Kad pritisnete tipku na MIDI klavijaturi, kroz kabel prema računalu ne putuje nijedan zvuk — ni jedan jedini titraj zraka, ni jedna audio uzorka. Putuje poruka, kratka i strogo formatirana, koja u biti kaže: "ova tipka, ovom snagom, sad." Ta razlika — prijenos instrukcije umjesto prijenosa zvuka — jest cijela suština protokola koji od 1983. godine tiho drži zajedno gotovo svu elektroničku glazbu na planetu, od jeftinog kućnog sintisajzera do najskuplje profesionalne produkcije. Razumjeti tu razliku znači razumjeti zašto MIDI datoteka ima nekoliko kilobajta, a audio snimka iste dužine ima nekoliko megabajta.
MIDI ne šalje zvuk — šalje upute za proizvodnju zvuka
MIDI (Musical Instrument Digital Interface) je standardizirani protokol koji povezuje elektroničke glazbene instrumente, računala i pripadajuću audio opremu radi sviranja, uređivanja i snimanja glazbe. Ključna stvar koju treba shvatiti prije svega ostalog: MIDI nije prijenos zvučnog signala, nego prijenos instrukcija. Svaka interakcija s tipkom, gumbom, kotačićem ili sliderom pretvara se u MIDI događaj koji precizno opisuje glazbenu instrukciju — visinu tona, trenutak izvođenja, i jačinu pritiska.
Praktična posljedica: ista MIDI datoteka može zvučati potpuno drugačije ovisno o tome koji instrument (softverski ili hardverski) prima te instrukcije — kao notni zapis koji različiti glazbenici mogu odsvirati na potpuno različite načine, iako sviraju iz iste partiture.
Note, brzina pritiska i kanali — tri pojma koja objašnjavaju sve ostalo
MIDI note numerirane su od 0 do 127, dodijeljene rasponu tonova od C-1 do G9, pri čemu srednji C na klaviru (C4) nosi broj 60. Ovaj naizgled proizvoljan raspon nije slučajan — proizlazi iz toga da MIDI standard iz 1983. koristi sedam bitova za prijenos podataka, a sedam bitova daje točno 128 mogućih vrijednosti (od 0 do 127), dovoljno da pokrije cijeli praktični raspon tonova koje ljudsko uho razlikuje i koje instrumenti mogu proizvesti.
Uz notu, svaka poruka "note-on" nosi i podatak o brzini pritiska (velocity) — koliko je snažno tipka pritisnuta, vrijednost koja se u prijemnom sintisajzeru obično koristi za kontrolu glasnoće note, ali može upravljati i tonom zvuka ovisno o tome kako je instrument programiran. Treći temeljni pojam su kanali: jedan MIDI kabel može istovremeno nositi do šesnaest odvojenih kanala podataka, od kojih se svaki može usmjeriti na drugi uređaj ili virtualni instrument — praktično, to znači da jedna MIDI veza može istovremeno svirati klavir na jednom kanalu i bas gitaru na drugom, potpuno neovisno.
Kako izgleda jedna MIDI poruka iznutra
Standardna "note-on" poruka, ona koja kaže "ova nota je upravo zasvirana", sastoji se od statusnog bajta praćenog s dva podatkovna bajta — jedan specificira koji je broj tipke pritisnut, drugi specificira jačinu pritiska. "Note-off" poruka radi obrnuto, signalizirajući kraj note. Uz te dvije, MIDI protokol definira i poruke za promjenu programa (mijenjanje zvuka/instrumenta unutar sintisajzera) i kontrolne promjene, koje omogućuju podešavanje parametara instrumenta u stvarnom vremenu — poput pomicanja kotačića za moduluaciju dok nota još svira.
Ova jednostavna, kompaktna struktura poruka jest razlog zašto MIDI datoteke ostaju sitne čak i za dugačke, kompleksne kompozicije — svaka nota zauzima tek nekoliko bajtova podataka, u usporedbi s audio zapisom iste izvedbe koji mora pohraniti tisuće uzoraka zvučnog vala svake sekunde.
MIDI 2.0: kad je 128 vrijednosti postalo premalo
MIDI Manufacturers Association objavila je MIDI 2.0 početkom siječnja 2020., prvu ozbiljnu nadogradnju protokola od njegovog nastanka 1983. Ključna promjena tiče se rezolucije podataka: dok je MIDI 1.0 koristio sedmobitnu rezoluciju s 128 mogućih vrijednosti po parametru, MIDI 2.0 uvodi 32-bitnu rezoluciju s preko četiri milijarde mogućih vrijednosti — otprilike 33,5 milijuna puta preciznije od svake pojedine vrijednosti u starom sustavu.
Ta razlika u praksi znači znatno finiju kontrolu nad izražajnošću izvedbe — brzina pritiska, pritisak nakon note (aftertouch) i pomak visine tona mogu se opisati s mnogo više nijansi, čineći virtualne instrumente izražajnijim i bližim akustičkom osjećaju sviranja. Ključno je da MIDI 2.0 zadržava punu unatražnu kompatibilnost sa starim standardom — s milijunima MIDI uređaja već u upotrebi diljem svijeta, mogućnost da stariji hardver i dalje radi uz noviji protokol nije opcionalna značajka, nego preduvjet za bilo kakvo prihvaćanje nadogradnje.
Zašto je standard iz 1983. uopće nastao
Početkom osamdesetih, proizvođači elektroničkih glazbenih instrumenata shvatili su da nedostaje standardiziran način digitalne komunikacije između različitih hardverskih uređaja i računala različitih proizvođača — svaka tvrtka gradila je vlastiti, nekompatibilan sustav, što je značilo da se Rolandov sintisajzer nije mogao jednostavno spojiti s Yamahinim sekvencerom. Tehnologija je standardizirana 1983. od strane panela predstavnika glazbene industrije, i otad je pod nadzorom MIDI Manufacturers Associationa (MMA) — organizacije koja i dalje održava i razvija protokol, uključujući spomenutu nadogradnju na verziju 2.0 gotovo četrdeset godina kasnije.
Rijetko koji tehnički standard preživi gotovo pola stoljeća gotovo nepromijenjen u svojoj osnovnoj filozofiji, a upravo je ta dugovječnost najbolji dokaz koliko je originalna ideja — prijenos instrukcija umjesto zvuka — bila fundamentalno dobro postavljena od prvog dana.
