看似通用,实则割裂:TRS MIDI 正在面临困局
音乐技术行业是如何背弃了四十年的互操作性,对制造商的任性妄为放任不管,又将一次简单的接头更换,变成了一场混乱、不兼容与信任丧失的危机……
1983年2月1日,一个由日本和美国乐器制造商组成的小型联盟悄然推出了一项技术标准,日后将成为音乐史上最具影响力的标准之一。乐器数字接口(Musical Instrument Digital Intece,MIDI)并非出自政府部门或学术机构,而是诞生于乐器展会的后台,以及Roland、YAMAHA、Korg、KAWAI与Sequential Circuits的工程师团队之中。那里的工程师们共同意识到,当时林林总总的专有乐器通信系统相互竞争,不仅制约着每家制造商,更在扼杀创作的可能性。最终诞生的协议简洁而优雅:一种以31,250波特率(baud rate)运行的串行数字协议,通过借用消费级高保真音响领域的圆形五针DIN插头传输,能够以紧凑的字节流承载音符数据、信息、时序与系统消息。从任何一种实质意义上说,这都是合作工程创造出的奇迹,它彻底改变了音乐制作。
图 1五针DIN插头(DIN 41524),最早的MIDI线缆接头。DIN接口广泛搭载于诸多支持MIDI输入输出的音频设备上。(来源:FutureMusic)
这种五针DIN插头,技术编号为DIN 41524,源自德国工业工程(industrial engineering)标准。之所以选用它,并非因为技术上的优越性,而是出于实用性考量。当时它已在音频设备中广泛使用,供应链成熟,成本极低,且在当时具备可靠的机械强度。尤为关键的是,工程师们选中它的部分原因,在于其外形足够独特,在拥挤的乐器后面板上不易与其他插座混淆。五个引脚中,实际仅使用了三个:一个用于数据传输,一个用于接地,还有一个接在光隔离(optical isolation)电路的电流源端(current-sourceside。注意,不是“电源端”),剩下两个引脚则闲置未用。
这一配置沿用了四十年。MIDI 的向后兼容性堪称技术标准史上最受赞誉的特质之一:一台 1983 年的合成器,无需任何修改或转换,即可与 2003 年发布的工作站直接通信。五针 DIN 线缆对音乐人而言,早已像吉他线一样普及。从 1990年代末 U MIDI 的诞生,到软件合成器的崛起,再到笔记本电脑登台演出的,物理 DIN 端口始终屹立不倒,牢牢铆接在键盘、鼓机、接口和音序器的后面板上,其沿用之久,几乎带着令人欣慰的坚韧精神。
1983 年发布的原始 MIDI 1.0 规范采用五针 DIN 41524 接头,最长可支持 50 英尺(15 米)的线缆传输。五个引脚中,仅有三个承载有效信号:引脚 4(电流源,current source)、引脚 5(电流阱/数据,current sink / data)和引脚 2(/接地)。物理层采用 5 伏逻辑电平,并在接收端设置光隔离器(optoisolator)电路,以防止接地回路。
TRS MIDI则使用标准的“尖端-环-套筒(Tip-Ring-Sleeve)”插座(也就是立体声插孔)来传输同样的三组电气连接。它可以是 6.35 毫米(1/4 英寸)规格,也可以是更常见的 3.5 毫米(1/8 英寸)“迷你插孔(minijack)”。A 型将 DIN 引脚 4(源端,source)映射到尖端,引脚 5(阱端,sink)映射到环;B 型则反转了这一分配,将引脚 5 置于尖端,引脚 4 置于环。两种格式外观完全相同,电气上却无可靠互通。第三种变体有时称为 C 型或 2.5 毫米格式,采用更小的插孔直径,由MIDI 制造商协会(MIDI Manucturers Association,MMA)最初推广,当时他们正努力追赶该格式的爆发式增长趋势——不过,他们的磕磕绊绊我们稍后再说。2.5 毫米格式最糟糕的地方在于,它在原有的混乱之上又叠加了一层“物理不兼容”。
最终打破 DIN 格式主导地位的,并非技术层面的任何,而是音乐硬件不断加剧的化趋势。2010 年代,一批超紧凑合成器、音序器、鼓机与 MIDI 相继登场。这些新设备小巧、纤薄、紧凑,面板上的每一寸空间都弥足珍贵。
五针 DIN 接头那 13.2 毫米的外壳直径,已让它成了工程设计上的一大累赘。制造商们不约而同想到的替代方案,其实早已揣在每个音乐人的口袋里:标准的 3.5 毫米 TRS 立体声插孔,也叫迷你插孔或“1/8 英寸插孔”。MIDI 只需要三根导线,而 TRS 插孔正好提供三个接点(正是前面提到的尖端、环和套筒),在物理特性上可谓天作之合。2010 年,Line 6 推出的 MIDI Mobilizer 作为全球首款 iPhone 便携式 MIDI 接口(MIDI Intece),成为第一款通过 TRS 连接传输 MIDI 的商用产品,确立了后来被正式定为“A 型”(Type A)的接线规范。按理说,其他想要采用这种新接口的制造商本该纷纷效仿,或者至少与其他厂商及 MIDI 制造商协会聚拢起来共商标准、将其统一成文,然而……并没有,确实没有。
2010 年代中期,在精品制造商、Eurorack 模块化生态系统,以及Korg、Arturia、Novation、Teenage Engineering 等主流大厂纷纷推出紧凑型乐器的推动下,硬件合成器迎来了一场辉煌的商业复兴,TRS MIDI 方案也随之迅速铺展开来。
各家制造商完全凭自己的技术直觉或既有内部惯例,自行决定这三根导线的接。Korg、Make Noise 和 Akai 沿用了 Line 6 的接,也就是后来的 A 型;而 Arturia、Novation 和 1010music 则采用了相反的接,将尖端和环的连线分配互换一下,这便成了 B 型(Type B)。IK Multimedia 在 iRig Pro 等产品上使用了物理尺寸更小的 2.5 毫米插头,使局面更加混乱;如今讨论中经常将其称为第三种变体或 C 型(Type C)。在市场被不可逆转地割裂之前,没有任何管理机构出面制止这种分化局面。
“Polyend 采用 3.5 毫米 B 型格式,是因为在开发首款配备迷你插孔 MIDI 的设备时,它已是当时最主流的标准。后续机型便也延续了下来。” ——PiotrRaczynski
当 MIDI 制造商协会于 2018 年 8 月发布“推荐实践(RecommendPractice)”文件,正式将 A 型确立为首选标准时,弊害早已在数百款产品中积重难返。更糟糕的是,许多制造商对这项规范置若罔闻,依旧我行我素。由此造成的局面,不仅玷污了 MIDI 的金字招牌,更把音乐家们逼到只能依靠各种笨拙的变通办自行应对。
TRS MIDI 这场惨败,并非因为物理原理复杂,也不是工程设计存在歧义。它的发生,是因为 MIDI 制造商协会,以及那些肩负着维护音乐技术最神圣职责之一(即:向后兼容性)的制造商们,恰恰在最需要他们担当的时刻,抛下了这份责任。谁失败了、为何失败,这并非简单的指责就能概括;但事件的核心角色清晰可辨,他们的责任尽管分散,却是真实存在的。
最重大的机构失职,应归于 MIDI 制造商协会及其附属机构——主办 midi.org 的 MIDI 协会(The MIDI Association)。这些组织三十多年来成主导了 MIDI 的演进,最近还于 2014 年推进了电气规范的更新,将原始的 5 伏标准修订为兼容 3.3 伏设备电路。它们并非全线失职;但在 TRS MIDI 这一问题上,它们的反应堪称灾难性,甚至有人说“它们的反应迟缓到可悲”。Line 6 MIDI Mobilizer 2010 年就已上市;Korg 2014 年和 2015 年相继在 -1 和 Electribe 2 上引入 TRS MIDI 插孔;Arturia 的 BeatStep Pro 更是带着自家冲突的引脚定义(pinout)出货了。到 2016 年,互联网社区已出现用户自发编写的指南,试图接线乱象。这些众包渠道至少确认了两种互不兼容的实现,并对标准规范的缺位表达了愈发强烈的困惑。然而 MMA 一直拖到 2018 年 8 月才发布 RP-054,即其 TRS 推荐实践(Recommended Practice)文件——这意味着整个行业在没有官方指导的情况下,足足制造了八年不兼容的设备。好好想想,八年,整整八年。
制造商本身也负有直接且相应的责任。根本性的错误在于各行其是,而非协同合作。Korg,作为1983 年原始 MIDI 联盟的创始成员之一,其工程师甚至亲手参与撰写了DIN MIDI 规范,但它却选择以自己的方式实施 TRS MIDI,确立了后来成为“A 型”的惯例。
耐人寻味的是,Roland,这家资历最深、最受敬重的公司之一,基本上选择了置身事外。在 TRS MIDI 兼容性问题逐渐发酵的那几年,Roland本是 MIDI 生态系统中最具影响力的企业之一,而一种颇有说服力的看是:那些囊括了Roland高管的标准协会,恰恰在最需要它们站出来的时候陷入了冬眠。历史上,Roland在使用全尺寸 DIN MIDI 的专业硬件中拥有最大的装机量之一。倘若你主营的是体积较大的 Groovebox、鼓机、合成器、舞台乐器,乃至“Boutique”模块,而你自己又未必感受到将迷你插孔标准化的迫切性,那么放弃 DIN 的压力确实会小很多。
这些决定,是在没有跨行业协商、没有参照任何正在形成的标准、也没有明显顾及最终需要将这些设备相互连接的用户的情况下做出的……
Arturia 与 Novation,在紧凑型和合成器市场都举足轻重,却选择将 Tip(尖端)与 Ring(环)的接线反转,由此形成了“B 型”规范。这些决定同样是在没有跨行业协商、没有参照任何新兴标准、也显然没有顾及那些日后需要将这些设备相互连接的用户的情况下做出的。讽刺至极的是:最初的 MIDI 1.0 规范,恰恰出自那些深谙没有合作就无建立可持续市场的制造商之手。四十年过去,当年合作精神的后继者们,却已将这一教训忘得一干二净。
对于一线音乐人而言,实际后果既令人沮丧,又令人恼火,还代价不菲。A 型与 B 型接头外观完全相同,都是 3.5 毫米 TRS 插孔,因此当音乐人用一根 TRS 直通线缆连接 Korg 与 Arturia 设备时,既收不到 MIDI 信号,也得不到任何错误提示。连接就这么无声无息地失效,用户无从判断究竟是线缆损坏、设备故障,还是软件设置有误。
互联网上的反反复复记录着这种遭遇,这样的反复令人疲惫:音乐人花费数小时排查那些看似毫无问题的连接,购买替换线缆,翻阅手册(而手册往往根本说不清设备采用哪种 TRS 类型),最终不得不诉诸“A 型转 B 型转换器”这一权宜之计——这种转换头本身没有任何标准背书,还极易弄丢。更有无数用户在网上抱怨,他们花了大量时间,试图将某台设备的 A 型输出,经 A 型转 DIN 转换器,再通过标准 MIDI 线缆,最后接入 A 型转 TRS 线缆来连接另一台设备,结果依然一点信号都没有;多个转换点层层叠加的不确定性,使问题几乎不可能被得到。
除了接线不兼容,TRS MIDI 还带来了一类风险,而这类风险曾由DINMIDI 专门设计防范机制。这类风险,就是音频线误插到 MIDI 插座,或 MIDI 线误插到音频插孔。当初选择五针 DIN 接头,部分原因正是想要一种不会被误插、不会搞混的端口:吉他线插不进 DIN MIDI 插座,跳线也不会从音频输出误接到MIDI 输入。而到了 TRS MIDI,这道防线彻底瓦解。3.5 毫米 TRS 端口同时承担着输出、线路电平(line-level)音频、插入返回(insertreturns)和 MIDI,外观毫无差别。
MMA 自己的推荐实践文件虽注明“强烈建议”加装保护电路,却未将其列为强制要求——又一条“半吊子”条款,让各家厂商自行决定保护等级,甚至完全不加保护。更糟的是,随着这些模块体积越来越小,输入输出标识缩得极小,往往只是压印在机壳上,要清楚辨认、接对线缆,简直是在考验耐心。
图 2对比DIN MIDI接头(左一)与TRS接头。(来源:FutureMusic)
图 3另一种转接头:将TRS转换为双莲花头(RCA)。(来源:FutureMusic)
IK Multimedia 采用的 2.5 毫米变体,在接线混乱之上又叠加了一层物理不兼容。音乐人若想将 IK Multimedia iRig 接口与任何 3.5 毫米 TRS MIDI 设备相连,不仅需要极性适配器(polarityadapter),还得加上物理尺寸转换器。想想就能知道——在发出第一个 MIDI 音符之前,竟要先过两道转换头的“关”。IK 的用户群对此决定非常不满,一些人在上直言,IK Multimedia 此举“不过是为了卖自家的配件,而非出于用户需求”。不过,IK 也可以把矛头指回 MMA,毕竟正是 MMA 发布过一份推广 2.5 毫米尺寸的。
TRS 规范本身将线缆长度在大约两米……
更离谱的是,TRS 规范本身还规定了大约两米的线缆长度上限。这与 DINMIDI 15 米的最大传输距离相比,简直只是零头,又平添了一道实际。而大多数设备对此含糊其辞,消费者基本毫不知情,往往要等到连接失败才真正发现问题。
或许对 TRS MIDI 过渡的过程造成伤害最大的,是它对消费者信任与信心的冲击。MIDI 最宝贵的资产,也是使其跨越四十年、历经多代技术更迭仍保持生命力的核心特质,正是其完全的、无条件的互操作性。音乐人可以将任何 MIDI 设备与另一台 MIDI 设备相连,并理所当然地预期它能工作。这种预期,不仅是一种便利,更是 MIDI 创立之初所许下的承诺。而 TRS 的过渡,在世界舞台的中央,在众目睽睽之下一次又一次地打破了这一承诺。MIDI 标准作为可靠、值得信赖的协议,受到如此的长期声誉损害,绝不可低估。初次接触硬件 MIDI 设备的年轻音乐人,发现的并非一个稳健可靠(robust)的通用标准,而是一片遍布兼容问题的雷区——每次购买前都要做课,还要备满一抽屉的转换头才能勉强应付。
图 4 TRS转DIN母头的转接线。在各路厂商割裂的标准之下,这种接头可能已经成为了音乐人的“标配”。(来源:FutureMusic)
好消息是,尽管微乎其微,TRS MIDI 这场困局并非无解。它是一场由机构不作为与制造商各自为政造成的混乱,而这些力量恰恰可以通过机构积极作为和制造商协同合作来扭转——顺带一提,当年正是这些力量缔造了 MIDI 最初的成。以下是 MIDI 协会及造成这一问题的相关制造商,若要开展一场严格、限期的补救,可以考虑的一些方向。他们当然欠用户一个交代。
(一)强制标签规范
首要且最能立即执行的措施,是推行全面、强制性的标签规范。MIDI 协会必须立即修订 RP-054(TRS推荐实践),要求所有配备 TRS MIDI 插孔(无论何种尺寸)的设备,在面板上的插孔旁边以统一格式直接标明类型。“MIDI A”和“MIDI B”必须作为实体标识呈现在设备上,而非深埋在说明书里,或仅在产品页面中注明。
2.5 毫米物理变体必须被正式弃用,不再获得 MIDI 协会的任何后续认可。这一步在工程层面不会让制造商付出任何代价,唯一需要的是坚决执行的意愿。任何 MIDI 协会成员,若出货未按规定标注的新产品,理应被开除出该组织的认证计划。
(二)未来设备只采用A型TRS规范
第二步,要求各大制造商(具体包括Korg、Arturia、Novation、Roland、Akai 和 IK Multimedia)在 MIDI 协会的牵头下共同会商,发表统一的公开承诺:未来所有新产品将独家采用 A 型,并明确设定 B 型新设计的终止期限,最迟不得晚于 2026 年底。
Novation 已经证明了这完全可行:自 Launchkey Mini MK3 起,该公司不动声色地将全部新产品线从 B型切换至 A 型,并未影响其产品规划。Arturia、Polyend 等必须跟进。其余尚未转变的“钉子户”必须公开做出明确承诺,MIDI 协会也应在 midi.org 上发布定期更新的合规注册材料(conformance register),供消费者在购买前参考。
(三)制定一份的硬件转换器规范
第三,MIDI 协会必须出资制定并标准化一套通用的硬件转换器规范。不能只是藏在付费会员技术文档里的一张接线图,而应是一份免版税、完全的参考设计,用于 A 型与 B 型之间的双向转换,任何制造商或第三方都能按这一确保兼容的规范来生产。眼下 A 型和 B 型转换器的市场已颇具规模,但毫无监管;质量参差不齐、标识含糊不清的产品随处可见,泛滥成灾,反而加剧了混乱而非化解矛盾。若有一款经 MIDI 协会认可、标识清晰、外形与颜色编码统一的标准化转换器,便能立即盘活现有 B 型设备的存量,无需用户忍痛淘汰尚能正常工作的硬件。
此外,1010music 最初开发的软件方案允许用户在系统设置中切换 B 型与 A 型,反之亦然。这种可通过固件更新实现的方式,不失为一种优雅的途径,能够化解这一棘手的痛点。
TRS MIDI 过渡最致命的打击,在于它对消费者信任与信心的侵蚀……
(四)将自动感应输入电路作为强制要求
第四,在稍长的时间跨度内,MIDI 协会应强制要求所有新出厂的 TRS MIDI 设备配备自动感应输入电路。这项技术已经存在,Elektron 等公司也已在 Model 系列设备上采用,能够自动识别传入的 TRS 信号是 A 型还是 B 型,并自适应调整。相对于搭载该电路的设备成本而言,实施双极性光隔离器(dual-polarity optoisolator)或等效自动感应电路的成本微乎其微,而且它能彻底消除输入端的兼容性问题,让用户完全无需携带转换器。将自动感应设为输入端的强制要求,同时仍将 A 型作为输出标准,既能解决音乐人的实际困扰,又能给市场留出消化 B 型遗留设备库存的时间。
“1010Music 近期产品的解决方案是自动感应输入端使用的 TRS 映射,并允许用户自行选择输出映射。我们的 B 型 TRS 转 MIDI 转换器也是另一种解决方案,同样能实现与传统 MIDI 接头的连接。两种 TRS 映射并存确实是个问题,但只要使用正确的转换器和设备设置,这个问题很容易解决。”——Christine Higgins
(五)改善对外沟通,拆除付费壁垒
第五,同样紧迫的是,MIDI 协会必须紧急改善其对外沟通。RP-054 文件尽管至关重要,却需要付费会员才能完整下载。这道壁垒意味着,最有可能读到它的制造商本就身处圈子之内,而那些可能受益最多的小型精品厂商的工程师却被拒之门外。TRS MIDI 合规的核心要求必须完整公开,免费,以通俗易懂的语言、多语种形式,在 midi.org 的显著位置发布。
minimidi.world 上的社区资源——一份完全在官方 MIDI 体系之外、由志愿者维护的 TRS MIDI 兼容性指南,只因音乐人的切实需求而诞生——MIDI 协会理应与其正式合作或提供赞助。EricSkogen 仅凭一己志愿之力便超越了官方的公共文档,MIDI 协会对此理应感到某种制度层面的难堪。
(六)修复音乐人对MIDI协会的信任
最后,MIDI 协会必须在官方声明中直接且公开地承认:TRIDI 标准发布为时已晚,该组织在 2010 至 2018 年这一关键窗口期内未能履行其托管职责。这是制度问责的必要举措,也是恢复公信力的第一个公开步骤。最初的 MIDI 联盟正是凭借果断、协同的行动赢得了信任;重拾信任的路径同样要经过这片领地:坦诚评估、问责落实、迅速行动,以及有目共睹的领导力。依赖这一协议的音乐家们,理应得到不低于此的对待。
TRS MIDI 这场困局,归根结底,是一个关于机构在技术快速变革时期自满懈怠所要付出代价的故事。MIDI 诞生于 1983 年,源于互为竞争对手的制造商之间一次非凡的合作工程;四十年来,它始终承载着任何技术标准所能拥有的最宝贵特质:一种无条件的承诺,即任何使用该协议的设备都能与其他任何设备通信。转向紧凑型 TRS 接头确有工程必要性(在 2010 年代化硬件复兴的浪潮中,五针 DIN 接头已成为一道物理障碍),然而这一转变的执行,却缺乏原始规范制定者四十年前所展现出的治理、严谨与远见。
制造商们,包括 MIDI 的创始公司本身,竞相带着互不兼容的接线方案推向市场。MI造商协会,这个专门为防止此类而成立的机构,却直到2018 年 8 月发布了其纠正性的“推荐实践”文件,此时,首款TRS MIDI 产品已经出货八年,两种相互竞争的接线标准已深度渗透市场多年。结果便是一场悄然侵蚀 MIDI 根基承诺的兼容性危机:音乐人发现,两台明明外观一模一样的端口,用一根看起来毫无二致的线缆连接,却可能干脆拒绝通信,既看不到任何解释,也找不到简单的补救办。
要修复这一切,MIDI 协会与行业的主要制造商,必须以原始协议缔造者在1983 年所展现的紧迫感和团结一致的精神来行动。如前所述,这具体包括:强制面板标识、具有约束力且设有明确公开截止日期的“A 型”承诺(新产品将独家采用A型接头,弃用B型等其他规范)、免费发布的标准化转换器规范、支持在设置中手动切换 TRS MIDI 类型的能、新设备全面配备自动感应输入电路、完全的公共文档,以及对失败根源进行诚实的、机构层面的反思。那些仰赖 MIDI 最初承诺,也就是仰赖通用互操作性的音乐家们,已经等待得够久了;是时候让撕毁这份契约的机构和制造商来修补它了。
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