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Conceptos sobre MIDI

 
   
Contenido
  • Descripción general

  • Canales MIDI

  • Códigos MIDI

  • Mensajes de canal

  • Mensajes de tiempo real

  • Sistema exclusivo

  • Ampliaciones del MIDI

  • General MIDI

  • General Standard

  • Standard MIDI File (fichero estándar MIDI)

  • Standard Sample Dump (Volcado de muestras estándar)

  •  MIDI Show control (control de espectáculos)


Descripción general

M.I.D.I. son las siglas de Musical Instrument Digital Interface, es decir, Interconexión Digital para Instrumentos Musicales.

Fue desarrollado en el año 1981 por varios fabricantes de sintetizadores, y orientado al mercado profesional. Hasta entonces, cada marca creaba modelos sólo compatibles con su propia gama. Pensando acertadamente que la estandarización ampliaría el mercado, desde hace muchos años, el M.I.D.I. se ha convertido en un estándar absoluto e indiscutible, si bien ampliado a cuentagotas con nuevas especificaciones. Hoy en día, incluso los teclados domésticos de gama media-baja incorporan conectores M.I.D.I.

Bajo las siglas M.I.D.I. se cobijan dos elementos: un hardware y un software de comunicaciones. En definitiva, se trata de un método estándar para interconectar dispositivos musicales electrónicos de todo tipo: sintetizadores, teclados maestros, módulos de sonido, samplers, cajas de ritmo, secuenciadores, mesas de mezcla, etc.

Por la parte física, tenemos una interfase serie de 32.5 Kbaudios, dotada de uno, dos o tres conectores DIN de 5 puntas. Todo aparato debe incorporar al menos uno de estos conectores, sea el de entrada (MIDI IN), salida (MIDI OUT) y/o retransmisión (THRU), éste último usado para conectar varios dispositivos en cadena (de OUT a IN, THRU a IN, de THRU a IN, ...), de modo que la información del primer equipo se transmita a todos los demás.

En cuanto al software, se trata de un protocolo de comunicaciones muy simple, de 8 bits, en los que se codifican los aspectos más importantes de la interpretación musical. Es un sistema de tiempo real, por lo que la sincronización resulta fundamental. Para simplificar, diremos que los mensajes MIDI vienen a simbolizar la misma información que una partitura. Para un estudio más completo del código MIDI, ver el documento MIDI-FRM.TXT en CISEM BBS. Avanzaremos que el primer bit toma valor 1 en los bytes de status, que indican el tipo de mensaje, y 0 en los de datos, que contienen los valores correspondientes. los mensajes estándar usan de 1 a 4 bytes, y los de "sistema exclusivo" son de duración ilimitada (varias decenas de miles, por ejemplo).

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Canales M.I.D.I.

El sistema M.I.D.I. estructura la información en 16 canales diferentes simultáneos. Cada mensaje lleva implícito el número del canal al que afecta, de modo que no hay confusión posible.

Los canales vienen a significar diferentes instrumentos. Dado que los sintetizadores son multitímbricos (capaces de generar varios sonidos - timbres- diferentes a la vez), cada una de las partes del sintetizador debe saber qué notas debe interpretar, y con qué sonido. Así pues, podíamos considerar un sintetizador multitímbrico como un televisor capaz de dividir la pantalla en 16 partes, cada una de las cuales sintonizando una emisora diferente (o no). Cada parte puede interpretar la "partitura" de uno de los instrumentos de la pieza a interpretar: violín, piano, bajo eléctrico, batería, etc, simulando así una orquesta de 16 músicos.

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Códigos M.I.D.I.

Hay mensajes MIDI encargados de la sincronización, de la interpretación, etc... No citaré todos, sino sólo los más habituales, que son los siguientes:

Mensajes de canal

Son independientes para cada uno de los 16 canales MIDI.

Nota pulsada/liberada (Note ON y Note OFF): cuando se pulsa una nota, se transmite la información de qué canal MIDI se está usando, qué nota fue pulsada, y con qué fuerza (velocidad MIDI). Al soltarla, se envía un mensaje indicando el canal MIDI y el número de la nota liberada. Algunos teclados avanzados (y muy caros) pueden también transmitir la velocidad con la que se ha soltado la tecla, lo que regula el tiempo de release (desvanecimiento) del sonido.

Nótese que, a diferencia de la partitura, en MIDI la duración de las notas no se envía como tal, ya que la transmisión sucede en tiempo real; una nota dura el tiempo que transcurre entre la recepción de los mensajes de pulsación y liberación. Tampoco existe el concepto de acorde en sentido estricto: se produce un acorde cuando se reciben pulsaciones nuevas sin que se hayan liberado las anteriores notas.

Postpulsación (aftertouch): También denominada presión, ya que sirve para expresar la mayor o menor presión aplicada sobre las teclas después de haberlas pulsado inicialmente. Esta característica es muy útil para simular el sonido de trompetas u otros instrumentos de viento, que producen una variación periódica de tono (vibrato) poco después del soplido inicial. También se usa para que el instrumentista pueda variar a su conveniencia el volumen de la nota mientras la interpreta.

Cambio de programa (Program change): Se refiere a la posibilidad de indicar a cada parte del sintetizador multitímbrico qué sonido se le desea asignar a partir de ahora. Así pues, una composición no se debe limitar a 16 instrumentos, aunque ése sea el límite de instrumentos simultáneos.

Cambio de control (Control change): MIDI también permite transmitir información sobre la forma de la interpretación, así como datos adicionales. Existen 128 parámetros de control (controladores), y cada uno de ellos puede adoptar un valor de 0 a 127. Algunos de los controladores son estándar y otros quedan a disposición de los fabricantes para ser usados según sus necesidades. Sin embargo, normalmente los equipos sólo usan unos 15 o 20 diferentes. El controlador nº 7 es el volumen, independiente para cada canal MIDI, al igual que el nº 10 (panorama estéreo). Con estos dos podemos ajustar a nuestro gusto la mezcla final de todos los sonidos, al igual que lo haríamos con una mesa de mezclas. Otros controladores sirven para indicar el uso de los diferentes pedales del piano, datos sobre el soplo en instrumentos de viento, etc...

Inflexión de tono (Pitch Bend): Sirve para desafinar el sonido, simulando así el estiramiento de las cuerdas de una guitarra, o similar.

Mensajes de tiempo real

Son aquellos destinados a la sincronización de secuenciadores, cajas de ritmo, y cualquier aparato capaz de grabar y reproducir una interpretación musical.

START (comenzar desde el principio de la "canción")

STOP (parar)

CONTINUE (continuar donde se paró la última vez)

CLOCK (este mensaje se envía 24 veces en la duraciónde una nota negra)

Mensajes de sistema exclusivo

No son estándar, aparte de la obligación de comenzar por el valor F0 (hexadecimal) y temrminar por F7, así como no contener valores mayores de 127 (7 bit). Sirven para que los fabricantes codifiquen información específica de sus productos, como por ejemplo, la configuración de los parámetros de los sonidos, muestras digitalizadas (en los samplers), etc... A cada fabricante se le asigna un código distinto, y cada modelo tiene a su vez otro número identificativo. De este modo, si un aparato recibe un mensaje no destinado a él, lo ignora completamente.

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Ampliaciones del M.I.D.I. original

Como es lógico, un estándar creado en 1.981 necesita ciertas actualizaciones según pasa el tiempo, para adecuarlo a los nuevos medios aparecidos en el mercado. En particular, la explosión de los ordenadores personales, que ha dado un vuelco al mercado musical. Comentamos a continuación algunos de las ampliaciones a las especificaciones MIDI 1.0, aún vigentes.

General MIDI (GM)

Cada fabricante de sintetizadores utiliza las tecnologías que ha desarrollado o aquellas de las que dispone licencia.. Así pues, en muchos casos, cada sintetizador suena distinto, y unos reproducen mejor determinado tipo de sonido que otros, Además, se fabrican equipos orientados a un determinado tipo de música (clásica, tecno, pop, etc).

Por ambas causas, los sintetizadores organizan sus bancos de sonidos de diferente modo. Esto hace que el sonido nº 1, por ejemplo, pueda ser un piano en un determinado sintetizador, mientras que en otro es un oboe, una guitarra eléctrica, o un efecto especial.

Con la popularización de las secuencias y de los ficheros estándar MIDI, al reproducir una canción en un sintetizador distinto, el mapa de sonidos utilizado originalmente no era válido en otro equipo, por lo que la secuencia sonaba de pena. En especial, cuando un ritmo, originalmente destinado a un sonido de batería, es reproducido en un instrumento afinado (piano, p.ej.), el resultado es "torturador".

Para solucionar este problema, los fabricantes de sintetizadores decidieron adoptar un estándar consistente en que todos los sintetizadores fabricados bajo el sello GM usarían un conjunto común de 128 sonidos, organizados en 16 grupos de 8: Pianos y órganos, Guitarras, Percusión afinada, Cuerdas, Viento Madera, Viento de Metal, Sintéticos, Efectos especiales, etc. Además, se crea un mapa de sonidos de batería (usando el canal MIDI nº 10) según el cual las diferentes partes de una batería y las percusiones también mantendrían la misma numeración en todos los equipos compatibles.

De este modo, si un compositor usa el banco de sonidos General MIDI, puede estar seguro de que su creación sonará de modo coherente en cualquier equipo GM.

El General MIDI no implica que todos los sintetizadores suenen igual, sino simplemente que la numeración de los sonidos es la misma. Es decir, un equipo de mayor calidad tendrá mejores sonidos, más limpios, más potentes, más parecidos a los instrumentos que intenta simular, etc.

General Standard (GS)

La empresa Roland, una de las más importantes del mundo musical, considerando que el GM se quedaba corto, y a pesar de que la clasificación de los sonidos acordada en el GM era prácticamente la misma que había usado en sus últimos productos, desarrolló un nuevo estándar, llamado GS.

Este sistema es compatible con el GM en el sentido de que respeta todas sus normas, aunque añade nuevas características. Por ejemplo, para ampliar el abanico de sonidos y matices, admite variaciones de los 128 sonidos GM. (por ejemplo, añade instrumentos como el ukelele, y otros). También establece que todos los equipos GS deben incorporar un generados de efectos con reverberación y chorus, así como el control de algunos de los más importante parámetros de los sintetizadores (ataque, decay, sustain, release, frecuencia de corte, etc)

Standard MIDI File (Fichero MIDI estándar)

Dado que al principio cada programa de ordenador utilizaba su propio formato para almacenar las secuencias, no existía un método fácil para intercambiar piezas musicales entre un usuario y otro, ni entre un programa secuenciador y un editor de partituras, por ejemplo.

Esta carencia fue cubierta por la aparición del SMF (fichero estándar MIDI), que no sólo compatibiliza ficheros dentreo de un tipo de ordenador, sino que se impone en todos los sistemas operativos, incluyendo el PC, Mac, Amiga, Atari ST, e incluso la mayoría de los "secuenciadores hard" (es decir, no basados en ordenadores, sino en equipos independientes)

Así, una secuencia creada en un sintetizador Korg 01WFD, dotado de una unidad de disquete de 3.5 pulgadas (formato PC de 720Kb) puede ser leída desde un PC, un Mac (usando Apple File Exchange, Access PC o cualquier software similar), o un secuenciador Roland.

Sample Dump Standard (Volcado de muestras estándar)

Los usuarios de samplers (aparatos que permiten digitalizadar sonido para usarlo como base de sus instrumentos) debían perder todo su trabajo cuando compraban otro equipo, dado que el formato de codificación y almacenamiento de las muestras no era compatible.

Tras la aparición del SDS, todos los sintetizadores compatibles pueden intercambiar muestras, vía disquete o vía MIDI. Esto ha ampliado considerablemente la oferta comercial de disquetes y CD-ROM de muestras para todo tipo de samplers.

MIDI Show Control (Control MIDI de los espectáculos)

Después de controlar el equipo musical MIDI en directo, el siguiente paso ha sido hacerse cargo de los equipos musicales no MIDI (mesas de mezclas, magnetófonos, etc), e incluso los no musicales (iluminación, proyectores, fuegos artificiales, telones, plataformas, etc) que intervienen en un montaje musical o teatral.

Así, músicos como Prince, Madonna, U2, Pink Floyd y otros, que realizan impresionantes y complejos espectáculos multimedia, necesitan de un sistema capaz de coordinar y sincronizar todos estos elementos. Para ello se creó el MIDI Show Control, cuyas especificaciones contienen un lenguaje capaz de abarcar todos estos campos

Conceptos sobre MIDI