MIDI signály, SoundFonty, Timidity, Midi-ox (home)

Máme hotové manuály i pedál po mechanické stránce, máme také perfektní kontakty a matice spínačů kláves a rejstříků, vše zapojené do MOPů-56 a MOPy-56 k sobě navzájem, jak to ale bude vydávat zvuky? Nijak. Vy používáte Vaše varhany pouze na generování MIDI signálů, které potom nějaký další nástroj „přeloží“ na zvuky. Takový MIDI signál toho moc neumí. Základní MIDI povel je Note On a Note Off - tedy „klapka "iks" stisknutá“, „klapka "iks" puštěná“. MIDI signálů je samozřejmě daleko víc, ale vy budete používat pouze tyto. Znamená to tedy, že kromě Vašich varhan budete ve finále ještě potřebovat generátor zvuků, který právě stisknuté klapce přiřadí zvuk podle toho, jaký rejstřík (rejstříky) je/jsou právě zapnuté a pustí tento zvuk do reproduktorů dokud nedostane signál, že klapka už nehraje (Note Off). Nejlepším takovým generátorem zvuku je počítač, i když, pokud se vzdáte požitku z věrně napodobeného principálu, vzdáte-li se možnosti hrát na více restříků na jednom manuálu zároveň, jako generátor může posloužit libovolná samohrajka, která má funkci mixéru. A to umí opět i levná Casia. Existují také speciální expandery se samplovanými varhanními zvuky, ale to už se opět pohybujeme v astronomických částkách (doplnění z r. 2004: a navíc tyto komerční moduly jsou tak vycizelované, že jejich zvuk je vždy příliš sterilní - tak "dokonale" žádné varhany nikdy nezní, drobné intonační a amplitudové "nedostatky" živých varhan jsou pryč!)

Vybavení počítače
Nemusíte mít ani nijak zvlášť výkonné PC, stačí to, které doma běžně používáte na psaní nebo na internet (nějaké to Pentium). Musí mít ale zvukovou kartu. Ta nemusí být nijak výkonná, stačí úplně ta, která je integrovaná na základní desce. Důležité potom ale budou reproduktory. Z takových těch malých stolních žádný pořádný zvuk nedostanete. Buďto si tedy vyrobíte kabel a výstup z počítače zapojíte do Vaší HIFI věže (to je asi nejlevnější), nebo - pokud to využijete i jinak, třebas na poslech cédéček nebo na DVD filmy - a pokud to podporuje Vaše zvukovka, kupte si za pár tisíc nějakou soustavu 5.1 (pět satelitů se subwooferem), to už bude panečku jako v kostele. Ještě jednou se můžeme podívat na schéma zapojení varhan do počítače. Výhoda počítače je v tom, že získáte skutečně kostelní zvuk. Jednak zvuková karta často umí simulovat různé dozvuky  čili si připadáte jako v opravdovém kostele nebo i katedrále a jednak existuje několik tzv. SoundFontů (tedy sbírek zvuků), které docela věrně napodobují zvuk píšťalových varhan. Váš počítač musí mít vstup pro Joystick, což je patnáctidírkový konektor někde vzadu na bedně. Do tohoto konektoru zasunete MIDI kabel, který vede od posledního MOPu-56 v řadě (nebo do T-organu od BERIO midi). Pozor na MIDI kabely. Mívají různé vnitřní zapojení, takže některé nemusí sedět k Vašemu počítači (bohužel). Já jsem například nerozchodil MIDI kabel od firmy Hama. Ne, že by byl špatný, ale má výstupy zapojené prostě jinak. Máte-li dražší zvukovou kartu (např. SoundBlaster Audigy) máte možná i výstup přímo z počítače v podobě pětikolíku. Pak vůbec nemusíte MIDI kabel řešit. Stačí správně napájet stíněnou dvojlinku na dva pětikolíky samce a máte vystaráno (stejnými kabely se propojují i MOPy-56 spolu navzájem). Schéma je popsáno na stránkách firmy CHD elektroservis.

Programové vybavení
Stačí Vám to programové vybavení, které se dodává se zvukovou kartou. Tam je ovladač pro zvukovou kartu, bývá tam i nějaký softvérový „mixér“ (Avance Studio KaraOK, EAX nebo jiný systém), který generuje dozvuky, abyste měli pocit opravdového kostela. Pokud byste rezignovali na rejstříkové sklopky, existuje několik programů, kde můžete rejstříky cvakat myší přímo na obrazovce. Pro Linux existuje od japonského nadšence tzv. Vitrual Pipe Organ (VPO), který prý dnes už má i verzi pro Windows. Ve Windows jinak můžete použít třebas i český freeware program Raster MIDI keyboard. Tam můžete mít až tři nezávislé sekce (dva manuály + pedál) a na každém mohou znít zároveň až čtyři rejstříky. Jen musíte rejstříky zadávat ne jmény, ale pořadovými čísly příslušného rejstříku v Soundfontu.  Jakou cestou jsem se tedy dal já? Rejstříkové sklopky máte tak jako v reálu přímo na hracím stole. Používám pouze freeware. Ideální kombinací, kterou jsem našel, vyzkoušel a doporučuji je Trojice (Trinitas) programů Timidity, MIDI-OX a MIDI-Yoke. Vše je zdarma ke stažení.

SoundFonty
Zřejmě existuje celá řada komerčních a drahých, ale je zde i několik tzv. freewarových, tedy volně stažitelných a zadarmo. Nejznámější - a docela povedený - je Jeux. Já jsem jej ještě vylepšil - některé zvuky se mi zdály příliš umělé a mělo to i vady, např. nedobře „zaloopované“ některé jazyky. Hlavně jsem doplnil nový Salicionál 8, další smykavé rejstříky jsem "naintonoval" trochu jinak, některé jazyky jsem "přibarvil" a předělal některé principálové rejstříky tak, jak se mi zdálo, že to zní přirozeněji. Principály jsou ale obecně řečeno trochu slabinou tohoto SoundFontu, nezní úplně nejlíp. Ale i tak je v tom velký kus práce toho, kdo tuto sbírku vyrobil a Pán Bůh zaplať za to. Také jsem zvuky jinak uspořádal, takže u sebe jsou vždy rejstříky určitého sboru (principály, kryty, flétny, smyky, jazyky, ostatní). Takže zde si můžete stáhnout i mnou upravenou verzi. V dalším povídání počítám s tím, že používáte právě tento mnou upravený SoundFont. (A ještě jednou totéž zazipované.) Řeknete si ale, že SoundFonty umí zpracovávat pouze drahé zvukové karty SoundBlaster. No, vy totiž vůbec nevyužijete podpory, kterou zvuková karta pro SoundFont má. Existuje software, který umí vzít SoundFont, vybrat z něj zvuk, který právě hrajete (dle aktuálního MIDI příkazu) a na zvukovou kartu už pošle přímo zpracovaný zvuk, který ona pouze přehraje, takže to její systetizérové schopnosti vůbec nevyužije.

Timidity
Tento zázrak se jmenuje Timidity, je to freeware, takže opět je zadarmo ke stažení. A zde je verze i s nastaveními, které používám. Stačí tento archiv rozbalit do libovolného adresáře na disku, do téhož adresáře přidat shora uvedený SoundFont a je to připraveno k použití. Soubor a.txt je moje konfigurace Timidity, tam můžete nastavit, na kterých kanálech bude program přijímat MIDI signály. (Za pomoc s tímto programem vděčím tomu japonci, který vynalezl VPO. Díky do Japonska.)  Timidity mám nastavené na příjem z portů „MIDI-Yoke č. 1-4“ (o MIDI-Yoke bude řeč později). Timidity je rozpoznává pod čísly 1-4, a to jsou právě čísla, která naleznete v souboru a.txt. Takže s tím nemusíte nic dělat, stačí tento program prostě spustit pomocí t.bat (nebo vlastně Copy of t.bat) a on bude mít své okno na obrazovce a naoko nebude dělat nic. Ve skutečnosti bude plnit Vaše přání a generovat Vám trompety, principály, kvintadeny a vůbec všechno, co si budete přát.

MIDI-OX - Preludium
Dalším freewarem, který využijete je dvojice programů MIDI Yoke a MIDI-OX. MIDI-OX je úžasně chytrý program. Na Vámi zvoleném vstupu zachytí přicházející MIDI signály (z Vašeho Joystickového vstupu, potažmo z Vašich varhan) a vy můžete říct, co s nimi má udělat. Využije se to pro rejstříkování. Uvedu příklad svého nastavení.
První manuál (resp. MOP-56 připojený ke klaviratuře 1. manuálu) vysílá na 1. MIDI kanálu. Druhý manuál na 2. MIDI kanálu, pedál na 3. MIDI kanálu a rejstříková táhla vysílají na kanálu č. 10. Ale můžete si nastavit kanály podle vlastní libosti. Všechny signály z těchto kanálů jdou společně (sériové zapojení MOPů-56) do jediného vstupu počítače. Ten se dá v MIDI-OX lehce identifikovat, jmenuje se podobně jako Vaše zvuková karta nebo, pokud používáte Joystickového vstupu integrované karty, najdete ho pod jménem MPU-401. To je teda pro Vás ten nejdůležitější port, na něm počítač zachytává MIDI signály, které mu vysíláte z varhan. Proto ho v MIDI-OX vyberete jako vstupní (Input Port). Dialog pro výběr portů vyskočí, když v ikonové liště klepnete na ikonku černého pětikolíku. Jeden MIDI kanál ale může v jednom časovém okamžiku "hrát" ale jen jednu barvu zvuku - tedy jeden rejstřík. Jak teda uděláme to, aby mohlo hrát dohromady třebas 5 nebo 15 rejstříků. Zde využijeme služeb virtuálních MIDI vstupů-výstupů, totiž MIDI-Yoke.

MIDI-Yoke - Intermezzo
MIDI-Yoke se instaluje jako hardware. K instalaci tedy použijte nikoliv "Přidat nebo ubrat programy" ale "Přidat nebo odebrat hardware". Po instalaci se na vašem počítači objeví 8 nových MIDI portů (či konektorů). Jsou tam pod názvy MIDI-Yoke 1-8. Pomocí nich si programy mohou navzájem předávat MIDI signály. My to využijeme tak, že pomocí MIDI-Yoke přeneseme signály ze vstupního portu (MPU-401) do Timidity. Ovšem ne jen tak, ale poněkud upravené.

Každý z MIDI-Yoke portů má samozřejmě jako každý MIDI port 16 kanálů (z toho 15 pro hudbu, protože kanál č. 10 je vyhrazeno pro bicí). Takže získáváte neuvěřitelných 15x8 MIDI kanálů pro tóny, každý z těchto kanálů může hrát jako jeden rejstřík. V tom spočívá můj fígl. Tolik rejstříků ani snad nepotřebujete. Timidity, které bude generovat vaše zvuky, zvládne najednou pouze 4 vstupní zařízení, takže 4x15 MIDI kanálů, to je ale pořád 60 rejstříků, což je víc než dost nebo právě tolik, kolik jich můžete pomocí jednoho MOPu-56 a dalších třech footswitchů z ostatních MOPů-56 vytvořit. Vzácná shoda. Teď tedy bude stačit přikázat programu MIDI-OX, aby vzal vstup na kanálu č. 1 (to je můj 1. manuál) a rozmnožilo ho na všech 15 MIDI kanálů portu MIDI-Yoke 1, který si potom převezme Timidity a zpracuje ho. Já, protože jsem megaloman a nestačí mi 15 rejstříků na jednom manuálu, přinutím MIDI-OX, aby signál rozmnožilo také na 5 kanálů portu MIDI-Yoke 4, takže mám celkem 20 rejstříků pro 1. manuál. Podobně MIDI-OX přinutíme, aby signály z 2. kanálu vstupního portu (můj 2. manuál) rozmnožilo na všech 15 kanálů portu MIDI-Yoke 2 (pro megalomany: a také na dalších 5 kanálů portu MIDI-Yoke 4). Podobně to uděláme s pedálem, ale tam budeme rozmnožovat na MIDI-Yoke 3. Tím máme na výstupu z MIDI-OX využity 4 porty MIDI-YOKE, každý s 15 kanály, takže celkově z MIDI-OX odchází 60 rejstříků. Zde je malé schéma „propojení“ programů v počítači.
 

MIDI-OX - Postludium
Teď ale my nechceme, aby stále hrálo všech 20 rejstříků manuálu dohromady. Co teď? Zde je druhá část mé finty. Rejstříková táhla. My můžeme přikázat MIDI-OX, aby vzalo informaci ze vstupního kanálu č. 10 (můj kanál pro rejstříková táhla), přeměnilo MIDI signál Note On, který se tam vysílá na jinou MIDI informaci, totiž na číslo zvuku v Soundfontu, který má na tom kterém kanále výstupních portů znít. Když zapnu rejstřík, on vyšle třeba notu c1, MIDI-OX ale ví, že nota c1 na kanálu č. 10 znamená toto: na výstupu portu MIDI-Yoke 1 zapni na kanále č. 3 barvu zvuku č. 31, což v daném SoundFontu je Kvintadena 8. Úžasné, od té chvíle slyším prostřednictvím Timidity (které z MIDI-OX nenápadně přebírá výstupní signály) Kvintadenu. A jak ji vypnu? Třetí část mé geniální lsti. Vypnu-li rejstřík, vyšlu tím signál  „Note c1 Off“. MIDI-OX ale ví, že to znamená tohle: na výstupu portu MIDI-Yoke 1 zapni na kanále č. 3 barvu zvuku č. 1 - a to je, světe div se, v mnou upraveném Soundfontu prostě ticho, silentium. Takže daný kanál od té chvíle hraje ticho - tedy jinými slovy nehraje vůbec nic. Pro názornost ještě malé schéma toho, co dělá MIDI-OX. Teď jsem Vám už prozradil všecko, takže chytří už ví, co dělat, a ostatní ještě trochu popostrčím. Jak se toto všechno tomu MIDI-OXu přikáže?

MIDI-OX - Coda
Řekněme, že bychom chtěli mít 45 rejstříků, pro každý manuál i pedál 15. Pro jednoduchost. Máme nainstalovaný MIDI-Yoke, máme nainstalovaný MIDI-OX, máme Timidity, co teď? Je třeba konfigurovat MIDI-OX. Ikonka černého pětikolíku otevře konfiguraci vstupních a výstupních zařízení. Koukáme do levého horního políčka. Já, protože mám SoundBlaster, mám vstupní MIDI zařízení pojmenováno SB Audigy MIDI port II. To je ten port, kam mám zapojený MIDI kabel od varhan. Na vašem počítači bude zřejmě nějaký jiný název, ale bude v tabulce uveden. Pokud užíváte integrovaného vstupu pro Joystick pak se tento port jmenuje MPU-401.  Tento port vyberu jako vstupní zařízení kliknutím myši. Teď kouknu do levého dolního políčka. Tam bude pod sebou kromě jiného dalších 8 MIDI zařízení, totiž MIDI-Yoků. Kliknutím myši vyberu jako výstupní zařízení MIDI-Yoke 1 až 3.

Teď ovšem musíte přidat tzv. filtrovací mapy. Ty jsem předpřipravil, takže pokud si uděláte konfiguraci stejnou jako mám já, stáhněte si toto, rozbalte a 4 soubory uložte do adresáře, kam se Vám nainstaloval MIDI-OX.  Teď musíte říct MIDI-OXu, aby se na ten adresář podíval. Nastavte tuto cestu v MIDI-OX menu: OPTIONS --> FOLDERS --> Map Folder. Jinak Vám to nebude chodit. Potom se musíte vrátit do dialogu MIDI devices (černý pětikolík) a provést tam ještě tuto úpravu: ve spodním pravém okně vidíte naše filtrovací mapy, které jste si stáhli. Mají podivná jména, ale jsou snad jasná: ch1ToAllDumpch2and3, ch2ToAllDumpch1and3, ch3ToAllDumpch1and3. Každou mapu přetáhněte ze spodního pravého okna do pravého horního okna a to následovně:

A je to. Tyto filtrovací mapy Vám zajistí přesně to, o čem mluví nákres. Co tyto filtry dělají? Kromě toho, že rozdělují vstup z manuálů jednotlivým MIDI-Yokům, zároveň také jednotlivým výstupním kanálům určují barvu - to jest, určují, který kanál bude hrát jaký rejstřík podle toho, kterou sklopku zmáčnete. Zkuste si editovat mnou vytvořený filtr a sami zjistěte, co a jak dělá. Filtr se edituje v MIDI-OX pomocí ikonky dvou not, červené a černé. Pak v tom dialogovém okně dáte LOAD, najdete filtr, který chcete editovat (např. ch1ToAllDumpCh2and3) a naskočí Vám to do editovací tabulky. Vlevo jsou vstupní hodnoty, vpravo výstupní. Tak. Můžete si filtry upravit tak, aby se to hodilo právě pro Vaši konfiguraci panelu rejstříkových sklopek.

Finale
Jak se na to hraje?

Co nás ještě čeká?

Evidentně hlavní úkol, který mne čeká je naučit se hrát na varhany. To je jasné. Ale protože Jeromova relativní frustrace funguje bez výjimky, je třeba přiznat, že i po technické stránce je co zlepšovat.

Řešení shora uvedených problémů:

(Doplnění z r. 2004): Od doby napsání této stránky uplynulo mnoho času. Mnohé se vyřešilo a zjednodušilo. Např. vzniklo několik programů pro emulaci virtuálních varhan, takže timidity, Midi-Ox a MidiYoke už nejsou tak zásadními veličinami. Velmi zdařilý program je např. jOrgan. Ale je i mnoho dalších, viz www.midiorgan.com. Dokonce i v Čechách už p. ing. Kučera vymyslel program MidiOrg, který je také vynikajícím manipulátorem midi příkazů.

Já osobně jsem ale řešení, která v poslední fázi většinou končí na SoundFontech, úplně opustil a zakotvil jsem v jiném programu jménem Hauptwerk. Je odpovědí na prakticky všechny otázky, které se SoundFonty prostě nešly uspokojivě vyřešit. Tento software umožňuje použití různých nasamplovaných virtuálních varhan. Takže si můžete každý den zvolit jiný nástroj, na nějž budete hrát. Pro baroko barokní, pro romantiku romantický atp. Sám jsem již několik takových virtuálních varhan vytvořil a jsou k dispozici. Protože Hauptwerk používá dlouhých samplů pro každou píšťalu, je zvuková věrnost naprosto nedostižná. A to myslím naprosto vážně. Otázka starých ladění je v Hauptwerku také vyřešena. Ovšem nároky na hardware jsou také přiměřené - pořiďte si rychlý procesor a zhruba 3 GB RAM. Pak budete opravdu spokojeni. Protože ale tato problematika je dost obsáhlá, existují pro ni jiné www stránky. Další informace naleznete na www.sonusparadisi.cz.