Workshop: Wireless MIDI – MIDI via Bluetooth

2. März 2020

Wird "kabellos" schon bald der neue Standard?

wireless midi bluetooth

Workshop: Wireless MIDI – MIDI via Bluetooth

Aus Dutzenden verschiedenen Standards für die drahtlose Übertragung von Daten über eine kurze Entfernung hat sich Bluetooth manifestiert und erfreut sich mittlerweile markenübergreifend größter Popularität. Optimiert für Dateiübertragungen über kurze physische Entfernung ist die Hardware, die zur Implementierung des Standards benötigt wird, extrem kostengünstig und wird Ressort-übergreifend von beinahe allen Herstellern verwendet – sei es in Fahrzeugen, Handys, Kopfhörern, Lautsprechern oder gar den intelligenten Türschlössern der Marke Amazon.

Mag Bluetooth in der Vergangenheit aufgrund von Verbindungsschwierigkeiten und genereller Unzuverlässigkeit jeher eher als kleines Problemkind gesehen worden sein, so zerstreuen sich diese Probleme immer mehr, je weiter die Entwicklung des Standards fortschreitet. In der aktuellen Gerätegeneration findet sich zumeist noch das 2010 eingeführte Bluetooth 4.0, das recht frische Bluetooth der fünften Generation (vorgestellt 2016) hält im Vergleich dazu bereits die vierfache Übertragungsreichweite, die doppelte Schnelligkeit und gleich die achtfache Dateiübertragungsrate im Vergleich zu Bluetooth 4.0 bereit. Die Sprünge, die nach über 25 Jahren Bluetooth-Technologie noch vollführt werden, sind nach wie vor dramatisch und gewährleisten noch einmal eine deutlich höhere Zuverlässigkeit und – im Bezug auf unser Thema natürlich mindestens genauso relevant – geringere Latenzen.

MIDI und drahtlos – eine gute Kombination?

Das altbekannte MIDI-Protokoll, das wir uns bereits seit dem Jahr 1983 über etwas hakelige 5-PIN-Kabel fleißig zunutze machen, erfuhr bereits im Jahre 1999 mit der Einführung von MIDI via USB eine kleine Revolution. Um 2005 gab es dann MIDI über WIFI, das nun seit einigen Jahren langsam aber sicher durch die drahtlose Übertragung von MIDI-Daten über den Bluetooth Low Energy Standard abgelöst werden könnte.

BLE findet sich in den meisten Computern und iOS-Devices wieder. Seit iOS 8, Android 6.0 oder Windows 10 befindet sich die BLE-Schnittstelle in eigentlich jedem dieser Release-Generation entsprechenden Geräte wieder. Sie verhilft diesen, ehemals was die Verbindungskapazitäten anbelangt extrem limitierten Geräten dazu, Verbindungen mit BLE-fähigen Peripheriegeräten einzugehen. Beispielsweise die iOS-Version von GarageBand wie unzählige Drittanbieter-Apps auch, beinhalten diesen Standard nun. Dies bürgt nicht nur Vorteile der reinen Datenübertragung von MIDI entsprechend, auch für etwaige lehrreiche Apps – wie etwa AI gestützte Programme zum interaktiven „casual“ Klavier lernen – kann das extrem dienlich sein.

Wireless MIDI

Schon seit einiger Zeit im Audio-MIDI-Setup zu finden: Bluetooth

Aufgrund der Tatsache, dass der BLE- (Low Energy) Standard jedoch sehr darauf abzielt, möglichst batterieschonend zu arbeiten und bei Nichtnutzung inaktiv zu sein, entstehen in Relation jedoch nach wie vor noch deutlich höhere Latenzen, als wenn man MIDI per physischer Verbindung übertragen würde. Messungen mit physischer Verbindung liegen im Schnitt bei rund 3 ms bei MIDI via USB und 2 ms bei MIDI via 5-PIN-Kabel.

Die Ergebnisse einiger verschiedener recherchierter Messungen von MIDI via BLE mit unterschiedlichen Geräten liegen zwischen respektablen 2,5 und 20 ms, der generelle Konsens liegt allerdings im Schnitt bei rund 8,5 ms. Leider besitzen einige, vor allem über vier bis fünf Jahre alte Geräte, auch nicht die Gabe, Gesendetes unmittelbar zu empfangen, was bei iPads und Macbook häufig selbst bei besten Vorraussetzungen zu Latenzen im zweistelligen Bereich führt. Die offizielle Angabe für BLE liegt bei 6 ms (laut MIDI-Association), die des vorherigen „Bluetooth Basic Rate/Enhanced Data Rate Technology“ Standards lag noch bei mehr als 100 ms. Anbei eine Messung von Sam Cornell zwischen Apple Devices, ein Zusammentrag einiger Referenten der McGill University in Kanada, ein im Februar 2020 geupdateter Guide von Adafruit und das Referat von CME selbst.

Eine Zukunft ohne Kabel?

Wireless MIDI

Mr. Rudess beim Antesten des xKey Air der Marke CME

Der Traum des allgemeinen Kabelsparens scheint immer mehr Realität zu werden. Bekannte Künstler wie Jordan Rudess oder Jim Gilmour warben bereits 2016 für tragbare Bluetooth-MIDI-Keyboards der Marke CME, die diese Technik beinhalteten. Im Moment streiten sich die ehemaligen Kollaboratoren Yamaha und CME jedoch um den Platz des am besten einsetzbaren Adapters, mit denen sich die Technologie in jedes MIDI-Daten sendende bzw. empfangende Gerät implementieren lässt. Yamaha brachte mit dem Wireless MD-BT01 5-PIN DIN MIDI Adapter bereits kurz nach Ankündigung des Bluetooth 5 Standards eine Lösung auf den Markt, der wohl durchdacht war.

wireless midi yamaha MD-BT01 5-PIN DIN MIDI

Der Yamaha MD-BT01 5-PIN DIN MIDI

Durch die MIDI-Out-Buchse des jeweiligen Gerätes auch direkt mit Strom versorgt, lässt sich hiermit das Signal zum Host-Computer/iOS-Device schicken. Ein weiterer, UD-BT01 genannter, Wireless-Bluetooth-USB-to-host MIDI-Adapter lässt dies auch mit USB-MIDI zu, falls am jeweiligen Gerät keine 5-PIN Buchse, sondern nur eine Host-USB-Verbindung existiert oder man diese bevorzugt verwenden möchte.

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Der Yamaha UD-BT01

Möchte man von dieser Konnektivität Gebrauch machen, besitzt aber keine entsprechend moderne bzw. zuverlässige Bluetooth-Anbindung, so lohnt sich ein Griff ins Regal der Marke CME. Dessen CME Xkey Wireless MIDI (WIDI Bud Bluetooth) Adapter wurde ursprünglich zur Verbindung des hauseigenen MIDI-Keyboards Xkey Air entwickelt, ist jedoch nicht mehr und nicht weniger als eine BLE 4.0 Schnittstelle in Form eines USB-Sticks und absolut class-compliant. Es müssen generell keine Treiber installiert werden, das Pairing (die Verbindung der Geräte) funktioniert automatisch und der Stick merkt sich die eingegangenen Verbindungen, ähnlich einer Computermaus oder -tastatur.

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Der CME WIDI Bud – USB 4.0 für jedermann

Egal ob USB 2.0, 3.0 oder 4.0, Android, Apple, Linux oder Windows – der WIDI Bud bringt Bluetooth 4.0 als Schnittstelle in jedes System ein. Auch mehrere WIDI Buds lassen sich problemlos an demselben Gerät betreiben, vorausgesetzt man besitzt genügend USB-Schnittstellen und Stromversorgung an seinem Computer. Falls nicht, kann man auf einen extern mit Strom versorgten USB-Hub zurückgreifen.

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Das xKey Air der Marke CME – das erste Controller Keyboard mit eingebauter Bluetooth Schnittstelle

CME hat allerdings seit kurzer Zeit ein Produkt in der Entwicklung, das noch einmal deutlich vielversprechender anmutet als alles, was es vorher gab. Der WIDI-Master, ein kleines Gerät, das ebenfalls über die MIDI-Buchse an sich bereits mit Strom versorgt wird und mit Updates „over-the-air“ bespielt werden kann, benötigt keinen Computer oder sonstige Hardware, um zwei Standalone-Geräte miteinander drahtlos kommunizieren lassen zu können.

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Der vielversprechendste BLE-MIDI Adapter: CME WIDI Master

Das Pairing geht automatisch vonstatten und aufgrund der Tatsache, dass hier bereits Bluetooth 5.0 eingebaut ist, sollte die Latenz bei Verwendung mit entsprechend modernem Host – oder einfach untereinander – noch einmal geringer sein und sich damit final im unerheblichen Bereich unter 5 ms bewegen. Offizielle Angaben hierzu gibt es allerdings noch nicht.

„Update: January 21, 2020 – First prototype latency min/max test: 4-10 ms depending on connected device“

Sowohl als Master als auch als Slave lassen sich die WIDI Master Adapter per Knopfdruck einsetzen und fortan Plug-and-Play verwenden. Oder natürlich auch zum Senden bzw. Empfangen von MIDI an iOS, Computer oder andere Devices.

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Der WIDI Master und seine Anwendungszwecke. Quelle: CME

Per Crowdfunding und Stretchgoals wird gerade über die Menge an Interessenten ergründet, für welchen Preis das Wireless-MIDI Gerät an den Mann gebracht werden kann. Aufgrund der nun über 3.000 registrierten Interessenten ist der Preis für ein Gerät bereits von $ 59 auf $ 29 gesunken – hier ist mit Sicherheit noch einiges mehr möglich. Die Produktionskosten für solch ein Gerät sollten bei entsprechender Marge recht niedrig sein.

Die Einfachheit wie Durchdachtheit des Produkts weckt definitiv Interesse, beispielsweise vermerkt CME auf deren Website folgendes: „Also, we have built a secure connection with our reliable automatic panic mode. Now, when you loose your Bluetooth connection all MIDI notes will automatically be turned off. Next, our automatic pairing feature will restore your connection without the phenomon of hanging notes, instantly.“ Fiese Notenhänger in der Live-Performance? Adé!

Mögliche Anwendungszwecke – ein Blick in die Zukunft

Neben der selbsterklärenden End-to-end-Übertragung von MIDI eignen sich alle hier beleuchteten Produkte selbstverständlich nach wie vor ebenfalls zur Übertragung von MIDI DATA, CLOCK und auch PROGRAM CHANGES. Neben den sich hieraus ergebenden offensichtlichen Anwendungszwecken im Studio oder Live- und Tour-Bereich ergeben sich vor allen Dingen endlose Möglichkeiten für Entwickler im iOS-Bereich. Nicht auszudenken, was für intuitive wie interaktive Möglichkeiten sich hieraus beispielsweise für Lern-Apps ergeben.

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Piano lernen per App – leicht gemacht

Sein nachgerüstetes oder mit Bluetooth ausgestattetes MIDI-Keyboard in Windeseile mit dem iPad verbinden – ohne lästiges Camera-Connection-Kit oder ähnlichem – schon kann das „Learning by Doing“ beginnen. Bei etwaigen Verspielern oder Fehlern gibt die App direktes Feedback. Durch die simple Anwendungsweise des Standards, die wachsende Zuverlässigkeit sowie die immer geringer werdende Latenz steht Wireless-MIDI eigentlich nicht mehr viel im Wege. Beispielsweise im kürzlich bei uns getesteten Roland Jupiter Xm ist dieses Feature bereits verbaut auch im neuesten Controllerkeyboard A-88 Mk2 soll dies integriert sein. In der Live-Performance Program-Changes per Wireless-Übertragung zu senden, sollte für viele Performer ein extrem praktikables Feature darstellen – die allgemeine Angst vor drahtlosen Übertragungen im Live-Bereich muss nur zuerst noch durch allgemeine und fortwährende Zuverlässigkeit besiegt werden.

Wireless MIDI

Funktioniert auch ohne Computer-Host: WIDI Master von CME

Ein wichtiger Faktor, der allerdings nicht im Dunklen gelassen werden sollte: Eines der Highlights der Winter NAMM 2020 Show war die Ankündigung des MIDI 2.0 Standards. Hier wurden deutlich höhere Auflösungen als die bisherigen 0-127 Werte sowie bidirektionale Kommunikation über einen einzigen Verbindungsweg angekündigt, was neben den offensichtlichen Vorteilen auf jeden Fall auch eine deutlich größere Datenmenge für die Wireless-MIDI-Übertragung zur Folge haben sollte. Ob man bereits daran denkt, diesen neuen Standard auch per Bluetooth-Übertragung zu realisieren, steht noch in den Sternen.

Wireless MIDI

MIDI 2.0 – endlich ist es da

Forum
  1. Profilbild
    herw  RED

    sehr interessante Neuigkeiten

    Ich benutze YAMAHA MD-BT01 und das Xkey Air seit über einem Jahr. Beide funktionieren perfekt.

  2. Profilbild
    SkandinAlien

    Vor allem meine Frau wird sich darüber sehr freuen :D

    Meine bisherigen BT Erfahrung lässt mich allerdings noch zögern. Sobald das Ganze wirklich ohne Störung funktioniert werde ich gerne investieren, bis es soweit ist gibt es halt weiterhin die ewige Frage ob das denn wirklich so muss mit der ganzen Kabelei….

  3. Profilbild
    electricarts

    Ein weiteres „Problem“ ist vielleicht noch erwähnenswert. Zumindest hätte ich mir bei vorheriger Kenntnis ein paar Euros sparen können: Bei Inaktivität, also geschlossener DAW, kappt macOS X die BT BLE Verbindung. Ich muss also jedesmal (wenn z. B. Logic geschlossen war) Audio Midi Setup aufrufen und mein CME Xkey 37 Air manuell verbinden.

    Abhilfe würde nur die zusätzliche Anschaffung des CME WIDI Bud (also des eigenen CME BT USB Adapters) schaffen. Der „hält“ und merkt sich die Verbindung und nach Start der DAW funktioniert alles automatisch wie gewohnt. Ich habe mein Xkey37 nun permanent via Kabel verbunden. ;-(

  4. Profilbild
    dAS hEIKO  

    „…so zerstreuen sich diese Probleme immer mehr, je weiter die Entwicklung des Standards fortschreitet…“
    Man hat sich schließlich auch 30 Jahre Zeit genommen! Ja, wie die Zeit vergeht.

    Der Gedanke an ein kabelloses Studio, oder belassen wir es in diesem Fall mal bei der kabellosen Keyboardburg, ist verführerrisch. Aber ein physisches Kabel ist ein Kabel ist ein Kabel. Mal von der äußerst beschränkten Wahl des DIN-Steckers als MIDI-Schnittstelle funktionierte und funktioniert dieses Konstrukt weitgehend unberührt von äußeren Einflüssen.
    Nehmen wir mal 2 Keyboard, einen Fußbaß, 4 Expander, einen MIDI-Merger, einen Ableton Controller, und die Verbindung zum heutzutage obligatorischen Notebook. Wir spielen in einer Halle vor 500 Leuten, 350 davon haben ein Handy 200 davon BT an. Sollte amazona.de die Dinger tatsächlich mal testen, dann doch bitte mit so ähnlichen Vorgaben.
    Wer von euch mit BT auf die Bühne gehen will, werfe den das Erste Kabel.
    Und erfahrungsweise achten Nicht-Computerhersteller bei ihren Geräten mehrheitlich nicht auf Sicherheitsstandards.

    Die Idee ist geil, wenn auch nicht neu. Aber warum etwas aufgeben, was so lange funktioniert hat für etwas, das sich in einer größeren Konstellation evtl daneben benehmen könnte. Wenn es das nicht tut, nehm ich alles zurück und behaupte das Gegenteil ;-)

  5. Profilbild
    vssmnn  

    Also ich bilde mir ja ein, die Latenz bei BT-Midi schon deutlich zu spüren.
    Hatte mal ein XAir von CME und das mit dem iPad gekoppelt.
    Mit der Stabilität der Verbindung gab es auch Probleme, sobald man 3-5 Meter weg war.
    Live würde ich mich niemals auf sowas verlassen.
    Bis das ein „Standard“ wird, muss noch einiges passieren, derzeit eine nette Spielerei ohne Verlass.
    Viel lieber wäre mir eine Nutzung des Stromnetzes für Midi / und Audio als Erweiterung zur DLAN-Technik.

  6. Profilbild
    kiro7  

    Wer nicht nur Midi Module sondern auch zusätzlich auch Modular (CV/Gate) cordless über Bluetooth ansteuern will, dem sei das völlig verkannte Roland A-01 empfohlen.

    Ist innerhalb der Boutique Serie völlig als untergegangen, und hatte auch nie was mit der Boutique Serie im Sinne von Retro zu tun. War wohl für das Roland System-500 gedacht.

    Zusätzlich zum Dienst als Bluetooth Midi-Interface gibt es noch einen mehr als coolen Stepsequencer und einen cheesy 12bit Synthesizer für C64 und Telespiel Sounds

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    Ted Raven  AHU

    Sobald der CME WIDI Master auf dem Markt ist, sind zwei davon meine. Das Teil ist einfach zu praktisch. Sowas suche ich schon ewig.

  8. Profilbild
    Panta Flux  

    Wenn es denn in der Praxis tatsächlich zuverlässig und mit geringen Latenzzeiten funktionieren sollte (was es meinen eigenen Erfahrungen nach bisher eher nicht tat), dann her damit! Ich bin froh um jedes Kabel, das ich nicht brauche.
    Nächste Baustelle: Entkabelung der Audiokabel. Die liegen ja weiterhin massenhaft in der Gegend herum – und merkwürdigerweise nie in der perfekten Länge. :-D

  9. Profilbild
    PLan9  

    Nein, kein Bluetooth für Midi in Live Situationen. Ich kenne einige Kneipen und Privatleute die verwenden Bluetooth für die Musik. Es ist leicht die zu kapern. Es sorgt immer wieder für Irritationen wenn eine andere Musik kommt als die es erwarten. Ich stelle mir das „cool“ vor wenn plötzlich andere Töne kommen als der Keyboarder selber erwartet. Oder der Rest der Band anerkennend rüber schaut weil der Keyboard noch nie so gut gespielt hat. ;-).

    Für Unterwegs mal zum einspielen per Bluetooth Keyboard und iPad wird es nützlich sein. Aber live kann ich nur abraten.

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