Selbstbau MIDI Controller
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1. 1 1 2 Erste Festlegung des MIDI Standards Dave Smith und Chet Wood berarbeiten das Interface und 1982 wurde als korrigierte Version das MIDI Interface vorgestellt Die Geschwindigkeit wurde gegen ber dem USI Interface auf 31 250 Baud erh ht Sequential Circuits sowie Korg Kawai Yamaha und Roland waren sofort von dem Konzept berzeugt w hrend andere Firmen eher zur ckhaltend reagierten und den Markt beobachteten Zwischen Sequential Circuits und Roland wurde 1982 das erste MIDI Dokument entwickelt 1983 wurde die IMA die International MIDI Association gegr ndet um die MIDI Norm zu institutionalisieren Diese stellt am 5 August 1983 das erste offizielle Dokument mit Namen MIDI Detailed Specifications Version 1 0 vor Die IMA soll die MIDI Kompatibilit t der verschiedenen Produkte gew hrleisten und Informationen bez glich des Standards der ffentlichkeit zug nglich machen vgl ebd 1 2 Der MIDI Standard 1 2 1 Die MIDI Manufacturers Association Nach anf nglicher Zur ckhaltung entwickelt sich das MIDI Interface in den folgenden Jahren zum Standard der bertragung von Steuersignalen bei elektronischen Instrumenten und Controllern Der wirtschaftliche Erfolg resultiert aus dem allgemeinen Charakter der Schnittstelle sowie den geringen Anschaffungskosten f r ein Interface Die MIDI Manufacturers Association MMA wird im Winter des Jahres 1985 gegr ndet Diese Vereinigung der Hersteller von MIDI Ger ten soll2. 2 3 3 Poti Ein Poti oder Drehpoti ist ein ver nderbarer Widerstand in Form eines drehbaren Knopfes Der Anschluss erfolgt ber drei Adern Masse GND wird an den linken Endanschluss gel tet 5 V an den oberen Endanschluss das Signal wird am mittleren Anschluss abgegriffen und an den gew nschten Eingang gel tet 0 127 GND 0 127 5 1 64 GND 1 64 5 Abb 4 Anschluss von handels blichen Dreh und Schiebepotentiometer Doepfer 2009 5 10 18 2 3 4 Fader Als Fader oder Schiebepotentiometer wird ein ver nderbarer Widerstand in einer l nglichen eindimensionalen Bauform bezeichnet Der Anschluss erfolgt wie beim Dreh poti ber drei Adern bei der die Masse an den unteren die 5 V an den oberen Endan schluss gel tet werden Der Abgriff des Signals wird ber den Mittelabgriff realisiert 2 3 5 Modulationsr der Modulationsr der sind eigentlich nichts weiter als umgebaute Drehpotis die teilweise mit Hilfe einer Feder auf einen mittleren Wert zur ckspringen wenn sie losgelassen werden W nscht man nicht dass die R der zur ckspringen reicht es wenn die R ckholfedern entfernt werden Diese k nnen wie normale Drehpotis angeschlossen werden Der gr sste Unterschied besteht darin dass beim MIDI Standard die Modulationsr der oft als Modulation und Pitch Bend gesendet werden W hrend Modulation dem MIDI Control Change Befehl 01 entspricht ist PitchBend eine Kanalnachricht mit
3. vgl Braut 1993 S 386 Um diesem Problem zu begegnen haben die verschiedenen Vereinigungen IMA MMA die sich mit dem MIDI Standard befassen den General MIDI Standard oder GM Standard ins Leben gerufen der die Aufgabe hat das Verhalten von Tongeneratoren zu normen und somit ihren Einsatz zu vereinfachen Braut 1993 S 386 Ein Synthesizer der GM f hig ist beinhaltet mindestens 128 Instrumente eingeteilt in 16 Klanggruppen mit jeweils 8 Instrumenten Er muss multi timbral und polyphon sein sowie eine dynamische Zuordnung von 24 Stimmen erm glichen vgl Braut 1993 S 387 Unabh ngig vom Instrument und hier liegt der Schwerpunkt des Systems wird jeder dieser 128 T ne durch die gleiche Program Change Nummer gekennzeichnet Program Nr 1 f r den Fl gel Program Nr 33 f r dem Akustikba Das Mapping der verschiedenen Instrumente eines Schlagzeug Kits und die Reaktion gegen ber den Controllern sind ebenfalls genormt Aufgrund dieser Tatsache steuert eine Sequenz die f r den GM Standard geschrieben wurde korrekt jeden beliebigen Tongenerator ohne dass eine Voreinstellung n tig w re Braut 1993 S 387 Damit ein Tongenerator General MIDI f hig ist muss er mindestens folgende Spezifi kationen erf llen Syntheseart jede Syntheseart ist gestattet Spuren Der Tongenerator muss lmindestens 24 dynamische Spuren die gleichzeitig f r melodische Kl nge und f r Schlagzeug
4. 3 2 2 Die Learn Funktion Eine zweite M glichkeit einen Controller in Logic einzubinden ist das Benutzen der Learn Funktion Im wesentlichen besteht diese Funktion darin einen empfangenen MIDI Befehl einem Parameter oder einer Funktion zuzuweisen Dies k nnen sowohl Logic interne Befehle und Parameter sein als auch Parameter von Plugins wie Effektprozessoren oder Software Synthesizern Die Learn Funktion wird entweder ber Preferences Control DI Surfaces Learn Assignement for oder ber Apfel L aufgerufen F r die meisten Zuweisungent reicht die einfache Ansicht Will der Benutzer aber genauer auf die Parameter zugreifen empfiehlt es sich auf Expert View umzuschalten Controller Assignments P Easy view Expert view Zone Mode Control Parameter X E No Zone No message received yet ARP2600 V AmnFM101 PAOA VAAI test Control Name No message received yet Control Surface Recordir Label AmnFM101 Control Surface Logic Cr Global Views Flip Group none Level Meters Exclusive Channel Strips en VPots Class Channel Strip Transport V Pot Overla Channel Strip Selected Track Cycle Parameter ARP2600 V AmnfM101 Punch Cursor Keys Modifiers Input Message MIDI Input Any Value Change I I Touch Release Value Min Max 0 127 Format Unsigned Multiply 1 00 Mode Scaled Feedback N Text Feedback L Key Repeat K J Free Mode Abb 8 Das Fenster f r die Zu
5. weise der Balance Parameter eher selten anzutreffen ist Beim Bau eines eigenen Controllers ist darauf zu achten dass die genormten Controller oft nicht anders verwendet werden k nnen je nach Programm welches die Befehle interpretiert So kann es vorkommen dass z B der CC Befehl 32 also Bank Select LSB nicht zur Ansteuerung eines beliebigen Parameters eines Synthesizer benutzt werden kann da dieser f r die Bank Select Funktion reserviert wurde auch wenn diese Funktion nicht benutzt wird 12 1 3 Beispiele MIDI Controller 1 3 1 Die Standard Controller Als Standard MIDI Controller werden im allgemeinen die gel ufigsten Controller bezeichnet Dies sind unter anderem das Keyboard Drumpads und die Faderbank Keyboards manchmal auch als Mastercontroller bezeichnet enthalten wie der Name schon sagt eine Tastatur und sehr oft eine gewisse Anzahl an Buttons Fader und Drehpotis die frei belegt werden k nnen Es k nnen zus tzlich auch andere Elemente wie Pads integriert werden Drumpads sind Controller speziell f r die Ansteuerung von Drum Computern oder Schlagzeug Simulationen wie z b Native Instruments Battery Man unterscheidet zwischen Drumpads die mit den Fingern gespielt werden wie z B das Korg Padkontrol welches 16 Pads hat die mit den Fingern angetriggert werden k nnen und gr sseren Drumpads die wahlweise auch mit Sticks gespielt werden k nnen Ein weiterer Standard Controller sind die sogenannten Faderbank
6. Percussion Kits zur Verf gung stehen oder 16 Stimmen Die dynamisch f r melodische Kl nge zu Verf gung stehen plus acht andere f r Schlagzeug Percussion Kits Braut 1993 S 387 Kan le Es gibt 16 Kan le die jeweils polyphon sind mit ver nderlicher Stimmen anzahl Jeder dieser Kan le kann ein anderes Instrument abspielen Des wei teren ist Kanal 10 zum Ansteuern des Schlagzeug Percussion Kits reserviert Instrumente Die Library muss mindestens 128 Instrumente umfassen die den MIDI Programmnummern zugeordnet sind Ausserdem muss der Tongenerator 16 fach multi timbral sein also gleichzeitig 16 verschiedene Kl nge abspielen k nnen Zus tzliche Merkmale Der Synthesizer muss einen Stereo Audioausgang sowie einen Kopfh rer anschluss anbieten es muss ein Potentiometer f r das allgemeine Volumen des Tongenerators vorhanden sein und er muss einen MIDI In Anschluss besitzen MIDI Out und Thru sind optional vgl Braut 1993 S 387 Der MIDI Standard definiert die Befehle die zwischen zwei Ger ten bertragen werden Die Befehle setzen sich aus Statusbytes und Datenbytes zusammen Es wird zwischen soge nannten Systemnachrichten und Kanalnachrichten unterschieden Unter die System nachrichten fallen Echtzeit und Universal Befehle und sogenannte System Exclusive Nach richten F r den Bau und die Benutzung eines MIDI Controllers sind aber die Kanalnachrichten relevanter Am Controller werden d
7. Einschalten gesendet und der Datenwert 0 beim Ausschalten des Tasters gesendet oder umgekehrt F r beide Varianten wird ein zus tzlicher Widerstand ben tigt der den Spannungseingang auf einen definierten Wert zieht wenn der Taster bzw der Schalter ge ffnet ist Doepfer 2009 S 11 Der Wertebereich des Widerstandes muss ebenso wie die der anderen Elemente zwischen 4kOhm und 100kOhm liegen Bei der ersten Variante also wenn der MIDI Wert 127 Befehl beim Einschalten gesendet werden soll muss der Widerstand zwischen Masse GND und dem Spannungseingang gel tet werden um diesen auf den Wert 0 V zu ziehen bei offenem Taster Dies entspricht dem MIDI Wert 0 Beim Einschalten springt die Spannung dann auf 5 V vgl ebd Die zweite Variante besteht darin den Spannungseingang an 5 V zu ziehen indem der Widerstand zwischen 5 V und dem Spannungseingang gel tet wird Dies f hrt dazu dass der MIDI Datenwert 127 beim ffnen des Schalters und beim Schlie en der Wert 0 gesen det wird vgl ebd 17 Die folgende Abbildung zeigt den Anschluss eines Tasters in beiden Varianten GND 10k 1 64 Abb 3 Anschluss eines Tasters Doepfer 2009 S 11 2 3 2 Pad Ein Pad ist eine 2 dimensionale Fl che welche die Position einer Ber hrung in elektrische Steuerspannungen bersetzt Der Anschluss erfolgt hnlich wie bei einem Joystick Es wird f r beide Richtungen jeweils eine Steuerspannung ben tigt sowie Masse und 5 V
8. Elemente der Klangformung beeinflusst werden k nnen als beim nat rlichen Instrument 2 Selbstbau 2 1 Beispiele von selbstgebauten MIDI Controllern Beispiele f r MIDI Controller gibt es viele Die folgenden MIDI Controller sollen nur einen groben berblick der M glichkeiten von selbstgebauten Ger ten geben Auf der Seite des Herstellers Doepfer finden sich bemerkenswerte Beispiele vgl http www doepfer de home_d htm Unter anderem seien da die Controller von Herrn Mario Jurisch genannt Diese selbstgebauten Controller sch pfen das ganze Potential der MIDI Schnittstelle aus Folgende Bilder wurden mit freundlicher Genehmigung von Herrn Jurisch von seiner Webseite entnommen vgl http www synth project de Welcome html Abb 1 Pure MCOne Controller 14 Abb 2 impOSCar 2 2 2 Microcontroller Doepfer ist einer der zahlreichen Hersteller von MIDI Steuereinheiten die man f r den Selbstbau benutzen kann siehe N heres http www doepfer de home htm F r den Bau des Controllers wird die Doepfer Steuerelektronik USB64 benutzt Die Hauptmerkmale sind folgende 64 Eing nge wahlweise analog 0 5V z B durch Anschluss von Dreh oder Schiebe potentiometern im Analog Modus werden MIDI Control Change Befehle erzeugt Aufl sung 7 Bit MIDI Datenbereich 0 127 im Digital Modus werden Note On Off oder Program Change Befehle erzeugt Anschluss der Eing nge ber acht zehnpolige Stiftle
9. NoteOn NoteOff Befehle sendet diese Note Befehle mit Hilfe des Mapped Instrument verschieden geroutet und ver ndert werden Auch der MIDI Kanal der Befehle kann beeinflusst werden und macht es 23 so praktisch unn tig die Konfiguration der Steuereinheit die ber Jumper funktioniert zu ver ndern Eine relativ einfache M glichkeit Zugriff auf die gesendeten MIDI Befehle zu erlangen und diese in andere MIDI Befehle oder Logic interne Fader Events zu verwandeln ist es die Oberfl che des Controllers mit Hilfe der im Environment befindlichen Objekte virtuell nachzubauen Hier wurde f r jedes Element des Controllers ein virtuelles Objekt erstellt und zus tzlich links und rechts ein Eingangs bzw Ausgangsmonitor erzeugt um eine bessere Kontrolle ber die Ein und Ausgehenden MIDI Daten zu haben Jedes der Objekte im Environment hat einen bestimmten Eingangs und Ausgangswert Da diese beiden Werte nicht gleich sein m ssen ist es somit einfach einen Fader zu bauen der aus einem einkommenden CC Befehl 63 die Note C1 macht Hierzu m ssen in den Parametern des Faders lediglich die Ein und Ausgangswerte definiert werden Abb 6 Ebenso kann f r jedes andere Element des Controllers ein eno entsprechendes Objekt erstellt werden und auf die Para Y Fader Icon ma Style Vertical 4 Output Control meter zugegriffen werden Der Vorteil dieser Arbeitsweise ist die sofortige visuelle Kontrolle der Beweg
10. eher auf sein Geh r verl sst als auf dem Controller zu sehen wohin er den einen oder anderen Fader schieben will 2 5 Bau des MIDI Controllers Der Bau des Controllers an sich gestaltet sich relativ einfach Die Aluminium Platte dient als Tr ger der einzelnen Elemente Die Fader werden mit Hilfe von M3 Abstandsschrauben und Muttern montiert um einen Abstand von 3 4 mm zwischen den Fadern und der Platte zu erreichen Die Potis und Schalter werden mit den Gewinden sofort auf die Platte aufgeschraubt Der Joystick wird mit Hilfe von M2 5 Schrauben montiert Die einzelnen Elemente ben tigen jeweils 5 V Masse und Signal Die Steuereinheit von Doepfer wird mit acht zehnadrigen Flachbandkabeln geliefert An jedem der acht Flachbandkabel hat man somit jeweils 5 V Masse und acht Signalleitungen Die Steuereinheit erm glicht im benutzten Analog Modus den Anschluss von insgesamt 64 kontinuierlichen Controllern oder Schaltern In unserem Beispiel werden 20 Schalter und 31 kontinuierliche Controller in Form von regelbaren Widerst nden benutzt Die regelbaren Widerst nde sind die 21 Fader acht Drehpotis und ein Joystick mit zwei Achsen also insgesamt 51 verschiedene ControlChange Nachrichten die generiert werden Die USB64 Steuereinheit von Doepfer erlaubt die Einstellung verschiedener Presets Das hier benutzte Preset 9 sendet f r die 64 m glichen Controller die CC Werte 64 bis 127 vgl Doepfer 2009 S 13 Dieser Bere
11. einer 14 Bit Aufl sung Allerdings kann die USB64 Steuereinheit keinen PitchBend Befehl generieren sondern nur ControlChange Befehle mit Werten zwischen 0 und 127 und diese in einer 7 Bit Aufl sung 2 3 6 Joystick Ein Joystick oder Kreuzpotentiometer besteht aus zwei Drehpotis mit einem k rzeren Weg f r den gesamten Wertebereich in zwei Richtungen Das Signal wird wieder am jeweiligen Mittelabgriff der beiden Drehpotis abgenommen w hrend die Masse und 5V an die jeweiligen Endanschl sse der Potis angel tet werden Ein Joystick bertr gt genauso wie ein Pad zwei verschiedene MIDI Nachrichten eine f r jede der beiden Richtungen und Werte zwischen 0 und 127 2 3 7 Ribbon Controller Ein Ribbon Controller ist ein Streifen der die Position einer Ber hrung bertragen kann Er wird wie ein Schiebepotentiometer angeschlossen der Abgriff des Signals erfolgt ber den mittleren Anschluss Masse und 5V m ssen an die Endanschl sse gel tet werden 19 Es sei erw hnt dass es auch ohne gr ssere Umst nde m glich ist Tastaturen oder Basspedale zu benutzen Allerdings ist die USB64 Steuereinheit f r den Anschluss der oben erw hnten Elemente optimiert F r den Anschluss von Tastaturen Basspedalen und Modulationsr dern mit 14 Bit Aufl sung sei auf die Doepfer Seite verwiesen die andere Steuereinheiten als die MIDI Keyboard Elektronik MKE die MIDI Basspedal Elektronik MBP25 und die Wheel Elektronik f r diese Zwecke anbie
12. Ansteuern von internen und externen Synthesizern und Effekten en 30 EU E 31 4 1 Unterschiede Studio E EE 31 4 2 Vorz ge und Nachteile eines selbstgebauten MIDI Controllers in Setups 31 4 3 Benutzung Eigenerfahrung ee een end 32 TO OT 33 Abk rzungsverzeichnis MIDI Musical Instruments Digital Interface USI Universal Synthesizer Interface AES audio engineering society IMA International MIDI Association MMA MIDI Manufacturers Association GM General MIDI CC Control Change Nachricht LSB Least Significant Byte oder Bit MSB Most Significant Byte oder Bit GND Ground Masse MTC MIDI Time Code 1 Einleitung 1 1 Geschichte und Entwicklung 1 1 1 Vorl ufer des MIDI Standards Die ersten elektronischen Klangerzeuger arbeiteten mit Steuerspannungen F r jede Steuer spannung wurde eine Leitung ben tigt was bei gr eren Klangerzeugern schnell sehr un bersichtlich wurde Um dies zu vereinfachen wurde versucht die Steuerspannungen digital zu bertragen und so mehrere Steuerspannungen ber eine Leitung ansteuern zu k nnen Als Vorl ufer des MIDI Standards wird das USI Universal Synthesizer Interface bezeichnet Dieses wurde 1981 in New York bei einem Kongress der AES vorgestellt Es handelt sich um eine Schnittstelle zur digitalen bertragung von Events angeschlagene losgelassene Note etc die mit einer Geschwindigkeit von 19 200 Bauds arbeitet vgl Braut 1993 S 33ff
13. Controller wurde das Augenmerk auf eine ergonomische Handhabung gelegt Der Controller ist vor allem f r die Ansteuerung von Effekten und die Steuerung von Parametern eines Synthesizers ausgelegt Es wurde bewusst auf eine Tastatur verzichtet Des weiteren wurden die Fader so angeordnet dass die Bedienung an die Form der H nde angepasst ist anstatt diese wie bei Faderbanken blich in einer Reihe von jeweils acht Fadern anzuordnen Jedem Finger wurden zwei Fader zugewiesen Diese wurden so versetzt dass man die Hand bequem drauf legen kann und mit jedem Finger einen Fader steuern In der Mitte der Frontplatte sitzt ein Masterfader umgeben von acht Drehpotis Der Joystick wurde unten in der Mitte positioniert Des weiteren befinden sich noch insgesamt 20 Schalter auf der Platte Diese sitzen in einer Kurvenform zu je zehn Schaltern ber den Fadern f r beide H nde Abb 5 Layout des Controllers Es wurde bewusst auf eine Beschriftung verzichtet da die Controller nachher in der Software frei zuweisbar sind und somit eine feste Beschriftung keinen Sinn ergeben h tte Da der Controller vor allem zu Steuerung von Effekten gedacht ist wurde ebenfalls auf eine Skalierung der Drehpotis und der Fader verzichtet um das Hauptaugenmerk auf das H ren und nicht das Sehen zu legen und um den simplen Charakter des Controllers zu unter streichen 21 Somit soll erreicht werden dass sich der Musiker beim Benutzen des Controllers
14. DI Befehle zugeordnet werden k nnen Die Zuweisung erfolgt genau gleich wie f r die anderen Elemente der Ableton Oberfl che Da Plugins von Drittherstellern diese Schaltfl chen nicht besitzen m ssen diese zuerst erzeugt werden Der Benutzer klickt zuerst auf das Dreieck neben dem Namen des Plugins und dann auf Configure Damit ffnet das Plugin sich wie gewohnt in einem Fenster Klickt der Benutzer jetzt einen Parameter an erscheint dieser als Schaltfl che im Plugin Panel von Ableton siehe Abb 10 Jetzt kann die Zuweisung ganz normal erfolgen wie oben beschrie ben Dies ist leider f r externe Effekte oder Instrumente nicht m glich Hier werden einfach die ankom menden MIDI Befehle an den Port Abb 10 Plugin Panel in Ableton 30 weitergeroutet Der Benutzer hat zwar die M glichkeit MIDI Effekte einzubinden aber MIDI Befehle k nnen nicht ohne weiteres in andere Befehle umgewandelt werden wie das in Logic Audio der Fall ist Es sei erw hnt dass es seit der Version 8 die M glichkeit gibt mit Hilfe von MaxMSP in den MIDI Datenstrom einzugreifen Allerdings ist MaxMSP relativ komplex und wir werden hier nicht weiter darauf eingehen da es den Rahmen dieser Arbeit sprengen w rde 4 Studio Live 4 1 Unterschiede Studio Live W hrend im Live Betrieb eher das Layout die Erreichbarkeit der einzelnen Controller Elemente die Betriebssicherheit und Belastbarkeit im Vordergrund steht ist im Studio eher e
15. Selbstbau von Midi Controllern f r die Musikproduktion und Liveauff hrungen von Christian Neyens Kurs AEDF909 SAE Institute Berlin August 2010 Betreuung Ren Schwierske Inhaltsverzeichnis L Einleitung asp sesa eas 4 I I Geschichte und Entwicklung 4 1 1 1 Vorl ufer des MIDIDI Standards EE 4 1 1 2 Erste Festlegung des MIDI Standards a en ana 4 F2 D t MIDEStand rd este en es E EE 5 1 2 1 Die MIDI Manufacturers Association 5 1 2 22 Die MIDT Spezifikationfen an 22 KB 5 1 3 Beispiele MIDI Conttoller sense u E E CA EE 13 1 3 1 Die Standard Controller u a nenne 13 13 2 Spezi lle ee UH 13 2 Selbstbau E 14 2 1 Beispiele von selbstgebauten MiD Controllem 14 22 Mi cocontroliieeeeeee IE 13 2 3 Elemente Fader P ti ei EE 16 Zo A Bullen at se 17 232 EE 18 SE EE 18 234 Fader nn ke e 19 TEE 19 BEE nen 19 2 3 1 Ribbon Controleeee 19 E E EE 20 2 5 Bati des MIDT Gontrollens ae 22 3 Einbinden in die Software das Setup cssosssssossssssonssssonsnsnsnnnnsnnnnsnsnnnnennnnnsnsnnnssnsnnnnsnsnnsnsnnnnenne 23 3 1 Einbinden m OS anne ideen 23 32 Einbinden MboBI leeren 23 3221 Das EE 23 3 22 Die Learn Funktion 24er ae funzen 26 EE EE 26 3 2 4 Ansteuern von internen und externen Synthesizern und Eiftekten 28 3 3 Einbinden in Ableton E 28 3 2 12 Die MIDI Ansicht 2 rs koennen 30 3 3 2 Atstelern von bleten EE 30 3 3 3
16. anbietet Die Druckschwankungen im Mundst ck werden in MIDI Befehle umgewandelt Es handel sich um einen kontinuierlichen Controller hnlich dem Aftertouch oder der Modulation CC04 Foot Control Bei Foot Control handelt es sich um ein Pedal hnlich dem einer WahWah oder Volume Pedal und kann unter anderem auch zur Simulation dieser benutzt werden Auch hierbei handelt es sich um einen kontinuierlichen Controller bei dem der Neigungswinkel des Pedals in MIDI Befehle umgesetzt wird CC05 Portamento Time Die Portamento Time regelt die Dauer eines Portamento also einem flie enden bergang der Tonh he von einer Note zur n chsten hnlich dem Slide eines Cello oder Geigenspielers CC06 Data Entry Der Data Entry Befehl ist dazu gedacht die Position des Reglers zu bersenden der benutzt wir um die verschiedenen Parameter eines digitalen Synthesizers einzustellen Gegen ber analogen Tongeneratoren bei denen jeder Poti Taster und Fader auf einen bestimmten Parameter einwirkt haben digitale Synthesizer oft eine 10 LCD Anzeige f r die Anzeige der Parameter und einen einzigen Regler f r die Ver nderung des dargestellten Parameters CC07 Main Volume Dies ist die Ausgabelautst rke eines Tongenerators in MIDI bersetzt Es handelt sich hierbei ebenfalls um einen kontinuierlichen Controller Dieser wird unter anderem dazu benutzt die Automation von Lautst rke nderungen mit Hilfe von MIDI aufzuzeichnen CC08 Bal
17. ance Balance entspricht dem Gleichgewicht des Volumens zwischen zwei Kl ngen dem Mischen Um einen Ton aufzubauen benutzen bestimmte Synthesizer wie der Roland D50 eine H ufung von zwei Klangfarben Upper Tone und Lower Tone F r ein Gleichgewicht von 0 64 oder 127 h ren wir jeweils den Lower Tone alleine den Upper und Lower Tone gleichstark und den Upper Tone alleine vgl Braut 1993 S 72 CC10 Pan Pan bezeichnet die Position der Phantomschallquelle im Raum und ist nicht zu verwechseln mit der Balance W hrend Balance das Gleichgewicht zwischen zwei T nen beeinflusst bewirkt Panning eine Lautst rke Ver nderung zwischen linkem und rechtem Ausgabe Kanal wobei das Signal bei einem Wert von 0 komplett nach links und 127 komplett nach rechts verschoben wird CC11 Expression Dieser Parameter wird relativ selten benutzt er dient als Feinabstimmung des Master Volume Controllers vgl Braut 1993 S 71ff Zus tzlich gibt es eine Anzahl von Schalt Controllern oder sogenannten Switches Gegen ber den kontinuierlichen Controllern die Werte im Bereich von 0 bis 127 annehmen k nnen sind diese daf r vorgesehen nur 2 Werte zu repr sentieren n mlich On und Off Hierbei werden Werte die zwischen 0 und 63 liegen als Off gewertet w hrend 64 bis 127 als On gelten Es ist aber ratsam nur die Minimal und Maximalwerte also 0 und 127 zu benutzen um jeglicher Fehlinterpretation vorzubeugen Folgen
18. are zu fungieren Remote Desweiteren wird hier eingestellt von welchem MIDI Port Ableton Live ein Sync Signal MIDI Clock oder MTC empf ngt oder bei den Outputs ob ein MIDI Clock Signal an ein Interface gesendet wird Das Doepfer Interface wird als USB MIDI ADC64 bezeichnet 29 3 3 1 Die MIDI Ansicht Nachdem das Ger t Softwarem ig eingebunden ist muss der Benutzer definieren welche MIDI Contol Changes CC welche Elemente steuern Hierzu wechselt der Benutzer in die MIDI Ansicht auch MIDI Map Mode genannt indem er auf die MIDI Schaltfl che in der rechten Ecke neben der Prozessorauslastung klickt 3 3 2 Ansteuern von Ableton Im MIDI Map Mode erscheinen alle per MIDI steuerbaren Befehle in blau Dies beinhaltet automatisch die gesamte Oberfl che von Ableton Damit ein Ger t in dieser Ansicht zur Steuerung zur Verf gung steht muss im Preferences Fenster das jeweilige Ger t als Remote angemeldet sein Um die Controller zuzuweisen klickt der Benutzer zuerst auf ein Element gefolgt von einer Bewegung des Controllers Diese beiden Schritte wiederholt der Benutzer f r jeden gew nschten Parameter In der linken oberen Ecke der so zugewiesenen Schaltfl che erscheint die Nummer des MIDI Kanals gefolgt vom CC Befehl des Controllers der damit verbunden ist 3 3 3 Ansteuern von internen und externen Synthesizern und Effekten Die hauseigenen Plugins Effekte und Klangerzeuger von Ableton haben bereits Schaltfl chen denen MI
19. de Schalt Controller sind durch die MIDI Norm definiert 11 CC64 Sustain oder Damper Pedal Dieses Pedal wird wie beim Klavier benutzt und dient dazu die Sustain Periode eines Tongenerators zu halten d h alle gespielten Noten werden so lange gehalten bis das Sustain Pedal losgelassen wird d h die empfangenen Note Off Befehle werden erst nach dem Loslassen des Pedals aktiv CC65 Portamento Die kontinuierliche Tonh henver nderung von einer Note zur n chsten auch als Portamento bezeichnet wird hiermit an und aus geschaltet CC66 Sostenuto Sostenuto hnelt dem Sustain aber anders als beim Sustain werden nur die Noten gehalten die gespielt wurden nachdem das Pedal gedr ckt wurde Die Note Off Befehle dieser Noten bleiben wie beim Sustain inaktiv bis das Pedal losgelassen wird CC67 Soft Pedal Dieses Pedal dient dem Ausdruck hnlich dem Pianissimo Pedal einem D mpfer beim Klavier CC69 Hold 2 Dieser Parameter arbeitet so wie die Sustain Funktion und wird benutzt wenn zwei verschiedene Haltefunktionen ben tigt werden vgl Braut 1993 S 73ff Dem Hersteller steht es frei sowohl Schalt Controller als auch kontinuierliche Controller nach eigenem Ermessen an die jeweiligen Anforderungen anzupassen falls er dies im Benutzerhandbuch spezifiziert Es m ssen auch nicht alle Controller implementiert werden So findet man sehr oft die Controller f r Volume auf 7 und Pan auf 10 w hrend beispiels
20. der Events benutzt Diese sind hnlich wie MIDI Befehle aufgebaut und k nnen im Environment auch gleich behandelt werden Um eine Spur ber MIDI Befehle zu steuern muss der MIDI Eingang mit einem Fader ber Kabel verbunden werden und der Ausgang des Faders auf einen Kanal im Mixer Layer geroutet werden Benutzt man den virtuellen Nachbau des Controllers wie oben beschrieben wird der Ausgangsmonitor anstatt mit dem Sequenzen Input mit einem Kanal verbunden Sollen mehrere Kan le einzeln angesprochen werden m ssen diese parallel verkabelt werden da die MIDI Befehle und Fader Events f r jeden Kanal im Mixer Layer die gleichen sind So ist der MIDI Befehl CC 7 auf MIDI Channel 1 jeweils bei jedem Kanal f r die Lautst rke zust ndig und Fader Event 26 auf Channel 1 die Ausl Lautst rke Um herauszufinden ber welchen Parameter welche Funktion im Mixer gesteuert wird schlie t man einen Monitor an die Spur an Hierzu wird der Ausgang der Spur mit dem Eingang des Monitors ber Kabel verbunden und dann der gew nschte Regler bewegt 27 3 2 4 Ansteuern von internen und externen Synthesizern und Effekten Externe Synthesizer und Effekte werden im allgemeinen ber das Environment in Logic eingebunden Interne Effekte und Synthesizer werden automatisch eingebunden beim Erzeugen einer Software Instrument Spur oder beim Laden eines Effektes Plugins k nnen ber das Environment wie externe Instrumente angesprochen werden oder der Benutze
21. ens Christian Metzer Str 35 13359 Berlin Berlin den 11 August 2010 Hiermit versichere ich Christian Neyens diese Facharbeit selbstst ndig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt sowie alle Zitate kenntlich gemacht zu haben Mit freundlichen Gr en Christian Neyens 36
22. er Standard immer noch allgemein als MIDI Specifications 1 0 bezeichnet wird wird dieser st ndig weiterentwickelt Die aktuellen Standards General MIDI 1 General MIDI 2 und General MIDI Lite erm glichen es mittlerweile verschiedenste Ger te mit Hilfe von MIDI zu verbinden wie z B Lichtanlagen oder Mobiltelefone Vgl http www midi org techspecs gm php und http www midi org techspecs midispec php W hrend die MIDI Specifications 1 0 nur die grundlegendsten MIDI Funktionen die das Interface betreffen sowie die wesentlichen Befehle und deren Aufbau beschreiben gehen die General MIDI Standards weiter und versuchen die verschiedenen Befehle zu normieren Nehmen wir z B einen Musiker der auf seinem Computer in Sequenzer A verschiedene MIDI Spuren aufzeichnet wie Klavier Bass und Schlagzeug Er muss dazu die verschiedenen Spuren den richtigen MIDI Ausg ngen zuweisen um diese mit den von ihm gew nschten Synthesizern verbinden Dann muss er noch die jeweiligen Programme an den externen Klangerzeugern anw hlen und schlie lich die Noten einspielen Will der Musiker jetzt mit seinem so komponierten St ck in einem anderen Studio mischen so steht er vor dem Problem dass sich die Konfiguration des MIDI Netzes im Studio h chstwahrscheinlich von seinem eigenen unterscheidet Wird das St ck ohne Anpassung abgespielt ert nt anstatt eines Klaviers z B eine Orgel die auf dem gew hlten Kanal und Programm gespeichert ist
23. hr Unterst tzung von Seiten der Hersteller findet ist Open Sound Control oder kurz OSC genannt Dieses bietet sehr hohe Aufl sungen von 32 oder sogar 64bit und schnelle bertragungsraten durch die Benutzung von Ethernet Verbindungen zur bertragung von Daten vgl http opensoundcontrol org what difference between osc and midi Verfechter von MIDI argumentieren hier dass auch MIDI hohe bertragungsraten erm glicht wenn es ber Ethernet versendet wird Welches Protokoll sich in Zukunft durchsetzen wird und welche Neuerungen noch zu erwarten sind kann man nur erahnen Sicher ist nur dass die Entwicklung neuer Hardware und Software unsere Vorstellung von Musikinstrumenten noch weiter ver ndern wird und dass sich noch fantastische M glichkeiten ergeben werden von denen man vor einiger Zeit nur tr umen konnte 33 Abbildungsverzeichnis Jab RE HTH DEE 8 Abb 1 Pure MCOne Controller see seltene 14 Abb Eeer Ee 15 Abb 3 Anschluss eines Tasters Doepfer 2009 5111 18 Abb 4 Anschluss von handels blichen Dreh und Schiebepotentiometer Doepfer 2009 S 10 18 Abb 5 Layout des Confrollers ne Dr 21 Abb 6 Faderparametet nassen une 24 Abb 7 Die virtuelle Oberfl che des Bospel Controllerg nn 25 Abb 8 Das Fenster f r die Zuweisungen im Expert View 26 Abb 9 Einstellungen der MIDI Ports in Abhleton 29 Abb 10 Plugin Panel in TEE 30 Literaturverzeichnis Braut Christian Das MIDI Buch Sybex Verlag 1 A
24. ich wurde gew hlt um zu gew hrleisten dass alle Befehle als einfache CC Befehle erkannt werden Benutzt man den unteren Bereich 0 63 so kann es sein dass nicht alle Controller f r alle Zwecke genutzt werden k nnen da einige Controller eine festgelegte Funktion haben wie z B Controller 00 und Controller 32 die f r Bankselect reserviert sind und somit vor allem bei Synthesizern oft nicht anders benutzt werden k nnen Durch die Unterteilung der Doepfer Steuereinheit in acht Steckleisten f r jeweils acht Signale werden auch die Elemente auf der Frontplatte in Gruppen von acht jeweils an Masse und 5 V angeschlossen und des weiteren jeweils mit einer Signalader verl tet wie im Kapitel 2 3 Elemente beschrieben F r die Schalter wurde zus tzlich eine Platine benutzt auf der die 20 ben tigten Widerst nden montiert und zwischen Masse und Signal gel tet wurden Die Schalter wurden so auf der Frontplatte montiert dass nach oben die Schalter auf 22 Off und nach unten auf On stehen Nachdem alle Elemente mit der Frontplatte verschraubt wurden und die Elemente an die einzelnen Adern angeschlossen wurden fehlte nur noch ein Geh use um die Elektronik zu sch tzen und den Controller transportabel zu machen Um dies zu erleichtern ist die Frontplatte in einer Standardgr e von 19 Breite und 6HE H heneinheiten eines Standard Effekt Racks geplant worden Somit passt der Controller in viele sogenannte Mixer
25. ie Bewegungen der einzelnen Elemente wie der Anschlag einer Taste oder das Drehen eines Potis in Kanalnachrichten umgesetzt Welches Element welche Kanalnachricht erzeugt ist von der Steuereinheit abh ngig die die empfangenen Signale in MIDI Kanalnachrichten umwandelt So wird der Anschlag einer Taste in einen NoteOn Befehl umgewandelt oder das Drehen eines Potis als Control Change 7 f r Volume umgewandelt Die Elemente selber sind untereinander austauschbar so kann man auch eine Taste so anschliessen oder falls die Steuereinheit dies erlaubt so program mieren da sie anstatt eines NoteOn Befehls eine Control Change Nachricht sendet Der MIDI Standard beinhaltet 7 Kanalnachrichten zusammengesetzt aus jeweils einem Statusbyte mit dem Aufbau Ixxxcccc wobei xxx die Kanalnachricht darstellt und ccce einen von 16 Kan len angibt Die Kanalnachrichten sind von einem oder zwei Datenbytes gefolgt mit dem Aufbau Oxxxxxxx das erste Bit oder MSB bezeichnet das Byte als Datenbyte die restlichen sieben Bit stehen f r einen Wert zwischen 0 und 127 Der Aufbau der verschie denen Kanalnachrichten ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich Code Nachricht 1 Datenbyte 2 Datenbyte 000 NoteOff Notennummer Release Velocity 001 NoteOn Notennummer Attack Velocity 010 Polyphonic Notennummer Pressure Level Aftertouch 011 ControlChange Reglernummer Reglerwert 100 ProgramChange Programmnummer 101 Channel Pressure Le
26. ine gro e Anzahl an Elementen und deren einfache Um Konfiguration gefragt um schnell auf viele Parameter der DAW zugreifen zu k nnen Ein Musiker der Live mit Controllern arbeitet wird sich zun chst ein festes Setup f r den Auftritt erstellen In den Proben wird dieses dann getestet und das Fine Tuning gemacht F r den Liveauftritt an sich ist es wichtig dass die Controller betriebssicher und belastbar sind Dies setzt voraus dass der Controller einerseits transportabel ist also nicht fest eingebaut ist und ausserdem alle elektronischen Elemente gut gesch tzt und vor Einstreuungen abgeschirmt sind Die Frontplatte aus Aluminium sowie die Montage der Elemente an der Frontplatte erm glicht eine sehr stabile und platzsparende Konstruktion In diesem Beispiel wurde als Breite die eines 19 Racks gew hlt um eine m glichst gro e Palette an Einbaum glichkeiten zu haben und um ausserdem den Studiostandard von 19 Ger ten zu unterst tzen Dies erm glicht es den Controller entweder in ein bestehendes 19 Rack zu integrieren oder z B Standard Geh use f r DJ Mischpulte zum Einbau der Frontplatte zu benutzen Ebenfalls kann der Controller durch diese Gestaltung relativ leicht in ein bestehendes Rack eingebaut werden 4 2 Vorz ge und Nachteile eines selbstgebauten MIDI Controllers in Setups Die Vorz ge von selbstgebauten MIDI Controllern liegen klar auf der Hand Der Bau eines Controllers ist relativ simpel Die Anordnung der Po
27. isten auf die zehnpolige Flachbandkabel mit passenden Gegenst cken aufgesteckt werden Die Flachbandkabel werden mitgeliefert ca 30 cm lang und sind am anderen Ende offen um hier die gew nschten Elemente anzuschlie en USB und MIDI Interface nur MIDI Out kein MIDI In Stromversorgung wahlweise ber USB oder Steckernetzteil z B bei reinem MIDI Betrieb per Jumper w hlbar Grunds tzliche Parameter z B MIDI Kanal Betriebsart analog digital MIDI Noten Controller Bereich 0 63 oder 64 127 etc werden per Jumper eingestellt Update M glichkeit der USB64 Firmware ber USB Anzeige LED http www doepfer de home_d htm F r den Bau des hier vorgestellten Controllers reicht eine Steuerelektronik dieses Typs aus Eine der Haupteinschr nkungen ist dass diese Steuerelektronik nur MIDI Out f hig ist Es 15 gibt also keine M glichkeit z B Motorfader oder LED s f r den Betriebszustand anzu schlie en was in diesem Beispiel aber auch nicht n tig ist Sind diese Bedingungen erforderlich sei auf die DJ Tech Tools MIDlfighter oder Halm UMC32 Steuerelektronik verwiesen Diese vereinbaren ausser zahlreichen digitalen und analogen Eing ngen f r Schalter und Potis Ausg nge f r LED s oder sonstige R ckmeldungen an die Steuerelektronik vgl http www djtechtools com 2010 03 08 diy midi kit_review more 516 Die erw hnte USB64 Steuereinheit von Doepfer wird in einem analogen Modus betriebe
28. mente werden ber acht Flachbandkabel an die Steuereinheit angeschlossen Es sollte vermieden werden die Elemente sofort an die Steckerstifte der Steuereinheit anzul ten es sind vorzugsweise Flachbandkabel zu benutzen damit die Bedienungselemente bei Bedarf von der Elektronik abgetrennt werden k nnen Jedes der Flachbandkabel hat 10 Adern f r 8 Steuerspannungseing nge pro Anschluss sowie jeweils 5 V und Masse Diese werden einfach auf die Stiftleisten an der USB64 Steuereinheit 16 aufgesteckt Pro Element hat man somit 3 Adern die angel tet werden Masse 5 V Spannung und das sogenannte Signal also die Ader die die Steuerspannung weiterleitet an die Stiftleisten vgl Doepfer 2009 S 3ff Im folgenden ist eine Liste der blichen Elemente sowie deren Anschluss an die USB64 Steuereinheit 2 3 1 Button Als Buttons werden einfache Schalter bezeichnet die zwei Zust nde kennen On und Off Die USB64 Steuereinheit sendet f r den Zustand On den ControlChange Befehl des Schalters mit dem Wert 127 und f r Off dem entprechend den Wert 0 Es sei anzumerken dass das USB64 Interface in einem digitalen Modus betrieben werden kann und dann anstelle der CC Befehle NoteOn und NoteOff Befehle senden kann Ausserdem gibt es gemischte Betriebsarten N heres dazu findet der Benutzer in der Bedienungsanleitung der Steuereinheit F r den Anschluss von Schaltern gibt es 2 M glichkeiten Entweder es wird der MIDI Datenwert 127 beim
29. n Die Steuereinheit kann per Jumper konfiguriert und ein Preset eingestellt werden in diesem Fall ist das Preset 9 Bei diesem Preset werden f r die Schalter Potis und Fader ControlChange Befehle im Bereich von CC64 CC127 generiert Es k nnen also maximal 64 Schalter und oder 64 kontinuierliche Controller angeschlossen werden Auf der gleichen Steckbr cke wird auch der MIDI Kanal der Steuereinheit per Jumper eingestellt Die Steckbr ckenbelegung wird in der Bedienungsanleitung ausf hrlich beschrieben vgl Doepfer 2009 S 13 2 3 Elemente Fader Poti etc Alle Elemente m ssen an die Steuerelektronik angepasst sein Die Details findet man in der jeweiligen Bedienungsanleitung der Elektronik Normalerweise wird mit Hilfe von Dreh oder Schiebepotentiometern eine Steuerspannung erzeugt die von der Steuereinheit in MIDI Befehle umgewandelt werden Beim USB64 werden diese zwischen GND und 5V angeschlossen und m ssen in einem Wertebereich von 470 Ohm bis 100 kOhm liegen In der Regel werden Potentiometer mit einer linearen Kennlinie verwendet Es sei aber erw hnt dass es m glich ist andere Elemente oder auch externe Spannungsquellen die den Spezifikationen der jeweiligen Steuerelektronik entsprechen anzuschlie en Beim USB645 ist hierbei zu beachten dass die anliegende Spannung gegen ber der Masse nicht unter 0 V also nicht negativ und nicht gr er als 5 V ist ansonsten kann die Elektronik besch digt werden Die einzelnen Ele
30. neue Standards ausarbeiten und in die MIDI Norm einbringen um eine m glichst gro e Vielfalt an Peripherieger ten bedienen zu k nnen Ausserdem ist sie f r die Publikation der MIDI Spezifikationen zust ndig sowie der Ansprechpartner f r Firmen die MIDI Ger te entwickeln und soll gew hrleisten dass die Ger te untereinander kompatibel sind vgl Braut 1993 S 51 1 2 2 Die MIDI Spezifikation en Die erste Spezifikation des MIDI Standards von 1983 umfasst nur 8 Seiten Diese beinhaltet die grundlegendsten MIDI Funktionen wie Notenbefehle oder Lautst rke Dies erm glicht es den Musikern Informationen zwischen Synthesizern MIDI Controllern und den ersten Sequencern auszutauschen vgl ebd Die MIDI 1 0 Detailed Specifications werden im Juni 1988 von der IMA in die offizielle neue MIDI Version 4 0 umbenannt Im Jahre 1991 wird der General MIDI Standard verabschiedet In den n chsten Jahren wird der MIDI Standard st ndig erweitert Bis 1995 setzt sich der gesamte MIDI Standard in der Version 4 2 aus f nf Dokumenten zusammen den Detailed MIDI Specifications und beinhaltet MIDI Time Code MIDI Show Control MIDI Machine Control Standard MIDI Files und General MIDI Im Jahre 1995 werden diese Dokumente unter dem Namen MIDI 95 1 zusammengefasst Im September desselben Jahres erscheint MIDI 95 2 im M rz 1996 dann MIDI 96 1 und im November 2001 MIDI 96 1 Second Edition vgl ebd Obwohl d
31. oder DJ Racks die oft zus tzlich angewinkelt sind was ein angenehmes Arbeiten am Controller erm glicht 3 Einbinden in die Software das Setup 3 1 Einbinden in OSX Mithilfe des Programms Audio MIDI Setup kann jeder selbstgebaute Controller in die MIDI Umgebung des Systems eingebunden werden Dieses Programm geh rt zur Standardinstallation von OSX und ist zu finden unter Applications Utilities Das Doepfer USB64 Interface wird hier als USB MIDI ADC 64 angezeigt Dementsprechend auch der Name mit dem das Interface in den Software Sequenzen gekennzeichnet ist Falls der Benutzer einen anderen Namen benutzen will kann er diesen per Doppelklick auf das Icon ndern 3 2 Einbinden in Logic 3 2 1 Das Environment Das Environment ist eine der M glichkeiten einen Controller mit Logic zu verbinden Der Vorteil des Environments gegen ber der tiefer unten beschriebenen Learn Funktion ist die Eingriffsm glichkeit in die Verarbeitung der MIDI Befehle Das Environment wird ber Window Environment oder Apfel 8 aufgerufen Im Environment kann der Benutzer mit Hilfe der unter dem Men punkt New aufgef hrten Elemente eine auf den Controller und die Produktionsweise zugeschnittene Konfiguration erzeugen Somit k nnen beispielsweise mit Hilfe von Transformern die empfangenen Befehle in komplett andere MIDI Befehle umgesetzt werden oder falls die Steuereinheit im Digital Analog gemischten Betriebsmodus f r die Schalter
32. r nimmt die Controller Zuweisung ber die Learn Funktion vor wie oben beschrieben Es ist nicht m glich die Learn Funktion f r externe Instrumente oder Effekte zu benutzen Am einfachsten erfolgt die Ansteuerung im Environment indem der Benutzer den Ausgangsmonitor des virtuellen Controllers mit der Spur des Plugins oder dem Objekt des Instrumentes verbindet F r jedes externe Instrument oder Effektger t sollte ein entsprechendes Objekt in Logic erzeugt werden Die Nummer des CC Befehls kann auch hier mit Hilfe eines Monitors der mit dem Ausgang der Spur oder des Objektes verbunden ist sichtbar gemacht werden Die Nummer des CC Befehls tr gt der Benutzer dann als Output Wert des Faders ein 3 3 Einbinden in Ableton Das Einbinden jeglicher MIDI Steuerger te geschieht ber die Preferences von Ableton Hier definiert der Benutzer welche MIDI Ger te was steuern Die folgende Ansicht ist ein Beispiel wie verschiedene MIDI Ger te eingebunden werden k nnen 28 Preferences adKONTROL PCwipadKONTROL CTw BCF2000 Port 1 wBBCF2000 Port 1 e Abb 9 Einstellungen der MIDI Ports in Ableton Alle MIDI Ports sind in einer Liste zusammengefasst Zuerst die MIDI Input Ports und darunter die MIDI Output Ports Die Einstellungen gelten f r alle Kan le des jeweiligen Ports Jeder MIDI Port kann freigeschaltet werden um die auf einer Spur befindlichen Ger te zu steuern Track und oder als Fernsteuerung f r die Softw
33. ragen von mehreren Noten und Akkorden ber verschiedene Kan le eines einzigen MIDI Portes Dies kann umgangen werden indem man ein Interface mit mehreren MIDI Ports benutzt die leider entsprechend teurer sind Ein zweiter Nachteil ist die geringe Aufl sung von 7 Bit f r Controller mit einfacher Aufl sung Auch hier gibt es eine Alternative die ersten 32 Controller k nnen mit doppelter Genauigkeit angesprochen werden indem die CC Befehle 0 31 das LSB f r diese Controller bertr gt und die CC Befehle 32 63 das MSB f r diese Controller mit doppelter Genauigkeit bertragen werden Allerdings ist dies vom Standpunkt eines Musikers aus gesehen eine eher umst ndliche L sung mal abgesehen davon dass nicht alle Steuereinheiten die bertragung solcher Befehle unterst tzen Trotz dieser offensichtlichen Nachteile haben sich neuere allgemeine Technologien mangels breiter Unterst tzung der Hersteller bisher nicht durchgesetzt Einige Hersteller benutzen f r den Anschluss ihrer Controller andere Protokolle mit h heren bertragungsraten und feineren Aufl sungen Diese sind jedoch meist herstellerspezifisch und stehen dann weder in allen Programmen noch f r andere Controller zu Verf gung Der MIDI Standard wird st ndig weiterentwickelt und die Internetseite der MMA berichtet davon dass momentan an einer HD Version des MIDI Protokolls gearbeitet wird vgl http www midi org aboutus news hd php Ein anderes offenes Protokoll das immer me
34. regelbare Controller sowie MSB Most Significant Byte f r Controller mit hoher Aufl sung e CC32 63 LSB Least Significant Byte der kontinuierlich regelbaren Controller mit hoher Aufl sung e CC64 CC69 Schalt Controller oder sogenannte Switches e CC70 CC95 Regelbare Controller mit niedriger Aufl sung 7 Bit e CC96 Data Increment e CC97 Data Decrement e CC98 CC99 LSB und MSB f r die Auswahl von nicht registrierten Parametern e CC100 CC101 LSB und MSB f r die Auswahl von registrierten Parametern e CC102 CC120 Undefinierte Controller vgl Braut 1993 S 70 Die regelbaren Controller sind zum Teil durch die MIDI Norm definiert Die wichtigsten sind folgende CC01 Modulationsrad Normalerweise wird die Modulation ber ein Rad oder Hebel an der Tastatur bedient der neben dem Pitch Bend zu finden ist Das Ziel der Modulationsfunktion ist es hnlich wie beim Aftertouch einen ausdrucksst rkeren Ton zu erreichen Es steht dem Hersteller eines MIDI Instruments frei es mit Parametern seiner Wahl zu ver sehen um ein Tremolo Amplitudenver nderung ein Vibrato Tonh henver nder ung oder jeden beliebigen anderen Effekt den er f r w nschenswert h lt zu erzielen vgl Braut 1993 S 71 CC02 Breath Control Breath Control bezeichnet die Kontrolle durch den Atem Der Musiker benutzt ein Mundst ck aus Plastik das dem eines Blasinstrumentes hnelt und sich deshalb auch zur Simulation eines solchen
35. s Diese sind darauf ausgelegt Software Sequencer wie z B Logic Audio oder Protools zu steuern und bestehen oft aus 8 12 oder 16 Fadern und der gleichen Anzahl Drehpotis und sind f r die Ansteuerung der Parameter wie Lautst rke und Pan der einzelnen Spuren der Sequencer gedacht 1 3 2 Spezielle Controller Des weiteren gibt es speziellere Controller die in erster Linie zur Simulation von klassischen Instrumenten wie Saxophon Blechbl ser oder Percussion und Schlagzeug benutzt werden Die besonderen Eigenschaften hinsichtlich der Spielweisen der jeweiligen Instrumente machen es schwierig die notwendigen Parameter ber eine MIDI Tastatur anzusteuern Um die Instrumente so nat rlich wie m glich klingen zu lassen ist es notwendig die klang beeinflussenden Parameter an Ihrem Entstehungspunkt abzugreifen und zu digitalisieren Diese Notwendigkeit f hrte zur Entwicklung von MIDI Controllern wie Wind Controller zur Simulation von Blechbl sern oder E Drums f r Schalgzeug Anfangs war das Ziel dieser Controller einem Musiker die M glichkeit zu geben das K nnen das er auf seinem Instrument hat zu benutzen und trotzdem alle Vorteile und Nachteile eines MIDI Instrumentes zu haben Somit hat er auch nach dem Einspielen Zugriff auf alle klang formenden Parameter des jeweiligen Sounds 13 Die M glichkeiten von MIDI bieten aber noch einen viel gr eren Spielraum dadurch dass die Parameter angepasst werden k nnen und somit andere
36. ten vgl http www doepfer de Andere Hersteller bieten auch Steuereinheiten mit diversen Kombinationen verschiedenster Anschl sse 2 4 Layout Die Spielweise eines Musikers wird sehr stark vom Layout eines Controllers beeinflusst Deshalb ist es u erst wichtig das Layout im Vorfeld genau zu planen Dazu habe ich zuerst eine Skizze angefertigt und diese im Computer mit Hilfe eines CAD Programms der Firma Schaeffer AG umgesetzt Das Programm erm glicht es Frontplatten nach eigenen Vorstellungen zu gestalten und diese dann Online zu bertragen Die Frontplatte wird dann aus der gesendeten Datei gefr st und kann nach Fertigung abgeholt werden bzw zugestellt werden vgl http www schaeffer ag de Um das Layout genau anfertigen zu k nnen ben tigt man die Spezifikationen der einzelnen Elemente die auf den Internetseiten der Anbieterfirmen wie Reichelt oder Conrad heruntergeladen werden k nnen n heres hierzu unter http www reichelt de und http www conrad de In diesem Beispiel werden folgende Elemente verbaut e 20 Fader des Typs RS60NI12 der Firmal ALPS mit einem Schiebeweg von 60mm und einem Widerstand von 10kOhm s Fader des Typs RSAONI12 der Firma ALPS mit einem Schiebeweg von 100mmm und einem Widerstand von 10kOhm 8 Drehpotis der Firma Alphastat mit einem Achsendurchmesser von 6mm und einem Widerstand von 10kOhm e 20 Minitaur Kippschalter des Typs KNX 1 Ein Joystick der Firma ALPS 20 Bei diesem
37. tis Fader und anderen Elementen wie unter 2 3 erl utert ist frei w hlbar Es sind Kombinationen jeglicher Art m glich Vom Nachbau eines Mischpultes bis zur Controller Einheit eines Synthesizers sind der Fantasie 31 keine Grenzen gesetzt das n tige Geschick vorausgesetzt Die Nachteile sind dass man auf die Programmierung der Controller auf die vom Hersteller gegebenen M glichkeiten beschr nkt ist Dies macht es schwierig z B mehere Layer auf demselben Controller zu definieren auch werden nicht immer alle g ngigen Plattformen unterst tzt So unterst tzt z B der Pocket Controller von Doepfer eine Controller Einheit f r bis zu 16 Controller nur Windows Plattformen Ausserdem kann es sich schwierig heraus stellen die richtige Steuereinheit zu finden wenn speziellere Anforderungen gestellt werden wie eine sehr hohe Anzahl an Reglern oder eine h here Aufl sung der Controller 4 3 Benutzung Eigenerfahrung Ziel beim Bau dieses Controllers war es eine leicht zu bedienende Oberfl che zu erhalten die sowohl im Studio als auch Live zur Steuerung von Plugins genutzt werden kann Die Benutzung des hier vorgestellten Controllers gestaltet sich durch die fest vorgegebene Verdrahtung relativ einfach Der gr sste Nachteil dabei ist dass es fast unm glich ist den Controller ohne Computer zu benutzen da er nicht ohne weiteres an die MIDI Befehle die ein externer Klangerzeuger hat angepasst werden kann Dieses Problem kann aber d
38. uflage 1993 ISBN 3 8155 7023 9 Doepfer USB64 Einbau und Bedienungsanleitung V1 3 2009 Elektronische Medien Doepfer 2010 Doepfer USB64 Interface URL http www doepfer de home_d htm Stand 10 08 2010 Deraadt March 2010 MIDI DIY Kits URL http www djtechtools com 2010 03 08 diy midi kit_review more 5161 Stand 10 08 2010 MMA 2010 URL http www midi org Stand 10 08 2010 MMA 2010 General MIDI 1 2 and Lite Specifications URL http www midi org techspecs gm php Stand 10 08 2010 MMA 2010 The Complete MIDI 1 0 Detailed Specification URL http www midi org techspecs midispec php Stand 10 08 2010 MMA 2010 MIDI Manufacturers Investigate New HD Protocol URL http www midi org aboutus news hd php Stand 10 08 2010 Center For New Music and Audio Technology CNMAT 2008 What is the difference between OSC and MIDI URL http opensoundcontrol org what difference between osc and midi Stand 10 08 2010 Schaeffer AG 2010 Frontplattendesigner URL http www schaeffer ag de de frontplatten designer frontplatten designer html Stand 10 08 2010 34 Quellenverzeichnis e Dickreiter Michael Handbuch der Tonstudiotechnik Band 1 amp 2 K G Saur 7 Auflage 2008 e Friesecke Andreas Die Audio Enzyklop die K G Saur 2007 e Gorges Peter Merck Alex Keyboards MIDI Homerecording GC Carstensen 5 Auflage 2003 35 Ney
39. ung der 4 einzelnen Elemente und somit ob Logic die erwarteten Channel 1 Sn b Befehle empf ngt Sollen kompliziertere Umwandlungen om der MIDI Befehle erfolgen k nnen diese nach dem es e 127 Passieren der virtuellen Elemente zur Weiterverarbeitung m an die n chsten Objekte geroutet werden Da ein so gebau Feedback ter Layer im Environment auch in andere Projekte importiert werden kann reicht es wenn der Benutzer ein Abb 6 Faderparameter mal den Controller virtuell nachbaut Nat rlich ist es auch m glich nur Objekte f r die gerade benutzten Befehle und ggf Umwandlungen zu erzeugen Dies geht jedoch zu Lasten der bersichtlichkeit und die Fehlersuche gestaltet sich in diesem Fall schwieriger Ausserdem muss der Benutzer dann f r jedes Projekt zuerst ein neues Environment erarbeiten 24 b1 b1 b 1 b 1 amp 1 amp l b 1 b 1l E b 1 b 1 amp 1 1 1 b 1 b 1 b1 amp 1 1 1 b 1 amp 1 b1 b 1 amp l b 1 b 1 b 1 81 0 MidilinMon EE Fader Fader Fader Fader Fader Fader Fader Fader 3 Ip eh SEI Sal H Gi EI e Im GB RJ vg 5 si N Le D KA ze D a D E S Si ar by a Li E Een N E E zb E Se Fader Fader Fader We Fader F Ki Fader Fader ETE F ader MidiOutMon Abb 7 Die virtuelle Oberfl che des Beispiel Controllers 25
40. urch die Benutzung einer anderen programmierbaren Steuereinheit gel st werden Andererseits hat die feste Verdrahtung und damit die Verlegung der gesamten Konfiguration des Controllers in den Computer den Vorteil eine schnellere Fehlersuche zu erm glichen und ein f r meinen Geschmack aufger umteres Arbeiten zu erm glichen da der Benutzer alle Einstell m glichkeiten an einer Stelle vornimmt n mlich im Programm welches er zum Produzieren benutzt Die meisten Plugins bieten zudem auch eine Art Learn Funktion hnlich der wie sie f r Logic Audio beschrieben wurde was auch den Einsatz dieses Controllers mit Stand Alone Instrumenten ohne Probleme erm glicht Durch den Einbau des Controllers in ein angewinkeltes 19 Rack ist der Controller leicht transportierbar und gut gesch tzt beim Live Einsatz Allerdings sollte ein selbstgebauter Controller der f r den Live Einsatz benutzt werden soll vorher ausf hrlich getestet werden um eventuelle Fehler zu vermeiden F r mich ist der gr te Vorteil bei einem selbstgebauten Controller dass der Musiker oder Anwender sich die Oberfl che nach eigenen Vorstellungen zusammenbauen kann und sich somit ganz neue M glichkeiten f r die Anwendung von Softwareinstrumenten und f r den Ausdruck der eigenen musikalischen Vorstellungen er ffnen 32 5 Ausblick Der gr sste Nachteil von MIDI ist die relativ langsame Datenrate von 31 250 Baud und der daraus resultierenden Latenzen beim bert
41. vel Aftertouch 110 PitchBend Position LSB Position MSB Tab 1 MIDI Kanalnachrichten Es ist zu bemerken dass ProgramChange und ChannelAftertouch nur ein Datenbyte besit zen w hrend bei Pitchbend beide Datenbytes dazu benutzt werden eine 14Bit Aufl sung zu erreichen Da die bertragenen Kanalnachrichten von der Steuereinheit abh ngig sind muss sich vor dem Bau eines Controllers vergewissert werden dass die benutzte Steuereinheit die ben tigten Befehle unterst tzt So kann nicht jede Steuereinheit auf jede empfangene Span nungsver nderung jede Kanalnachricht legen Zus tzlich zu den definierten Kanalnachrichten definiert die MIDI Norm auch bei den ControlChanges also der Kanalnachricht mit der Nummer 011 gewisse Richtlinien Diese Kanalnachricht wird oft mit Fadern und Potis benutzt um jeweils einen definierten Control Change Wert zu bertragen Die Control Change Befehle dienen dazu eine bestimmte An zahl von Parametern in Echzeit zu beeinflussen Braut 1993 S 70 Nicht alle Programme unterst tzen die komplett freie Zuordnung dieser Control Changes Deshalb ist es wichtig vor dem Bau genau zu definieren welche Elemente mit welchen Pins verschaltet werden vor allem wenn die Steuereinheit die Control Changes nicht variabel verwalten kann wie dies bei dem hier benutzten USB64 von Doepfer der Fall ist Die Einteilung der Controller wurde wie folgt festgelegt e CC0 CC31 kontinuierlich
42. weisungen im Expert View Um eine Zuweisung vorzunehmen klickt der Benutzer zuerst auf einen Parameter ruft dann die Learn Funktion ber Apfel L auf und bewegt anschliessend am Controller den Fader oder Schalter 3 2 3 Ansteuern von Logic W hrend bei der Learn Funktion das Augenmerk auf der Controller Verwaltung und Zuweisung liegt bietet das Environment sich an wenn es um das Verarbeiten der MIDI Daten und dem gezielten Eingreifen in den MIDI Datenstrom geht 26 Die einfachste M glichkeit einem Parameter von Logic wie z B dem Lautst rkeregler einer Spur einen Fader zuzuweisen geht ber die oben beschriebene Vorgehensweise zur Anwendung der Learn Funktion Die Learn Funktion bietet einige M glichkeiten die im Environment so nicht m glich oder schwierig zu realisieren sind So kann man z B die eben gelernte Zuweisung eines Faders f r die Lautst rke so ausdehnen dass der Fader die Lautst rke des selektierten Kanals ansteuert und nicht nur spezifisch f r eine bestimmte Spur gilt Hierzu reicht es dass der Wert des Parameters Channel Strip im Controller Assignments Fenster siehe Abb 8 auf Selected Track steht F r die Details der einzelnen Parameter sei auf die Logic Bedienungsanleitung verwiesen da dies den Rahmen dieser Arbeit sprengen w rde Die Oberfl che von Logic kann aber auch ber das Environment angesprochen werden Hierzu werden zus tzlich zu den Standard MIDI Befehlen die sogenannten Fa
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