11_general_midi by xiaoyounan

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									                          Lezione 11

                          General MIDI




Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
 Prospettiva storica


• Nei primi anni ‘80 nasce lo standard MIDI 1.0

• Carenze:
   –     Non esiste set di patch standard
   –     Non vi sono specifiche per gli strumenti multitimbrici


• Nel 1991 MMA (Midi Manufacturers Association) e JMSC
  (Japan MIDI Standard Committee) emanano le specifiche
  chiamate General MIDI System Level 1, o GM

• GM è stato integrato nelle specifiche MIDI 2.0

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  11. General MIDI
 Esempio


• Collegamento di 2 sintetizzatori:
   –     tastiera Yamaha DX-7
   –     modulo sonoro EMU Proteus XR

• Invio di un messaggio di Program
  Change, di valore 32                                     MIDI Out   MIDI In



                                                 Yamaha DX-7              EMU Proteus XR
• Sul DX-7 corrisponde a timbro
  di basso, ma sul Proteus?

• In assenza di uno standard, due moduli sonori MIDI non
  hanno lo stesso elenco di timbri, come numero, tipologia
  e ordine.

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  11. General MIDI
 General MIDI


• Un dispositivo GM compatibile deve aderire ai requisiti
  General MIDI System Level 1

• General MIDI è una prassi consigliata per i costruttori,
  ma non vincolante

• Contesti d’uso:
   –     Hobby, applicazioni semi-professionali
   –     Distribuzione e scambio di brani
   –     NON produzione di suoni, perché non potrebbero essere salvati
         al di fuori dei 128 program predefiniti GM


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 Le patch General MIDI


• GM definisce un elenco di timbri (detti program o patch)

• GM non definisce con precisione le forme d’onda, che
  restano a discrezione del costruttore. Piuttosto, si cerca
  di creare un bank di suoni di buona qualità e aderenti
  allo standard GM

• Conseguenza: due diversi moduli sonori, entrambi GM,
  possono avere nette discrepanze nelle prestazioni e
  nella qualità della performance di uno stesso brano



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 Organizzazione dei timbri GM


• Standard comune a tutti i dispositivi GM compatibili

• 128 preset timbrici, numerati da 0 a 127

• 16 famiglie, ciascuna fatta di 8 preset

• Lo standard prevede timbri acustici, elettronici,
  percussivi ed effetti sonori

• Sono inclusi i timbri e gli effetti più comuni, ma l’elenco
  non è esaustivo


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Tabella delle famiglie dei timbri GM


                PC#                     Famiglia (eng)                    Famiglia (ita)
               1÷8         Piano                         Piani
              9 ÷ 16       Chromatic Percussion          Strumenti a percussione
              17 ÷ 24      Organ                         Organi
              25 ÷ 32      Guitar                        Chitarre
              33 ÷ 40      Bass                          Bassi
              41 ÷ 48      Strings                       Strumenti ad arco
              49 ÷ 56      Ensemble                      Ensemble
              57 ÷ 64      Brass                         Ottoni
              65 ÷ 72      Reed                          Strumenti ad ancia
              73 ÷ 80      Pipe                          Strumenti a fiato
              81 ÷ 88      Synth Lead                    Sintetizzatori (suoni guida)
              89 ÷ 96      Synth Pad                     Sintetizzatori (suoni d'accompagnamento)
             97 ÷ 104      Synth Effects                 Effetti sintetizzati
            105 ÷ 112      Ethnic                        Strumenti etnici
            113 ÷ 120      Percussive                    Percussioni
            121 ÷ 128      Sound Effects                 Effetti sonori



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Tabella dei timbri GM (pianoforti e percussioni)


                PC#                   Strumento (eng)         Strumento (ita)

                 1                  Acoustic Grand Piano    Gran Piano Acustico

                 2                  Bright Acoustic Piano   Piano Chiaro Acustico

                 3                  Electric Grand Piano    Gran Piano Elettrico

                 4                    Honky-tonk Piano        Piano Honty-tonk

                 5                     Electric Piano 1       Piano Elettrico 1

                 6                     Electric Piano 2       Piano Elettrico 2

                 7                       Harpsichord            Clavicembalo

                 8                         Clavinet              Clavicordo

                 9                         Celesta                Celesta

                 10                     Glockenspiel             Campanelli

                 11                       Music Box              Music Box

                 12                      Vibraphone              Vibrafono

                 13                        Marimba                Marimba

                 14                       Xylophone               Xylofono

                 15                     Tubular Bells        Campane Tubolari

                 16                       Dulcimer                Dulcimer


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Tabella dei timbri GM                             (organi e chitarre)



                PC#                   Strumento (eng)                 Strumento (ita)

                 17                    Drawbar Organ                     Organetto

                 18                   Percussive Organ              Organo a percussione

                 19                      Rock Organ                     Organo Rock

                 20                     Church Organ                  Organo da Chiesa

                 21                      Reed Organ                   Organo ad ancia

                 22                       Accordion                     Fisarmonica

                 23                      Harmonica                        Armonica

                 24                   Tango Accordion               Fisarmonica da Tango

                 25                Acoustic Guitar (nylon)    Chitarra acustica (corde in nylon)

                 26                Acoustic Guitar (steel)   Chitarra acustica (corde in acciaio)

                 27                 Electric Guitar (jazz)              Chitarra jazz

                 28                Electric Guitar (clean)    Chitarra elettrica (suono neutro)

                 29                Electric Guitar (muted)      Chitarra elettrica (stoppata)

                 30                   Overdriven Guitar            Chitarra con overdrive

                 31                   Distortion Guitar               Chitarra distorta

                 32                   Guitar harmonics               Chitarra armonnica


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Tabella dei timbri GM                                   (bassi e archi)



                PC#                   Strumento (eng)                          Strumento (ita)

                 33                     Acoustic Bass                           Basso acustico

                 34                 Electric Bass (finger)                Basso elettrico (pizzicato)

                 35                  Electric Bass (pick)                 Basso elettrico (a plettro)

                 36                     Fretless Bass                         Basso senza tasti

                 37                      Slap Bass 1                          Basso sleppato 1

                 38                      Slap Bass 2                          Basso sleppato 2

                 39                      Synth Bass 1                         Basso sintetizzato

                 40                      Synth Bass 2                         Basso sintetizzato

                 41                            Violin                              Violino

                 42                            Viola                                Viola

                 43                            Cello                             Violoncello

                 44                      Contrabass                             Contrabbasso

                 45                    Tremolo Strings                     Archi (effetto tremolo)

                 46                   Pizzicato Strings                   Archi (effetto pizzicato)

                 47                    Orchestral Harp                               Arpa

                 48                        Timpani                                 Timpani


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Tabella dei timbri GM                                 (ensemble e ottoni)



                PC#                   Strumento (eng)                 Strumento (ita)

                 49                   String Ensemble 1              Ensemble di archi 1

                 50                   String Ensemble 2              Ensemble di archi 2

                 51                     SynthStrings 1               Archi sintetizzati 1

                 52                     SynthStrings 2               Archi sintetizzati 2

                 53                       Choir Aahs                     Coro "Aahs"

                 54                      Voice Oohs                      Voci "Oohs"

                 55                      Synth Voice                  Voce sintetizzata

                 56                     Orchestra Hit                 Colpo d'orchestra

                 57                        Trumpet                        Trombe

                 58                       Trombone                       Trombone

                 59                            Tuba                         Tuba

                 60                    Muted Trumpet                 Tromba con sordina

                 61                      French Horn                        Corno

                 62                     Brass Section                Ensemble di ottoni

                 63                      SynthBrass 1               Tromba sintetizzata 1

                 64                      SynthBrass 2               Tromba sintetizzata 2


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Tabella dei timbri GM                                  (strumenti ad ancia e fiati)



                PC#                   Strumento (eng)                    Strumento (ita)

                 65                      Soprano Sax                    Sassofono soprano

                 66                        Alto Sax                       Sassofono alto

                 67                       Tenor Sax                     Sassofono tenore

                 68                      Baritone Sax                  Sassofono baritono

                 69                            Oboe                            Oboe

                 70                      English Horn                     Corno Inglese

                 71                        Bassoon                           Fagotto

                 72                        Clarinet                         Clarinetto

                 73                        Piccolo                           Ottavino

                 74                            Flute                          Flauto

                 75                       Recorder                           Recorder

                 76                       Pan Flute                       Flauto di Pan

                 77                     Blown Bottle                   Soffio nella bottiglia

                 78                      Shakuhachi                         Shakuhachi

                 79                        Whistle                            Fischio

                 80                        Ocarina                           Ocarina


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Tabella dei timbri GM                              (synth principali e d’accompagnamento)



                PC#                   Strumento (eng)                Strumento (ita)

                 81                    Lead 1 (square)            Suoni guida 1 (square)

                 82                   Lead 2 (sawtooth)         Suoni guida 2 (sawtooth)

                 83                   Lead 3 (calliope)          Suoni guida 3 (calliope)

                 84                     Lead 4 (chiff)             Suoni guida 4 (chiff)

                 85                   Lead 5 (charang)           Suoni guida 5 (charang)

                 86                     Lead 6 (voice)            Suoni guida 6 (voice)

                 87                     Lead 7 (fifths)           Suoni guida 7 (fifths)

                 88                  Lead 8 (bass + lead)       Suoni guida 8 (bass + lead)

                 89                    Pad 1 (new age)            Tappeto 1 (new age)

                 90                     Pad 2 (warm)                Tappeto 2 (warm)

                 91                   Pad 3 (polysynth)           Tappeto 3 (polysynth)

                 92                     Pad 4 (choir)               Tappeto 4 (choir)

                 93                     Pad 5 (bowed)              Tappeto 5 (bowed)

                 94                    Pad 6 (metallic)            Tappeto 6 (metallic)

                 95                      Pad 7 (halo)                Tappeto 7 (halo)

                 96                     Pad 8 (sweep)               Tappeto 8 (sweep)


Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
Tabella dei timbri GM                                   (effetti sintetizzati e suoni etnici)



                PC#                   Strumento (eng)                     Strumento (ita)

                 97                       FX 1 (rain)                      FX 1 (pioggia)

                 98                   FX 2 (soundtrack)                 FX 2 (colonna sonora)

                 99                     FX 3 (crystal)                    FX 3 (cristallino)

                100                  FX 4 (atmosphere)                    FX 4 (atmosfera)

                101                   FX 5 (brightness)                   FX 5 (luminoso)

                102                     FX 6 (goblins)                      FX 6 (goblin)

                103                     FX 7 (echoes)                        FX 7 (eco)

                104                      FX 8 (sci-fi)                      FX 8 (sci-fi)

                105                            Sitar                            Sitar

                106                            Banjo                           Banjo

                107                       Shamisen                           Shamisen

                108                            Koto                             Koto

                109                        Kalimba                            Kalimba

                110                        Bag pipe                          Cornamusa

                111                            Fiddle                          Fiddle

                112                            Shanai                          Shanai


Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
Tabella dei timbri GM                                  (percussioni ed effetti sonori)



                PC#                   Strumento (eng)                     Strumento (ita)

                113                       Tinkle Bell                    Campana suonata

                114                            Agogo                           Agogo

                115                      Steel Drums                Batteria con suono metallico

                116                      Woodblock                     Percussioni con legni

                117                      Taiko Drum                      Percussioni Taiko

                118                     Melodic Tom                       Tom da batteria

                119                      Synth Drum                   Percussione sintetizzata

                120                    Reverse Cymbal                    Cimbalo rovescio

                121                   Guitar Fret Noise                 Rumore su chitarra

                122                     Breath Noise                    Rumore del respiro

                123                       Seashore                        Onde del mare

                124                      Bird Tweet                       Canto di uccelli

                125                    Telephone Ring                   Suono del telefono

                126                       Helicopter                         Elicottero

                127                       Applause                           Applauso

                128                        Gunshot                             Sparo


Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
 Proprietà multitimbriche


• Standard minimi per moduli sonori multitimbrici

• Dispositivi GM consentono di suonare e registrare
  contemporaneamente fino a 16 canali MIDI

• Ciascun canale supporta un numero variabile di voci
  (polifonia) e strumenti differenti (timbri)
   –     Numero variabile di voci polifoniche a seconda del modello, ma
         esiste un numero minimo (vedi slide successiva)


• Canale MIDI 10 riservato alle parti ritmiche e percussive

  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
 Polifonia GM


• Per assicurarsi che tutte le note registrate siano
  eseguite, standard minimi sul numero di voci di polifonia

• Polifonia minima a 16 voci, assegnabili tutte a un solo
  canale così come una a ciascuno dei 16 canali
   –     Rispettare la polifonia massima a 16 voci garantisce
         compatibilità con tutte le applicazioni e i dispositivi GM
         compatibili


• Non esiste valore massimo, dipende dal modello
   –     Esempi: Roland JV-1080 e Yamaha MU80 sono GM compatibili,
         ma supportano 64 voci di polifonia

  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
 Numeri di nota e set di suoni percussivi (batteria GM)


• Convenzione sui numeri di nota: 60 corrisponde al Do
  centrale (261,6 Hz), 69 al La centrale (440 Hz)

• Per i suoni percussivi, GM riserva il canale MIDI 10 e
  assegna 48 numeri di nota MIDI ad altrettanti timbri

• I suoni di batteria GM non fanno parte dei 128 program
  definiti nel bank GM, ma sono un set aggiuntivo presente
  su tutti i moduli sonori GM compatibili




  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
Mappa della batteria GM                                   1/3



               Pitch                     Suono (eng)              Suono (ita)

                 35                  Acoustic Bass Drum         Batteria acustica

                 36                      Bass Drum 1                 Cassa

                 37                       Side Stick               Bacchette

                 38                    Acoustic Snare            Acoustic Snare

                 39                       Hand Clap             Battito di mani

                 40                     Electric Snare           Electric Snare

                 41                    Low Floor Tom            Tom molto basso

                 42                     Closed Hi Hat            Hit Hat chiuso

                 43                    High Floor Tom           Tom molto alto

                 44                      Pedal Hi Hat           Hit Hat a pedale

                 45                       Low Tom                  Tom basso

                 46                      Open Hi Hat             Hit Hat aperto

                 47                     Low-Mid Tom             Tom medio basso

                 48                      Hi-Mid Tom             Tom medio alto

                 49                    Crash Cymbal 1               Crash 1

                 50                       High Tom                  Tom alto


Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
Mappa della batteria GM                                 2/3



               Pitch                     Suono (eng)              Suono (ita)

                 51                     Ride Cymbal 1           Ride Cymbal 1

                 52                    Chinese Cymbal          Chinese Cymbal

                 53                       Ride Bell                Campana

                 54                      Tambourine               Tamburello

                 55                     Splash Cymbal           Splash Cymbal

                 56                        Cowbell               Campanaccio

                 57                    Crash Cymbal 2               Crash 2

                 58                       Vibraslap                Vibraslap

                 59                     Ride Cymbal 2           Ride Cymbal 2

                 60                       Hi Bongo                Bongo alto

                 61                       Low Bongo              Bongo basso

                 62                     Mute Hi Conga         Conga stoppata alta

                 63                    Open Hi Conga           Conga aperta alta

                 64                      Low Conga               Conga bassa

                 65                     High Timbale             Timbalo alto

                 66                     Low Timbale             Timbalo basso


Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
Mappa della batteria GM                                 3/3



               Pitch                     Suono (eng)             Suono (ita)

                 67                      High Agogo              Agogo alto

                 68                       Low Agogo              Agogo basso

                 69                        Cabasa                  Cabasa

                 70                        Maracas                 Maracas

                 71                     Short Whistle           Fischio corto

                 72                     Long Whistle            Fischio lungo

                 73                      Short Guiro             Guiro corto

                 74                      Long Guiro              Guiro lungo

                 75                            Claves              Claves

                 76                     Hi Wood Block             Legni alti

                 77                    Low Wood Blook            Legni bassi

                 78                      Mute Cuica            Cuica stoppata

                 79                      Open Cuica             Cuica aperta

                 80                     Mute triangle         Triangolo stoppato

                 81                     Open triangle          Triangolo aperto



Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
11. General MIDI
 Messaggi MIDI supportati


• Per garantire la riproduzione corretta di un brano MIDI,
  ogni dispositivo GM deve essere in grado di rispondere ai
  seguenti messaggi MIDI

   –     Control Change 1 (Modulation Wheel)
   –     Control Change 7 (Channel Volume)
   –     Control Change 10 (Pan)
   –     Control Change 11 (Expression)
   –     Control Change 64 (Sustain)
   –     Control Change 121 (Reset All Controllers)
   –     Control Change 123 (All Notes Off)
   –     …


  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
LABORATORIO 2

• Dimostrazione dei timbri GM con Program Change su Canale 1
• Modulazione tramite pitch dei timbri a suono non determinato
       •    Esempio: telefono (125), applauso (127)
• Significato dei pitch sul Canale 10
• Potenzialità XG dello Yamaha MU-80




Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
7. Laboratorio 1
    Altre caratteristiche standardizzate


•   Tutti i moduli GM devono rispondere alla velocity

•   L’intervallo della rotella di pitch bend di default è compreso nell’intervallo
    [-2..+2] semitoni

•   I moduli devono rispondere alla pressione del canale

•   Almeno un connettore MIDI In, un MIDI Out, un MIDI Thru

•   Accesso al controllo di volume master, 2 uscite audio (canale sx e dx) e un
    connettore per cuffie

•   All’accensione, tutti i livelli di volume del canale impostati a 99, controller
    ed effetti off, intonazione sul La a 440 Hz


    Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
    11. General MIDI
  Ampliamento dello standard GM


• Osservazioni sul GM da parte di alcuni produttori: bank di timbri
  troppo limitato

• Versioni custom del GM
   –     Roland > GS Standard
   –     Yamaha > XG Standard


• Sono superinsiemi dello standard GM, quindi:
   –     Compatibilità totale
   –     Maggior numero di timbri
   –     Maggior numero di controlli sui parametri dei suoni


• Come vengono veicolati i messaggi non supportati dallo standard
  MIDI? Tramite messaggi SysEx


  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
  Roland GS


• Aggiunge suoni e controller supplementari
   –     Ad esempio, rapporto di inviluppo di attacco e di rilascio per i sintetizzatori


• Bank di suoni aggiuntivi, tra cui variazioni del GM e simulazione del
  modulo sonoro Roland MT-32

• In ciascun bank, i suoni sono mappati come in GM: 128 timbri, però
  suddivisi in 8 famiglie

• Se in un modulo GS giunge una richiesta per un bank di suoni o per
  un program che non esiste, il modulo lo riassegna automaticamente
  allo strumento principale della famiglia




  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
 Esempi di aggiunte in Roland GS


• 9 Drum kit aggiuntivi, accessibili da ogni canale tramite
  messaggi di Bank Select MSB [0] e LSB [32]
  [1] Standard Kit, [9] Room Kit, [17] Power Kit, [25] Electronic Kit, [26] TR-
  808 Kit, [33] Jazz Kit, [41] Brush Kit, [49] Orchestra Kit, [57] Sound FX Kit,
  [128] CM-64/CM-32L

• 14 note percussive aggiuntive
  [27] High Q, [28] Slap, [29] Scratch Push, [30] Scratch Pull, [31] Sticks,
  [32] Square Click, [33] Metronome Click, [34] Metronome Bell

  [35..81] valori predefiniti nel set di batteria GM

  [82] Shaker, [83] Jingle Bell, [84] Belltree, [85] Castanets, [86] Mute Surdo,
  [87] Open Surdo

  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
    Yamaha XG


•   Aggiunge suoni e controller supplementari
     –     Minimo 480 timbri a fronte dei 128 del GM


•   Bank di suoni aggiuntivi accessibili tramite messaggi di Bank Select MSB [0]
    e LSB [32]

•   Set di suoni predefinito in XG è diviso in 4 bank
     –     Melody Voices
     –     SFX Voices (set di effetti sonori)
     –     SFX Kits (due set di effetti sonori aggiuntivi)
     –     Rhythm Kits (selezione di 9 kit di batteria e percussioni)


•   Reinterpretazione dei numeri di control change già assegnati per ottenere
    maggior controllo sui timbri e maggior realismo
     –     Esempio: parametro brightness (control change 74) e risposta alla velocity tramite uso di
           filtri



    Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
    11. General MIDI
 Yamaha XG


• Effetti applicabili ai suoni MIDI, sulla voce, sul canale o
  sul mixaggio generale:
   –     Riverbero con differenti tipi di ambiente
   –     Chorus
   –     Effetti di spazializzazione
   –     Tremolo
   –     …




• Presenza di ingressi audio, che permettono di utilizzare
  il dispositivo anche come processore di effetti sonori
  esterni.

• I dispositivi XG hanno mixer digitale integrato.

  Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)
  11. General MIDI
  Esercizi sul General MIDI


• Domanda 1:
  Creare un messaggio di Program Change sul canale 2 per
  selezionare il timbro di xylofono (program 14 in GM)

  Soluzione: 1100nnnn 0ppppppp > 11000001 00001101

• Domanda 2:
  A cosa corrisponde il seguente comando MIDI in ambito GM?
  10011001 00111100 01000000

  Soluzione:
  in ambito non GM si tratterebbe di un Note On sul canale 10, con
  Pitch 60 (Do centrale) e Velocity 64; ma in GM il canale 10 è
  riservato ai suoni percussivi, quindi si tratta di un suono di Bongo
  alto con altezza non determinata e Velocity 64.
   Piè di pagina: spazio libero per eventuale
   nome struttura o altro

								
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