Лучшие интерфейсы MIDI-USB для подключения музыкальных инструментов

Что такое формат MIDI?

В истории аудиоустройств, также называемых звуковыми картами, у нас были разные типы устройств:

• Генераторы импульсов: они генерируют волны определенного типа (квадратные, треугольные…) и не могут изменять их для каждого канала. Первая звуковая карта для ПК, Game Blaster, была единственной в своем роде.
• FM-синтезаторы: они были улучшенной версией генераторов импульсов, поскольку они позволяли изменять волны и даже различные их комбинации. Первые звуковые бластеры были основаны на этой технологии.
• PCM: это формат файла, в котором хранятся звуковые импульсы, большинство современных аудиоформатов воспринимаются определенным образом, это эволюция PCM.

Проблема, с которой столкнулись музыканты, заключалась в том, что в 1980-х память была дорогой, но очень дорогой, и было очень трудно сохранить звуковую дорожку в цифровом виде. Общие для нас форматы, такие как MP3, в то время еще не были изобретены, а используемые процессоры были недостаточно быстрыми, чтобы распаковывать эти форматы в реальном времени.

Вот почему был изобретен формат MIDI, который не хранит информацию о звуке, а хранит, как этот звук генерируется, поэтому мы имеем дело с процедурным аудиоформатом.

Как работает формат MIDI?

Представьте на мгновение партитуру. Конечно, партитура не воспроизводится, но она сообщает музыканту, какие ноты следует играть в каждый момент, их скорость, а также продолжительность паузы.

Формат MIDI делает то же самое, но в двоичном коде, так что устройство, ответственное за генерацию звука, когда оно получает данные из файла, не генерирует звуковую волну, которую записывает инструмент, а интерпретирует и генерирует своего рода партитуру, который представляет собой MIDI-файл, который затем можно воспроизводить для создания тех же звуков.

Одним из преимуществ этого является то, что если мы записываем обычный аудиофайл, он будет записан как есть и в форме волны. Но это не относится к MIDI, так что это будет так же просто, как отредактировать эту «двоичную партитуру» в программном обеспечении для редактирования звука на вашем ПК, избегая необходимости перезаписывать все инструменты.

Сегодня, почти четыре десятилетия спустя, формат MIDI был обновлен до версии 2.0, которая устраняет 7-битный предел точности старого MIDI.

Типы MIDI-подключений

Есть три типа подключений:

• MIDI Out: отправляет данные на устройство с интерфейсом MIDI In, используемым инструментами.
• MIDI In: принимает данные из интерфейса MIDI Out и преобразует их в формат MIDI
• MIDI over: это вариант MIDI-IN, порт этого типа действует только как мост и не обрабатывает аудио, поэтому он не генерирует файл MIDI.

Версия USB 1.0 – археологические раскопки

Прапрадед стандарта USB — USB 1.0 родился в холодном ноябре 1995 года. Но родился он несколько преждевременно и особой популярности не получил. Но его младший брат USB 1.1, родившийся три года спустя, был более жизнеспособным образцом и смог привлечь достаточно внимания.

Что касается технической части, то скорость передачи данных была невысокой, но по меркам того времени этой скорости было более чем достаточно. Скорость была до 12 Мбит / с, и это в режиме высокой пропускной способности.

Мы, аудиофилы, натренированы слышать разницу в звучании разных проводов

Роб Вудленд, Любопытные кабели

Я подошел к дизайну USB-кабелей с несколько иного взгляда, чем большинство дизайнеров. Я не инженер, а аудиофил с опытом проектирования и изготовления высококачественных разъемов.

Я потратил много времени на изучение USB-кабелей и выбрал лучшие продукты от разных производителей. И я пришел к выводу, что спецификацию USB можно применить для создания кабелей с высокой скоростью передачи, но это никак не влияет на качество передаваемого звука.

Лучшее объяснение дал Чарли Хансен из Ayre Acoustics. Он описал цифровой сигнал как пульсацию напряжения, представляющую ноль и единицу, то есть это аналоговый сигнал.

Поэтому первым делом нужно научиться смотреть на USB-кабель как на аналоговый. В этом случае он очень похож на балансный межблочный кабель: оба они поддерживают дифференциальную передачу данных.

В чем разница между передачей музыки и передачей изображений? И никакой разницы быть не может! Просто мы, аудиофилы, обучены слышать разницу в звучании разных кабелей.

Что угодно может повлиять на звук в USB-кабеле. Компьютерный звук — еще одно поле битвы, от враждебного компьютера / сервера до радио и электромагнитных помех в процессе передачи данных. Помехи, еще больше помехи!

Любопытный USB-кабель

Внутри кабеля помехи создаются силовым проводом на 5 В и заземляющим проводом. Как с этим бороться — это разница во многих дизайнерских подходах. Материалы оплетки могут накапливать и высвобождать заряд внутри себя и влиять на скорость распространения сигнала. Не забывайте и о самом разъеме.

Разделение питания и данных является логическим ответом на помехи от ядра 5 В. Отодвинув его от проводов передачи данных, его хорошо экранировать. Curious использует экранированный мини-коаксиальный кабель. Работает отлично. Необходимо учитывать каждый элемент дизайна, если вы действительно хотите добиться идеального качества звука.

Как дизайнер, начните с самого начала: выберите материал для сигнальных проводов. И все дирижеры звучат по-разному. Медь или серебро? Twisted, Litz или Solid? Что это за раздел? Слушать обязательно. Также необходимо подобрать оплетку и диэлектрик. А потом уже думает о силе и заземлении. И реализация.

Классификация и распиновка

Распиновка USB включает 4 цветных провода. Два провода необходимы для питания, остальные — для передачи сигнала. В типе Micro кабели более тугие. Поэтому устройство Micro считается более надежным в использовании. Обрыв стандартных типов происходит из-за неплотной посадки проводов внутри кабеля. Классификация распиновки USB определяется типом кабеля и входом (шкетекером) компьютера.

Основные отличия Micro и Mini USB

Перечисленные типы USB-разъемов имеют общие черты и различия. В основном это связано с линейными размерами.

• Габариты устройства. Инженеры считают это важным, поэтому micro USB используется практически во всех мобильных устройствах. Micro занимает меньше места в устройстве, поэтому разработчики выбирают его. Mini же имеет удлиненную форму. Некоторые аналитики предсказывают неминуемую смерть Мини ЮСБ, говоря, что он скоро просто перестанет существовать. Микро-парень берет на себя инициативу.
• Micro USB сделан из прочных материалов на основе Mini. Поэтому Micro считается улучшенной версией предыдущего поколения. Они реже ломаются.

Сегодня тип Micro используется в большинстве выпускаемых мобильных устройств. Mini постепенно прекращается.

MTP — Медиа-устройство

MTP означает протокол передачи мультимедиа. Когда Android использует этот протокол, компьютер воспринимает его как «мультимедийное устройство». Протокол передачи мультимедиа широко пропагандировался как стандартизованный протокол для передачи аудиофайлов на цифровые музыкальные проигрыватели с помощью Windows Media Player и аналогичных приложений. Он был разработан, чтобы позволить другим производителям медиаплееров конкурировать с Apple iPod и iTunes.

Этот протокол работает совсем не так, как USB-накопитель. Вместо того, чтобы открывать необработанную файловую систему Android-устройства для Windows, MTP работает на уровне файлов. Ваше устройство Android не предоставляет Windows все запоминающее устройство. Вместо этого, когда вы подключаете устройство к компьютеру, компьютер запрашивает устройство, и устройство отвечает списком файлов и каталогов, которые он предлагает. Компьютер может загрузить файл: он запросит файл у устройства, и устройство отправит файл через соединение. Если компьютер хочет загрузить файл, он отправляет файл на устройство, и устройство решает сохранить его. Когда вы удаляете файл, ваш компьютер отправляет на устройство сигнал «Удалить этот файл», и устройство может его удалить.

Android может выбирать файлы, которые он вам представляет, и скрывать системные файлы, чтобы вы не могли их видеть или редактировать. Если вы попытаетесь удалить или изменить файл, который нельзя изменить, устройство отклонит запрос и отобразится сообщение об ошибке.

Вашему компьютеру не нужен монопольный доступ к устройству хранения, поэтому нет необходимости подключать хранилище, отключать его или создавать отдельные разделы для разных типов данных. Android также может использовать ext4 или любую другую файловую систему, которую захочет: Windows не обязательно должна понимать эту файловую систему, это может сделать только Android.

На практике MTP очень похож на USB-накопитель. Например, устройство MTP отображается в проводнике Windows, поэтому вы можете просматривать и передавать файлы. Linux также поддерживает устройства MTP через libmtp, который обычно входит в популярные настольные дистрибутивы Linux. Устройства MTP также должны появиться в файловом менеджере рабочего стола Linux.

Mac OS X от Apple витает в воздухе: у него нет поддержки iPod MTP, iPhone и iPad от Apple используют собственный протокол синхронизации вместе с iTunes, так почему они должны поддерживать конкурирующий протокол?

Google предоставляет приложение Android File Transfer для Mac OS X. Это приложение представляет собой простой клиент MTP, поэтому оно будет работать для передачи файлов туда и обратно на Mac. Google не предоставляет это приложение для других операционных систем, поскольку они включают поддержку MTP.

Хотя существует проект Android File Transfer с аналогичным названием для Linux (FreeBSD и Mac OS X!).

Отличия разъемов USB 2.0 и USB 3.0

USB 2.0 и USB 3.0 — это два очень современных стандарта USB, которые теперь повсеместно используются в компьютерах и ноутбуках. USB 3.0, очевидно, новее и быстрее и полностью совместим со старыми версиями устройств USB 2.0. Но скорость в этом случае будет ограничена максимальной скоростью по стандарту USB 2.0.

Теоретически скорость передачи данных стандарта USB 3.0 примерно в 10 раз выше, чем у USB 2.0 (5 Гбит / с против 480 Мбит / с). Но на практике скорость обмена информацией между устройствами часто ограничивается самими устройствами. Однако в целом USB 3.0 побеждает.

Технические отличия

Хотя стандарты USB 2.0 и USB 3.0 обратно совместимы, они все же имеют некоторые технические различия. USB 2.0 имеет 4 контакта: 2 для питания устройств и 2 для передачи данных. Эти 4 контакта также были сохранены в стандарте USB 3.0. Но помимо них добавлено еще 4 контакта, которые необходимы для высоких скоростей передачи данных и более быстрой зарядки устройств. Кстати, USB 3.0 может работать с силой тока до 1 Ампера.

В результате стандартный кабель USB 3.0 стал толще, и его длина теперь не превышает 3 метров (в USB 2.0 максимальная длина достигла 5 метров). Но вы можете заряжать свой смартфон намного быстрее, даже если вы подключите несколько смартфонов к одному разъему через разветвитель.

Особенности и преимущества

Этот интерфейс был разработан и представлен в конце 1994 года. Такие компании, как Microsoft, Intel, Philips и YUS Robotics, получили в свои руки возможность появления USB”.

Раньше сторонние внешние устройства обменивались данными с ПК через средства коммутации, такие как PS / 2, последовательный и параллельный входной порт, отдельный разъем для подключения игровых контроллеров и что такое USB, никто даже не слышал. При разработке новых гаджетов возникла острая необходимость в унификации коммутационных возможностей. Введение нового стандарта расширило возможности компьютера и стимулировало разработку сторонних USB-продуктов.

На сегодняшний день все ПК и ноутбуки в обязательном порядке имеют разъемы USB. На настольный компьютер можно установить до 12 разъемов USB, у ноутбука 3-4 входа. Любой современный «уважающий себя» гаджет имеет порт USB.

Простота и удобство использования стали синонимом технологии USB. Он обеспечивает совместимость со спецификацией «Plug and Play», которая предполагает надежное, быстрое и простое в использовании переключение внешних источников.

Не путать: Type-C — это не USB 3.1

Говорящие логотипы
Логотипы должны отражать функции, обеспечиваемые разъемом USB. К сожалению, не все производители их используют

Поскольку консорциум USB утвердил две другие спецификации одновременно с разъемом Type-C, часто возникает некоторая путаница по поводу концепций. Во-первых, у нас есть новый разъем Type-C с зеркальной компоновкой контактов 2 × 12, что делает порт нечувствительным к ориентации разъема, что означает проблему «как подключить разъем USB Type A в первый раз» можно будет совсем скоро забыть.
Во-вторых, вместе с новым разъемом был представлен новый стандарт USB 3.1, поднявший потолок скорости передачи данных до 10 Гбит / с (брутто).

Кроме того, блок питания USB Power Delivery (USB-PD) представлен в новой, второй ревизии: он подразумевает ускорение зарядки подключенных устройств за счет увеличения мощности (20 В, 5 А вместо прежних 5 В, 0,9 А.). Другими словами, хотя USB Type-C, USB 3.1 и USB Power Delivery часто называют, они не являются эквивалентными терминами или синонимами. Так, например, есть интерфейс USB 2.0 в формате Type-C или порт USB 3.1 без поддержки быстрой зарядки Power Delivery.

Но это еще не все. Консорциум не может быть полностью обвинен в беспорядке, поскольку он прекратил использовать обычную номенклатуру: с появлением USB 3.1 USB 3.0 прекратил свое существование, а это означает, что эта предыдущая версия теперь классифицируется как USB 3.1 Gen 1., а Недавно представленная технология называется USB 3.1 Gen 2. Но