при подключении третьего и следующих MIDI-устройств вы должны пользоваться разъемом MIDI Thru. Третье — передаваемая MIDI-информация аналогична управлению вашим синтезатором с помощью ручек, кнопок или клавиш.

MIDI-сообщение

Как записывается MIDI-сообщение

Для того чтобы одно устройство могло понимать информацию, посланную другим устройством, язык MIDI имеет строгую формальную структуру. Вся информация передается в виде последовательности MIDI-сообщений.

MIDI-сообщение — это управляющая команда, использующая особый язык (протокол) MIDI.

MIDI-сообщение (как и любое компьютерное сообщение) записывается в битах, то есть выглядит как последовательность цифр 1 или 0 — 10011010 00101110… Но так как такая запись выглядит очень громоздкой, то для чтения и редактирования MIDI-сообщений применяется шестнадцатеричный способ записи иединица измерения — байт.

Записать число
В байтах (в шестнадцатеричном виде)	В байтах (в двоичном виде)	В байтах (в десятичном виде)
	0000 0000
	0000 0001
	0000 0010
	0000 0011
	0000 0100
	0000 0101
	0000 0110
	0000 0111
	0000 1000
	0000 1001
0A	0000 1010
0B	0000 1011
0C	0000 1100
0D	0000 1101
0E	0000 1110
0F	0000 1111
	0001 0000
	0001 0001
	0001 0010
…	…	…
FF	1111 1111

Для того, чтобы быть понятным, MIDI-сообщение имеет четкую структуру. Эта структура зависит от типа MIDI-сообщения.

Типы MIDI-сообщений

Все типы MIDI-сообщений делятся на две большие группы (рис. 5). Системные MIDI-сообщения (System message) передают команды, которые воздействуют на общие параметры и режимы работы всех устройств-получателей.

Рис. 5. Разделение всех типов MIDI-сообщений на две группы

Примером системного сообщения может служить команда “Старт”, которая включает режим воспроизведения у любого секвенсора или магнитофона, находящегося в MIDI-связке.

Канальные MIDI-сообщения (Channel message) включают в себя номер MIDI-канала и передают сообщения на каждый MIDI-канал индивидуально. Всего для одного (и каждого) устройства MIDI-технология предусматривает 16 MIDI-каналов.

MIDI-каналы

Представьте себе обычный многодорожечный магнитофон. На одну дорожку можно записать трубу, на другую — гитару и так далее. При воспроизведении мы слышим все записанные дорожки одновременно.

MIDI-каналы предназначены для того, чтобы один синтезатор или звуковой модуль мог играть несколькими разными тембрами одновременно, причем каждый тембр (инструмент) исполняет свою независимую партию.

Когда одно устройство передает канальные MIDI-сообщения на другое, внешне это выглядит так, как если бы они были соединены шестнадцатью кабелями (и по каждому следуют указания о том, какие ноты каким тембром играть).

Рис. 6. Разделение MIDI-сообщений на MIDI-каналы

На самом деле MIDI-технология использует один кабель, но в каждое канальное MIDI-сообщение вписывается номер MIDI-канала, для которого оно предназначено. Устройство-получатель, пользуясь этим номером, направляет каждое канальное MIDI-сообщение на свой канал (рис. 6).

Типы сообщений из группы Channel

Канальные MIDI-сообщения можно разделить по типам их структуры и по их целям. В последнем случае имеются две группы MIDI-сообщений: голосовые (Voice message) и режимные (Mode message).

Рис. 7. MIDI-сообщения из группы Channel. Все режимные сообщения по типу (а не по функциям, как они разделены на этом рисунке) являются MIDI-сообщениями типа Control Change, поэтому изображены одним цветом и обведены пунктиром

Голосовые сообщения несут информацию о нотах, тембре и других характеристиках, которые должно учитывать устройство-получатель для конкретного MIDI-канала.

Режимные сообщения тоже делятся на две группы. Первая группа воздействует на конкретный MIDI-канал (эти сообщения устанавливают канал в состояние по умолчанию — сбрасывают все ноты, настраивают канал на стандартную высоту звука и пр.).

Сообщения второй режимной группы воздействуют на все MIDI-устройство в целом, другими словами, устанавливают режим его работы.

MIDI-сообщения группы System

В отличие от канальных сообщений все MIDI-сообщения группы System message принадлежат одному типу (то есть имеют одинаковый статус). Это можно увидеть и на рис. 7.

Но по своему функциональному назначению их делят на три подгруппы (рис. 8). К первой из них (System Real Time) относятся сообщения, связанные с синхронизацией работы двух MIDI-устройств.

Рис. 8. MIDI-сообщения из группы System message (подгруппы показаны разным цветом, но по статусу принадлежат к одному типу — Control Change)

Во второй подгруппе (System Common) находятся сообщения, которые одинаково воспринимаются всеми MIDI-устройствами. Поэтому они и называются “общими”. Эта группа просто собрана из различных MIDI-сообщений, и между ними нет никакой логической связи.

Сообщения третьей группы (System Exclusive) являются одними из самых важных и самых неформализованных в MIDI-технологии. Они носят название “эксклюзивные”, потому что содержание данных определяется для каждого MIDI-устройства своей фирмой-производителем и не может быть распознано устройством другой модели или фирмы. Среди этих сообщений могут быть команды о настройке всего устройства целиком или отдельных его модулей. Другие сообщения управляют процессом передачи данных сэмплов или каких-то специальных файлов (Sample Dump, File Dump).

Структура MIDI-сообщения

Каждое MIDI-сообщение (кроме System Exclusive) состоит из одного, двух или трех байтов (рис. 9). Первый байт содержит информацию о типе MIDI-сообщения — Status byte (иногда называют Status Bar). Этот байт определяет тип сообщения, и затем, в зависимости от типа, устройство-получатель будет перерабатывать другие байты этого MIDI-сообщения в соответствующую команду.

Некоторые MIDI-сообщения (например, Program Change) не имеют второго байта данных.

Если MIDI-сообщение является канальным, то его первый байт (кроме статуса) содержит номер MIDI-канала. Второй и третий байты MIDI-сообщения называются Байт данных 1 (Data byte 1) и Байт данных 2 (Data byte 2). Байты данных содержат конкретную информацию, которую несет это MIDI-сообщение. Например, для сообщения “Взять ноту” Байт данных 1 указывает, какую именно ноту, а Байт данных 2 — с какой громкостью.

Рис. 9. Возможные виды MIDI-сообщений группы Channel message

Сообщения типа System Exclusive могут содержать большое количество байтов данных (рис. 10).

Рис. 10. Возможные виды MIDI-сообщений типа System message

А MIDI-сообщения типа System Real time содержат только Status byte.

Как определяется тип MIDI-сообщения

Как уже отмечалось, тип MIDI-сообщения определяется по его статус-байту. В табл. 2 показаны различные значения статус-байта и соответствующие типы сообщений.

Итак, MIDI-информация, которую одно устройство передает другому, может быть в форме какого-либо из этих восьми типов. Некоторые из них понятны без комментариев (нажатие и снятие ноты), другие нуждаются в небольших пояснениях.

Любое MIDI-устройство не обязано посылать или отрабатывать обязательно все типы сообщений. Каждая фирма-производитель исходит из соображений целесообразности. Из этого следует, что различные MIDI-устройства, например синтезаторы, в одинаковых условиях могут вести себя по-разному (хотя с этим идет борьба). Самые простые домашние синтезаторы (с уменьшенными клавишами) не воспринимают, например, силу удара по клавише — громкость можно менять только ручкой и для всего инструмента сразу. Это напоминает игру на аккордеоне, только у него громкость зависит от величины разведения мехов.

А на практике?

Для чего, кому, и в каком объеме нужно разбираться в MIDI-технологии? Если вы принесли из магазина синтезатор, включили его, и он заиграл — то, возможно, никаких знаний и не потребуется. Кстати, такова цель любого производителя.

Знания нужны или потому, что что-то не работает (а может быть оно, кстати, и не должно работать), или для того, чтобы применить их в каком-то творческом процессе. Во втором случае вам придется подробней разобраться в тонкостях MIDI-технологии, но, конечно, в рамках необходимости. Абсолютно сведущих специалистов, возможно, вообще нет, так как процессом развития этой области занимаются многие фирмы в разных концах земного шара.

Для иллюстрации же первого случая разберем простой пример. Посмотрите еще раз на рис. 1. Вы правильно соединили проверенным MIDI-кабелем два устройства (то есть MIDI Out синтезатора с MIDI In звукового модуля), а звука в колонках нет, хотя демонстрационные пьесы самого модуля играют. И сам по себе синтезатор тоже играет. Налицо факт отсутствия понимания между устройствами.

Проверяем у синтезатора:

· включен ли режим посылки MIDI-сообщений (по умолчанию — включен, но вдруг вы что-то перепутали);

· какой MIDI-канал установлен для посылки MIDI-сообщений (установите, например, MIDI Channel=1);

· есть ли фильтр для посылки MIDI-сообщений (вдруг там, например, отсеиваются взятия нот).

Некоторые MIDI-устройства и компьютерные программы имеют кнопку Reset или Panic, которая устанавливает все параметры в значения по умолчанию. Если она имеется, воспользуйтесь ею.

Проверяем у звукового модуля:

· включен ли режим приема MIDI-сообщений (по умолчанию должен быть включен);

· какой режим приема включен (он может быть разным в зависимости от устройства: возможно, включен режим Mono, и тогда ваш звуковой модуль будет играть, но одним тембром независимо от MIDI-канала) —необходимо установить режим Poly;

· какой MIDI-канал установлен для приема MIDI-сообщения (если установлен режим Poly, то сообщения будут приниматься по всем шестнадцати каналам одновременно);

· есть ли фильтр для приема MIDI-сообщений (а вот приемный фильтр у всех уважающих себя устройств имеется), и что у него выставлено.

Возможна еще одна причина непонимания. Поиграйте в середине клавиатуры. Возможно, какой-нибудь тембр звукового модуля и не должен звучать очень высоко или очень низко.

Все это верно и при подключении синтезатора к компьютеру, только в роли звукового модуля будет выступать установленная на компьютере программа.

И последнее. На стандартном синтезаторе колесико или рычажок слева от клавиатуры посылает MIDI-сообщения типа Pitch Bend (изменение высоты звука). Колесико или рычажок, называемый Modulation, посылает сообщение Control Change (см. рис. 9, первый байт данных равен единице, что и означает модуляцию, второй байт равен глубине модуляции). Ручка или движок громкости тоже посылает сообщение Control Change (первый байт данных равен семи, что означает громкость, второй байт сообщает о силе громкости).

Кнопки или ручки, меняющие громкость, посылают MIDI-сообщение типа Program Change (оно имеет только первый байт данных — номер тембра).

И, конечно, все эти сообщения имеют в статус-байте букву — E, B, B и С соответственно — и номер MIDI-канала (см. рис. 9 и табл. 2).

Выбор модема.

Об этом написано много и неоднозначно. Поделюсь немного и я своими впечатлениями.

· Пока воздержитесь от покупки Win-модемов, особенно если Вы игрок. Кроме загрузки ЦПУ у них ещё существуют и проблемы совместимости с другими… · Хотя brand-name модем (например Zyxel) - не всегда лишняя трата денег,… · Голосовые функции модема на сегодняшний день очень желательны. С их помощью реализуются не только офисные системы…

Подключение модема.

У всех модемов сзади имеется две телефонных розетки, LINE - для подключение к линии и PHONE. - для параллельного телефона. Внутри неработающего модема реле напрямую соединяет контакты обеих розеток, позволяя телефону нормально работать, пока модемом не пользуются. Когда модем активируется ("снимает трубку"), реле отключает розетку LINE от розетки PHONE, и подключает схемы модема на линию. Современные телефоны имеют подключенные к линии фильтрующие конденсаторы, которые устраняют трески при разговоре и постоянно включенную звонковую цепь, из конденсатора и катушки звонка, вносящую фазовые искажения сигнала и влияющую на устойчивость современных протоколов (использующих фазовую модуляцию). Таким образом, правильное подключение модема должно обеспечивать отключение всех имеющихся на линии телефонных аппаратов. То есть модем должен быть самым первым устройством на линии, включенной в розетку LINE. До этой розетки к линии ничего не должно быть подключено. Вся остальная квартирная телефонная проводка вместе со всеми телефонными аппаратами должна быть включена после ( или через) розетку PHONE.

Для улучшения линии лучше заменит обычной телефонный кабель, идущий к розетки LINE модема, на витую пару, проложив её по кратчайшему пути, вдали от силовых проводок. Если вам пришлось сращивать провод, то лучше его пропаять.

Установка модема и Настройка сети.

Установите модем в выключенный компьютер и затем включите его.

Нажмите кнопку "Пуск" и выбрав пункт меню "Настройка", затем "Панель Управления" щелкните по иконке " Установка оборудования" и следуйте появляющимся на экране инструкциям. В случае если модем не установился автоматически, обратитесь к инструкциям, прилагаемым к модему.

После успешной установки модема - нажмите кнопку "Пуск" и выберите пункт меню "Настройка", затем "Панель Управления" и щелкните по иконке " Сеть".

Перейдите в закладку "Конфигурация". Затем щелкните по кнопке "Добавить" и из появившегося списка компонентов выберите "Сетевая плата". В списке выберите "Microsoft", а среди доступных компонентов – "Контроллер Удаленного доступа". Программа установки обратится к диску с дистрибутивом Windows, с которого она скопирует и установит необходимые файлы.

Сетевая плата установлена. Теперь снова щелкните по кнопке "Добавить" и выберите "Протокол". В новом окне найдите "Microsoft" и "Протокол TCP-IP". При установке TCP-IP нужно установить необходимые параметры протокола. Выбирайте назначение адресов сервером, выбрав стандартный шлюз и сжатие заголовков IP.

Для окончательной установки выполните команду Пуск / Программы / Стандартные / Удаленный доступ к сети.

В открывшемся окне выберите "Новое Соединение". и задайте его имя. Выберите модем (обычно он подставляется автоматически) код города и телефон. После ввода этой информации соединение готово и в окне Удаленный Доступ к сети" появится новая иконка "Имя вашего соединения".

Щелкнув правой кнопкой мыши на этой иконке, выберите в контекстном меню пункт "Свойства" и проконтролируйте настройки соединения, модема (биты данных 8, четность не проверяется, стоповый бит 1) и установку необходимого типа сервера - PPP : Интернет. Если все нормально, то щелкнув по этой иконке в дальнейшем, вы сможете без проблем подключиться к сети( Если конечно у вас уже есть пароль от провайдера).

Советы по улучшению работы на плохих линиях связи.

· Иногда стоит увеличить время ожидания появления сигнала DialTone (длинный гудок), изменив содержимое регистра S6. Например S6=7 увеличит это… · Если гудок очень тихий и модем его не слышит может помочь применение… · Непосредственно при установке соединения некоторую помощь может оказать изменение значения регистра S9. Его…