MIDI převodník z Joystick portu

Standard MIDI bývá součástí každé běžné zvukové karty. Pokud má zvuková karta patnáctikolíkový "Joystick Port", můžeme jím snadno propojit počítač s dalším MIDI zařízením, např. klávesami nebo zvukovou bankou. To však nelze provést přímo, ale potřebujeme k tomu převodník úrovní signálů z logiky TTL na proudovou smyčku a naopak. V tomto článku si popíšeme několik užitečných rad pro konstrukci takového převodníku.

Schéma Joystick-MIDI adaptéru

Poznámky k Joystick-MIDI adaptéru

1. Dobrá volba pro optoizolační člen je obvod 6N137. Obvod 6N138 by měl také fungovat, ale je pomalejší.

2. Tolerance rezistorů postačí 5%.

3. Invertor označený ve schématu jako "A" může být integrovaný obvod nebo i tranzistor.

4. Je nezbytně důležité nepřipojovat na zem zdířku 2 konektoru MIDI IN. Pokud byste tak učinili, vznikla by tím zemní smyčka, která by způsobila vznik nežádoucího šumu. Zdířka 2 na konektoru MIDI OUT naopak má být uzemněná. Tím bude stínění MIDI kabelu uzemněno pouze na jednom konci, jak požaduje norma.

Zemní smyčky

Zemní smyčky způsobují nepříjemný brum, bzučení a další šumy, zvláště při propojení s počítačem a jeho příslušenstvím nebo světelnou technikou. Šumy jsou způsobeny rozdílem v napěťovém potenciálu mezi oběma konci kabelu. Řešením je jednak použití symetrických audio-kabelů a také dodržování zásady, že nikdy nepropojujeme uzemněné kostry ("šasi") různých přístrojů zvukové soustavy.

Konstruktéři MIDI zařízení zemním smyčkám obvykle rozumějí. Tak i standard MIDI je navržen velmi důmyslně, aby se předešlo jakýmkoliv zemním smyčkám, které by mohly vzniknout v MIDI kabelech. Toho se docílí použitím symetrické proudové smyčky, která prochází optoizolačním členem, a uzemněním pouze MIDI výstupu. Zem konektoru MIDI IN není připojena ke kostře přijímače. Pokud jsou tyto zásady dodrženy, nevznikají žádné zemní smyčky ani brum či jiné šumy, které by byly způsobeny propojením MIDI přístrojů.

Konstruktéři počítačů obvykle nebývají zároveň zvukovými inženýry a o zemních smyčkách zjevně nikdy neslyšeli. Hlučné větráky a drnčící disky, které se umisťují do PC, je to, čím oblažují svůj sluch. Někteří zvukoví profesionálové proto mají pro svůj počítač vyhrazeno místo na záchodě nebo v jiné místnosti. Ale hlavním zdrojem problémů se zemními smyčkami ve zvukových obvodech počítače je MIDI rozhraní ve zvukové kartě.

Zvuková karta počítače vysílá a přijímá sériový MIDI signál z koncového obvodu UART dvěma zdířkami v joystickovém či herním portu. Převodní kabel, jehož běžná cena je několik set Kč, převádí signál na běžný MIDI pětikolík a má obsahovat nezbytný opto-izolační člen pro převod ze souměrné proudové smyčky. Konektor MIDI IN má mít opto-izolační člen a nesmí mít zdířku 2 připojenou na zem nebo na stínění z jediného důvodu - abychom zamezili vzniku zemní smyčky.

Bohužel se prodávají i kabely, které porušují tyto zásady specifikace MIDI hardwaru tím, že mají uzemněny oba konektory (MIDI IN a MIDI OUT). Takové kabely bezpečně budou zapříčiňovat zemní smyčky, čímž se bude generovat brum a další zbytečný šum.

Použitá literatura

1. Proper Design of Joystick/MIDI Adapters (s úpravami převzato)