Недостатки SDS

Самый главный недостаток протокола SDS — очень медленная передача данных. Этот недостаток непреодолим и определяется физическими параметрами MIDI-интерфейса, имеющего пропускную способность 31,25 кБит/с. Подсчитаем, сколько времени требуется для передачи одной секунды монофонического звука с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации 44100 Гц. Напомню, что один байт передается по MIDI-интерфейсу за 320 микросекунд.

Заголовок Dump Header имеет длину 21 байт (21 x 320 = 6720 мкс), после чего передающее устройство делает паузу (примем равной максимальному значению, две секунды). Все вместе составляет 2006,72 миллисекунды. Затем — пакеты данных. Сообщение Data Packet имеет длину 127 байт, из которых 120 отводятся под сами данные. Из-за того, что полноценные восьмибитные байты по MIDI не передать, исходные звуковые отсчеты кодируются, как описано ранее. При 16 битах на отсчет два звуковых байта кодируются тремя MIDI-байтами данных. Так что в 120 байт пакета помещаются только 80 реальных байт. Одна секунда цифрового звука в нашем случае занимает 88200 байт (16 бит x 44100 Гц). Следовательно, всего потребуется 1103 пакета (88200 / 80 байт на пакет).

При передаче методом закрытой петли после каждого сообщения Data Packet от приемника приходит подтверждение — сообщение ACK, занимающее 6 байт и требующее 1,920 мс на передачу. В идеале это сообщение высылается сразу же по получению пакета, а весь процесс сброса происходит без ошибок и повторной передачи. Тогда пара сообщений Data Packet/ACK требует 42,56 мс (127 x 320 мкс + 6 x 320 мкс). Умножая это число на 1103 пакета и прибавляя время на заголовок Dump Header, получаем 48950 мс, или почти 50 секунд. То есть, передача семпла занимает в 50 раз больше времени, чем продолжительность его звучания! При односторонней передаче ("открытая петля") это время еще больше, так как передатчик после каждого пакета пребывает в бессмысленном ожидании сообщения ACK, на что уходит еще 20 мс. В итоге время передачи увеличивается до 70 секунд. При разрядности семпла более 16 бит все выглядит еще печальнее.

Другой недостаток SDS — невозможность передачи стереосемплов. Здесь, правда, можно повозиться: разбить стереофайл на два моно и передать их по очереди, но это лишняя работа и дополнительное время на ожидание. Длина семпла в SDS не может превышать двух мегаслов (4 Мб), хотя, впрочем, и такой семпл будет передаваться около часа. Разрядность семплов ограничена 28 битами.
Наконец, по SDS не передаются такие важные параметры, как ключевая нота семпла, его имя и зона клавиатуры, которую он покрывает. Передающее устройство ничего не знает о приемном, например, каков диапазон допустимых номеров семплов. Кроме того, отсутствуют команды по удаленному управлению семплерной памятью. Так, очень кстати могла бы быть команда по удалению семпла. Операции по настройке пэтча нужно выполнять вручную, с панели прибора.

SMDI

Почти всех перечисленных недостатков лишен протокол SMDI (SCSI Musical Data Interchange, произносится как "смиди"). Как следует из названия, для передачи данных в нем используется SCSI-интерфейс, а скорость обмена данными с семплером становится почти такой же, как и с обычным жестким диском. Передача семпла по SMDI происходит в 100-300 раз быстрее, чем по SDS.

Протокол SMDI был разработан в 1991 году компанией Peavey, а первым устройством, поддерживающим его, стал семпл-плеер Peavey DPM-SP. Стоит отметить, что многие семплеры на тот момент уже использовали SCSI-интерфейс для подключения дисков и для загрузки семплов. Однако стандартного протокола для передачи семплов по SCSI не было, производители семплеров использовали собственное "закрытое" программное обеспечение. Ситуация сложилась странная: организация MMA, хотя и осознавала ограниченность SDS, но занималась исключительно MIDI, а в ANSI (американском национальном институте стандартов, утвердившим SCSI) считали передачу семплов по SCSI слишком узкой темой, поэтому там ей тоже всерьез не занимались. В общем, если бы не инженер Matt Isaacson из Peavey (интересно отметить, что до этого он был сотрудником компании Sequential Circuits, а после — CreamWare), работавший в то время над операционной системой DPM-SP, то, возможно, и по сей день не было бы столь распространенной альтернативы SDS.

Кроме передачи семплов, SMDI позволяет передавать обычные MIDI-сообщения. При наличии в студии нескольких семплеров можно создать на жестком диске одну базу данных семплов для всех устройств. Звуковые данные можно передавать посредством SMDI, а настройки пэтчей, специфичные для каждого семплера, — также по SMDI, но посредством сообщений MIDI SysEx. Вообще, может появиться естественное желание убрать MIDI-кабели подальше и соединять приборы по SCSI. Однако SCSI предназначен для передачи буферизованных данных большого объема (таких, например, как цифровой звук), а для интерфейса, передающего события реального времени, он подходит гораздо меньше. Так что MIDI еще послужит, и довольно долго.

На сегодняшний день большинство современных семплеров и звуковых редакторов поддерживают SMDI. Основное предназначение SCSI-порта в семплерах — непосредственное подключение дисковых накопителей (CD-ROM и жестких дисков). Протокол SMDI используется при необходимости редактирования семплов, что на большом экране компьютера доставляет одно удовольствие. Естественно, для этого в компьютере должен быть установлен SCSI-контроллер. Многие семплеры все еще поддерживают SDS, хотя, при современных объемах звуковых библиотек это, скорее, "аварийный" вариант. Наряду со SMDI все шире используется шина USB, а также программы, позволяющие управлять всеми параметрами пэтча и передачей самих семплов по USB. Скорость обмена в этом случае получается ниже, чем по SMDI, но все же несравнимо выше "тормозного" SDS. В таблице на рис. 11 показаны возможности нескольких аппаратных семплеров последних шести-семи лет по обмену семплами.