MIDI


MIDI ( / m ɪ d i / ; un acrónimo de Musical Instrument Digital Interface ) es un estándar técnico que describe un protocolo de comunicaciones , interfaz digital , y conectores eléctricos que conectan una amplia variedad de instrumentos musicales electrónicos , ordenadores y dispositivos de audio relacionados para reproducir, editar y grabar música. [1] La especificación se origina en un artículo titulado Universal Synthesizer Interface , publicado por Dave Smith y Chet Wood, entonces deSequential Circuits , en la conferencia Audio Engineering Society de octubre de 1981 en la ciudad de Nueva York. [2]

Ejemplo de música creada en formato MIDI
Varios sintetizadores montados en rack que comparten un solo controlador
Usando MIDI, un solo controlador (a menudo un teclado musical, como se muestra aquí) puede tocar múltiples instrumentos electrónicos, lo que aumenta la portabilidad y flexibilidad de las configuraciones del escenario. Este sistema cabe en una caja de rack única, pero antes de la llegada de MIDI, habría requerido cuatro instrumentos de teclado de tamaño completo separados, además de unidades externas de mezcla y efectos .

Un solo enlace MIDI a través de un cable MIDI puede transportar hasta dieciséis canales de información, cada uno de los cuales puede enrutarse a un dispositivo o instrumento independiente. Esto podría ser dieciséis instrumentos digitales diferentes, por ejemplo. MIDI lleva mensajes de eventos; datos que especifican las instrucciones para la música, incluida la notación , el tono y la velocidad de una nota (que se escucha típicamente como intensidad o suavidad del volumen); vibrato ; paneo a la derecha o izquierda del estéreo; y señales de reloj (que establecen el tempo ). Cuando un músico toca un instrumento MIDI, todas las pulsaciones de teclas, pulsaciones de botones, giros de perillas y cambios de deslizadores se convierten en datos MIDI. Una aplicación MIDI común es tocar un teclado MIDI u otro controlador y usarlo para activar un módulo de sonido digital (que contiene sonidos musicales sintetizados) para generar sonidos, que la audiencia escucha producidos por un amplificador de teclado . Los datos MIDI se pueden transferir a través de un cable MIDI o USB , o se pueden grabar en un secuenciador o estación de trabajo de audio digital para editarlos o reproducirlos. [3] : 4

También se define un formato de archivo que almacena e intercambia los datos. Las ventajas de MIDI incluyen un tamaño de archivo pequeño , facilidad de modificación y manipulación y una amplia variedad de instrumentos electrónicos y sintetizadores o sonidos muestreados digitalmente . [4] Una grabación MIDI de una interpretación en un teclado puede sonar como un piano u otro instrumento de teclado; sin embargo, dado que MIDI graba los mensajes y la información sobre sus notas y no los sonidos específicos, esta grabación podría cambiarse a muchos otros sonidos, desde guitarra o flauta sintetizada o muestreada hasta orquesta completa. Una grabación MIDI no es una señal de audio, como ocurre con una grabación de sonido realizada con un micrófono.

Antes del desarrollo de MIDI, los instrumentos musicales electrónicos de diferentes fabricantes generalmente no podían comunicarse entre sí. Esto significaba que un músico no podía, por ejemplo, conectar un teclado Roland a un módulo sintetizador de Yamaha. Con MIDI, cualquier teclado compatible con MIDI (u otro dispositivo controlador) se puede conectar a cualquier otro secuenciador, módulo de sonido, caja de ritmos , sintetizador o computadora compatible con MIDI , incluso si son de diferentes fabricantes.

La tecnología MIDI fue estandarizada en 1983 por un panel de representantes de la industria musical y es mantenida por la Asociación de Fabricantes MIDI (MMA). Todos los estándares MIDI oficiales son desarrollados y publicados conjuntamente por el MMA en Los Ángeles y el Comité MIDI de la Asociación de la Industria de Electrónica Musical (AMEI) en Tokio. En 2016, la MMA estableció la Asociación MIDI (TMA) para apoyar a una comunidad global de personas que trabajan, juegan o crean con MIDI. [5]

A principios de la década de 1980, no existían medios estandarizados para sincronizar instrumentos musicales electrónicos fabricados por diferentes compañías. [6] Los fabricantes tenían sus propios estándares patentados para sincronizar instrumentos, como CV / puerta , sincronización DIN y bus de control digital (DCB). [7] El fundador de Roland , Ikutaro Kakehashi, sintió que la falta de estandarización estaba limitando el crecimiento de la industria de la música electrónica. [7] En junio de 1981, propuso desarrollar un estándar al fundador de Oberheim Electronics , Tom Oberheim , [6] quien había desarrollado su propia interfaz patentada, el Sistema Oberheim. [8]

Kakehashi sintió que el sistema Oberheim era demasiado engorroso y habló con el presidente de Sequential Circuits , Dave Smith, sobre la creación de una alternativa más simple y barata. [8] Mientras Smith discutía el concepto con empresas estadounidenses, Kakehashi lo discutía con las empresas japonesas Yamaha , Korg y Kawai . [6] Representantes de todas las empresas se reunieron para discutir la idea en octubre. [6] Inicialmente, solo Sequential Circuits y las empresas japonesas estaban interesadas. [9]

Dave Smith (derecha), uno de los creadores de MIDI

Utilizando DCB de Roland como base, [7] Smith y el ingeniero de circuitos secuenciales Chet Wood idearon una interfaz universal para permitir la comunicación entre equipos de diferentes fabricantes. Smith y Wood propusieron este estándar en un documento, Universal Synthesizer Interface, [10] en la feria Audio Engineering Society en octubre de 1981. [2] [11] : 4 El estándar fue discutido y modificado por representantes de Roland, Yamaha, Korg, Kawai y circuitos secuenciales. [12] [13] : 20 Kakehashi favoreció el nombre Universal Musical Interface (UMI), pronunciado tú-yo , [8] pero Smith sintió que esto era "un poco cursi". [14] Sin embargo, le gustó el uso de "instrumento" en lugar de "sintetizador", y propuso el nombre Musical Instrument Digital Interface (MIDI). [14] [11] : 4 El fundador de Moog Music , Robert Moog, anunció MIDI en la edición de octubre de 1982 de Keyboard . [15] : 276

En el Winter NAMM Show de 1983 , Smith demostró una conexión MIDI entre los sintetizadores Prophet 600 y Roland JP-6 . La especificación MIDI se publicó en agosto de 1983. [6] El estándar MIDI fue presentado por Kakehashi y Smith, quienes recibieron los premios Technical Grammy en 2013 por su trabajo. [16] [17] [18] En 1982, se lanzaron los primeros instrumentos con MIDI, el Roland Jupiter-6 y el Prophet 600. En 1983, la primera caja de ritmos MIDI , el Roland TR-909 , [19] [20 ] y se lanzó el primer secuenciador MIDI , el Roland MSQ-700. [21] La primera computadora compatible con MIDI, NEC PC-88 y PC-98 , se lanzó en 1982. [22]

La Asociación de Fabricantes MIDI (MMA) se formó después de una reunión de "todas las empresas interesadas" en el Summer NAMM Show de 1984 en Chicago. La especificación detallada MIDI 1.0 se publicó en la segunda reunión de MMA en el show de verano de 1985 NAMM. El estándar continuó evolucionando, agregando archivos de canciones estandarizados en 1991 (General MIDI) y adaptándose a nuevos estándares de conexión como USB y FireWire . En 2016, se formó la Asociación MIDI para continuar supervisando el estándar. [9] En enero de 2019 se anunció una iniciativa para crear un estándar 2.0. [23] El estándar MIDI 2.0 se presentó en la feria Winter NAMM de 2020. [24]

El atractivo de MIDI se limitó originalmente a músicos profesionales y productores de discos que querían utilizar instrumentos electrónicos en la producción de música popular . El estándar permitió que diferentes instrumentos se comunicaran entre sí y con computadoras, y esto estimuló una rápida expansión de las ventas y la producción de instrumentos electrónicos y software musical. [13] : 21 Esta interoperabilidad permitió controlar un dispositivo desde otro, lo que redujo la cantidad de hardware que los músicos necesitaban. [25] La introducción de MIDI coincidió con los albores de la era de las computadoras personales y la introducción de samplers y sintetizadores digitales . [26] A las posibilidades creativas que ofrece la tecnología MIDI se les atribuye el mérito de ayudar a revivir la industria de la música en la década de 1980. [27]

MIDI introdujo capacidades que transformaron la forma en que trabajan muchos músicos. La secuenciación MIDI hace posible que un usuario sin habilidades de notación pueda crear arreglos complejos. [28] Un acto musical con tan solo uno o dos miembros, cada uno operando múltiples dispositivos habilitados para MIDI, puede ofrecer una interpretación similar a la de un grupo más grande de músicos. [29] El gasto de contratar músicos fuera para un proyecto puede ser reducido o eliminado, [3] : 7 y producciones complejas se pueden realizar en un sistema tan pequeño como un sintetizador con teclado integrado y secuenciador.

MIDI también ayudó a establecer la grabación en casa . Al realizar la preproducción en un entorno doméstico, un artista puede reducir los costos de grabación al llegar a un estudio de grabación con una canción parcialmente terminada. [3] : 7–8

Control de instrumentos

El MIDI se inventó para que los instrumentos musicales electrónicos o digitales pudieran comunicarse entre sí y para que un instrumento pueda controlar a otro. Por ejemplo, un secuenciador compatible con MIDI puede disparar ritmos producidos por un módulo de sonido de batería . Los sintetizadores analógicos que no tienen componentes digitales y que fueron construidos antes del desarrollo de MIDI pueden actualizarse con kits que convierten los mensajes MIDI en voltajes de control analógicos. [15] : 277 Cuando se toca una nota en un instrumento MIDI, genera un mensaje MIDI digital que puede usarse para disparar una nota en otro instrumento. [3] : 20 La capacidad de control remoto permite reemplazar instrumentos de tamaño completo con módulos de sonido más pequeños y permite a los músicos combinar instrumentos para lograr un sonido más completo o crear combinaciones de sonidos de instrumentos sintetizados, como piano acústico y cuerdas. . [30] MIDI también permite controlar de forma remota otros parámetros del instrumento (volumen, efectos, etc.).

Los sintetizadores y muestreadores contienen varias herramientas para dar forma a un sonido electrónico o digital. Los filtros ajustan el timbre y las envolventes automatizan la forma en que un sonido evoluciona con el tiempo después de que se activa una nota. [31] La frecuencia de un filtro y el ataque de la envolvente (el tiempo que tarda un sonido en alcanzar su nivel máximo) son ejemplos de parámetros de sintetizador y se pueden controlar de forma remota a través de MIDI. Los dispositivos de efectos tienen diferentes parámetros, como la retroalimentación de retardo o el tiempo de reverberación. Cuando se asigna un número de controlador continuo MIDI (CCN) a uno de estos parámetros, el dispositivo responde a cualquier mensaje que reciba que esté identificado por ese número. Se pueden usar controles como perillas, interruptores y pedales para enviar estos mensajes. Se puede guardar un conjunto de parámetros ajustados en la memoria interna de un dispositivo como un parche , y estos parches se pueden seleccionar de forma remota mediante cambios de programa MIDI. [a] [32]

Composición

Los eventos MIDI se pueden secuenciar con software de computadora o en estaciones de trabajo de música de hardware especializadas . Muchas estaciones de trabajo de audio digital (DAW) están diseñadas específicamente para trabajar con MIDI como un componente integral. Los rollos de piano MIDI se han desarrollado en muchos DAW para que los mensajes MIDI grabados se puedan modificar fácilmente. [33] Estas herramientas permiten a los compositores escuchar y editar su trabajo de manera mucho más rápida y eficiente que las soluciones anteriores, como la grabación multipista .

Dado que MIDI es un conjunto de comandos que crean sonido, las secuencias MIDI se pueden manipular de formas que el audio pregrabado no puede. Es posible cambiar la clave, la instrumentación o el tempo de un arreglo MIDI, [34] : 227 y reordenar sus secciones individuales. [35] La capacidad de componer ideas y escucharlas rápidamente permite a los compositores experimentar. [36] : 175 Los programas de composición algorítmica proporcionan interpretaciones generadas por computadora que pueden usarse como ideas de canciones o acompañamiento. [3] : 122

Algunos compositores pueden aprovechar el conjunto de comandos y parámetros estándar y portátiles en MIDI 1.0 y General MIDI (GM) para compartir archivos de datos musicales entre varios instrumentos electrónicos. Los datos compuestos a través de las grabaciones MIDI secuenciadas pueden guardarse como un archivo MIDI estándar (SMF), distribuirse digitalmente y reproducirse por cualquier computadora o instrumento electrónico que también se adhiera a los mismos estándares MIDI, GM y SMF. Los archivos de datos MIDI son mucho más pequeños que los correspondientes archivos de audio grabados .

Usar con computadoras

El mercado de las computadoras personales se estabilizó al mismo tiempo que apareció el MIDI y las computadoras se convirtieron en una opción viable para la producción musical. [15] : 324 En 1983, las computadoras comenzaron a desempeñar un papel en la producción musical convencional. [37] En los años inmediatamente posteriores a la ratificación de la especificación MIDI en 1983, las características MIDI se adaptaron a varias de las primeras plataformas informáticas. El PC-88 y el PC-98 de NEC comenzaron a admitir MIDI ya en 1982. [22] El Yamaha CX5M introdujo el soporte MIDI y la secuenciación en un sistema MSX en 1984. [38]

La difusión de MIDI en computadoras personales fue facilitada en gran medida por el MPU-401 de Roland Corporation , lanzado en 1984, como la primera tarjeta de sonido para PC equipada con MIDI , capaz de procesamiento de sonido MIDI [39] y secuenciación. [40] [41] Después de que Roland vendiera chips de sonido MPU a otros fabricantes de tarjetas de sonido, [39] estableció una interfaz estándar universal de MIDI a PC. [42] La adopción generalizada de MIDI llevó al desarrollo de software MIDI basado en computadora . [37] Poco después, varias plataformas comenzaron a admitir MIDI, incluidas Apple II Plus , IIe y Macintosh , Commodore 64 y Amiga , Atari ST , Acorn Archimedes y PC DOS . [15] : 325–7

El Macintosh era uno de los favoritos entre los músicos en los Estados Unidos, ya que se comercializaba a un precio competitivo, y los sistemas de PC tardaron varios años en ponerse al día con su eficiencia e interfaz gráfica . El Atari ST fue el preferido en Europa, donde los Macintosh eran más caros. El Atari ST tenía la ventaja de tener puertos MIDI integrados directamente en la computadora. La mayor parte del software musical en la primera década de MIDI se publicó para Apple o Atari. En el momento del lanzamiento de Windows 3.0 en 1990, las PC habían recuperado la potencia de procesamiento y habían adquirido una interfaz gráfica y los títulos de software comenzaron a ser lanzados en múltiples plataformas. [15] : 324–335

En 2015, Retro Innovations lanzó la primera interfaz MIDI para un Commodore VIC-20 , poniendo las cuatro voces de la computadora a disposición de los músicos electrónicos y entusiastas de la retrocomputación por primera vez. [43] Retro Innovations también fabrica un cartucho de interfaz MIDI para las computadoras Tandy Color Computer y Dragon . [44]

Los músicos de Chiptune también usan consolas de juegos retro para componer, producir e interpretar música usando interfaces MIDI. Las interfaces personalizadas están disponibles para Famicom, [45] Nintendo Entertainment System (NES), Nintendo Gameboy [46] y Gameboy Advance, [47] Sega Megadrive y Sega Genesis. [48]

Archivos de computadora

"> Reproducir medios
Los archivos MIDI contienen cada evento de sonido, como los golpes de cada dedo por separado, que se pueden visualizar utilizando un software de entrenamiento de piano como Synthesia .
Archivos estándar

El archivo MIDI estándar ( SMF ) es un formato de archivo que proporciona una forma estandarizada de guardar, transportar y abrir secuencias de música en otros sistemas. El estándar fue desarrollado y mantenido por el MMA, y generalmente usa una .midextensión. [49] El tamaño compacto de estos archivos llevó a su uso generalizado en computadoras, tonos de llamada de teléfonos móviles , creación de páginas web y tarjetas de felicitación musicales. Estos archivos están diseñados para uso universal e incluyen información como valores de notas, tiempos y nombres de pistas. Las letras se pueden incluir como metadatos y se pueden mostrar mediante máquinas de karaoke . [50]

Los SMF se crean como un formato de exportación de secuenciadores de software o estaciones de trabajo de hardware. Organizan los mensajes MIDI en una o más pistas paralelas y marcan la hora de los eventos para que puedan reproducirse en secuencia. Un encabezado contiene el número de pistas del arreglo, el tempo y un indicador de cuál de los tres formatos SMF usa el archivo. Un archivo de tipo 0 contiene la interpretación completa, combinada en una sola pista, mientras que los archivos de tipo 1 pueden contener cualquier número de pistas que se ejecutan de forma sincrónica. Los archivos de tipo 2 rara vez se utilizan [51] y almacenan múltiples arreglos, cada arreglo tiene su propia pista y está destinado a ser reproducido en secuencia.

Archivos RMID

Microsoft Windows agrupa los SMF junto con los sonidos descargables (DLS) en un contenedor de formato de archivo de intercambio de recursos (RIFF), como archivos RMID con una .rmiextensión. RIFF-RMID ha quedado obsoleto en favor de los archivos de música extensibles ( XMF ). [52]

Un archivo MIDI no es una grabación de audio. Más bien, es un conjunto de instrucciones, por ejemplo, para el tono o el tempo, y puede usar mil veces menos espacio en disco que el audio grabado equivalente. [53] [54] Esto hizo que los arreglos de archivos MIDI fueran una forma atractiva de compartir música, antes de la llegada del acceso a Internet de banda ancha y los discos duros de varios gigabytes. Los archivos MIDI con licencia en disquetes estaban comúnmente disponibles en las tiendas de Europa y Japón durante la década de 1990. [55] El mayor inconveniente de esto es la amplia variación en la calidad de las tarjetas de audio de los usuarios y en el audio real contenido como muestras o sonido sintetizado en la tarjeta al que los datos MIDI solo se refieren simbólicamente. Incluso una tarjeta de sonido que contiene sonidos muestreados de alta calidad puede tener una calidad inconsistente de un instrumento muestreado a otro, [53] Las primeras tarjetas de precio económico, como AdLib y Sound Blaster y sus compatibles, usaban una versión simplificada de La tecnología de síntesis de modulación de frecuencia ( síntesis FM) de Yamaha [56] se reproduce a través de convertidores de digital a analógico de baja calidad. A menudo se suponía que la reproducción de baja fidelidad [53] de estas omnipresentes tarjetas [56] era una propiedad del propio MIDI. Esto creó una percepción de MIDI como audio de baja calidad, mientras que en realidad el MIDI en sí mismo no contiene sonido, [57] y la calidad de su reproducción depende completamente de la calidad del dispositivo que produce el sonido. [34] : 227

Software

La principal ventaja de la computadora personal en un sistema MIDI es que puede servir para varios propósitos diferentes, dependiendo del software que se cargue. [3] : 55 La multitarea permite la operación simultánea de programas que pueden compartir datos entre sí. [3] : 65

Secuenciadores

El software de secuenciación permite manipular los datos MIDI grabados utilizando funciones de edición de computadora estándar, como cortar, copiar y pegar y arrastrar y soltar . Los atajos de teclado se pueden utilizar para agilizar el flujo de trabajo y, en algunos sistemas, los eventos MIDI pueden invocar las funciones de edición. El secuenciador permite configurar cada canal para reproducir un sonido diferente y ofrece una descripción gráfica del arreglo. Hay disponible una variedad de herramientas de edición, incluida una pantalla de notación o un redactor que se puede utilizar para crear partes impresas para los músicos. Herramientas como el bucle , la cuantificación , la aleatorización y la transposición simplifican el proceso de organización.

La creación de ritmos se simplifica y las plantillas de ritmo se pueden utilizar para duplicar la sensación rítmica de otra pista. Se puede agregar expresión realista mediante la manipulación de controladores en tiempo real. Se puede realizar una mezcla y se puede sincronizar MIDI con pistas de audio y video grabadas. El trabajo se puede guardar y transportar entre diferentes computadoras o estudios. [58] [59] : 164–6

Los secuenciadores pueden adoptar formas alternativas, como editores de patrones de batería que permiten a los usuarios crear ritmos haciendo clic en cuadrículas de patrones, [3] : 118 y secuenciadores de bucle como ACID Pro , que permiten combinar MIDI con bucles de audio pregrabados cuyos tempos y teclas se emparejan entre sí. La secuenciación de cue-list se utiliza para activar diálogos, efectos de sonido y pistas musicales en el escenario y la producción de transmisión. [3] : 121

Software de notación

Con MIDI, las notas tocadas en un teclado se pueden transcribir automáticamente a partituras . [13] : 213 El software de escritura de partituras generalmente carece de herramientas de secuenciación avanzadas y está optimizado para la creación de una impresión prolija y profesional diseñada para instrumentistas en vivo. [59] : 157 Estos programas brindan soporte para dinámicas y marcas de expresión, visualización de acordes y letras, y estilos de partitura complejos. [59] : 167 Hay software disponible que puede imprimir partituras en braille . [60]

Los programas de notación incluyen Finale , Encore , Sibelius , MuseScore y Dorico . El software SmartScore puede producir archivos MIDI a partir de partituras escaneadas . [61]

Editor / bibliotecarios

Los editores de parches permiten a los usuarios programar su equipo a través de la interfaz de la computadora. Estos se volvieron esenciales con la aparición de sintetizadores complejos como el Yamaha FS1R , [62] que contenía varios miles de parámetros programables, pero tenía una interfaz que constaba de quince botones diminutos, cuatro perillas y una pequeña pantalla LCD. [63] Los instrumentos digitales normalmente desalientan a los usuarios de experimentar, debido a su falta de retroalimentación y control directo que proporcionarían los interruptores y perillas, [64] : 393 pero los editores de parches brindan a los propietarios de instrumentos hardware y dispositivos de efectos la misma funcionalidad de edición disponible para los usuarios de sintetizadores de software. [65] Algunos editores están diseñados para un instrumento o dispositivo de efectos específico, mientras que otros editores universales admiten una variedad de equipos e idealmente pueden controlar los parámetros de cada dispositivo en una configuración mediante el uso de mensajes System Exclusive. [3] : 129

Los bibliotecarios de parches tienen la función especializada de organizar los sonidos en una colección de equipos y permiten la transmisión de bancos completos de sonidos entre un instrumento y una computadora. Esto permite al usuario aumentar el almacenamiento limitado de parches del dispositivo con la capacidad de disco mucho mayor de una computadora, [3] : 133 y compartir parches personalizados con otros propietarios del mismo instrumento. [66] Los editores / bibliotecarios universales que combinan las dos funciones alguna vez fueron comunes, e incluían Galaxy de Opcode Systems y SoundDiver de eMagic. Estos programas se han abandonado en gran medida con la tendencia hacia la síntesis basada en computadora, aunque Unisyn de Mark of the Unicorn (MOTU) y Midi Quest de Sound Quest siguen disponibles. Kore de Native Instruments fue un esfuerzo por llevar el concepto de editor / bibliotecario a la era de los instrumentos de software. [67]

Programas de acompañamiento automático

Los programas que pueden generar pistas de acompañamiento de forma dinámica se denominan programas de "acompañamiento automático". Estos crean un arreglo de banda completa en un estilo que el usuario selecciona y envían el resultado a un dispositivo generador de sonido MIDI para su reproducción. Las pistas generadas se pueden utilizar como herramientas educativas o prácticas, como acompañamiento para actuaciones en vivo o como ayuda para la composición de canciones. [68] : 42

Síntesis y muestreo

Las computadoras pueden usar software para generar sonidos, que luego pasan a través de un convertidor de digital a analógico (DAC) a un amplificador de potencia y un sistema de altavoces. [13] : 213 La cantidad de sonidos que se pueden reproducir simultáneamente (la polifonía ) depende de la potencia de la CPU de la computadora , al igual que la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits de reproducción, que afectan directamente la calidad del sonido. [69] Los sintetizadores implementados en software están sujetos a problemas de sincronización que no están presentes con los instrumentos de hardware, cuyos sistemas operativos dedicados no están sujetos a interrupciones de tareas en segundo plano como lo están los sistemas operativos de escritorio . Estos problemas de sincronización pueden causar problemas de sincronización y clics y estallidos cuando se interrumpe la reproducción de la muestra. Los sintetizadores de software también exhiben un retraso notable conocido como latencia en su generación de sonido, porque las computadoras usan un búfer de audio que retrasa la reproducción e interrumpe la sincronización MIDI. [70]

Las raíces de la síntesis de software se remontan a la década de 1950, cuando Max Mathews de Bell Labs escribió el lenguaje de programación MUSIC-N , que era capaz de generar sonido en tiempo no real. [71] El primer sintetizador que se ejecutó directamente en la CPU de una computadora host [72] fue Reality, de Dave Smith's Seer Systems , que logró una baja latencia a través de una estrecha integración de controladores y, por lo tanto, solo podía ejecutarse en tarjetas de sonido Creative Labs . [73] Algunos sistemas utilizan hardware dedicado para reducir la carga en la CPU del host, como con el sistema Kyma de Symbolic Sound Corporation , [71] y los sistemas Creamware / Sonic Core Pulsar / SCOPE, [74] que alimentan a todo un estudio de grabación. valor de instrumentos, unidades de efectos y mezcladores . [75]

La capacidad de construir arreglos MIDI completos completamente en software de computadora permite al compositor representar un resultado finalizado directamente como un archivo de audio. [30]

Música de juego

Los primeros juegos de PC se distribuían en disquetes y el pequeño tamaño de los archivos MIDI los convertía en un medio viable para proporcionar bandas sonoras. Los juegos de las épocas de DOS y las primeras de Windows generalmente requerían compatibilidad con tarjetas de audio Ad Lib o Sound Blaster . Estas tarjetas utilizaban síntesis FM , que genera sonido mediante la modulación de ondas sinusoidales . John Chowning , el pionero de la técnica, teorizó que la tecnología sería capaz de reproducir con precisión cualquier sonido si se usaran suficientes ondas sinusoidales , pero las tarjetas de audio de computadora económicas realizaban síntesis de FM con solo dos ondas sinusoidales. Combinado con el audio de 8 bits de las tarjetas, esto resultó en un sonido descrito como "artificial" [76] y "primitivo". [77]

Tabla de ondas placas hija que estaban disponibles más adelante proporcionaron muestras de audio que podrían utilizarse en lugar del sonido de FM. Estos eran costosos, pero a menudo usaban los sonidos de instrumentos MIDI respetados como el E-mu Proteus . [77] La industria informática se movió a mediados de la década de 1990 hacia tarjetas de sonido basadas en tablas de ondas con reproducción de 16 bits, pero estandarizadas en una ROM de 2 MB, un espacio demasiado pequeño para colocar muestras de buena calidad de 128 instrumentos más kits de batería. Algunos fabricantes utilizaron muestras de 12 bits y las completaron a 16 bits. [78]

Otras aplicaciones

MIDI se ha adoptado como protocolo de control en una serie de aplicaciones no musicales. MIDI Show Control utiliza comandos MIDI para dirigir los sistemas de iluminación del escenario y activar eventos con señal en producciones teatrales. Los VJ y los turntablistas lo usan para escuchar clips y sincronizar equipos, y los sistemas de grabación lo usan para sincronización y automatización . Apple Motion permite el control de los parámetros de animación a través de MIDI. El juego de disparos en primera persona de 1987 MIDI Maze y el juego de rompecabezas de computadora Atari ST de 1990 Oxyd usaron MIDI para conectar computadoras en red, y hay kits disponibles que permiten el control MIDI de la iluminación y los electrodomésticos del hogar. [79]

A pesar de su asociación con dispositivos de música, MIDI puede controlar cualquier dispositivo electrónico o digital que pueda leer y procesar un comando MIDI. El dispositivo u objeto receptor requeriría un procesador General MIDI; sin embargo, en este caso, los cambios de programa activarían una función en ese dispositivo en lugar de notas del controlador de un instrumento MIDI. Cada función se puede configurar en un temporizador (también controlado por MIDI) u otra condición o disparador determinado por el creador del dispositivo.

Conectores

Conectores MIDI 1.0 y cable MIDI 1.0

Los cables terminan en un conector DIN de cinco pines de 180 ° . Las aplicaciones estándar usan solo tres de los cinco conductores: un cable de tierra (clavija 2) y un par de conductores balanceados (clavijas 4 y 5) que llevan una señal de +5 voltios. [80] [68] : 41 Esta configuración de conector solo puede transportar mensajes en una dirección, por lo que es necesario un segundo cable para la comunicación bidireccional. [3] : 13 Algunas aplicaciones patentadas, como los controladores de conmutador de pedal con alimentación fantasma , utilizan los pines de repuesto para la transmisión de energía de corriente continua (CC). [81]

Los optoaisladores mantienen los dispositivos MIDI separados eléctricamente de sus conectores, lo que evita la aparición de bucles de tierra [82] : 63 y protege el equipo de picos de tensión. [15] : 277 No hay capacidad de detección de errores en MIDI, por lo que la longitud máxima del cable se establece en 15 metros (50 pies) para limitar la interferencia . [83]

Dibujo del conector MIDI 1.0, mostrando los pines numerados. Las aplicaciones estándar usan solo los pines 2 (tierra) y 4; 5 (par balanceado para señal).

La mayoría de los dispositivos no copian mensajes de su entrada a su puerto de salida. Un tercer tipo de puerto, el puerto "a través", emite una copia de todo lo recibido en el puerto de entrada, lo que permite que los datos se reenvíen a otro instrumento [15] : 278 en una disposición de "cadena de margarita" . [84] No todos los dispositivos contienen puertos pasantes, y los dispositivos que carecen de la capacidad de generar datos MIDI, como unidades de efectos y módulos de sonido, pueden no incluir puertos de salida. [64] : 384

Dispositivos de gestión

Cada dispositivo en una cadena tipo margarita agrega retraso al sistema. Esto se evita con una caja MIDI Thru, que contiene varias salidas que proporcionan una copia exacta de la señal de entrada de la caja. Una fusión MIDI puede combinar la entrada de varios dispositivos en un solo flujo y permite conectar varios controladores a un solo dispositivo. Un conmutador MIDI permite cambiar entre varios dispositivos y elimina la necesidad de volver a conectar físicamente los cables. Las bahías de parche MIDI combinan todas estas funciones. Contienen múltiples entradas y salidas y permiten enrutar cualquier combinación de canales de entrada a cualquier combinación de canales de salida. Las configuraciones de enrutamiento pueden crearse usando software de computadora, almacenarse en la memoria y seleccionarse mediante comandos de cambio de programa MIDI. [3] : 47–50 Esto permite que los dispositivos funcionen como enrutadores MIDI independientes en situaciones en las que no hay una computadora presente. [3] : 62–3 Las bahías de parche MIDI también limpian cualquier desviación de bits de datos MIDI que ocurra en la etapa de entrada.

Los procesadores de datos MIDI se utilizan para tareas de utilidad y efectos especiales. Estos incluyen filtros MIDI, que eliminan datos MIDI no deseados del flujo, y retrasos MIDI, efectos que envían una copia repetida de los datos de entrada en un tiempo establecido. [3] : 51

Interfaces

La función principal de una interfaz MIDI de computadora es hacer coincidir las velocidades de reloj entre el dispositivo MIDI y la computadora. [84] Algunas tarjetas de sonido de computadora incluyen un conector MIDI estándar, mientras que otras se conectan por varios medios que incluyen el puerto de juego DA-15 subminiatura D , USB , FireWire , Ethernet o una conexión propietaria. El uso cada vez mayor de conectores USB en la década de 2000 ha llevado a la disponibilidad de interfaces de datos MIDI a USB que pueden transferir canales MIDI a computadoras equipadas con USB. Algunos controladores de teclado MIDI están equipados con conectores USB y se pueden conectar a computadoras que ejecutan software de música.

La transmisión en serie de MIDI provoca problemas de sincronización. Un mensaje MIDI de tres bytes requiere casi 1 milisegundo para su transmisión. [85] Debido a que MIDI es serial, solo puede enviar un evento a la vez. Si se envía un evento en dos canales a la vez, el evento en el segundo canal no se puede transmitir hasta que finalice el primero, por lo que se retrasa 1 ms. Si se envía un evento en todos los canales al mismo tiempo, la transmisión del último canal se retrasa hasta en 16 ms. Esto contribuyó al aumento de las interfaces MIDI con múltiples puertos de entrada y salida, porque la sincronización mejora cuando los eventos se distribuyen entre varios puertos en lugar de varios canales en el mismo puerto. [70] El término "pendiente MIDI" se refiere a errores de temporización audibles que se producen cuando se retrasa la transmisión MIDI. [86]

Controladores

Los controladores MIDI de dos octavas son populares para usar con computadoras portátiles, debido a su portabilidad. Esta unidad proporciona una variedad de controladores en tiempo real, que pueden manipular varios parámetros de diseño de sonido de instrumentos de hardware independientes o basados ​​en computadora, efectos, mezcladores y dispositivos de grabación.

Hay dos tipos de controladores MIDI: controladores de interpretación que generan notas y se utilizan para interpretar música, [87] y controladores que pueden no enviar notas, pero transmiten otros tipos de eventos en tiempo real. Muchos dispositivos son una combinación de los dos tipos.

Los teclados son, con mucho, el tipo de controlador MIDI más común. [66] MIDI fue diseñado pensando en los teclados, y cualquier controlador que no sea un teclado se considera un controlador "alternativo". [88] Esto fue visto como una limitación por los compositores que no estaban interesados ​​en la música basada en teclados, pero el estándar demostró ser flexible, y la compatibilidad MIDI se introdujo en otros tipos de controladores, incluyendo guitarras, instrumentos de cuerda y viento, batería y especializados y controladores experimentales. [13] : 23 Otros controladores incluyen controladores de batería y controladores de viento , que pueden emular la ejecución de la batería y los instrumentos de viento, respectivamente. Sin embargo, algunas características de la ejecución del teclado para las que se diseñó MIDI no capturan completamente las capacidades de otros instrumentos; Jaron Lanier cita el estándar como un ejemplo de "bloqueo" tecnológico que limitó inesperadamente lo que era posible expresar. [89] Algunas de estas características, como la inflexión de tono por nota, se abordarán en MIDI 2.0, que se describe a continuación.

Los sintetizadores de software ofrecen una gran potencia y versatilidad, pero algunos intérpretes sienten que la división de atención entre un teclado MIDI y un teclado y mouse de computadora quita algo de la inmediatez de la experiencia de tocar. [90] Los dispositivos dedicados al control MIDI en tiempo real brindan un beneficio ergonómico y pueden brindar una mayor sensación de conexión con el instrumento que una interfaz a la que se accede a través de un mouse o un menú digital de botón. Los controladores pueden ser dispositivos de uso general que están diseñados para funcionar con una variedad de equipos, o pueden estar diseñados para funcionar con un software específico. Ejemplos de este último incluyen el controlador APC40 de Akai para Ableton Live y el controlador MS-20ic de Korg, que es una reproducción de su sintetizador analógico MS-20 . El controlador MS-20ic incluye cables de conexión que se pueden usar para controlar el enrutamiento de señales en su reproducción virtual del sintetizador MS-20 y también pueden controlar dispositivos de terceros. [91]

Instrumentos

Un módulo de sonido , que requiere un controlador externo (por ejemplo, un teclado MIDI) para activar sus sonidos. Estos dispositivos son muy portátiles, pero su interfaz de programación limitada requiere herramientas informáticas para acceder cómodamente a sus parámetros de sonido.

Un instrumento MIDI contiene puertos para enviar y recibir señales MIDI, una CPU para procesar esas señales, una interfaz que permite la programación del usuario, circuitos de audio para generar sonido y controladores. El sistema operativo y los sonidos de fábrica a menudo se almacenan en una unidad de memoria de solo lectura (ROM). [3] : 67–70

Un instrumento MIDI también puede ser un módulo independiente (sin un teclado estilo piano) que consta de una caja de resonancia General MIDI (GM, GS y XG), edición integrada, incluidos cambios de transposición / tono, cambios de instrumentos MIDI y ajuste de volumen, panorama, niveles de reverberación y otros controladores MIDI. Normalmente, el módulo MIDI incluye una pantalla grande, por lo que el usuario puede ver la información de la función seleccionada actualmente. Las características pueden incluir letras de desplazamiento, generalmente incrustadas en un archivo MIDI o MIDI de karaoke, listas de reproducción, biblioteca de canciones y pantallas de edición. Algunos módulos MIDI incluyen un armonizador y la capacidad de reproducir y transponer archivos de audio MP3.

Sintetizadores

Los sintetizadores pueden emplear cualquiera de una variedad de técnicas de generación de sonido. Pueden incluir un teclado integrado, o pueden existir como "módulos de sonido" o "expansores" que generan sonidos cuando son activados por un controlador externo, como un teclado MIDI. Los módulos de sonido suelen estar diseñados para montarse en un bastidor de 19 pulgadas . [3] : 70–72 Los fabricantes suelen producir un sintetizador en versiones independientes y montadas en bastidor y, a menudo, ofrecen la versión de teclado en una variedad de tamaños.

Muestreadores

Un muestreador puede grabar y digitalizar audio, almacenarlo en una memoria de acceso aleatorio (RAM) y reproducirlo. Los samplers normalmente permiten al usuario editar una muestra y guardarla en un disco duro, aplicarle efectos y darle forma con las mismas herramientas que utilizan los sintetizadores. También pueden estar disponibles en forma de teclado o de montaje en bastidor. [3] : 74–8 Los instrumentos que generan sonidos a través de la reproducción de muestras, pero no tienen capacidad de grabación, se conocen como " ROMplers ".

Los samplers no se establecieron como instrumentos MIDI viables tan rápido como lo hicieron los sintetizadores, debido al gasto de memoria y potencia de procesamiento en ese momento. [15] : 295 El primer muestreador MIDI de bajo costo fue el Ensoniq Mirage, introducido en 1984. [15] : 304 Los muestreadores MIDI suelen estar limitados por pantallas que son demasiado pequeñas para usarlas para editar formas de onda muestreadas, aunque algunos se pueden conectar a un monitor de computadora. [15] : 305

Máquinas de tambor

Las cajas de ritmos suelen ser dispositivos de reproducción de muestras que se especializan en sonidos de batería y percusión. Por lo general, contienen un secuenciador que permite la creación de patrones de batería y permite organizarlos en una canción. A menudo hay varias salidas de audio, de modo que cada sonido o grupo de sonidos se puede enrutar a una salida separada. Las voces de batería individuales se pueden reproducir desde otro instrumento MIDI o desde un secuenciador. [3] : 84

Estaciones de trabajo y secuenciadores de hardware

El controlador Tenori-on de Yamaha permite crear arreglos "dibujando" en su conjunto de botones iluminados. Los arreglos resultantes se pueden reproducir usando sus sonidos internos o fuentes de sonido externas, o grabarse en un secuenciador basado en computadora.

La tecnología de secuenciador es anterior a MIDI. Los secuenciadores analógicos utilizan señales CV / Gate para controlar sintetizadores analógicos pre-MIDI. Los secuenciadores MIDI normalmente funcionan mediante funciones de transporte modeladas a partir de las de las platinas . Son capaces de grabar interpretaciones MIDI y organizarlas en pistas individuales a lo largo de un concepto de grabación multipista . Las estaciones de trabajo de música combinan teclados controladores con un generador de sonido interno y un secuenciador. Estos se pueden utilizar para crear arreglos completos y reproducirlos utilizando sus propios sonidos internos, y funcionan como estudios de producción musical autónomos. Por lo general, incluyen capacidades de transferencia y almacenamiento de archivos. [3] : 103–4

Dispositivos de efectos

Algunas unidades de efectos se pueden controlar de forma remota a través de MIDI. Por ejemplo, el Eventide H3000 Ultra-harmonizer permite un control MIDI tan extenso que se puede tocar como sintetizador. [15] : 322 El tambor de amigos , un pedal de formato de la máquina de tambor , tiene una conexión MIDI de modo que puede tener su tempo sincronizado con un pedal looper o efectos basados en el tiempo, como el retraso.

Los mensajes MIDI se componen de palabras de 8 bits (comúnmente llamadas bytes ) que se transmiten en serie a una velocidad de 31,25  kbit / s . Se eligió esta velocidad porque es una división exacta de 1 MHz, la velocidad operativa de muchos de los primeros microprocesadores . [15] : 286 El primer bit de cada palabra identifica si la palabra es un byte de estado o un byte de datos, y le siguen siete bits de información. [3] : 13–14 Se añaden un bit de inicio y un bit de parada a cada byte para fines de entramado , por lo que un byte MIDI requiere diez bits para la transmisión. [15] : 286

Un enlace MIDI puede transportar dieciséis canales de información independientes. Los canales están numerados del 1 al 16, pero su codificación binaria correspondiente real es del 0 al 15. Un dispositivo puede configurarse para escuchar solo canales específicos e ignorar los mensajes enviados en otros canales (modo "Omni Off"), o puede escuchar todos los canales, ignorando efectivamente la dirección del canal ("Omni On"). Un dispositivo individual puede ser monofónico (el inicio de un nuevo comando MIDI "note-on" implica la terminación de la nota anterior) o polifónico (pueden sonar varias notas a la vez, hasta que se alcance el límite de polifonía del instrumento, o las notas llegan al final de su envolvente de caída , o se reciben comandos MIDI explícitos de "desactivación de notas"). Los dispositivos de recepción normalmente se pueden configurar en las cuatro combinaciones de modos "omnidireccional apagado / encendido" versus "mono / poli". [3] : 14–18

Mensajes

Un mensaje MIDI es una instrucción que controla algún aspecto del dispositivo receptor. Un mensaje MIDI consta de un byte de estado, que indica el tipo de mensaje, seguido de hasta dos bytes de datos que contienen los parámetros. [34] Los mensajes MIDI pueden ser mensajes de canal enviados en solo uno de los 16 canales y monitoreados solo por dispositivos en ese canal, o mensajes del sistema que reciben todos los dispositivos. Cada dispositivo receptor ignora los datos que no son relevantes para su función. [64] : 384 Hay cinco tipos de mensajes: Voz de canal, Modo de canal, Sistema común, Sistema en tiempo real y Sistema exclusivo. [92]

Los mensajes de Channel Voice transmiten datos de rendimiento en tiempo real a través de un solo canal. Los ejemplos incluyen mensajes de "nota activada" que contienen un número de nota MIDI que especifica el tono de la nota, un valor de velocidad que indica la fuerza con la que se tocó la nota y el número de canal; mensajes de "nota desactivada" que terminan una nota; mensajes de cambio de programa que cambian el parche de un dispositivo; y cambios de control que permiten el ajuste de los parámetros de un instrumento. Las notas MIDI están numeradas del 0 al 127 asignadas a C -1 a G 9 . Esto corresponde a un rango de 8.175799 a 12543.85 Hz (asumiendo un temperamento igual y 440 Hz A 4 ) y se extiende más allá del rango de piano de 88 notas desde A 0 a C 8 .

Mensajes exclusivos del sistema

Los mensajes System Exclusive (SysEx) son una de las principales razones de la flexibilidad y longevidad del estándar MIDI. Los fabricantes los utilizan para crear mensajes propietarios que controlan su equipo más a fondo que los mensajes MIDI estándar. [15] : 287 mensajes SysEx se dirigen a un dispositivo específico en un sistema. Cada fabricante tiene un identificador único que se incluye en sus mensajes SysEx, lo que ayuda a garantizar que solo el dispositivo objetivo responda al mensaje y que todos los demás lo ignoren. Muchos instrumentos también incluyen una configuración de ID SysEx, por lo que un controlador puede direccionar dos dispositivos del mismo modelo de forma independiente. [93] Los mensajes SysEx pueden incluir funcionalidades más allá de lo que proporciona el estándar MIDI. Se dirigen a un instrumento específico y todos los demás dispositivos del sistema los ignoran.

Cuadro de implementación

Los dispositivos normalmente no responden a todos los tipos de mensajes definidos por la especificación MIDI. La tabla de implementación MIDI fue estandarizada por el MMA como una forma para que los usuarios vean qué capacidades específicas tiene un instrumento y cómo responde a los mensajes. [3] : 231 Normalmente se publica una tabla de implementación MIDI específica para cada dispositivo MIDI dentro de la documentación del dispositivo.

Especificaciones electricas

MIDI interconnection schematic
Un esquema eléctrico de la interconexión eléctrica / óptica MIDI 1.0.

La especificación MIDI 1.0 para la interfaz eléctrica se basa en un bucle de corriente completamente aislado . El puerto de salida MIDI genera nominalmente una fuente de +5 voltios [b] a través de una resistencia de 220 ohmios a través del pin 4 en el conector DIN de salida MIDI, en el pin 4 del conector MIDI en DIN del dispositivo receptor, a través de una resistencia de protección de 220 ohmios y el LED de un optoaislador. La corriente luego regresa a través del pin 5 en el puerto de entrada MIDI al pin 5 del puerto de salida MIDI del dispositivo de origen, nuevamente con una resistencia de 220 ohmios en la ruta, dando una corriente nominal de aproximadamente 5  miliamperios . A pesar de la apariencia del cable, no hay un camino conductor entre los dos dispositivos MIDI, solo uno ópticamente aislado. Los dispositivos MIDI correctamente diseñados son relativamente inmunes a los bucles de tierra e interferencias similares. La velocidad de datos en este sistema es de 31,250 bits por segundo, siendo el 0 lógico el actual. [94]

La especificación MIDI proporciona un "cable" de tierra y un blindaje trenzado o de lámina, conectados en el pin 2, que protegen los dos conductores portadores de señal en los pines 4 y 5. Aunque se supone que el cable MIDI conecta el pin 2 y el trenzado o lámina blindaje a tierra del chasis, debería hacerlo solo en el puerto de salida MIDI; el puerto de entrada MIDI debe dejar el pin 2 desconectado y aislado. [94] Algunos grandes fabricantes de dispositivos MIDI utilizan enchufes de 5 clavijas DIN de entrada sólo MIDI modificados con los conductores metálicos omitidos intencionalmente en las posiciones de clavija 1, 2 y 3 para obtener el máximo aislamiento de voltaje.

GM Standard Drum Map on the keyboard
El mapa de percusión estándar de GM, que especifica el sonido de percusión que dispara una nota determinada.

La flexibilidad y la adopción generalizada de MIDI han llevado a muchos refinamientos del estándar y han permitido su aplicación a propósitos más allá de aquellos para los que fue diseñado originalmente.

MIDI general

MIDI permite la selección de los sonidos de un instrumento a través de mensajes de cambio de programa, pero no hay garantía de que dos instrumentos tengan el mismo sonido en una ubicación de programa determinada. [95] El programa # 0 puede ser un piano en un instrumento o una flauta en otro. El estándar General MIDI (GM) se estableció en 1991 y proporciona un banco de sonido estandarizado que permite que un archivo MIDI estándar creado en un dispositivo suene similar cuando se reproduce en otro. GM especifica un banco de 128 sonidos organizados en 16 familias de ocho instrumentos relacionados y asigna un número de programa específico a cada instrumento. Los instrumentos de percusión se colocan en el canal 10 y se asigna un valor de nota MIDI específico a cada sonido de percusión. Los dispositivos compatibles con GM deben ofrecer polifonía de 24 notas. [96] Cualquier cambio de programa dado selecciona el mismo sonido de instrumento en cualquier instrumento compatible con GM. [97]

El MIDI general se define mediante un diseño estándar de sonidos de instrumentos definidos llamados 'patches', definidos por un número de 'patch' (número de programa - PC #) y se activan presionando una tecla en un teclado MIDI. Este diseño asegura que los módulos de sonido MIDI y otros dispositivos MIDI reproduzcan fielmente los sonidos designados que espera el usuario y mantiene paletas de sonido confiables y consistentes en los dispositivos MIDI de diferentes fabricantes. [98]

El estándar GM elimina la variación en el mapeo de notas. Algunos fabricantes no estaban de acuerdo sobre qué número de nota debería representar el C medio, pero GM especifica que el número de nota 69 toca A440 , que a su vez fija el C medio como el número de nota 60. Se requieren dispositivos compatibles con GM para responder a la velocidad, aftertouch y pitch bend , para que se establezca en los valores predeterminados especificados al inicio y para admitir ciertos números de controlador, como el pedal de sostenido y los números de parámetros registrados. [99] Una versión simplificada de GM, llamada GM Lite , se utiliza en teléfonos móviles y otros dispositivos con capacidad de procesamiento limitada. [95]

GS, XG y GM2

Rápidamente se formó una opinión general de que el conjunto de sonidos de 128 instrumentos del GM no era lo suficientemente grande. El sistema General Standard, o GS , de Roland incluía sonidos, kits de batería y efectos adicionales, proporcionaba un comando de "selección de banco" que podía utilizarse para acceder a ellos y utilizaba números de parámetros no registrados MIDI (NRPN) para acceder a sus nuevas funciones. El MIDI general extendido de Yamaha, o XG , siguió en 1994. XG ofreció de manera similar sonidos, kits de batería y efectos adicionales, pero usó controladores estándar en lugar de NRPN para la edición y aumentó la polifonía a 32 voces. Ambos estándares presentan compatibilidad con versiones anteriores de la especificación GM, pero no son compatibles entre sí. [100] Ninguno de los estándares ha sido adoptado más allá de su creador, pero ambos son comúnmente compatibles con títulos de software de música.

Las compañías miembros de la AMEI de Japón desarrollaron la especificación General MIDI Nivel 2 en 1999. GM2 mantiene la compatibilidad con versiones anteriores de GM, pero aumenta la polifonía a 32 voces, estandariza varios números de controlador como para sostenuto y pedal suave ( una corda ), RPN y sistema universal exclusivo Messages e incorpora el estándar de afinación MIDI. [101] GM2 es la base del mecanismo de selección de instrumentos en Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI), una variante MIDI para dispositivos de baja potencia que permite escalar la polifonía del dispositivo según su potencia de procesamiento. [95]

Estándar de afinación

La mayoría de los sintetizadores MIDI utilizan una afinación de temperamento igual . El estándar de afinación MIDI (MTS), ratificado en 1992, permite afinaciones alternativas. [102] MTS permite microajustes que se pueden cargar desde un banco de hasta 128 parches y permite el ajuste en tiempo real de los tonos de las notas. [103] Los fabricantes no están obligados a respaldar la norma. Aquellos que lo hacen no están obligados a implementar todas sus características. [102]

Código de tiempo

Un secuenciador puede controlar un sistema MIDI con su reloj interno, pero cuando un sistema contiene varios secuenciadores, deben sincronizarse con un reloj común. Código de tiempo MIDI (MTC), desarrollado por Digidesign , [104] implementa mensajes SysEx [105] que se han desarrollado específicamente para propósitos de temporización, y es capaz de traducir hacia y desde el estándar de código de tiempo SMPTE . [15] : 288 MIDI Clock se basa en el tempo, pero el código de tiempo SMPTE se basa en fotogramas por segundo y es independiente del tempo. MTC, como el código SMPTE, incluye información de posición y puede ajustarse si se pierde un pulso de tiempo. [106] Las interfaces MIDI como Mark of the Unicorn's MIDI Timepiece pueden convertir código SMPTE a MTC. [107]

Control de maquina

El control de máquina MIDI (MMC) consiste en un conjunto de comandos SysEx [108] que operan los controles de transporte de los dispositivos de grabación de hardware. MMC permite que un secuenciador envíe comandos de Inicio , Detención y Grabación a una platina de cinta conectada o sistema de grabación de disco duro, y que avance o retroceda el dispositivo para que comience la reproducción en el mismo punto que el secuenciador. No hay datos de sincronización involucrados, aunque los dispositivos pueden sincronizarse a través de MTC. [109]

Mostrar control

MIDI Show Control se utiliza para indicar y sincronizar la iluminación y los efectos para eventos teatrales, como la atracción Waterworld en Universal Studios Hollywood . [110]

MIDI Show Control (MSC) es un conjunto de comandos SysEx para secuenciar y localizar de forma remota dispositivos de control de espectáculos, como iluminación, reproducción de música y sonido, y sistemas de control de movimiento . [111] Las aplicaciones incluyen producciones teatrales, exhibiciones de museos, sistemas de control de estudios de grabación y atracciones de parques de atracciones. [110]

Marcando la hora

Una solución a los problemas de sincronización MIDI es marcar los eventos MIDI con las horas en que se van a reproducir y almacenarlos en un búfer en la interfaz MIDI antes de tiempo. El envío de datos de antemano reduce la probabilidad de que un pasaje con mucho tráfico pueda enviar una gran cantidad de información que sobrepase el enlace de transmisión. Una vez almacenada en la interfaz, la información ya no está sujeta a problemas de sincronización asociados con la fluctuación de USB y las interrupciones del sistema operativo de la computadora, y se puede transmitir con un alto grado de precisión. [112] La marca de tiempo MIDI solo funciona cuando tanto el hardware como el software lo admiten. MTS de MOTU, AMT de eMagic y Midex 8 de Steinberg tenían implementaciones que eran incompatibles entre sí y requerían que los usuarios tuvieran software y hardware fabricados por la misma empresa para funcionar. [70] La marca de tiempo está integrada en las interfaces FireWire MIDI, [113] Mac OS X Core Audio y Linux ALSA Sequencer.

Estándar de descarga de muestra

Una capacidad imprevista de los mensajes SysEx fue su uso para transportar muestras de audio entre instrumentos. Esto llevó al desarrollo del estándar de volcado de muestras (SDS), que estableció un nuevo formato SysEx para la transmisión de muestras. [15] : 287 Posteriormente, la SDS se amplió con un par de comandos que permiten la transmisión de información sobre los puntos de bucle de muestra, sin requerir que se transmita toda la muestra. [114]

Sonidos descargables

La especificación de Sonidos descargables (DLS), ratificada en 1997, permite que los dispositivos móviles y las tarjetas de sonido de computadora amplíen sus tablas de ondas con conjuntos de sonido descargables. [115] La Especificación DLS Nivel 2 siguió en 2006 y definió una arquitectura de sintetizador estandarizada. El estándar Mobile DLS exige que los bancos DLS se combinen con SP-MIDI, como archivos Mobile XMF autónomos. [116]

Expresión polifónica MIDI

La expresión polifónica MIDI (MPE) es un método de uso de MIDI que permite ajustar la inflexión de tono y otras dimensiones del control expresivo de forma continua para notas individuales. [117] MPE funciona asignando cada nota a su propio canal MIDI para que se puedan aplicar mensajes particulares a cada nota individualmente. [118] [117] Las especificaciones fueron publicadas en noviembre de 2017 por AMEI y en enero de 2018 por la MMA. [119] Instrumentos como Continuum Fingerboard , Linnstrument, ROLI Seaboard y Eigenharp permiten a los usuarios controlar el tono, el timbre y otros matices para notas individuales dentro de los acordes. [120] Un número creciente de efectos y sintetizadores de software también son compatibles con MPE (como Equator, UVI Falcon y Sandman Pro), [121] así como algunos sintetizadores de hardware (como Modal Electronics 002 y ARGON8, Futuresonus Parva y Modor NF-1).

Además del bucle de corriente original de 31,25 kbit / s transportado en DIN de 5 pines , se han utilizado otros conectores para los mismos datos eléctricos y la transmisión de flujos MIDI en diferentes formas a través de USB , IEEE 1394 también conocido como FireWire , y Ethernet ahora es común. Algunos muestreadores y grabadores de disco duro también pueden pasar datos MIDI entre sí a través de SCSI.

USB y FireWire

Los miembros de USB-IF en 1999 desarrollaron un estándar para MIDI sobre USB, la "Definición de clase de dispositivo de bus serie universal para dispositivos MIDI" [122] MIDI sobre USB se ha vuelto cada vez más común como otras interfaces que se habían utilizado para conexiones MIDI (serie , joystick, etc.) desaparecieron de las computadoras personales. Los sistemas operativos Linux, Microsoft Windows, Macintosh OS X y Apple iOS incluyen controladores de clase estándar para admitir dispositivos que utilizan la "Definición de clase de dispositivo de bus serie universal para dispositivos MIDI". Algunos fabricantes optan por implementar una interfaz MIDI a través de USB que está diseñada para funcionar de manera diferente a la especificación de clase, utilizando controladores personalizados.

Apple Computer desarrolló la interfaz FireWire durante la década de 1990. Comenzó a aparecer en cámaras de video digitales a finales de la década y en los modelos G3 Macintosh en 1999. [123] Fue creado para su uso con aplicaciones multimedia. [113] A diferencia de USB, FireWire utiliza controladores inteligentes que pueden gestionar su propia transmisión sin la atención de la CPU principal. [124] Al igual que con los dispositivos MIDI estándar, los dispositivos FireWire pueden comunicarse entre sí sin una computadora presente. [125]

Conectores XLR

El sintetizador Octave-Plateau Voyetra-8 fue una implementación MIDI temprana que usaba conectores XLR3 en lugar del DIN de 5 pines . Fue lanzado en los años anteriores a MIDI y luego actualizado con una interfaz MIDI pero manteniendo su conector XLR. [126]

Puerto serie paralelo y para joystick

A medida que las configuraciones de estudio basadas en computadora se volvieron comunes, los dispositivos MIDI que podían conectarse directamente a una computadora estuvieron disponibles. Estos generalmente usaban el conector mini-DIN de 8 pines que Apple usaba para puertos seriales y de impresora antes de la introducción de los modelos Blue & White G3 . Las interfaces MIDI diseñadas para usarse como la pieza central de un estudio, como Mark of the Unicorn MIDI Time Piece, fueron posibles gracias a un modo de transmisión "rápido" que podía aprovechar la capacidad de estos puertos serie para operar a 20 veces el estándar. Velocidad MIDI. [3] : 62–3 [125] Se incorporaron puertos Mini-DIN en algunos instrumentos MIDI de finales de la década de 1990 y permitieron que dichos dispositivos se conectaran directamente a una computadora. [127] Algunos dispositivos se conectan a través del puerto paralelo DB-25 de las PC , o mediante el puerto de joystick que se encuentra en muchas tarjetas de sonido de PC. [125]

mLAN

Yamaha introdujo el protocolo mLAN en 1999. Fue concebido como una red de área local para instrumentos musicales usando FireWire como transporte y fue diseñado para transportar múltiples canales MIDI junto con audio digital multicanal, transferencias de archivos de datos y código de tiempo. [123] [124] mLan se usó en varios productos de Yamaha, en particular consolas de mezclas digitales y el sintetizador Motif , y en productos de terceros como PreSonus FIREstation y Korg Triton Studio . [128] No se han lanzado nuevos productos mLan desde 2007.

Ethernet e Internet

Las implementaciones de MIDI en redes informáticas proporcionan capacidades de enrutamiento de red y el canal de gran ancho de banda que las alternativas anteriores al MIDI, como ZIPI , estaban destinadas a ofrecer. Existen implementaciones patentadas desde la década de 1980, algunas de las cuales utilizan cables de fibra óptica para la transmisión. [3] : 53-4 La Internet Engineering Task Force 's RTP-MIDI especificación abierta ha ganado el apoyo de la industria. Apple ha admitido este protocolo desde Mac OS X 10.4 en adelante, y existe un controlador de Windows basado en la implementación de Apple para Windows XP y versiones más recientes. [129]

Inalámbrica

Los sistemas para la transmisión MIDI inalámbrica están disponibles desde la década de 1980. [3] : 44 Varios transmisores disponibles comercialmente permiten la transmisión inalámbrica de señales MIDI y OSC a través de Wi-Fi y Bluetooth . [130] Los dispositivos iOS pueden funcionar como superficies de control MIDI, utilizando Wi-Fi y OSC. [131] Se puede usar una radio XBee para construir un transceptor MIDI inalámbrico como un proyecto de bricolaje. [132] Los dispositivos Android pueden funcionar como superficies de control MIDI completas utilizando varios protocolos diferentes a través de Wi-Fi y Bluetooth . [133]

Miniconector TRS

Algunos dispositivos utilizan conectores de miniconector de audio TRS estándar de 3,5 mm para datos MIDI, incluidos Korg Electribe 2 y Arturia Beatstep Pro. Ambos vienen con adaptadores que se adaptan a conectores DIN estándar de 5 pines. [ cita requerida ] . [134] Esto se generalizó lo suficiente como para que la Asociación de Fabricantes de Midi estandarizara el cableado. [135] El documento de estándares MIDI sobre miniconector también recomienda el uso de conectores de 2,5 mm sobre los de 3,5 mm para evitar confusiones con los conectores de audio. [136]

El estándar MIDI 2.0 se presentó el 17 de enero de 2020 en el Winter NAMM Show en Anaheim, California, en una sesión titulada "Descripción estratégica e introducción a MIDI 2.0" por los representantes de Yamaha, Roli , Microsoft, Google y la Asociación MIDI. [137] Esta importante actualización agrega comunicación bidireccional al tiempo que mantiene la compatibilidad con versiones anteriores. [138]

El nuevo protocolo ha sido investigado desde 2005. [57] [139] [140] Los dispositivos prototipo se han mostrado en privado en NAMM usando conexiones alámbricas e inalámbricas [139] y se han desarrollado políticas de certificación de productos y licencias; [141] sin embargo, no se anunció una fecha de lanzamiento proyectada. [142] La capa física y la capa de transporte propuestas incluían protocolos basados ​​en Ethernet como RTP MIDI y Audio Video Bridging / Time-Sensitive Networking , [125] así como transporte basado en User Datagram Protocol (UDP). [140]

AMEI y MMA anunciaron que se publicarán las especificaciones completas luego de las pruebas de interoperabilidad de las implementaciones de prototipos de los principales fabricantes como Google , Yamaha , Steinberg , Roland , Ableton , Native Instruments y ROLI , entre otros. [23] [119] [143] En enero de 2020, Roland anunció el teclado controlador A-88mkII que admite MIDI 2.0. [144]

MIDI 2.0 incluye la especificación de consulta de capacidad MIDI para el intercambio de propiedades y los perfiles, y el nuevo formato de paquete MIDI universal para transportes de alta velocidad que admite mensajes de voz MIDI 1.0 y MIDI 2.0.

Consulta de capacidad MIDI

La consulta de capacidad MIDI (MIDI-CI) especifica mensajes SysEx universales para implementar perfiles de dispositivo, intercambio de parámetros y negociación de protocolo MIDI. [119] Las especificaciones fueron publicadas en noviembre de 2017 por AMEI y en enero de 2018 por la MMA.

El intercambio de parámetros define métodos para consultar las capacidades del dispositivo, como controladores compatibles, nombres de parches, perfiles de instrumentos, configuración de dispositivos y otros metadatos, y para obtener o establecer ajustes de configuración de dispositivos. El intercambio de propiedades utiliza mensajes exclusivos del sistema que transportan datos en formato JSON . Los perfiles definen conjuntos comunes de controladores MIDI para varios tipos de instrumentos, como órganos con barra de tracción y sintetizadores analógicos, o para tareas particulares, mejorando la interoperabilidad entre instrumentos de diferentes fabricantes. La negociación de protocolo permite que los dispositivos empleen el protocolo de próxima generación o protocolos específicos del fabricante. [143]

Paquete MIDI universal

MIDI 2.0 define un nuevo formato de paquete MIDI universal, que contiene mensajes de diferente longitud (32, 64, 96 o 128 bits) según el tipo de carga útil. Este nuevo formato de paquete admite un total de 256 canales MIDI, organizados en 16 grupos de 16 canales; cada grupo puede transportar un flujo de protocolo MIDI 1.0 o un nuevo flujo de protocolo MIDI 2.0, y también puede incluir mensajes del sistema, datos exclusivos del sistema y marcas de tiempo para una interpretación precisa de varias notas simultáneas. Para simplificar la adopción inicial, se permite explícitamente que los productos existentes solo implementen mensajes MIDI 1.0. El paquete MIDI universal está diseñado para el transporte de alta velocidad, como USB y Ethernet, y no es compatible con las conexiones DIN de 5 pines existentes. [143] Los mensajes System Real-Time y System Common son los mismos que los definidos en MIDI 1.0. [143]

Nuevo protocolo

A partir de enero de 2019, el borrador de la especificación del nuevo protocolo admite todos los mensajes centrales que también existen en MIDI 1.0, pero amplía su precisión y resolución; también define muchos mensajes nuevos de controlador de alta precisión. [143] La especificación define reglas de traducción predeterminadas para convertir entre mensajes MIDI 2.0 Channel Voice y MIDI 1.0 Channel Voice que utilizan diferentes resoluciones de datos, así como para asignar 256 flujos MIDI 2.0 a 16 flujos MIDI 1.0. [145] [146]

Formatos de transferencia de datos

Los mensajes System Exclusive 8 utilizan un nuevo formato de datos de 8 bits, basado en mensajes Universal System Exclusive. Los mensajes de conjuntos de datos mixtos están destinados a transferir grandes conjuntos de datos. Los mensajes System Exclusive 7 utilizan el formato de datos de 7 bits anterior. [143]

  • Notación ABC
  • Piano digital
  • Módulo de batería electrónica
  • Sintetizador de guitarra
  • Lista de software de música
  • Maqueta MIDI
  • MusicXML
  • Lenguaje de macros de música
  • Control de sonido abierto
  • SoundFont
  • Anotador
  • Sintesia
  • Formato de aplicación móvil de música sintética

  1. ^ El estándar MIDI permite la selección de 128 programas diferentes, pero los dispositivos pueden proporcionar más si organizan sus patches en bancos de 128 programas cada uno y combinan un mensaje de cambio de programa con un mensaje de selección de banco.
  2. ^ Aunque MIDI usa nominalmente una fuente de +5 voltios, es posible cambiar los valores de resistencia en el circuito de salida MIDI para lograr una corriente similar con otras fuentes de voltaje (en particular, para sistemas de 3.3 voltios).

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