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GM, GS & XG: Ein wenig Geschichte

MIDI: Der GM Standard
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Viele Soundkarten und Synthesizer sowie die meisten Audio Anwendungen sind kompatibel mit einer der drei Midi Normen (GM, GS, XG). Obwohl MIDI schon länger seine praktische Anwendbarkeit unter Beweis gestellt hat, so kann doch die Existenz verschiedener Standards schon etwas verwirrend sein.

Dossier sur le general MIDI : GM, GS et XGFür Leute, die nur ein wenig Musik hören möchten, oder für Multimedia-Produzenten, die ein wenig Hintergrundmusik ihren Programmen hinzufügen möchten hat sich das Midi File-Format bereits als grosse Bereicherung erwiesen. Es erlaubt dem Anwender eine Sequenz abzuspielen die von jemand anders komponiert wurde unabhängig von Equipment oder Klängen, die ursprünglich dafür benutzt wurden. In der Vergangenheit waren jedoch nur die Noten und Rhythmus encodiert, was beim Abspielen aber noch nicht einen vergleichbaren Klang bedeutete. Es bedeutete sogar, dass die Klänge aus jeder Soundkarte und jedem Synthesizer wieder anders erklungen (anders in Klang und Ihrer Architektur). Programm Nummer 15 war gleich einem Klavier auf dem einen Klangerzeuger und eine Trompete auf dem Andern. Es war manchmal notwendig ein wahrer Experte in MIDI Anwendung zu sein, oder über ein Haufen Geduld zu verfügen, um das Arrangement wie ursprünglich beabsichtigt auf einem anderen Synthesizer oder Klangerzeuger abspielen zu können.

Die MMA (Midi Manufacturers Association) behob dieses Problem in 1991 indem es den GM (General Midi) Standard definierte. Die Absicht dieses Standards war das Verhalten von Klangerzeugern beim Abspielen von Midi-Sequenzen zu vereinheitlichen. Um das Label GM zu erhalten muss ein Klangerzeuger Multi-Timbral sein, bis zu 24 Stimmen polyphon abspielen können, sowie mindestens 16 Klangarten aufweisen (Klaviere, Gitarren, Saiteninstrumente, etc.) Pro Klangfarbe sollten schliesslich jeweils 8 Variationen vorhanden sein – so zum Beispiel für Saiteninstrumente: Violin Cello, Kontrabass, etc.
Eine gesamte Auflistung können Sie der untenstehenden Tabelle entnehmen.

Der Hauptvorteil dieser Standardisierung war, dass man nun für jedes Programm ein bestimmtes Instrument definiert hatte – unabhängig vom Klangerzeuger. Somit war von nun an das Instrument 71 immer ein Fagott und das Instrument immer ein Vibraphon. Der Klangerzeuger muss auch über ein Schlagzeug-Set verfügen, dessen Aufteilung der einzelnen Instrumente (Kick, Snare, Hihat, etc.) dem GM Standard entspricht. Zudem wurden die MIDI Steuerbefehle vereinheitlicht.

Wie ist dieser Standard bei den Anwendern angekommen?

Gewisse Leute empfanden den GM Standard als zu wenig präzis: Einen Klang mit nur einem Namen und einem Instrument zu beschreiben ist eher vage... dies ist der Grund weshalb die MMA zwei Stufen der Standardisierung betrieben hat.

Gewisse Hersteller empfanden GM als zu oberflächlich. So präsentierte die Firma Roland zu etwa der gleichen Zeit ein ähnliches System: GS, oder General Standard. Obwohl es kompatibel mit dem GM Standard ist, so ist es doch kein genereller Standard und nur für Roland Instrumente relevant. Andererseits geht es viel mehr in die Tiefe indem es bis zu 16384 verschiedene Klänge unterscheiden kann (128 Banken mit 128 Klängen). Zudem werden nicht zugewiesene Instrumente automatisch mit den angrenzenden ersetzt. Viele Schlagzeug-Sets sind verfügbar und es ist möglich via NRPN Befehlen Klangeigenschaften wie Filter Resonanz, Geschwindigkeit usw. zu definieren. Nach seiner Einführung wurde GS in mehr oder weniger allen Roland Klangerzeugern eingebaut (wie auch Sound Canvas). Obwohl 'System Exclusive' Befehle in GS nicht standardisiert wurden, so sind sie doch identisch bei allen Geräten, die sich darauf berufen.

Kurz danach präsentierte ein anderer Japanischer Gigant, Yamaha, eine eigene Version welche bei Präzision und Möglichkeiten noch weiter ging. Dieser Standard heisst XG, was für eXtended General Midi steht. Dieser Standard (der auch mit GM kompatibel ist) erlaubt eine tiefere Editierbarkeit von Klangeigenschaften und eine Vereinheitlichung von 'System Exclusive' Befehlen. Die ersten Synthesizer die den XG Standard anwendeten waren der QS300 und der CS-1X, sowie die MU50, MU80 und weitere DB50XG Karten.

Das Midi File Format

MIDIFilesÄhnlich der Entstehungsgeschichte von MIDI – der Standardisierung zwischen elektronischen Instrumenten – ist das Midifile der universale Standard für Sequenzen geworden. Alle Sequenzer die auch nur etwas auf sich halten möchten sollten die Möglichkeit besitzen Midifles zu importieren und zu exportieren.

Sogar wenn jeder Sequenzer jeweils sein eigenes Format anbietet so ist das Midifile doch der wahre Standard geworden, der die Lücke zwischen Software und Hardware-Plattformen füllt. Dieses File (mit einer *.mid oder *.smf Endung) ist in der Form von Paketen organisiert, die nacheinander gesendet werden. Ein Paket kann wie ein Paragraph verstanden werden, der jeweils einen Teil einer Idee beinhaltet. Ein Paket hat immer einen Titel der auf seinen Inhalt und seine Grösse schliessen lässt. Der Vorteil davon ist, dass man ein solches File modifizieren oder Informationen hinzufügen kann, ohne dass es irgendwann zu Komplikationen führen könnte. Das bedeutet sogar, dass ein Programm danke dem gegebenen Titel auch einmal ein Paket auslassen kann, sollte es dieses nicht erkennen.

Ein Midifile besteht aus einer Überschrift gefolgt von vielen Paketen, die auf Spuren verweisen. Obwohl das File in drei Formaten kommen kann werden nur die ersten zwei üblicherweise benutzt.
Ein Midifile mit einem '0' Format besitzt nur eine Spur. Sie beinhaltet die gesamte Information, die auf die einzelnen Midi Kanäle verweist. Dieses Format wird normalerweise bei Midi/Multimedia Abspielgeräten angewendet, die nicht viele Möglichkeiten zum Editieren bieten.
Ein Midifile mit dem '1' Format kann dagegen eine oder mehrere Spuren beinhalten, die gleichzeitig abspielbar und jeweils Informationen über die Kanäle beinhalten.
Midifiles mit dem '2' Format kommen weniger zur Anwendung und besitzen keine lineare Struktur: Sie beinhalten verschiedene Spuren mit von einander unabhängigen Patterns.

Der Titel eines Pakets beinhaltet eben dies: den Midifile Titel. Er hat eine festgelegte Länge und beschreibt genau die generelle Organisation des Files: die Art des Midifiles, die Anzahl Spuren und seine zeitliche Aufteilung (also die Geschwindigkeit in SMPTE oder in MIDI Time Code).

Nach dem Titel kommen eine oder mehrere Pakete mit Spuren, welche jeweils einen oder mehrere Spuren beinhalten. Eine Spur ist ein Ablauf von Ereignissen – jedes Ereignis wird dabei von einer 'Delta-Time' angeführt. Delta-Time steht für eine zeitliche Referenz, welche die vergangene Zeit zwischen den einzelnen 'Delta-Time'-Instanzen misst.

Innerhalb der Ereignisse finden wir die üblichen MIDI Befehle (note on, patch change, continuous controller, etc. ), Exclusive Messages und Meta-Events. Letztere enthalten in gewissen Fällen zum Beispiel Text (Copyright, Namen der Sequenz, Spurnamen oder Bezeichnung der Instrument, Liedertext, etc.). Andere viel wichtigere Meta-Events geben das Tempo, den Notenschlüssel und die Taktart at (Grundeinstellung ist 4/4 bei 120BPM). Zudem ist ein Code für Meta-Events reserviert worden, der ähnlich der Exclusiv Messages auf spezifische Sequenzer abgestimmt werden kann.

Weil Midifiles klein, komplett und sehr ausbaufähig sind haben sich auch heute noch einen hohen Stellenwert. Weil sie ein sehr weit verbreiteter Standard sind der zwischen Software und/oder Hardware unabhängig vom Hersteller kommunizieren kann – und dies ohne Datenverlust – werden sie auch zukünftig noch von hoher Relevanz sein.

GM Instrumente – Gruppen

Dieser Teil des Artikels soll als Referenz dienen wenn man ein MIDI Instrument bedient. Es ist eine Auflistung der verschiedenen General Midi Informationen.

GM Instrument Familien

Die General MIDI Instrument Sounds sind in Familien unterteilt. In jeder Familie befinden sich 8 spezifische Instrumente.

Family
1-8 Piano
9-16 Chromatic Percussion
17-24 Organ
25-32 Guitar
33-40 Bass
41-48 Strings
49-56 Ensemble
57-64 Brass
65-72 Reed
73-80 Pipe
81-88 Synth Lead
89-96 Synth Pad
97-104 Synth Effect
105-112 Ethnic
113-120 Percussive
121-128 Sound Effects


GM Instrumente

In der General MIDI Instrumente Patch Map  gibt es 128 Instrumente:

Instrument

Instrument

1 Acoustic Grand Piano 65 Soprano Sax
2 Bright Acoustic Piano 66 Alto Sax
3 Electric Grand Piano 67 Tenor Sax
4 Honky-Tonk Piano 68 Baritone Sax
5 Electric Piano 1 69 Oboe
6 Electric Piano 2 70 English Horn
7 Harpsichord 71 Bassoon
8 Clavinet 72 Clarinet
9 Celesta 73 Piccolo
10 Glockenspiel 74 Flute
11 Music Box 75 Recorder
12 Vibraphone 76 Pan Flute
13 Marimba 77 Blown Bottle
14 Xylophone 78 Shakuhachi
15 Tubular Bells 79 Whistle
16 Dulcimer 80 Ocarina
17 Drawbar Organ 81 Lead 1 (Square)
18 Percussive Organ 82 Lead 2 (Sawtooth)
19 Rock Organ 83 Lead 3 (Calliope)
20 Church Organ 84 Lead 4 (Chiff)
21 Reed Organ 85 Lead 5 (Charang)
22 Accordion 86 Lead 6 (Voice)
23 Harmonica 87 Lead 7 (Fifths)
24 Tango Accordion 88 Lead 8 (Bass + Lead)
25 Acoustic Guitar (Nylon) 89 Pad 1 (New Age)
26 Acoustic Guitar (Steel) 90 Pad 2 (warm)
27 Electric Guitar (Jazz) 91 Pad 3 (Polysynth)
28 Electric Guitar (Clean) 92 Pad 4 (Choir)
29 Electric Guitar (Muted) 93 Pad 5 (Bowed)
30 Overdriven Guitar 94 Pad 6 (Metallic)
31 Distorsion Guitar 95 Pad 7 (Halo)
32 Guitar Harmonics 96 Pad 8 (Sweep)
33 Acoustic Bass 97 FX 1 (Rain)
34 Electric Bass (Finger) 98 FX 2 (Soundtrack)
35 Electric Bass (Pick) 99 FX 3 (Crystal)
36 Fretless Bass 100 FX 4 (Atmosphere)
37 Slap Bass 1 101 FX 5 (Brightness)
38 Slap Bass 2 102 FX 6 (Goblins)
39 Synth Bass 1 103 FX 7 (Echoes)
40 Synth Bass 2 104 FX 8 (Sci-fi)
41 Violin 105 Sitar
42 Viola 106 Banjo
43 Cello 107 Shamisen
44 Contrabass 108 Koto
45 Tremolo Strings 109 Kalimba
46 Pizzicato Strings 110 Bagpipe
47 Orchestral Harp 111 Fiddle
48 Timpani 112 Shanai
49 String Ensemble 1 113 Tinkle Bell
50 String Ensemble 2 114 Agogo
51 Synth Strings 1 115 Steel Drums
52 Synth Strings 2 116 Woodblock
53 Choir Aahs 117 Taiko Drum
54 Voice Oohs 118 Melodic Tom
55 Synth Voice 119 Synth Drum
56 Orchestra Hit 120 Reverse Cymbal
57 Trumpet 121 Guitar Fret Noise
58 Trombone 122 Breath Noise
59 Tuba 123 Seashore
60 Muted Trumpet 124 Bird Tweet
61 French Horn 125 Telephone Ring
62 Brass Section 126 Helicopter
63 Synth Brass 1 127 Applause
64 Synth Brass 2 128 Gunshot

Die GM Percussion Key Map


Instrument
35 Acoustic Bass Drum
36 Bass Drum 1
37 Side Stick
38 Acoustic Snare
39 Hand Clap
40 Electric Snare
41 Low Floor Tom
42 Closed Hi-Hat
43 High Floor Tom
44 Pedal Hi-Hat
45 Low Tom
46 Open Hi-Hat
47 Low-Mid Tom
48 Hi-Mid Tom
49 Crash Cymbal 1
50 High Tom
51 Ride Cymbal 1
52 Chinese Cymbal
53 Ride Bell
54 Tambourine
55 Splash Cymbal
56 Cowbell
57 Crash Cymbal 2
58 Vibraslap
59 Ride Cymbal 2
60 Hi Bongo
61 Low Bongo
62 Mute Hi Conga
63 Open Hi Conga
64 Low Conga
65 High Timbale
66 Low Timbale
67 High Agogo
68 Low Agogo
69 Cabasa
70 Maracas
71 Short Whistle
72 Long Whistle
73 Short Guiro
74 Long Guiro
75 Claves
76 Hi Wood Block
77 Low Wood Block
78 Mute Cuica
79 Open Cuica
80 Mute Triangle
81 Open Triangle


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