ゼータ計器プロセッサインターフェース

Zeta Instrument Processor Interface (ZIPI) は、 Zeta Instruments とカリフォルニア大学バークレー校のCNMAT (Center for New Music and Audio Technologies) が開始した研究プロジェクトです。1994 年に MIT PressのComputer Music Journalの一連の出版物で発表された ZIPI は、 OSI モデルに準拠して設計された、デジタル楽器用の次世代トランスポート プロトコルとして意図されていました。

ZIPI のドラフト版は、主にMIDI (Musical Instrument Digital Interface) の多くの制限に対処することを目的としていました。ピアツーピアのシリアルポート接続を使用する MIDI とは異なり、ZIPI は中央にハブがあるスター型ネットワーク上で動作するように設計されていました。これにより、複数のデバイスをデイジーチェーン接続する必要がなくなったため、接続と切断が高速化されました。物理層では10BASE-Tが使用されていましたが、プロトコルは物理的な実装に依存していませんでした。

デバイスの機能、パッチ名、その他のシステムおよびパッチ パラメータを照会したり、サンプルをデバイス メモリにアップロードおよびダウンロードしたりするための提案がありました。

ZIPI は、MIDIイベントを直接置き換える、音楽パラメータ記述言語 (MPDL) プロトコルに基づくまったく新しいメッセージ システムと複雑なノート アドレス指定方式を使用しました。

MIDI チャンネルの代わりに、63 のファミリからなる 3 レベルのアドレス階層があり、それぞれが 127 の音符を持つ 127 の楽器で構成され、最大 1,016,127 の個別の音符アドレスがありました。ファミリ内の楽器は、さまざまな物理デバイスから組み立てることができます。この配置により、合成パラメータを音符ごとに細かく制御することができ、特に MIDI ウィンド コントローラーや MIDI ギター コントローラーなどの非標準のシナリオで役立ちます。

たとえば、インスタント ノートオン機能により、ギター MIDI システム、特に低弦におけるノート検出 (トラッキング) の欠陥を隠すことができます。トリガーされると、コントローラー ロジックが実際のピッチを追跡するまで、ノートはノイズまたは任意の低音として鳴り始めます。実際のピッチは、ノートを再トリガーする必要なく、フォローアップ メッセージによって送信されます。従来、メッセージは、チャンネル メッセージと同様に、楽器全体またはファミリー全体をアドレス指定することもできます。

一部の MDPL メッセージは MIDI から直接引き継がれ、曖昧さを避けるためにより発音しやすい名前が付けられましたが、ほとんどのメッセージは新しく、革新的ではあるものの非常に異なる制御ロジックに基づいていました。メッセージ パラメータの解像度は8 ビットの倍数にすることができ、MIDI に典型的な 7 ビットの解像度を 32 ビット以上に拡張できる可能性があります。

また、モジュレーション、エンベロープ、音声の3D 空間化などの高度なプログラム パラメータに対応する高レベルのメッセージや、ギター、管楽器、ドラム コントローラー用の楽器固有のメッセージ もありました。

基本的な合成制御メッセージは次のとおりです。

• アーティキュレーション - MIDI での「ノートオン/オフ」
• ピッチ（音符番号と0.2セント単位のオフセット）
• 周波数（Hz）
• 音量 - MIDI の「ベロシティ」
• 振幅- MIDI の「音量」
• 偶数/奇数ハーモニックバランス
• ピッチ付き/ピッチなしのバランス
• 粗さ
• 攻撃キャラクター
• 不調和
• 左/右、上/下、前/後ろにパン
• 空間距離と方位角/仰角
• プログラムの変更 - 即時および将来のメモ
• 音色空間 X/Y/Z
• 複数の出力レベル
• タイムタグ
• 変調率/深度/波形

コントローラー (パフォーマンス指向) メッセージには以下が含まれます:

• キーの速度/番号/圧力
• ピッチベンドホイール
• モジュレーションホイール 1/2/3
• スイッチペダル 1 (サスティン)/ 2 (ソフトペダル) /3 /4
• 連続ペダル1（ボリューム）/2 /3 /4
• ピック/弓の速度/位置/圧力
• フレット/指板の位置/圧力
• 風の流れまたは圧力（ブレスコントローラー）
• アンブシュア（噛み合わせ）
• ウィンドコントローラーキーパッド
• 唇の圧力/頻度
• ドラムヘッドの打点X/Y位置と中心からの距離/角度
• 空間内のX/Y/X位置
• X/Y/Z次元の速度
• X/Y/Z次元の加速

ZIPI は多くの優れた新機能を提供しましたが、既存の MIDI ベースの実装とうまく整合しませんでした。複雑さが大幅に増加する特殊なアドレス指定方式が、ZIPI が採用されなかった主な要因でした。1,016,127 の個別の合成状態を維持することは、当時のシンセ ハードウェアの能力をはるかに超えていましたが、ZIPI の開発者は、同時に使用できるプログラムとノートの数には実際的な制限があることを示唆していました。比較すると、MIDI では、プログラム変更、音量、ピッチなどの共通チャンネル制御メッセージを蓄積する 16 チャンネルしか定義されておらず、当時のほとんどのデジタル シンセサイザーは、同時に鳴らすことができるノートの数は 12 ～ 128 しか提供できませんでした。

ZIPI をサポートする市販のデバイスがリリースされなかったため、ほとんどのアプリケーションでは MIDI で十分であり、代替の物理層として「FireWire」(IEEE1394) が導入されたことにより、このプロジェクトはすぐに事実上終焉を迎えました。CNMAT の ZIPI Web サイトでは、IEEE1394 は「あらゆる点で ZIPI に取って代わる」と主張しています。主な理由は、IEEE1394 のインターフェイス要件がシンプルであるためです。IEEE1394 はハブを必要とせず、ホット プラグをサポートし (デバイスの追加や削除がより簡単に行えます)、独立した電源分配スキームを備えています。

開発者たちは、現在さまざまな楽器、センサー、ソフトウェアでサポートされている Open Sound Controlプロトコルの開発を継続しました。

• ヤマハ mLAN

• CNMAT: ZIPI プロジェクト
• ZIPI の Computer Music Journal への掲載