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Seit 36 Jahren im Einsatz bewährt

Was du über MIDI wissen solltest: Grundlagen und mögliche Fehlerquellen

Tipps für Musiker und Bands von Julian Schmauch
veröffentlicht am 09.01.2018

midi synthesizer recording produktion

Was du über MIDI wissen solltest: Grundlagen und mögliche Fehlerquellen

MIDI-Grundlagen. © princeoflove / 123RF

Ob über einen Controller oder ein Keyboard eingespielt, oder in die Pianorolle eingeklickt: sobald es nicht mehr um Audio-Aufnahmen geht, sobald man Sounds triggert oder Software-Synthesizer anspielt, ist MIDI für Musikproduzenten auch in seinem 36.(!) Jahr omnipräsent. Wir liefern euch die Basics.

Vielen ist bis heute nicht klar, was MIDI – Musical Instrument Digital Interface – überhaupt genau ist und welche Möglichkeiten diese Steuersprache bietet. Und ganz wichtig: falls ein Controller oder Keyboard mal nicht funktioniert oder Sounds nicht abgespielt werden, welche Parameter der MIDI-Sprache man kennen und einstellen können sollte, um mögliche Fehler zu erkennen.

Wikipedia nennt MIDI einen "Industriestandard für den Austausch musikalischer Steuerinformationen zwischen elektronischen Instrumenten". Und das war auch der ursprüngliche Gedanke: eine universelle Schnittstelle zu kreieren, die es möglich machte verschiedenste Synthesizer anzusteuern und miteinander zu synchronisieren. Nun ist aber Wikipedias Beschreibung nicht unbedingt die Griffigste. Nehmen wir uns den wichtigsten Teil heraus:

Die musikalischen Steuerinformationen

Das bedeutet nicht etwa, dass die Schweiz demnächst ihre Enthüllungs-CDs per Orchester einspielt, sondern dass MIDI selbst KEINE Musik ist. Eine MIDI-Note, wie wir sie aus Clips oder Regionen unserer DAWs kennen, erzeugt selbst keinen Ton, sie triggert nur einen, im auf dem Kanal anliegenden Software-Instrument. Das bedeutet als allererstes, dass ihr einen MIDI-Clip prinzipiell auf jeder MIDI-Spur mit den unterschiedlichsten Synthesizern und Instrumenten abspielen könnt.

Was genau ist nun eine MIDI-Note? Um kurz im Programmierer-Jargon zu verweilen, ist das, was in einer Programmier- oder Steuersprache steuert, ein Befehl. Und nichts anderes wird bei MIDI Noten – vom Keyboard in den MIDI-Clip zum Soft-Synthesizer – übermittelt: Befehle. Wir befinden uns in der Welt der Bits und Bytes. Ein MIDI-Befehl ist komplett digitale Information und damit bewegen wir uns in der binären Zahlenwelt. In dieser besteht jedes Byte aus acht Bits und jedes Bit kennt die zwei Werte, 0 und 1. Bei acht Bits bedeutet das: Zwei hoch acht macht 256 mögliche Kombinationen. Jedoch bestimmt eines der Bits den Typ des Bytes (siehe unten), damit bleiben uns sieben Bits, ergo 128 mögliche Werte. Diese Zahl ist die wichtigste in der MIDI-Welt.

Altersgemäße Komplexität

Da MIDI wie erwähnt nicht mehr ganz die jüngste ist, muss man dem Alter, was Komplexität und Größe des Befehls betrifft, Rechnung tragen. So ist ein einziger MIDI-Befehl nur 3 Bytes groß. In diesen drei Bytes sind alle relevanten Informationen vorhanden, die der angesteuerte Synthesizer braucht, damit er weiß, welches Instrument er mit welcher Note er wie laut abspielt.

Das erste Byte nennt man das Statusbyte. Hier wird der Befehlstyp und der MIDI-Kanal (es gibt 16) übermittelt. Im MIDI-Standard gibt es acht Befehlstypen:

  1. Note Off
  2. Note On
  3. Polyphonic Aftertouch
  4. Control Change
  5. Program Change
  6. Channel Aftertouch
  7. Pitch Bending
  8. SysEx

Ihr seht also, dass MIDI weit mehr kann, als nur Noten zu senden. Auf alle acht werde ich, um den Rahmen hier nicht zu sprengen, nicht eingehen.

Eingeführt wurden die MIDI-Kanäle, damit man mit einem Keyboard mehrere Synthesizer gleichzeitig ansteuern konnte, jedes auf seinem eigenen Kanal. Die MIDI-Kanal-Einstellung kann eine oft übersehene Fehlerquelle sein. In den meisten DAWs wird standardmäßig auf Kanal 1 gesendet, aus verschiedensten Gründen kann das aber beim Sender (Controller) oder Empfänger (Softsynth/Spur) verstellt sein, dann reden die zwei quasi aneinander vorbei.

Die zwei anderen Bytes, die sogenannten Datenbytes, beinhalten Werte, die der empfangene Synthesizer je nachdem, welchen Befehlstyp er empfangen hat, unterschiedlich interpretiert.

Note on.

Wenn ihr in einem MIDI-Clip eine Note seht, so sind das eigentlich zwei MIDI-Befehle: Taste Drücken/Note On und Taste Loslassen/Note Off. Die Länge einer MIDI-Note ist schlicht eine graphische Interpretation des Abstands zwischen den zwei gesendeten Befehlen.

Ein Synthesizer braucht folgende Informationen, um einen Sound abzuspielen: Note On, MIDI-Kanal, Notennummer und Velocity. Note On sagt ihm: Ein Ton muss abgespielt werden. MIDI-Kanal 1 (zum Beispiel) sagt ihm: du bist gemeint! Notennummer sagt ihm: spiel ein C3! Velocity sagt ihm zum Beispiel: spiel das C3 ganz leise!

Die Menge an möglichen Noten und Velocities ist – ihr ahnt es – genau gleich: 128 mögliche Werte. Velocity – zu deutsch "Geschwindigkeit" – wird meist mit der Lautstärke des abgespielten Sounds gleichgesetzt. Ist es aber nicht. Rein technisch gesehen wird hier die Zeit vom Note Off-Zustand, also Velocity = 0, und Note on-Zustand, also Velocity=128, gemessen. Velocity ist der wichtigste Parameter, um zum Beispiel Schlagzeug- oder Piano-Sounds möglichst natürlich klingen zu lassen, da sonst wären alle Sounds gleich laut wären.

Note off

Jede Taste, die gedrückt wird, will auch wieder losgelassen werden. Dafür braucht es den Note-Off Befehl. Der setzt sich prinzipiell aus den gleichen Bestandteilen wie der Note-On-Befehl zusammen: Befehl, Midi-Kanal, Notennummer und Velocity. Und genau hier passiert ein immer noch weit verbreiteter Fehler in der MIDI-Kommunikation. Ein Synthesizer MUSS immer einen NoteOff-Befehl erhalten, um das Abspielen eines Sounds zu beenden. Sonst kann ein Sound hängen bleiben, nicht wieder abgespielt werden, ein Instrument sogar den Betrieb einstellen. Und so gibt es in den meisten DAWs und auch vielen Synthesizern den sogenannten MIDI-Panic-Button. Diese schickt bei anklicken einen Note-Off-Befehl auf allen Kanälen und Noten. Bleibt also bei einem SoftSynth der Ton mal hängen, liegt es daran, dass der NoteOff-Befehl an irgendeiner Stelle der Kette verloren gegangen ist.

Control-Change

Falls ihr Fader an eurem Controller habt, der Controller neben Klaviertasten auch noch Pads und Potis mitbringt oder ihr zum Beispiel ein Sustain-Pedal mit anschließt: All diese Aktionen laufen unter dem Befehlstyp Control-Change (oft CC genannt). Um es kurz zu verdeutlichen: ein Synthesizer wie Massive muss irgendwie verstehen können, das der Poti, an dem ihr gerade dreht, keine Note triggern, sondern beispielsweise den CutOff öffnen soll.

Was die Informationen in den zwei Datenbytes betrifft, ist der CC-Befehl ein anderer als die Note On / Note off Befehle. Im ersten Datenbyte wird festgelegt, welcher Controllertyp überhaupt sendet. Der am meisten verbreitete ist das an vielen Keyboards vorhandene Modulationsrad (01). Hat man einige weitere Controller und Fader wie Volume (07) oder Panning (10), ein Expression (04)- oder Sustain(64)-Pedal mit dabei, sieht man sehr man schnell, wo Fehlerquellen liegen können, falls einer der Controller nicht richtig funktioniert. Oft wird schlicht der falsche Controllertyp gesendet.

Im zweiten Datenbyte werden dann wieder 128 mögliche Werte übermittelt. In einigen DAW lässt sich dieser Wert unter anderem beim Panning wieder finden.

Ihr seht: In MIDI steckt weit mehr, als es den Anschein macht. Meistens tut es was es soll, aufgrund der großen Verbreitung und des Alters birgt es jedoch auch Fehlerpotential, wobei euch diese Grundlagen hoffentlich etwas helfen, dies im Griff zu behalten.

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