General MIDI

22.02.2021

General MIDI или GM — стандартизированная спецификация для электронных музыкальных инструментов, отвечающих на MIDI-сообщения. Стандарт GM был разработан Американской Ассоциацией Производителей MIDI (MIDI Manufacturers Association) совместно с Японским Комитетом По Стандартам MIDI (Japan MIDI Standards Committee) и впервые продемонстрирован в 1991 году.

GM включает в себя новые требования, выходящие за рамки более абстрактной спецификации MIDI 1.0. В то время как MIDI 1.0 сам по себе обеспечивает коммуникационный протокол, который гарантирует, что различные инструменты могут взаимодействовать на фундаментальном уровне (например, нажатие клавиш на MIDI-клавиатуре приведет к тому, что подключенный звуковой модуль MIDI будет воспроизводить музыкальные ноты), GM идет дальше двумя способами: во-первых, требует, чтобы все совместимые с GM инструменты соответствовали определенному минимальному набору функций, например, возможность воспроизводить по меньшей мере 24 ноты одновременно (полифония); а во-вторых, придает конкретные интерпретации многим параметрам и управляющим сообщениям, которые не были продемонстрированы в MIDI 1.0, например, определение звуков инструмента для каждого из 128 возможных номеров программ).

GM-инструменты имеют возможность:

  • Разрешать 24 голоса одновременно (включая по меньшей мере 16 мелодичных и 8 ударных голосов)
  • Отвечать на скорость записи
  • Поддерживать все 16 каналов одновременно (с 10-м каналом для перкуссии)
  • Поддерживать полифонию (несколько одновременных нот) на каждом канале

Параметры интерпретации

GM-инструменты должны также соблюдать следующие соглашения для событий программы и контроллера:

События изменения программы

В MIDI звук инструмента или «программа» для каждого из 16 возможных MIDI-каналов выбирается с сообщением Program Change, имеющим параметр Program Number. В представленной ниже таблице показано, какой звук инструмента соответствует каждому из 128 возможных номеров программ только для GM. Есть 128 номеров программ. Цифры могут отображать как значения от 1 до 128, так и от 0 до 127. Нумерация от 0 до 127 чаще всего используется, в основном, только встроенным синтезатором, в то время как подавляющее большинство MIDI-устройств, цифровых звуковых рабочих станций и профессиональных MIDI-секвенсоров отображают номера программ, как показано в таблице, от 1 до 128.

Пианино

  • 1 Концертный рояль
  • 2 Яркое фортепиано
  • 3 Электронный рояль
  • 4 Расстроенное пианино из бара
  • 5 Электропиано 1
  • 6 Электропиано 2
  • 7 Клавесин
  • 8 Клавинет

Хроматическая перкуссия

  • 9 Челеста
  • 10 Колокольчики
  • 11 Музыкальная шкатулка
  • 12 Вибрафон
  • 13 Маримба
  • 14 Ксилофон
  • 15 Колокола
  • 16 Цимбалы

Орган

  • 17 Орган Хаммонда
  • 18 Перкуссионный орган
  • 19 Рок-орган
  • 20 Церковный орган
  • 21 Язычковый орган
  • 22 Аккордеон
  • 23 Гармоника
  • 24 Бандонеон

Гитара

  • 25 Акустическая гитара 1
  • 26 Акустическая гитара 2
  • 27 Электрогитара (джаз)
  • 28 Электрогитара (чистый звук)
  • 29 Электрогитара (с приемом palm mute)
  • 30 Перегруженная электрогитара
  • 31 Дисторшн-электрогитара
  • 32 Гитарные флажолеты

Бас

  • 33 Акустический бас
  • 34 Электрическая бас-гитара (палец)
  • 35 Электрическая бас-гитара (медиатор)
  • 36 Безладовый бас
  • 37 Слэп-бас 1
  • 38 Слэп-бас 2
  • 39 Синтезаторный бас 1
  • 40 Синтезаторный бас 2

Струнные инструменты

  • 41 Скрипка
  • 42 Виола
  • 43 Виолончель
  • 44 Контрабас
  • 45 Скрипичное тремоло
  • 46 Скрипичное пиццикато
  • 47 Арфа
  • 48 Литавры

Музыкальный коллектив

  • 49 Струнный оркестр 1
  • 50 Струнный оркестр 2
  • 51 Синтезаторный оркестр 1
  • 52 Синтезаторный оркестр 2
  • 53 Хор, поющий «А»
  • 54 Голос, поющий «О»
  • 55 Синтезаторный хор
  • 56 Оркестровый акцент

Медные духовые инструменты

  • 57 Труба
  • 58 Тромбон
  • 59 Туба
  • 60 Приглушенная труба
  • 61 Валторна
  • 62 Духовой оркестр
  • 63 Синтезаторные духовые 1
  • 64 Синтезаторные духовые 2

Язычковые духовые инструменты

  • 65 Сопрано-саксофон
  • 66 Альт-саксофон
  • 67 Тенор-саксофон
  • 68 Баритон-саксофон
  • 69 Гобой
  • 70 Английский рожок
  • 71 Фагот
  • 72 Кларнет

Деревянные духовые инструменты

  • 73 Пикколо
  • 74 Флейта
  • 75 Блокфлейта
  • 76 Флейта Пана
  • 77 Бутылочные горлышки
  • 78 Сякухати
  • 79 Свисток
  • 80 Окарина

Синтезаторный ведущий голос

  • 81 Ведущий голос 1 (меандр)
  • 82 Ведущий голос 2 (пилотная волна)
  • 83 Ведущий голос 3 (каллиопа)
  • 84 Ведущий голос 4 (чифф)
  • 85 Ведущий голос 5 (чаранг)
  • 86 Ведущий голос 6 (голос)
  • 87 Ведущий голос 7 (квинта)
  • 88 Ведущий голос 8 (бас и ведущий голос)

Синтезаторный подголосок

  • 89 Подголосок 1 (Нью Эйдж)
  • 90 Подголосок 2 (теплый звук)
  • 91 Подголосок 3 (полисинтезатор)
  • 92 Подголосок 4 (хор)
  • 93 Подголосок 5 (искривленный звук)
  • 94 Подголосок 6 (металлический звук)
  • 95 Подголосок 7 (гало)
  • 96 Подголосок 8 (свип)

Синтезаторные эффекты

  • 97 FX 1 (дождь)
  • 98 FX 2 (саундтрэк)
  • 99 FX 3 (кристалл)
  • 100 FX 4 (атмосфера)
  • 101 FX 5 (яркость)
  • 102 FX 6 (гоблины)
  • 103 FX 7 (эхо)
  • 104 FX 8 (сай-фай)

Этнические музыкальные инструменты

  • 105 Ситар
  • 106 Банджо
  • 107 Сямисэн
  • 108 Кото
  • 109 Калимба
  • 110 Волынка
  • 111 Фиддл
  • 112 Шахнай

Ударные музыкальные инструменты

  • 113 Медные колокольчики
  • 114 Агого
  • 115 Стальные барабаны
  • 116 Деревянная коробочка
  • 117 Тайко
  • 118 Мелодичный том-том
  • 119 Электробарабаны
  • 120 Цимбалы задом наперед

Звуковые эффекты

  • 121 Шум гитарных струн
  • 122 Дыхание
  • 123 Шум прибоя
  • 124 Птичья трель
  • 125 Телефонный звонок
  • 126 Шум вертолета
  • 127 Аплодисменты
  • 128 Выстрел

Перкуссия

В стандарте GM ударные инструменты зарегистрированы только на 10-м канале. Ноты, записанные на канале 10, всегда создают звуки перкуссии при передаче на клавиатуру или синтезаторный модуль, который использует стандарт GM. Каждое из 128 различных возможных номеров заметок коррелирует с уникальным ударным инструментом, но шаг звука не относится к номеру ноты.

Если MIDI-файл запрограммирован на общий MIDI-протокол, результаты будут предсказуемы, но точность воспроизведения звука может варьироваться в зависимости от качества синтезатора GM:

  • 35 Большой барабан 1
  • 36 Большой барабан 2
  • 37 Римшот
  • 38 Малый барабан 1
  • 39 Хлопок
  • 40 Малый барабан 2
  • 41 Низкий том 2
  • 42 Закрытый хай-хэт
  • 43 Низкий том 1
  • 44 Педальный хай-хэт
  • 45 Средний том 2
  • 46 Открытый хай-хэт
  • 47 Средний том 1
  • 48 Высокий том 2
  • 49 Крэш 1
  • 50 Высокий том 1
  • 51 Райд 1
  • 52 Чайна
  • 53 Райд-белл
  • 54 Тамбурин
  • 55 Сплэш
  • 56 Ковбелл
  • 57 Крэш 2
  • 58 Вибраслэп
  • 59 Райд 2
  • 60 Высокий бонго
  • 61 Низкий бонго
  • 62 Приглушенная высокая конга
  • 63 Открытая высокая конга
  • 64 Низкая конга
  • 65 Высокий тимбал
  • 66 Низкий тимбал
  • 67 Высокое агого
  • 68 Низкое агого
  • 69 Кабаса
  • 70 Маракас
  • 71 Короткий свист
  • 72 Длинный свист
  • 73 Короткий звук гуиро
  • 74 Длинный звук гуиро
  • 75 Клаве
  • 76 Высокий звук деревянной коробочки
  • 77 Низкий звук деревянной коробочки
  • 78 Приглушенная куика
  • 79 Открытая куика
  • 80 Приглушенный треугольник
  • 81 Открытый треугольник

Контроллер событий

В MIDI настраиваемые параметры для каждого из 16 возможных MIDI-каналов могут быть установлены с помощью сообщения Control Change, которое имеет параметр Control Number и параметр Control Value. GM также указывает, какие операции должны выполняться несколькими номерами управления:

1 Колесо модуляции
7 Громкость
10 Баланс
11 Экспрессия
64 Педаль сустейна
100 Зарегистрированный номер параметра LSB
101 Зарегистрированный номер параметра MSB
121 Все контроллеры выключены
123 Все ноты выключены

RPN

GM определяет несколько зарегистрированных параметров, которые действуют как контроллеры, но рассматриваются иначе. В MIDI каждому зарегистрированному параметру присваивается номер зарегистрированного параметра или RPN. Зарегистрированные параметры обычно называются RPN для краткости.

Настройка зарегистрированных параметров требует отправки (числа десятичные):

  • два сообщения смены управления с использованием номеров управления 101 и 100 для выбора параметра, за которым следует
  • любое количество сообщений ввода данных одного или двух байтов (MSB = Controller # 6, LSB = Controller # 38) и, наконец,
  • сообщение «Конец RPN»
  • Следующие глобальные номера зарегистрированных параметров (RPN) стандартизированы (параметр задается парой RPN LSB / MSB, а значение устанавливается с помощью пары LSB / MSB ввода данных):

    0,0 Диапазон изменения высоты тона
    1,0 Канальная тонкая настройка
    2,0 Канальная грубая настройка

    Например: последовательность управления RPN для установки грубой настройки на A440 (пар. 2, значение 64):
    101: 0, 100: 2, 6:64, 101: 127, 100: 127

    Исключительные сообщения системы

    Определяются два сообщения GM System Exclusive («SysEx»): один для включения и отключения режима общей совместимости MIDI (для синтезаторов, которые также имеют не-GM-режимы); а другой - для установки основного тома синтезатора.

    Расширения GS

    GS — расширение стандарта General MIDI, в котором добавлено несколько проприетарных расширений. Наиболее примечательным дополнением была способность обращаться к нескольким банкам программ (звуков инструмента) с помощью дополнительной пары контроллеров Bank Select, чтобы указать до 16384 «вариационных» звуков (cc#0 - Bank Select MSB, а cc#32 - Bank Выберите LSB). Другими наиболее примечательными особенностями были 9 комплектов ударных с 14 дополнительными звуками ударных, одновременные комплекты ударных - до 2 (каналы 10/11), сообщения смены управления для управления уровнем отправки блоков звукового эффекта (cc#91-94), ввода дополнительные параметры (cc#98-101), portamento, sostenuto, мягкая педаль (cс#65-67) и специфичные для модели сообщения SysEx для установки различных параметров синтезатора.

    GS был представлен в 1991 году линейкой Roland Sound Canvas, которая также была первым в России модулем синтезатора General MIDI.

    General MIDI Level 2

    В 1999 году появилась обновленная версия стандарта GM, включающая в себе еще больше контроллеров, патчей, RPN и SysEx-сообщений в попытке согласовать конфликтующие и проприетарные дополнения Roland GS и Yamaha XG. Вот краткий обзор изменений GM2 по сравнению с GM / GS:

    • Количество нот составляет минимум 32 от одновременных нот
    • Одновременных ударных наборов составляет примерно до 2 (Каналы 10/11)
    • Допускается до 16384 банка вариаций, каждая из которых содержит версию 128 мелодических звуков (точное использование этих банков зависит от конкретного производителя)
    • В GS включены 9 ударных комплектов
    • Дополнительные сообщения об изменении управления:
      • Резонанс фильтра (тембр / гармоническая интенсивность) (cc#71)
      • Время выпуска (cc#72)
      • Время атаки (cc#73)
      • Частота яркости / среза (cc#74)
      • Время затухания (cc#75)
      • Время вибрато (c #76)
      • Глубина вибрато (cc#77)
      • Задержка вибрато (cc#78)
    • Зарегистрированные номера параметров (RPN)
      • Диапазон глубины модуляции (диапазон глубины вибрато)
    • Универсальные сообщения SysEx
      • Мастер-громкость, тонкая настройка, грубая настройка
      • Тип реверберации, время
      • Тип хора, скорость мод, глубина мод, обратная связь, отправка в ревербацию
      • Настройка адресата контроллера
      • Настройка масштабирования/октавы
      • Контроллеры на базе клавиш
      • Система GM2 в сообщении SysEx

    Дополнительные мелодические инструменты можно получить, установив значения CC#0 на 121, а затем используя CC#32, чтобы выбрать банк до изменения программы.