Specifikace MIDI verze 1.0 byla definována v roce 1983. Nejednalo se o jediný dokument, ale o celou řadu dokumentů. To je celých dlouhých třicet čtyři let zpátky... Skoro dvě generace. V moderní historii a současné rychlé době se jedná pomalu už o pravěk. Je na čase MIDI modernizovat nebo, najít standard nový. Pokoušel se o to například standard OSC, ale dnes si povíme o MPE.
MPE
Multidimensional Polyphonic Expression (MPE; víceprostorový vícehlasý výraz - pffff, napadne někoho ještě blbější překlad než mě?) je způsob použití MIDI, který zařízením (MIDI kontrolérům) umožňuje ovládat jednotlivé parametry na každém jednom tónu samostatně a nezávisle na ostatních. Díky tomu je možné kontinuálně měnit ohýbání tónu (pitch bend) a další jakýkoliv parametr MIDI (například hlasitost, ostrost zvuku, hloubka modulace, panorama a mnoho dalších) každého jednoho tónu nezávisle i v případě, kdy hrajeme vícero tónů současně.
V MIDI (tom původním z roku 1983) jsou všechna data jednoho zvuku vysílána po jediném MIDI kanále. Veškeré výše uvedené parametry, jako je ohýbání tónu, ostrost zvuku, modulace atd., se aplikují na všechny znějící tóny daného zvuku, respektive na daném MIDI kanále. V případě akordu je tedy vše aplikováno stejně na všechny tóny akordu.
Implementace
Jak MPE tento problém řeší? Vlastně velmi jednoduše aelegantně. S ohledem na moderní způsob práce s nástroji a zároveň tak, aniž by byla nějak porušována nebo zásadně ohýbána původní MIDI norma. Dané zařízení MPE totiž vysílá MIDI tak, že používá vícero kanálů. Každému jednomu tónu je přiřazen vlastní kanál MIDI, a tak jsou pro každý jeden tón i údajů o ohýbání tónu, hloubce modulace atd., vysílána na tomto specifickém MIDI kanálu. Díky tomu data daného tónu (na vlastním kanálu MIDI) nekolidují s daty jiného tónu a zůstávají tak nezávislá.
Kanál 1 je rezervován pro globální zprávy, jako je například změna přednastavení (presetu). Zároveň se na tomto MIDI kanálu vysílají data o pozici pedálu (například sustain pedálu), což zaručuje, že tento je aplikován na všechny tóny stejně. Pro ostatní kanály (2-16) se používají tři různé metody.
Jednou metodou je tzv. rotace kanálů, která každému novému tónu přiřadí kanál o jedničku vyšší, než měl tón předchozí, v rozmenzí kanálů 2 až 16. Po přiřazení šestnáctého kanálu je následně opět přiřazen druhý kanál.
Druhou metodou je použití nejnižšího možného volného MIDI kanálu. Tedy prvnímu tónu je přiřazen kanál 2 (kanál 1 zůstává globální). Pokud první tón stále zní a přidáme druhý tón, je mu přiřazen kanál 3. Pokud poté přestane znít první tón, ale stále zní druhý tón a začne znít třetí tón, je mu přiřazen opět kanál 2, který je již nyní volný, a může být tedy použit.
Třetí metodou je jakési poměrně statické a pevné přiřazení kanálů konkrétním tónům. Tuto metodu využívají především ovladače, které simulují způsob hraní na strunné nástroje, jako je třeba kytara. Každá virtuální struna pak vysílá data na vlastním jednom MIDI kanále. V případě „šestistrunného“ nástroje by se tedy jednalo o šest nezávislých kanálů 2 až 7. Nevýhoda tohoto řešení je, že na jedné „struně“ nemůžete vysílat různá kontinuální data pro různé tóny, které na této jedné „struně“ hrajete. Limitace je v praxi ale ještě větší, a nelze dokonce ani současně zahrát vícero tónů na jedné virtuální „struně“.
Omezení
Omezení dané implementace jsou zřejmá. Především se již nepočítá s multitimbrálním použitím nástroje (myšleno v obecném slova smyslu). Tedy takovým způsobem, kdy jeden nástroj (myšleno syntezátor) přehrává vícero (až 16) zvuků najednou. Tento způsob se používal a stále používá, kdy má jeden syntezátor přehrávat například podklady celé kapely. V takovém případě každý jeden zvuk využívá právě jeden samostatný MIDI kanál. A ty pak již nejsou k dispozici pro řešení MPE. Nicméně dnes se počítá s tím, že zvuk je vždy kompletně nahrán do DAW (případně i v podobě audio), takže multitimbrální řešení není v takovém případě potřeba.
Dalším omezením je samozřejmě polyfonie. Vzhledem k tomu, že máme k dispozici 16 kanálů (respektive 15, neboť první kanál je rezervován pro globální data), nemůžeme tedy použít vícero tónů polyfonie než právě těch 15, protože by se nám už pak nedostávalo kanálů. Mohlo by se to zdát málo, ale vlastně to bohatě stačí.
MPE je myšleno především pro živé hraní, a pokud dobře počítám, většina z nás má deset prstů. I kdyby někdo použil i své obě nohy, stále je schopen vyslat současně pouze dvanáct tónů. Patnáct MIDI kanálů tedy ještě stále poskytuje určitou rezervu. Více kanálů není potřeba, protože se počítá s tím, že zvuk je modulován právě v okamžiku, kdy „zní“, tedy „je spuštěn“ nebo „klávesa je stisknuta“. V tomto smyslu máme tedy k dispozici patnáct hlasů polyfonie. Ve výsledku může znít zvuků samozřejmě mnohem více díky možnostem vrstvení, arpeggiátorům, pedálům atd. atd. Ale fyzicky (prsty) ovládáme obvykle maximálně dedet tónů. Respektive v praxi obvykle ještě mnohem méně, řekněme od jednoho po šest tónů.
Současné ovladače
V současné chvíli již máme k dispozici několik různých ovladačů MPE, mezi kterými si můžeme vybrat. Jedny z asi nejznámnějších ovladačů jsou ty od značky ROLI. Ta nabízí jak ovladače v podobě „klasické klaviatury“, ve smyslu klasického rozložení kláves, tak v podobě dotekových padů. V současné chvíli jsou k dispozici matrice s rozměty 5 x 5 padů, tedy rozsahem 25 tónů. Systém ROLI Blocks umožňuje sdružovat vícero těchto ovladačů MPE do jednoho funkčního systému.
Dalším „klávesovým“ ovladačem je chystaný K-Board Pro 4 firmy Keith McMillen Instruments. Již nyní nabízí tato firma ovladače K-Board a QuNexus, které jsou kompatibilní s MPE. Mají ale menší klávesy a nenabízejí tak vysokou úroveň expresivity jako chystaný K-Board Pro 4.
Zajímavou klávesovou alternativou je porjekt TouchKeys, který nabízí jakésy „nálepky“ na vaši současnou klaviaturu, které zajistí plnou kompatibilitu s MPE. Pořídit lze buď samotné „nálepky“ a ty si pak na vlastní MIDI klaviaturu nalepit (je třeba dávat pozor na to, že jednotlivé mají různé rozměry kláves, proto jsou „nálepky“ určeny pro konkrétní zařízení),nebo je možné objednat již hotový ovladač, což jsou de facto ovladače Novation Impulse a Doepfer LMK2+ s již nalepenými TouchKeys.
Pomyslným mostem mezi „klávesovými“ ovladači a padovými ovladači je Haken Audio Continuum Fingerboard. Řezení tónů je na něm lineární stejně jako na klaviaturách. Ale “ „erné klávesy“ jsou protažené až úplně dolů, takže se vlastně jedná o kompletní pásky: bílá-černá-bílá-černá-bílá-bílá-černá... Nutno říci, že Continuum není pouze ovladačem, ale kompletním nástrojem. Obsahuje totiž i tónový generátor.
Mezi již kompletně „padové“ ovladače, které mají plochy namísto kláves, pak patří především LinnStrument ze stáje Roger Linn Design. Rozložení ploch kopíruje hmatník kytary, respektive 8strunné basy. To má oproti „klávesovým“ variantám své výhody i nevýhody.
Eigenlabs Eigenharp jsou ovladače různých velikostí, které namísto padů nabízejí něco jako klapky dechových nástrojů. Ostatně Eigenharp také mají i dechový ovladač.
V podstatě softwarovou kopií LinnStrument je (s určitými omezeními) aplikace GeoShred pro zařízení s iOS, za kterou stojí Wizdom Music a Jordan Rudess. Tato aplikace pro iOS je opět nejen ovladačem MPE, ale obsahuje také i zvuky.
Zvuk
Kromě ovladače samozřejmě potřebujeme také nějaký zvukový zdroj, který bude velmi expresivní hudbu přehrávat. Na přehrávač lze s trochou MIDI programování proměnit v podstatě jakýkoliv multitimbrální nástroj (a to i hardwarový). Jednoduše stačí do všech MIDI kanálů načíst tentýž zvuk s kompletně stejným nastavením. Díky rotaci kanálů se řídicí ovladač MPE již postará o ostatní. Existují ale i hardwarové nástroje, které MPE přímo podporují, jako například Axoloti Deckard’s Dream, Expert Sleepers FH-1, MOD Duo, Modal Electronics, Polyend Poly a další.
Jak jsem již zmínil, některé ovladače - především Haken Audio Continuum Fingerboard nebo aplikace GeoShred pro iOS - již v sobě obsahují tónový generátor. Ten je ale obsažen i v některých zařízeních firmy ROLI, konkrétně ROLI Seaboard Grand Stage. U ostatních ovladačů ROLI je zvuk řešen pomocí dodávaného softwaru.
A kromě softwaru od ROLI podporuje MPE i řada dalších softwarových nástrojů, jako je například NI Reaktor, Max, FXpansion Strobe2, Madrona Labs, Softube Modular, UVI Falcon, z iOS aplikací pak třeba Moog Model 15 a AniMoog. Z řad DAW dnes MPE podporují například Cubase, Logic, Reaper, Sonar, Bitwig, ale i GarageBand (a to i na iOS) a MainStage.
Dá se tedy říci, že už máme docela na výběr, a to jak v oblasti hardwarových ovladačů, tak v oblasti zvukových generátorů. A po čtyřiceti letech, kdy jsme tóny převážně jen spouštěli, se můžeme vrátit k výrazové hudbě.
Praxe
Jak hra na takový MPE ovladač v praxi vypadá? Naprvní pohled velmi intuitivně. Jednoduše stiskneme „klávesu“ (nebo proužek na Continuu nebo plochu na LinnStrumentu) a pak pohybem prstu zleva doprava vysíláme MIDI data ohýbání tónu (pitch bsend), tedy naprosto přirozeně tvoříme vibráto. Nebo můžeme větším pohybem zleva doprava úplně přirozeně sklouznout (slide) na jiný tón. Zároveň při stisknuté „klávese“ můžeme přitlačit a tím řídit další parametr (to není nic nového, již dávno se v MIDI počítalo s aftertouchem, a to dokonce na úrovni jednotlivých tónů, tzv. Poly Pressure; nicméně využíván byl jen velmi zřídka a obvykle se využíval aftertouch společný pro celý zvuk, tedy kanál, tzv. channel aftertouch). Dále můžeme prstem po „klávese“ posouvat od sebe a k sobě, čímž řídíme další parametr. Jedním stiskem klávesy tedy řídíme až tři parametry (osy X, Y, Z) najednou, pro každý jeden tón individuálně.
Moderní ovladače MPE se tak pyšní tzv. 5D touchem (pětidimenzionálním dotekem). Kromě tří výše uvedených se k nim přidává ještě rychlost stisku „klávesy“ (z MIDI známé jako Note On Velocity) a nakonec i rychlost uvolnění klávesy (Note Off Velocity nebe Release).
Na závěr nutno říct, že to působí opravdu velmi impozantně, a jeden hráč může zahrát skutečně velmi expresivní hudební kusy. Klávesáci tak již konečně nejsou omezeni jen na zapnuto/vypnuto, ale mohou hrát skutečně expresivně s vibratem a změnou hlasitosti a dalších parametrů zvuku i v okamžiku, kdy zvuk už zní.
Závěr
Pravidelní čtenáři si možná již všimli, že mám rád větší celky a seriály. A tak pevně věřím, že vám v příštích číslech Muzikusu (ačkoliv je možné, že ne úplně pravidelně) nabídnu testy některých z výše uvedených ovladačů MPE. Už nyní se chci zavázat k tomu, že vám nabídnu svůj test ovladačů ROLI (doufám, že jak Seabord, tak Blocks), ale také LinnStrument a GeoShred. Spadeno mám i na K-Board Pro 4, ale nejdříve musíme počkat, až bude vůbec dokončen a vydán.
Mezitím se třeba podívejte na nějaká videa se zmíněnými ovladači na YouTube
