Musik

MIDI einfach erklärt: Grundlagen und Anwendung

MIDI einfach erklärt: Grundlagen und Anwendung
MIDI einfach erklärt: Grundlagen und Anwendung
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MIDI überträgt musikalische Steuerdaten, aber keinen fertigen Klang. Es teilt einem Klangerzeuger zum Beispiel mit, welche Note er wie stark und wie lange spielen soll. Dadurch kannst du eine Aufnahme später gezielt verändern oder mit einem anderen Instrument abspielen.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Was MIDI überträgt

MIDI ist die Abkürzung für Musical Instrument Digital Interface. Der Standard ermöglicht den Austausch musikalischer Steuerinformationen zwischen elektronischen Instrumenten, Computern und anderen Geräten.

Definition

MIDI

MIDI beschreibt Steuerinformationen wie Note, Anschlagstärke, Notenlänge, Klangwahl oder Reglerbewegung. Die eigentliche Schallwelle ist nicht enthalten.

Der grundlegende Ablauf lautet:

  1. Du drückst eine Taste auf einem Keyboard.
  2. Das Keyboard sendet MIDI-Daten.
  3. Ein Klangerzeuger empfängt und verarbeitet die Daten.
  4. Der Klangerzeuger erzeugt das hörbare Audiosignal.
Beispiel

Du spielst die Note C auf einem MIDI-Keyboard. Das Keyboard sendet unter anderem die Tonhöhe und die Anschlagstärke. Ein virtueller Flügel kann daraus einen Klavierton erzeugen. Wählst du stattdessen einen Synthesizer, bleiben die MIDI-Noten gleich, aber der hörbare Klang ändert sich.

Merke

MIDI beschreibt, was gespielt werden soll. Audio hält fest, wie es klingt.

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Frage 1 von 1LeichtWelche Information gehört zu einer MIDI-Aufnahme?
Lösung: Die Tonhöhe einer gespielten Note — Eine MIDI-Aufnahme enthält beispielsweise Tonhöhe, Zeitpunkt, Dauer und Anschlagstärke einer Note.
Welche Nachrichten ein Instrument versteht

Beim Spielen entstehen einzelne MIDI-Nachrichten. Ein Empfänger reagiert nur, wenn er die jeweilige Nachricht unterstützt.

  • Note On startet eine Note.
  • Note Off beendet eine Note.
  • Velocity beschreibt meist die Anschlagstärke.
  • Program Change wählt ein Klangprogramm.
  • Control Change, kurz CC, verändert einen Parameter. Das Haltepedal verwendet häufig CC 64.
  • Pitch Bend verändert die Tonhöhe gleitend.
  • Aftertouch übermittelt zusätzlichen Druck nach dem Anschlag.
Beispiel

Du schlägst eine Taste an. Eine Note-On-Nachricht nennt den MIDI-Kanal, die Tonhöhe und die Velocity. Der Klangerzeuger beginnt den Ton. Beim Loslassen folgt die passende Note-Off-Nachricht, und der Ton endet.

Fehlt Note Off, kann der Ton weiterklingen. Dieser Fehler wird oft als „hängende Note“ bezeichnet.

In einer Piano Roll erscheinen Noten als Balken: Ihre vertikale Lage zeigt die Tonhöhe, ihre horizontale Lage den Zeitpunkt und ihre Länge die Notendauer. In einem Velocity-Editor kannst du die Anschlagstärken verändern. Eine Ereignisliste zeigt die Nachrichten dagegen als Werte und Zeitangaben.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

MIDI überträgt . Eine Note beginnt mit und endet normalerweise mit . In der Piano Roll zeigt die Balkenlänge die .

Lösungen: Lücke 1: Steuerdaten; Lücke 2: Note On; Lücke 3: Note Off; Lücke 4: Notendauer. Steuerdaten beschreiben die musikalische Aktion. Note On startet die Note, Note Off beendet sie, und die Balkenlänge stellt ihre Dauer dar.
Wie du MIDI-Geräte verbindest

Klassische MIDI-Geräte besitzen unterschiedliche Anschlüsse:

  • MIDI-Out sendet die im Gerät erzeugten Daten.
  • MIDI-In empfängt Daten.
  • MIDI-Thru reicht am Eingang empfangene Daten unverändert weiter.

Für eine einfache Verbindung steckst du ein Kabel vom Out des Senders in den In des Empfängers. Die Audioausgänge des Klangerzeugers musst du zusätzlich mit Lautsprechern, Kopfhörern oder einem Mischpult verbinden.

Definition

MIDI-Kanal

Eine klassische MIDI-Verbindung führt bis zu 16 logisch getrennte Kanäle. Ein Kanal ist keine eigene Leitung, sondern eine Kennzeichnung innerhalb der übertragenen Daten.

Sender und Empfänger müssen auf zusammenpassende Kanäle eingestellt sein. Ein multitimbrales Gerät kann mehreren Kanälen verschiedene Klänge zuordnen. So kann etwa Kanal 1 ein Klavier und Kanal 10 ein Schlagzeug ansprechen.

Beispiel

Ein Keyboard sendet auf Kanal 1. Der Synthesizer empfängt auf Kanal 1 und spielt einen Flügelklang. Empfängt der Synthesizer nur auf Kanal 2, bleibt er stumm. Die Lösung ist nicht zwangsläufig ein neues Kabel: Zuerst prüfst du Sende- und Empfangskanal.

Wenn ein Keyboard seinen eigenen Klang direkt und zugleich über einen Sequenzer zurückgesendete MIDI-Daten spielt, kann eine störende Doppelung entstehen. Local Off trennt dann die Tastatur von der internen Klangerzeugung. Das ist nur nötig, wenn dein Signalweg die Daten tatsächlich zurückführt.

Ein reiner USB-MIDI-Controller lässt sich nicht mit einem passiven Steckeradapter direkt an ein DIN-MIDI-Gerät anschließen. USB benötigt einen aktiven Host, zum Beispiel einen Computer oder ein dafür gebautes USB-MIDI-Host-Gerät.

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Frage 1 von 2MittelEin Keyboard sendet auf Kanal 3, der Klangerzeuger empfängt nur auf Kanal 1. Was ist der sinnvollste erste Schritt?
Lösung: Sende- und Empfangskanal passend einstellen — Ein Empfänger verarbeitet die Kanalnachricht nur auf einem aktivierten Empfangskanal. Deshalb prüfst du zuerst die Kanalzuordnung.
Frage 2 von 2SchwerDas Keyboard klingt bei jedem Anschlag doppelt, weil seine Daten über die Software zurückkommen. Welche Einstellung kann helfen?
Lösung: Local Off am Keyboard — Local Off entkoppelt die Tastatur vom internen Klang. Der zurückgeführte MIDI-Weg kann den Klangerzeuger dann einmal gezielt anspielen.
Wie du MIDI aufnimmst und bearbeitest

Ein Sequenzer zeichnet MIDI-Ereignisse auf, ordnet sie zeitlich und gibt sie wieder. Musiksoftware, die MIDI und Audio gemeinsam bearbeitet, wird häufig Digital Audio Workstation, kurz DAW, genannt.

Ein typischer Arbeitsweg besteht aus fünf Schritten:

  1. MIDI-Keyboard oder anderes Eingabegerät verbinden.
  2. Eine MIDI-Spur anlegen und einen Klangerzeuger wählen.
  3. Noten einspielen oder in der Piano Roll einzeichnen.
  4. Tonhöhe, Zeitpunkt, Länge und Velocity gezielt bearbeiten.
  5. Das Ergebnis als MIDI oder als Audio exportieren.

Quantisierung richtet gespielte Noten an einem zeitlichen Raster aus. Sie kann ungenaue Einsätze korrigieren. Eine zu starke Quantisierung kann aber gewollte kleine Timing-Unterschiede entfernen.

Beispiel

Eine Bassnote beginnt versehentlich zu früh und ist zu kurz.

  1. Du verschiebst den Notenbalken in der Piano Roll nach rechts, bis der Einsatz stimmt.
  2. Du ziehst seine rechte Kante nach außen, um die Note zu verlängern.
  3. Du hörst die Stelle im musikalischen Zusammenhang ab.

Der entscheidende Gedanke: Du bearbeitest die Steuerdaten der Note. Du musst den Klang nicht neu aufnehmen.

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Frage 1 von 2MittelEine einzelne MIDI-Note ist richtig gespielt, beginnt aber zu früh. Welche Bearbeitung passt?
Lösung: Die Note auf der Zeitachse nach rechts verschieben — Die horizontale Position in der Piano Roll bestimmt den Zeitpunkt. Deshalb verschiebst du den Notenbalken entlang der Zeitachse.
Frage 2 von 2SchwerWarum solltest du eine Quantisierung nach dem Anwenden anhören?
Lösung: Sie kann neben Fehlern auch gewollte Timing-Unterschiede verändern. — Ein Raster kann Einsätze präzisieren, aber auch den beabsichtigten Groove verändern. Entscheidend ist daher das Ergebnis im musikalischen Zusammenhang.
Wann MIDI und wann Audio sinnvoll ist

Ein MIDI-Export erhält die editierbaren Noten- und Steuerdaten. Der spätere Klang hängt weiterhin vom verwendeten Klangerzeuger ab. Auf einem anderen Gerät kann dieselbe Datei deshalb anders klingen.

Ein Audioexport schreibt den gewählten Instrumentenklang und die angewendeten Audioeffekte fest. Danach kannst du einzelne Noten jedoch nicht mehr so flexibel wie in der MIDI-Spur verschieben, verlängern oder neu instrumentieren.

ZielPassendes FormatBegründung
Noten später weiterbearbeitenMIDISteuerdaten bleiben einzeln veränderbar.
Anderen Klang ausprobierenMIDIDer Klangerzeuger lässt sich austauschen.
Ergebnis soll überall möglichst gleich klingenAudioInstrumentenklang und Audioeffekte werden festgeschrieben.
Einzelne falsche Tonhöhe korrigierenMIDIDie betreffende Note kann direkt verschoben werden.
Gut zu wissen

Klassisches MIDI überträgt seriell mit 31.250 Bit pro Sekunde. Ein gewöhnliches Ereignis aus drei Bytes benötigt dabei ungefähr 0,960 Millisekunden. Viele gleichzeitige Ereignisse, umfangreiche Steuerdaten oder lange Thru-Ketten können sich zeitlich bemerkbar machen. Parallele Ausgänge und kürzere Signalwege können die Belastung verteilen.

MIDI 1.0 verwendet für viele Werte den Bereich 0 bis 127 und stellt pro klassischer Verbindung 16 Kanäle bereit. MIDI 2.0 erweitert unter anderem Auflösung, Geräteabfrage und Timing, bleibt aber zu MIDI 1.0 abwärtskompatibel. Ein MIDI-1.0-Gerät kann weiter genutzt werden, erhält dadurch jedoch nicht automatisch die neuen Möglichkeiten.

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Frage 1 von 1SchwerDu möchtest eine fertige Produktion mit ihrem ausgewählten Instrument und ihren Audioeffekten weitergeben. Welcher Export passt besser?
Lösung: Audioexport — Wenn das hörbare Ergebnis feststehen soll, exportierst du Audio. Für spätere Notenbearbeitung bewahrst du zusätzlich das MIDI-Projekt auf.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • MIDI
    • überträgt Noten und Steuerdaten
    • benötigt einen Klangerzeuger für hörbares Audio
    • verbindet Sender-Out mit Empfänger-In
    • trennt Geräte oder Klänge über bis zu 16 Kanäle
    • erlaubt nachträgliche Bearbeitung im Sequenzer
    • bleibt als MIDI flexibel oder wird als Audio klangfest exportiert
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWas unterscheidet MIDI grundlegend von Audio?
Lösung: MIDI enthält Steuerdaten, Audio eine Darstellung des hörbaren Signals. — MIDI beschreibt musikalische Aktionen. Audio hält den erzeugten Klang als Signal fest.
Frage 2 von 3MittelEin Synthesizer bleibt trotz richtiger Verkabelung stumm. Was solltest du als Nächstes prüfen?
Lösung: Ob Sende- und Empfangskanal zusammenpassen — Nach der Verbindung von Out zu In müssen Sender und Empfänger auf kompatiblen Kanälen arbeiten. Danach prüfst du weitere Geräteeinstellungen und den Audioweg.
Frage 3 von 3SchwerDu willst eine Melodie später transponieren und zugleich eine hörfertige Version weitergeben. Welche Lösung erfüllt beide Ziele?
Lösung: Das bearbeitbare MIDI-Projekt behalten und zusätzlich Audio exportieren — Die MIDI-Fassung erhält die bearbeitbaren Steuerdaten. Der zusätzliche Audioexport hält den gewünschten Klang für die Weitergabe fest.

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