Hrajeme si s MIDI – hardwarové zvukové moduly

V poslední době jsem celkem dost času věnoval zvukovým modulům MIDI. Možná jste zaznamenali příspěvek o MiSTer MT32-pi nebo kartě MIDIORI pro SHARP X68000, ale to je jen špička ledovce. MIDI je zkratka z Musical Instrument Digital Interface a jedná se o komunikační rozhraní a protokol pro propojování hudebních nástrojů, počítačů a dalších zařízení. Zjednodušeně by se dalo říct, že nějaké zařízení, třeba počítač nebo klaviatura pošle přes MIDI informaci o nástroji a notách (výška, hlasitost, dynamika, tempo, vibrato, panning, …) a zvukový modul přehraje příslušný zvuk. MIDI zvukové moduly byly konstruovány pro profesionální hudebníky, ale v začátcích počítačů neexistovaly rozumné zvukové karty a tak někoho napadlo umožnit profesionální hudební výstup (převážně z her) přes MIDI do zvukových modulů. Tím dostaly hry nevídaný zvukový rozměr. Toto řešení bylo jen pro majetnější, ale i přesto se poměrně hodně rozšířilo a podporu MIDI najdete ve skoro všech PC titulech od Sierra nebo Lucas Arts, ale i v oblíbených hrách, jako je DOOM nebo Duke Nukem a spoustě dalších. A nejen na PC, podpora MIDI je poměrně rozšířená i SHARP X68000, NEC PC-98, Amize a samozřejmě Atari ST, kde je MIDI zabudováno standardně. Dnes bych rád napsal pár slov ke zvukovým modulům a příště trochu víc o jejich připojení k počítačům, jejich moderních náhradách a softwaru.

MIDI rozhraní fyzicky představuje kabel s 5-kolíkovým kulatým DIN konektorem na obou stranách. Z prostorových důvodů se někdy používá miniDIN, nějkdy D-Sub (Canon) a někdy dokonce i jen 3,5” jack. Nově pak samozřejmě USB, ale o tom se tady bavit nebudeme. Elektricky je MIDI vstup i výstup 5V sériová linka, přičemž výstup ovládá na druhém zařízení LED optoizolátoru na vstupu, opačný směr je analogický. Tím dochází ke galvanickému oddělení. MIDI zařízení mají obvykle 3 konektory: MIDI IN je vstup do zařízení, MIDI OUT je výstup ze zařízení a MIDI THRU je výstup na který je automaticky posílaný vstup MIDI IN.

Komunikační protokol je obdobný jako RS232C, jeden start a stop bit, žádná parita, 8 datových bitů a trochu atypická rychlost 31250 baud. Nebudu se moc rozepisovat, kdo chce, tak na netu je spousta informací a není to žádná raketová věda, 2 dráty a frčíte .

Co se vlastních zvukových modulů týká, je jich spousta a dá se za ně utratit spoustu peněz. I tady najdete spoustu článků na internetu, já bych doporučil určitě k přečtení tento článek https://www.retrobee.net/blog/midi-module-buying-guide-for-retro-gaming a ke zkouknutí toto video https://www.philscomputerlab.com/ultimate-roland-mt-32-tutorial.html. Na Youtube i jinde najdete i spoustu dalšího. Bohužel hodně článků opomíjí jiné než PC hráče, proto je potřeba brát některé nákupní rady s rezervou a zjistit si více o vaší oblíbené platformě.

V podstatě všechno začalo zvukovým modulem Roland MT-32 (Multi-Timbre Sound Module). Podporuje ho hodně her, rozhodně skoro všechny Sierra hry a notoricky profláklý je Monkey Island od Lucas Arts. Nepodporuje ještě standard General MIDI a syntéza zvuku je dělaná přes lineární aritmetiku. Zajímavostí MT-32 je displej, na který některé hry posílají krátké zprávy.

Roland MT-32 existuje ve dvou verzích, které se označují jako stará a nová. Od sebe je poznáte jednoduše tak, že nová verze má navíc konektor pro sluchátka (PHONES). Stará verze má také pomalejší procesor a firmware 1.xx, zatímco nová 2.xx. Firmware není problém updatovat, je v obyčejné EPROM, ale firmware 2.xx do staré verze MT-32 nedáte, stejně jako 1.xx do nové. Poslední jsou tuším 1.07 a 2.06.

Nová verze MT-32 má nižší šum a umí přemapovat kanály 2-9 na 1-8, pokud chcete přehrávat General MIDI. Nástroje zní jinak než na General MIDI, ale alespoň něco slyšíte, což u staré verze MT-32 v případě kanálu 1 prostě nejde a “slyšíte” jen ticho.

Potud to zní, jako že je rozhodně lepší novější verze MT-32, ale není tomu tak vždy. Autoři některých her počítali s tím, jak zní MT-32 starší verze a přizpůsobili tomu některé zvukové efekty. Ty pak na novější verzi zní trochu jinak a obvykle hůře. Těchto specialit není mnoho, ale pokud jste perfekcionista, MUSÍTE mít prostě obě verze .

Zajímavou variantou nové verze MT-32 je Roland MT-100. Jedná se vlastně o kombinaci sequenceru (obdoba záznamníku) PR-100 s modulem MT-32. Záznamové zařízení je nechvalně proslulý, ale můj oblíbený, Quick Disk. Můžete tak snadno přehrávat oblíbenou hudbu z her i bez počítače. MT-100 navíc často koupíte levněji než MT-32.

Přímo pro hráče byl určený Roland CM-32L nebo CM-64. Jedná se opět o novou verzi MT-32 doplněnou o 32 zvuků speciálně pro hry, ale tentokrát ve verzi bez displeje a tlačítek, jen s ovladačem hlasitosti a vypínačem. Skříň je bílá plastová a po letech obvykle nechutně zažloutlá.

Roland CM-64 v sobě obsahuje zmiňovaný modul CM-32L a navíc i modul CM-32P, což je PCM modul, který lze ještě rozšiřovat paměťovými kartami. CM-32P asi nepodporuje žádná PC hra, ale pro SHARP X68000 jsou hry, které ho podporují i s některými rozšiřujícími paměťovými kartami.

A pomalu se přesouváme do světa General MIDI (GM). Je to definovaný standard se 128 nástroji, které mají své pevné místo. Například nástroj 1 je vždy velký akustický klavír. Ne, že by vždy zněl stejně, každý výrobce a každý zvukový modul ho má malinko jiný, ale je to klavír. 128 nástrojů však není mnoho, tak si každý výrobce přišel se svými rozšířením. Roland si vymyslel General Sound (GS), Yamaha XG a další. A zase jsme u toho, nejvíc záleží na tom, pro jaký zvukový modul autor hru tvořil. Asi největší klasika světa GS (Sound Canvas) je Roland SC-55. Na něm vznikal DOOM.

Jedná se o pěknou a poměrně malou krabičku s perfektním zvukem. Bohužel zpětná kompatibilita s lineární aritmetikou MT-32 není žádná sláva. SC-55 sice má režim MT-32, ale simuluje ho na GS nástrojích, které jen prohodí a ani zdaleka to není ono. Na DOOM je ovšem naprosto perfektní. A na spoustu dalších her podporujících GM nebo GS (Sound Canvas).

K SC-55 existuje přehrávač Roland Sound Brush SB-55, který k SC-55 perfektně ladí. Nepoužívá už Quick Disk, ale progresivnější disketová média . Novější verze SC, která stojí za uvažování je Roland SC-88 Pro.

Je to pomyslný vrchol celé Roland Sound Canvas řady, má rozšířené a vylepšené nástroje, ale někomu může vadit větší velikost díky zabudovanému napájecímu adaptéru. SC-88 Pro má tlačítko pro snadné přepínání map na SC-55 nebo SC-88, ale jsou to mapy, zvuky jsou zase malinko jiné. Každý si musí vybrat, co mu zní líp, já na DOOM sáhnu pro SC-55.

I Sound Canvas řada měla své modely pro počítačové hráče. Roland CM-300 je plastovou bezdisplejovou a beztlačítkovou variantou SC-55. Roland CM-500 je zajímavou kombinací SC-55 a CM-32LN (rozšířená varianta CM-32L s pár zvuky navíc, které podporují některé hry na SHARP X68000 nebo NEC PC-9801). V jedné bedýnce tak máte jak LA, tak GS (GM) zvukový modul a režimy můžete  přepínat otočným přepínačem na zadní straně.

Konkurencí Roland Sound Canvas modulů je YAMAHA a její MU zvukové moduly. Klasika je YAMAHA MU80, který přišel se standardem XG nebo jeho upgradovaná verze MU100.

Na, již několikrát zmiňovaný, DOOM je třeba YAMAHA perfektní. YAMAHA dělala i nějaké zajímavé přenosné zvukové moduly s bateriovým napájením, které u Rolandu nenajdete.

Spíše než k počítačovým hrám se ale hodí na nějaké to muzicírování na cestách. YAMAHA QY100 má navíc i malinkou klaviaturu, záznamník, editor, umí paměťovou kartu, takže pro hudebníky na cestách asi super věc. Nepříliš muzikální našinec ji ale až tak neocení.

Vrchol řady MU od YAMAHA je MU2000EX, která má super zvuk, USB, umí paměťové karty a pokud by vám to nestačilo, můžete ji rozšířit až 3 PLG moduly s profi zvukem. Ovšem ty jsou i dnes poměrně vyhledávané a tak se vám nákup pěkně prodraží.

Roland zase svůj poslední a jen lehce přes 10 let starý zvukový modul vybavil spíše na cesty, má napájení z USB nebo baterií a pro retro nadšence i nesmysly, jako třeba MP3 .

To už je ale až moc moderní modul, pro mně jsou spíš ty starší, MT-32 je jasný vítěz. A vlastně jsem zapomněl na ten absolutně nejstarší . YAMAHA FB-01 je FM zvukový modul, který o rok předchází Roland MT-32. Zvukově je výrazně slabší, vlastně ani moc nesimuluje nástroje, jako dělá zajímavé zvuky díky použitému FM čipu YM-2164. Stejný čip obsahuje i IBM Music Feature Card. Přesto, že zvuk není nic extra, najdete jeho podporu v celé řadě prvních Sierra her.

Je toho ještě mnohem víc, ale nechtěl jsem zabíhat do detailů, i tak je tento příspěvek celkem dlouhý. Pokud vás téma zaujalo, doporučuji projít dva odkazy, které jsem zmínil kousek za úvodem a na YouTube najdete spoustu zvukových videí. Proto také není v článku žádný zvuk, byť by se sem hodil, nechtěl jsem tahat dříví do lesa.