Nokia: polyfonní vyzvánění od A do Z

Nokia uvedla na trh v poslední době hned několik telefonů podporujících polyfonní (vícehlasé) vyzvánění. Jenže není polyfonie jako polyfonie. Jak funguje vícehlasé vyzvánění u Nokií a jak dostat do mobilu takovou melodii?
Nokia: polyfonní vyzvánění od A do Z
Kapitoly článku

Melodie jsou nedílnou součástí mobilních telefonů. Jsou to akustické projevy, které nám mají oznámit, že se něco děje. Zatímco nejstarší typy telefonů mají předdefinované melodie napevno, novější typy umožňují přidat melodie nové (ať už složením, přijetím pomoci SMS, nebo jinak). Ty nejnovější pak přidávají další vymoženost - vícehlasá vyzvánění.

O co jde? Mnohé z nás už napadlo, že telefony jen pípají, případně přehrávaní jakousi melodii, která je však tvořena jen jedním typem zvuku. Vždyť telefon by mohl hrát jako běžný reproduktor prakticky cokoliv. V praxi by však začlenění této funkce nebylo až tak jednoduché. Řešení, které použila firma Nokia (nejen ona), se jmenuje MIDI (Musical Instrument Digital Interface), abych byl ještě přesnější SP-MIDI (Scalable Polyphony-MIDI).

MIDI

Tento standard umožňuje skládání hudby pomocí běžných hudebních nástrojů, jako jsou klavír, kytara, buben, housle atd. Představte si to tak, že nadefinujete, který nástroj má co a kdy zahrát. Nástroje jsou ukryty pod svým označením v převodní tabulce, která je pak použita při přehrávání. Výhodami tohoto řešení jsou relativně malá velikost souboru, ve kterém je ukryto nastavení a jeho snadná přenositelnost mezi zařízeními. Atributy jako stvořené pro použití v mobilních telefonech.

SP-MIDI

SP-MIDI je bratr standardního MIDI formátu, který je vhodný (optimalizovaný) pro použití v mobilních zařízeních. SP-MIDI a MIDI mají mnoho společného. Dalo by se říci, že SP-MIDI je podmnožinou MIDI, která má však další vylepšení využitelná právě v mobilních zařízeních.

SP-MIDI můžeme chápat jako vrstvu složenou z mnoha kanálů, které jsou uspořádány dle nadefinovaných priorit. Hladina polyfonie je pak definována jako souhrnná reprodukce požadovaných kanálů od nejvíce prioritních po nejméně prioritní. Každý kanál je vyjádřením jednoho nástroje. Priorita kanálu je pak vyjádření důležitosti kanálu. Například, pokud máme kanály s označením 11,3,5,2,1,...,  hladina polyfonie může být definována jako následující skupiny kanálů: 11, 11&3, 11&3&5, 11&3&5&2, 11&3&5&2&1 atd. Je nutné dodat, že v jednom kanálu se může vyskytovat více not. Ty mohou být hrány současně. S počtem not hraných v jeden okamžik klesá množství nástrojů (kanálů), které mohou být zahrány kumulativně.

Ptáte se, proč je priorita kanálu tak důležitá? Vždyť zařízení přehraje všechny nástroje v daný čas podle konfigurace a není tedy nutné mít někde definováno, který nástroj je více důležitý než jiný. Pohybujeme se však ve světě techniky, která má svá omezení. Buď jsou tato omezení dána konstrukcí, nebo rozhodnutím marketingových oddělení firem. V telefonech musí být implementováno zařízení, které umožní dané nástroje přehrát. U telefonů Nokia to je softwarový syntetizátor Beatnik Audio Engine (BAE), který má různé konfigurace. Podle typu telefonu umožňuje přehrát jen omezený počet nástrojů (kanálů/not) v jeden okamžik. Z tohoto důvodu je nutné vědět, co se má stát pokud má v jeden okamžik zaznít např. 5 nástrojů, ale BAE je schopen přehrát jen 4. Pak se BAE podívá do konfigurace a zjistí, které 4 kanály (nástroje) mají nejvyšší prioritu a přehraje jen je.

K přiřazení priorit kanálům slouží tzv. MIP (Maximum Instantaneous Polyphony) zpráva. MIP zprávy jsou používány k definici hudebního uspořádání SP-MIDI, tedy k ovlivnění a dosažení požadované hladiny polyfonie. Kombinací priority kanálu a hladiny polyfonie je možné ovlivnit syntetizátor SP-MIDI tak, aby nebyly překročeny možnosti zařízení a melodie byla přehrána korektně. MIP zpráva je tak velmi silným nástrojem pro konfiguraci různých zařízení, které mají rozdílné možnosti.

Další možnosti SP-MIDI

SP-MIDI má začleněnu také kontrolu vibrací, které mohou být synchronizovány s přehrávanou melodií. Tuto schopnost mají telefony Nokia 3510(i), 5100, 6100, 6610, 6650, 6800, 7210 a 7250. Kontrola vibrací je definována jako melodický instrument a zabírá tak jeden kanál v SP-MIDI. Kanál vibrací je monofonní, tedy v jeden okamžik může být použita jen jedna nota (zavibrování). Je dobré nastavit prioritu vibrací jako druhou nejsilnější. Vibrační kanál nemá žádné nároky na syntetizátor, a proto nemusí být brán zřetel na nastavení patřičné úrovně polyfonie v daný okamžik.

Maskování kanálu

Syntetizátor SP-MIDI ignoruje přehrávání námi zamaskovaného kanálu. Nastavení najdeme v MIP zprávě. Toto je elegantní cesta, jak potlačit kanál, když je nutné využít jeho místo pro jiný nástroj.

Kradení not

Při kradení not dochází ke ztišení právě hrající noty, aby se uvolnil kanál pro jiný nástroj. Ke krádeži noty dojde, pokud je překročena hladina polyfonie zařízení a je nutné zavést notu novou. Nota je odebrána kanálu s nejnižší prioritou, či kanálu s nejstarší právě hranou notou.

Priorita kanálu

Jedná se o nastavení důležitosti každého kanálu (nástroje). Toto je důležité, pokud má v jeden čas hrát více nástrojů než umí zařízení přehrát. Kanály, které mají nastavenu vyšší prioritu, jsou méně náchylné ke kradení not.

Maximum okamžité polyfonie

Množství současně hraných kanálů, kde nedochází ke kradení not. Tato hodnota je velice důležitá a nejvíce se podílí na výsledné kvalitě přehrávání. Skladatel se podle této hodnoty může rozhodnout manuálně upravit skladbu tak, aby nebylo aplikováno kradení not. Je možné ponechat rozhodnutí na logice zařízení, ale to se často rozhodne nesprávně a přehraje tak melodii nekorektně.

Hladina polyfonie

Množství kanálů, které je celkově zařízení schopno hrát v jeden okamžik.

Témata článku: Nokia, Ostatní, Nokia 3510, Hlavní kanál, Vyzvánění