# &MIDI;

## Überblick

Die &MIDI;-Unterstützung in &arts; hat verschiedene Aufgaben. Erstens ermöglicht sie die Kommunikation von verschiedenen Programmteilen, die &MIDI;-Ereignisse erzeugen oder verarbeiten. Wenn Sie z.B. über einen Sequenzer und einen Sampler verfügen, die beide &arts; unterstützen, kann &arts; &MIDI;-Ereignisse vom Sequenzer zum Sampler senden.

Auf der anderen Seite kann &arts; für ein Programm die Interaktion mit Geräten übernehmen. Wenn ein Programm (z.B. ein Sampler) &arts; unterstützt, kann es genau so gut &MIDI;-Ereignisse von einem externen &MIDI;-Keyboard empfangen.

Schließlich ist &arts; ein hervorragender modularer Synthesizer. Er ist genau dafür entworfen worden. Sie können mit artsbuilder aus den kleinen Modulen Instrumente zusammenstellen und diese Instrumente dann für Kompositionen oder zum Abspielen von Musik verwenden. Synthese heißt nicht notwendigerweise reine Synthese, es gibt Module, die Sie zum Abspielen von Samples verwenden können. Also kann &arts; ein Sampler, ein Synthesizer und mehr sein; &arts; ist vollständig modular, also leicht zum Erweitern und Experimentieren geeignet, mächtig und flexibel.

## Der &MIDI;-Manager

Die zentrale Komponente für Midi-Ereignisse innerhalb von &arts; ist der Midi-Manager. Er kontrolliert, welche Anwendungen verbunden sind und wie Midi-Ereignisse zwischen ihnen übertragen und verarbeitet werden sollen. Der Midi-Manager wird durch artscontrol gesteuert. Wählen Sie dazu Ansicht Midi-Manager im Menü.

Auf der linken Seite sehen Sieh Midi-Eingänge. Hier werden alle Geräte aufgelistet, die &MIDI;-Ereignisse produzieren. Das können externe &MIDI;-Kanäle sein, die mit einem externen Keyboard verbunden sind, ein Sequenzer, der ein Musikstück abspielt, oder eine andere &MIDI;-Quelle. Auf der rechten Seite sehen Sie &MIDI;-Ausgänge. Alle Geräte oder Programme, die &MIDI;-Ereignisse verarbeiten, sind hier aufgelistet. Das können simulierte Sampler (als Programme) oder externe &MIDI;-Kanäle, an denen ein Hardware-Sampler angeschlossen ist, sein. Neue Programme, wie z.B. Sequenzer, registrieren sich bei dem Midi-Manager, daher kann sich der Listeninhalt von Zeit zu Zeit ändern.

Sie können Ein- und Ausgänge verbinden, indem Sie den gewünschten Eingang auf der linken und den Ausgang auf der rechten Seite markieren und auf Verbinden klicken. Eine Trennung erreichen Sie mit dem Knopf Trennen. Die bestehenden Verbindungen werden durch günne Linien zwischen den Listen angezeigt. Sie können einen Midi-Eingang mit mehreren Midi-Ausgängen verbinden und umgekehrt.

Programme (wie der Sequenzer Brahms) fügen sich beim Start selbstständig zur entsprechenden Liste hinzu und entfernen sich beim Beenden selbstständig. Sie können aber auch von Hand Einträge hinzufügen, indem Sie im Menü Hinzufügen wählen.

System-Midi-Kanal (OSS)

  Dadurch wird ein neues &arts;-Objekt erzeugt, das einen externen Midi-Kanal repräsentiert.

  Da externe Midi-Kanäle sowohl senden als auch empfangen können, wird zu beiden Listen ein Eintrag hinzugefügt. Unter &Linux; benötigen Sie entweder einen OSS- (OSS/Free liegt Ihrem &Linux;-Kernel bei) oder einen ALSA-Treiber für Ihre Soundkarte installiert haben. Sie werden nach dem Gerätenamen gefragt. Er lautet normalerweise `/dev/midi` oder `/dev/midi00`.

  Wenn Sie allerdings mehr als ein &MIDI;-Gerät oder einen &MIDI;-Loopback-Treiber installiert haben, ist die Auswahl größer. Informationen über die verfügbaren Midi-Kanäle finden Sie im &kcontrolcenter; unter Information Klänge.

aRts Synthese Midi-Ausgang

  Fügt einen neuen &MIDI;-Ausgang mit einem &arts;-Synthese-Instrument hinzu. Wenn Sie diesen Menüeintrag wählen, erscheint ein Dialog, der Ihnen die Wahl eines Instrumentes ermöglicht. Mit artsbuilder können Sie neue Instrumente erstellen. Alle `.arts`-Dateien, die mit `instrument_` beginnen, werden hier aufgelistet.

## Verwendung von &arts; & Brahms

Zuerst benötigen Sie eine &kde; 2.1-taugliche Version von &brahms;. Sie finden Sie im `kmusic` CVS-Modul. Weitere Informationen zu &brahms; finden Sie auf der aRts-Internetseite im Bereich Download.

Wenn man die Anwendung startet, wird zunächst der &MIDI;-Manager angezeigt. Wenn man Klänge synthetisieren will, fügt man ein &MIDI;-Synthesizerinstrument über Hinzufügen aRts Synthese Midi-Ausgang hinzu.

Man wählt ein Instrument (zum Beispiel organ2). Man verbindet das Instrument über den Knopf Verbinden. Danach kann man mit &brahms; komponieren und die Ausgabe wird durch &arts; synthetisiert.

Man sollte das &artscontrol;-Fenster geöffnet lassen und die Lautstärkeeinstellung kontrollieren (die Qualität wird schlecht, wenn die Lautstärkeanzeige an die obere Grenze stösst). Nun kann man einneues Demolied für &arts; erstellen und es, wenn es fertig ist, unter aRts-project.org veröffentlichen ;-).

## midisend

`midisend` ist ein kleines Programm, das &MIDI;-Ereignisse von der Kommandozeile senden kann. Es registriert sich als &MIDI;-Eingang wie alle anderen Anwendungen. Um es zu verwenden, geben Sie

    % midisend -f /dev/midi00

ein. Damit wird etwa das gleiche erreicht, wie durch das Hinzufügen eines System-Midikanals in artscontrol (nicht ganz, da midisend nur &MIDI;-Ereignisse senden aber nicht empfangen kann). Der Unterschied ist, das midisend auf unterschiedlichen Computern gestartet werden kann (und damit Netzwerktransparenz ermöglicht).

Sie können `midisend` auch Daten von `stdin` senden lassen. Mit dem folgenden Befehl können sie Daten von Anwendungen, die &arts; nicht unterstützen, an &arts; weiterleiten:

    % applicationwhichproducesmidieventsonstdout | midisend -f -

## Instrumente erstellen

&arts; synthetisiert Midi-Klänge auf folgende Weise. Es gibt eine Struktur, die einige Eingabekanäle, aus denen Frequenz und Lautstärke (velocity) und ein Parameter gelesen wird. Der Parameter zeigt an, ob die Taste noch heruntergedrückt ist. Die Struktur soll nun diese eine Note mit dieser Lautstärke und Frequenz erzeugen. Außerdem soll die Struktur auf den Wert des Parameters gedrückt reagieren (dabei bedeutet gedrückt=1 der Benutzer drückt die Taste immer noch herunter und gedrückt=0 die Taste wurde losgelassen).

Eingehende &MIDI;-Ereignisse veranlassen &arts;, neue Strukturen für jede gedrückte Taste zu generieren, ihnen die entsprechenden Parameter mitzugeben und sie wieder zu entfernen, sobald sie nicht mehr benötigt werden.

Eine Struktur wird auf folgende Art erzeugt und verwendet:

- Zum Beginn ist es am einfachsten, ein `template_Instrument.arts` in &arts-builder; zu öffnen.

  Wählen Sie dazu Datei Beispiel öffnen ... im Menü und im Dateidialog wählen Sie template_Instrument. Damit haben Sie eine leere Struktur mit den erforderlichen Parametern erzeugt, die Sie nur noch "ausfüllen" müssen.

- Für den Parameter pressed(gedrückt) benutzen Sie entweder Synth_ENVELOPE_ADSR oder, für eine Schlagzeug wav-Datei, spielen sie einfach ab und ignorieren den Parameter.

- Die Struktur sollte am Ausgang done anzeigen, das Sie nicht mehr benötigt wird. Wenn doneauf 1 gesetzt wird, nimmt &arts; an, das er die Struktur löschen kann. Angenehmerweise stellt das ADSR-Hüllkurven-Modul einen Parameter bereit, der anzeigt, wenn das Modul fertig ist. Sie müssen diesen Ausgang lediglich mit dem done-Ausgang Ihrer Struktur verbinden.

- Sie sollten die Struktur in die Form `instrument_*` wie z.B. `instrument_piano.arts` umbenennen - unter diesem Namen sollten Sie die Struktur unter `$`HOME`/arts/structures` speichern (dort speichert artsbuilder normalerweise Strukturen).

- Schließlich, nachdem die Struktur gespeichert ist, können Sie sie im &MIDI;-Manager von artscontrol verwenden.

- Und Sie müssen natürlich die Struktur so einrichten, das Sie ihre Audiodaten an den linken und rechten Ausgangskanal sendet, so dass sie schließlich durch den Audio-Manager (ein Teil von &artscontrol;) hörbar werden (oder sie mit Effekten weiterverarbeiten).

Um zu lernen, wie Sie selbst ein Instrument erstellen, können Sie ein bereits vorhandenes Instrument analysieren (wählen Sie im Menü Datei Beispiel öffnen).

## gemappte Instrumente

Gemappte Instrumente sind Instrumente, die sich abhängig von der Tonhöhe (pitch), dem Programm, dem Kanal und der Lautstärke (velocity) unterschiedlich verhalten. Sie könnten z.B. einen Klavierklang von 5 Oktaven bilden, indem Sie ein Sample für jede Oktave verwenden (entsprechende Höhenverschiebungen (pitchshifting) vorausgesetzt). Dieser Klang wird besser klingen als ein Sample für alle Oktaven.

Sie können auch eine Schlagzeug-Map bilden, die jeder Taste ein bestimmtes Schlaginstrument zuordnet.

Es ist sehr nützlich, wenn Sie einige unterschiedliche Klänge in ein gemapptes Instrument für verschiedene Programme zusammenfügen. Auf diese Weise können Sie Ihren Sequenzer, externes Keyboard oder andere &MIDI;-Quelle verwenden, um zwischen den Klängen umzuschalten, ohne das Sie &arts; umändern müssen.

Ein gutes Beispiel dafür ist das Instrument `arts_all`. Es fügt alle Instrumente in einer Map zusammen. Auf diese Weise müssen Sie lediglich einmal in &artscontrol; dieses instrument registrieren und schon können Sie ein komplettes Musikstück in einem Sequenzer komponieren, ohne &arts; umzuschalten. Wenn Sie einen anderen Klang benötigen, wechseln Sie einfach im Sequenzer das Programm und &arts; erzeugt einen anderen Klang.

Solche Maps können Sie auf einfache Weise erstellen. Sie müssen lediglich eine Textdatei anlegen, die einige Regeln enthält:

    ON [ Bedingungen ...] DO structure=irgendeine Struktur.arts

Die Bedingungen können eine oder mehrere der folgenden sein:

`pitch (Tonhöhe)`

  Beim pitch handelt es sich um die gespielte Tonhöhe. Diese Bedingung verwenden Sie, wenn Sie den Instrumentenklang abhängig von der Tonhöhe aufteilen wollen. Von den Anfangsbeispielen würde ein Piano, das verschiedene Klänge für verschiedene Oktaven verwendet, mit einer solchen Bedingung erstellt. Sie können eine bestimmte Tonhöhe angeben, wie z.B. pitch=62 oder einen Bereich wie pitch=60-72. Die möglichen Tonhöhen liegen zwischen 0 und 127.

`program (Programm)`

  Das Programm, das auf dem Midi-Kanal aktiv ist, auf dem die Note gesendet wird. Üblicherweise kann man bei einem Sequenzer das Instrument über die Programmeinstellung auswählen. Einzelne Programme oder Bereiche sind erlaubt, also ``program`=3` oder ``program`=3-6` . Die möglichen Programmeinstellungen reichen von 0 bis 127.

`channel (Kanal)`

  Der Kanal, auf dem die Note gesendet wird. Einzelne Kanäle oder Kanalbereiche sind möglich, z.B. ``channel`=0` oder ``channel`=0-8` . Die möglichen Werte liegen zwischen 0 und 15.

`velocity (Lautstärke)`

  Die Lautstärke, die die Note hat. Einzelne Lautstärken (wofür eigentlich) oder Bereiche sind möglich, also ``velocity`=127` oder ``veclocity`=64-127` . Die möglichen Werte liegen zwischen 0 und 127.

Ein komplettes Beispiel für eine Map sieht folgendermaßen aus (das Beispiel stammt aus `instrument_arts_all.arts-map`):

    ON program=0 DO structure=instrument_tri.arts
    ON program=1 DO structure=instrument_organ2.arts
    ON program=2 DO structure=instrument_slide1.arts
    ON program=3 DO structure=instrument_square.arts
    ON program=4 DO structure=instrument_neworgan.arts
    ON program=5 DO structure=instrument_nokind.arts
    ON program=6 DO structure=instrument_full_square.arts
    ON program=7 DO structure=instrument_simple_sin.arts
    ON program=8 DO structure=instrument_simple_square.arts
    ON program=9 DO structure=instrument_simple_tri.arts
    ON program=10 DO structure=instrument_slide.arts
    ON program=11 pitch=60 DO structure=instrument_deepdrum.arts
    ON program=11 pitch=61 DO structure=instrument_chirpdrum.arts

Wie Sie sehen, wird die Struktur abhängig vom Programm ausgewählt, beispielsweise sehen Sie als Programm 11 eine Schlagzeug-Map (mit zwei Einträgen), die eine tiefe Trommel auf C-5 (pitch=60) und eine Snare-Trommel auf C#-5 (pitch=61) spielt.

Um Map-Dateien in &artscontrol; als Instrumente zur Wahl erscheinen zu lassen, müssen Sie nach der Konvention `instrument_irgendetwas.arts-map` benannt werden und sich entweder unter Ihrem Persönlichen Verzeichnis in `$`HOME`/arts/structures` oder im &kde;-Verzeichnis unter `$`KDEDIR`/share/apps/artsbuilder/examples` befinden. Strukturen, die von dieser Map verwendet werden, können mit einem absoluten Pfad oder relativ zur Position der Map-Datei angegeben werden.

Es ist eine gute Ide, die arts_all.map zu erweitern oder vielleicht sogar eine General-&MIDI;-Map für &arts; zu erstellen. Das würde die Verwendung von &arts; vereinfachen. Bitte denken Sie darüber nach, ob Sie nicht interessante Instrumente für zukünftige Versionen von &arts; zur Verfügung stellen können.