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Messaggi System Common e System Real Time Lezione 9 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

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Presentazione sul tema: "Messaggi System Common e System Real Time Lezione 9 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)"— Transcript della presentazione:

1 Messaggi System Common e System Real Time Lezione 9 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

2 Categorie di funzioni MIDI Channel Voice Messages –Eventi MIDI essenziali per la performance musicale (es.: Note On, Note Off) Channel Mode Messages –Comunicano ai dispositivi il modo di inviare o ricevere informazioni (es.: spegnimento di tutte le note) System Common Messages –Messaggi comuni a tutti i dispositivi HW/SW della configurazione MIDI (es.: riferimento al MIDI Time Code, accordatura) System Real Time Messages –Messaggi in tempo reale (es.: start e stop) System Exclusive Messages –Impostazioni specifiche per il dispositivo (es.: trasferimento campioni) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

3 Caratteristiche comuni Sono messaggi «system» e non «channel»: non è richiesta linformazione di canale. I 4 bit meno significativi servono ad identificare lo specifico messaggio, anziché il canale Il Byte di stato inizia con 1111 Attenzione: in un certo senso anche per i messaggi System Exclusive Potenzialmente si tratta di 16 messaggi, ma in realtà sono 6 system common + 6 real-time Quattro combinazioni risultano indefinite Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

4 MESSAGGI SYSTEM COMMON Sezione 9.1 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

5 Messaggi System Common Pensati come messaggi di sistema e non in relazione a un canale specifico Complessivamente 6 messaggi, il cui Byte di stato ha struttura (1)111 0 xxx (manca informazione sul canale) Il numero di byte di dati è eterogeneo: 0, 1 o 2 a seconda dello specifico messaggio Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time … MIDI Out o MIDI Thru MIDI InByte di stato 11110xxx 2

6 MIDI Time Code (MTC) Versione MIDI di SMPTE Time Code (vedi lezione 8) Struttura del messaggio: –1 byte di stato (1) –1 byte di dati, per rappresentare parte dellindirizzo temporale e il time code usato Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time MIDI Out o MIDI Thru MIDI InI Byte di dati Indirizzo [0..127] 10 Byte di stato MTC Quarter Frame

7 Song Position Pointer Imposta la posizione di riproduzione di un brano, in risposta a comandi Start, Stop e Continue (vedi messaggi Real Time) Struttura del messaggio: –1 byte di stato (1) –2 byte di dati, per rappresentare la posizione su 14 bit in termini di LSB e MSB Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time MIDI Out o MIDI Thru MIDI InII Byte di dati Posizione MSB [ ] 10 I Byte di dati Posizione LSB [0..127] 10 Byte di stato

8 Song Position Pointer Come si rappresenta la posizione? Tramite al più 2 14 = valori, che corrispondono a.. ? Timing Clock: viene inviato 24 volte per ogni pulsazione 24 tick per pulsazione Nella logica SPP uno step corrisponde a 6 tick, quindi si hanno 24/6 = 4 step per pulsazione –Facendo corrispondere convenzionalmente la pulsazione al valore ritmico di un quarto, ogni step SPP corrisponde a un sedicesimo Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

9 Song Position Pointer Lindicazione di tempo non è rilevante per il MIDI, che ragiona a numero di pulsazioni e step –In MIDI ha senso parlare di «n-esimo step della m-esima pulsazione», non di «n-esima figura ritmica della m-esima battuta» (ad esempio terzo ottavo di battuta 5) –Si può comunque passare dalla seconda definizione alla prima, a patto di conoscere lindicazione di tempo (ad esempio il terzo ottavo di battuta 5 nel tempo di 6/8) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time pulsazione step Durata della battuta in 2/2, 4/4, ecc. Durata della battuta in 3/4, 6/8, ecc.

10 Esempi –2 byte di dati, ossia 14 bit corrispondono a un massimo di valori da un sedicesimo in un brano, pari a pulsazioni da un quarto –In un tempo di 4/4 sono 1024 battute, in 3/4 sono circa 1635 battute Osservazione –Le song MIDI vengono convenzionalmente fatte iniziare sul beat numerato 0. Dunque, se il valore ricevuto per la Song Position è 8, il dispositivo punta al primo sedicesimo del terzo quarto. Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

11 Esercizio [5 min] Come fare in modo che un sequencer (o un altro dispositivo MIDI) punti a battuta 33, inizio della seconda pulsazione in un brano in 4/4? Risultato: SPP deve puntare allo step 516. Infatti: 32 x 4 x 4+(numero di step in 32 battute) 4 =(numero di step della prima pulsaz.) 516 (1) (0) (0) SPPLSBMSB Non si conta il primo sedicesimo della seconda pulsazione perché la numerazione parte da 0. Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

12 Song Select Carica nella memoria di un sequencer (e dei dispositivi collegati) il brano dal numero selezionato, a partire da un set di song MIDI. Struttura del messaggio: –1 byte di stato (1) –1 byte di dati, per rappresentare il numero del brano. Quindi un set può comprendere fino a 128 song Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time MIDI Out o MIDI Thru MIDI InI Byte di dati Numero del brano [0..127] 10 Byte di stato Song Select

13 Tune Request Il dispositivo ricevente avvia una procedura di auto- accordatura per calibrare i propri oscillatori –Tipico dei moduli sonori con circuiti elettrici analogici Struttura del messaggio: –1 byte di stato (1) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time MIDI Out o MIDI Thru MIDI InByte di stato Tune Request

14 System Exclusive (SysEx) & End of Exclusive (EOX) Coppia di messaggi per iniziare/concludere un messaggio System Exclusive (si veda la prossima lezione) Struttura del messaggio SysEx: 1 byte di stato (1) , seguito da n byte di dati che rappresentano il vero e proprio messaggio System Exclusive Struttura del messaggio End of Exclusive: 1 byte di stato (1) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

15 Riassunto Parte fissa | Flag System Common | Parte variabile (1) SysEx (1) MIDI Time Code Quarter Frame (1) Song Position Pointer (1) Song Select (1) Reserved (1) Reserved (1) Tune Request (1) End of Exclusive Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

16 MESSAGGI SYSTEM REAL TIME Sezione 9.2 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

17 Messaggi Real Time Controllano in tempo reale tutti i dispositivi del sistema, e sono indipendenti dal canale. Si usano per sincronizzare i dispositivi basati sul clock (es. sequencer e batterie elettroniche) Vengono inviati con stringenti requisiti temporali –Messaggi snelli, costituiti da un unico byte (byte di stato) –Possono interpolarsi ai byte di altri messaggi (vedi prossima slide) Complessivamente 6 messaggi, il cui Byte di stato ha struttura (1)111 1 xxx (manca informazione sul canale) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

18 Esempio: interpolazione messaggi generici (ad es. Note On e Note On, o Note Off e Control Change) –Il mittente lo sa, ma il destinatario non li può ricostruire Esempio: interpolazione di un messaggio generico con un Real Time –Il mittente lo sa, il destinatario lo riconosce ed estrapola Interpolazione di messaggi Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time ????

19 (MIDI) Timing Clock Segnale di sincronizzazione basato sul tempo (BPM) Invio di 24 tick per pulsazione (vedi lezione 8), che si comportano come impulsi Sincronizzazione tramite il solo byte di stato, posto a (1) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time Byte di stato Timing Clock MIDI Out o MIDI Thru MIDI In

20 Start, Stop e Continue Controllano una sequenza MIDI in uno o più slave. –Start: portarsi a Song Position 0 (inizio della sequenza) –Stop: fermare la riproduzione mettendola in pausa –Continue: riprendere la riproduzione dal punto di interruzione –Un eventuale messaggio SPP permetterà di riposizionare il punto di riproduzione Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time Byte di stato Start: Continue: Stop: MIDI Out o MIDI Thru MIDI In

21 Esercizio [10 min] Si voglia caricare da un set la song numerata 12, mandarla in esecuzione dallinizio, metterla in pausa, riavviarne la riproduzione dal punto corrente, portarsi allinizio del terzo quarto di battuta 1 ed eseguirla da quel punto. Si mostri la sequenza di messaggi MIDI richiesti. 1.Song select (1) (0) Start(1) Stop(1) Continue(1) Stop(1) Song Position Pointer(1) (0) (0) Continue(1) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

22 Active Sensing Abilita la funzionalità di Active Sensing sui dispositivi riceventi, che da quel momento si attendono almeno un messaggio MIDI ogni 300 ms –Se alla porta MIDI ricevente non viene spedito alcun evento per 270 ms, il mittente sa di dover mandare un nuovo messaggio Active Sensing –Se il destinatario non riceve nulla, considera chiusa tale porta di connessione e invia un comando All Notes Off al modulo sonoro Si tratta di una caratteristica opzionale dei dispositivi, non sempre implementata Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time Byte di stato Active Sensing MIDI Out o MIDI Thru MIDI In

23 System Reset Riporta tutti i parametri di un dispositivo MIDI ai valori preimpostati (valori di fabbrica, o valori allistante di accensione) Viene ricevuto da tutti i dispositivi, su tutti i canali Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time Byte di stato System Reset MIDI Out o MIDI Thru MIDI In

24 Riassunto Parte fissa | Flag System Common | Parte variabile (1) Timing Clock (1) Reserved (1) Start (1) Continue (1) Stop (1) Reserved (1) Active Sensing (1) System Reset Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

25 CONCLUSIONI Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

26 Considerazione generale sui messaggi MIDI Come riconoscere lID di un messaggio MIDI? Il riferimento iniziale è dato in generale dal II, III e IV bit più significativo dello Status byte. A seconda di tali valori (e di conseguenza della famiglia di messaggi), lID dello specifico messaggio è codificato: –esclusivamente in tali bit per tutti i messaggi Channel Voice, ad eccezione dei Control Change –nel I Byte di dati per tutti i messaggi Control Change (parte dei Channel Voice e tutti i Channel Mode) Status byte: 1011cccc ove cccc identifica il canale –tramite il V, VI, VII e VIII bit dello Status Byte per i messaggi System Common, Real Time e System Exclusive Status byte: 1111xxxx ove xxxx identifica il messaggio Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time

27 I 3 bit identificativi del messaggio (1) 000 ccccNote Off (1) 001 ccccNote On (1) 010 ccccPolyphonic Key Pressure (Aftertouch) (1) 011 ccccControl Change (1) 100 ccccProgram Change (1) 101 ccccChannel Pressure (After-touch) (1) 110 ccccPitch Wheel Change (1) 111 xxxxSystem Common messages System Real Time messages System Exclusive messages Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 9. Messaggi System Common e System Real Time


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