La Interfaz digital de instrumentos musicales , o MIDI, es un protocolo de comunicación y un formato de archivo dedicado a la música y que se utiliza para la comunicación entre instrumentos electrónicos , controladores , secuenciadores y software musical .
Aparecido en la década de 1980 , como resultado del deseo de la industria de estandarizar los intercambios entre diferentes instrumentos, este protocolo se ha convertido en la actualidad en un estándar ampliamente utilizado en equipos de música electrónica.
Con la democratización de los sintetizadores digitales, la interoperabilidad se convierte en un tema importante, especialmente en la idea de poder controlar varios sintetizadores desde un mismo teclado. En este contexto, los diseñadores de sintetizadores Dave Smith ( Sequential Circuits ), Ikutarō Kakehashi ( Roland ) y Tom Oberheim ( Oberheim ) se encuentran durante el NAMM deJunio de 1981 y reflexionar sobre una estandarización de las comunicaciones.
La primera demostración pública tuvo lugar durante el NAMM de 1983, entre un Jupiter-6 (de Roland ) y un Prophet-600 (de Sequential Circuits ), a cargo de sus dos representantes y fundadores, Ikutaro Kakehashi y Dave Smith.
Lanzada en 1985, la computadora Atari ST se considera la máquina que popularizó el estándar MIDI entre el público en general, y más particularmente entre los músicos, en particular por sus tomas MIDI integradas y la calidad de sus secuenciadores .
Desde entonces, el estándar ha sido gestionado por la Asociación Internacional de MIDI (IMA), la posición de los fabricantes es defendida por la Asociación de Fabricantes de MIDI (MMA).
En enero 2018, se agrega el estándar MPE ( inglés : MIDI Polyphonic Expression ), que permite modular los sonidos por nota y no por canal.
En agosto 2018, se añade el estándar RTS, permitiendo el uso de un jack de 2,5 o 3,5 mm , que es más compacto que el conector DIN 41524 del estándar utilizado hasta entonces.
La información de un bus MIDI está codificada digitalmente , similar a la señal serial RS232 , de la cual, aunque diferente, incorpora ciertos principios. Por lo tanto, los primeros módulos MIDI usaban chips UART tipo 16550 o 8250, mientras que hoy en día se utilizan estas funciones integradas en el corazón de los procesadores. El límite de longitud del cable se establece en 15 metros. Tiene las siguientes características:
El enlace clásico definido por la norma es una conexión serial simétrica a 31,25 kbit / s , transmitida a través de conectores DIN 41524, tipo de 5 pines, colocados en 180 °. La conexión es unidireccional, por lo que se necesitan dos conexiones separadas para la entrada (indicada MIDI IN) y la salida (indicada MIDI OUT). Los dispositivos conectados están aislados por un fotoacoplador .
El protocolo MIDI permite que un controlador maestro controle varios instrumentos, que luego deben conectarse en una red. Para ello, existen dispositivos de interconexión intermedios que permiten diversas formas de redes . En la práctica, los instrumentos a menudo se conectan en cascada (red del tipo de cadena de margarita lineal ), los dispositivos MIDI generalmente tienen una salida que duplica lo que se ha recibido. Esta salida puede ser el zócalo MIDI OUT si duplica lo que recibe el dispositivo en MIDI IN, o si no un zócalo específico, denominado MIDI THRU, permitiendo recuperar una copia directa del MIDI IN, sin modificación o tiempo de latencia inducido por el interno. tratos. Sin embargo, la señal THRU se distorsiona a través de un optoacoplador , una distorsión que puede resultar problemática en el caso de una cadena que comprende varias copias MIDI THRU sucesivas.
Algunos fabricantes utilizan conectores tipo jack (TRS de 2,5 mm y 3,5 mm ) proporcionando adaptadores al DIN clásico aprovechando así un espacio más reducido. Desde el14 de ago de 2018El cableado de esta conexión está estandarizado por el MMA, que recomienda utilizar 2,5 mm para evitar confusiones con las conexiones de audio convencionales.
Varias interfaces permiten el intercambio de mensajes MIDI a través de muchas tecnologías ( USB , Firewire , Ethernet , Bluetooth , etc. ).
Las tarjetas de sonido antiguas con un conector DB15 hembra (interfaz de “ joystick ” analógico) pueden manejar señales MIDI utilizando el estándar MPU-401 .
Desde 2000, el USB se generaliza sobre las computadoras, y los dispositivos dedicados a MAO están equipados con USB Tipo-B. La computadora y el dispositivo MIDI pueden intercambiar mensajes MIDI de forma nativa si el dispositivo cumple con el estándar Class Compliant .
También hay conexiones puramente de software (por ejemplo, JACK Audio Connection Kit ) para conectar instrumentos virtuales .
El protocolo MIDI no transmite una señal de audio, solo mensajes de control.
La mayoría de los mensajes contienen un identificador de canal, esto da la posibilidad de multiplexar 16 canales para controlar varios instrumentos por separado a través del mismo cable.
Los define protocolo Note-on y note-off mensajes de desencadenar y detener cada nota . Se asocia una velocidad con cada nota, lo que permite indicar si la nota se toca con más o menos fuerza.
Las notas de la escala cromática están representadas por un entero codificado en 7 bits, lo que permite codificar más de 10 octavas: de C-1 ( nota 0 ) a G9 ( nota 127 ) con una resolución de un semitono. Las alturas intermedias de las notas se pueden lograr mediante la inflexión de tono del mensaje .
MIDI se puede utilizar para tocar escalas sin templar . No existe estandarización por el momento; sin embargo, algunos fabricantes de instrumentos MIDI ofrecen funciones microtonales más o menos desarrolladas utilizando mensajes patentados que pueden grabarse y transmitirse con mensajes de sistema exclusivos (SysEx).
La modulación de tono (tipo bend ) se controla mediante un mensaje dedicado llamado pitch-bend .
Gracias al cambio de control de mensajes , el protocolo permite controlar 128 conjuntos de parámetros (como el volumen , la intensidad de la explosión, la configuración de efectos , etc. ) con una resolución de 0 a 127.
La norma recomienda una correspondencia entre varios parámetros actuales y parte de los 128 números de cambio de control . De hecho, incluso si la correspondencia varía según el material, se respetan los parámetros más importantes, en particular:
Algunos cambios de control están pensados para comandos más técnicos. Por ejemplo :
La adición del estándar MPE ( MIDI Polyphonic Expression ) asigna un canal a cada nota, lo que permite aplicar estas modulaciones a cada nota.
El cambio de programa de mensajes se utiliza para seleccionar un tono preprogramado de un banco de tonos.
Dado que el estándar MIDI no especifica qué número de cambio de programa (de 0 a 127) corresponde a qué tono de instrumento, una extensión de protocolo llamada General MIDI proporciona una correspondencia estandarizada. En informática tiene cierto éxito, pero no tanto en la música en sí.
La versión 3 de MS Windows se entregó con una aplicación de mapeo MIDI que permite cambiar los números de canal sobre la marcha para armonizar instrumentos no estándar de General Midi .
El General MIDI experimenta a su vez dos extensiones: el GS de Roland y el XG de Yamaha . Estas 2 extensiones son propiedad de su fabricante y le permiten agregar efectos adicionales a las secuencias MIDI o elegir sonidos alternativos a los que se ofrecen como base en General MIDI . Los dispositivos marcados como GS o XG son compatibles con General MIDI .
En 1999 , se lanzó oficialmente la versión 2 de General MIDI , aumentando el número de sonidos y controles. Sigue siendo compatible con la versión 1 .
El protocolo permite sincronizar el tempo de los dispositivos, llamados esclavos, con un reloj maestro. Para hacer esto, el maestro envía un mensaje de reloj MIDI en el bus MIDI con regularidad a una velocidad de 24 mensajes por negra .
Los dispositivos esclavos escuchan estas señales de sincronización para adaptar su velocidad. Esto hace posible ejecutar una secuencia almacenada más o menos rápidamente, por ejemplo en un secuenciador de hardware cambiando el valor del reloj en el maestro.
Debes configurar físicamente cada instrumento midi que gestiona el tiempo para tener en un bus MIDI, solo un maestro emitiendo los tics del reloj. Si no se sigue esta regla, los instrumentos responderán de forma caótica o se atascarán.
Los mensajes de navegación ( Iniciar , Detener , Continuar y Puntero de posición de canción ) permiten que los diferentes dispositivos se detengan y luego reanuden una secuencia juntos.
Un controlador MIDI es un dispositivo que el músico manipula para generar señales MIDI. No es un dispositivo de síntesis o procesamiento de sonido, sino solo una interfaz física que produce datos MIDI.
Sus formas pueden ser muy variadas, desde el simple teclado hasta el arpa láser . Son apreciados por su uso intuitivo.
La salida de eventos desde un puerto MIDI OUT puede controlar un instrumento o grabarse en un secuenciador o software de escritura de partituras.
El teclado maestro le permite generar una secuencia de notas MIDI tocando en un teclado similar al de un piano . Por tanto, no emite un sonido por sí mismo, sino que se utiliza para controlar un expansor o un sintetizador .
Diferentes características corresponden a usos específicos: el número de octavas, un toque fuerte (para acercarse al toque de un piano), o tienen las funciones de sensibilidad a la velocidad y presión ( after-touch ). También puede permitir que el teclado se divida en varias partes ( split ), cada una de las cuales puede enviar comandos MIDI en diferentes canales.
A menudo hay dos perillas presentes en un teclado maestro, una para tocar la inflexión de tono y la otra para ajustar una modulación.
Las superficies de control son dispositivos equipados con numerosas perillas de ajuste de varias formas ( faders , potenciómetros , codificadores , interruptores , etc. ) y se utilizan para controlar varios parámetros.
Estos controladores pueden estar provistos de pads , es decir de superficies cuadradas, a veces luminosas, sensibles al golpe. Estas almohadillas pueden medir la velocidad y la presión . Un pad se usa típicamente en el campo musical para disparar muestras o bucles .
La forma a veces simula el aspecto de material de audio real. La superficie de control Behringer BCF2000, por ejemplo, equipada con faders motorizados, parece un mezclador .
Los pedales MIDI (que no deben confundirse con los pedales de efectos ) le permiten modular el sonido de un instrumento MIDI con el pie. Estos controladores se utilizan:
También hay convertidores MIDI para muchos instrumentos musicales (trompeta, acordeón, guitarra, etc. ). Esto permite, por ejemplo, tocar un sonido de piano con una guitarra o el sintetizador con una trompeta.
Consisten en sensores físicos adaptados al instrumento utilizado y una lógica electrónica que transforma las notas tocadas por el músico (eventos) en una secuencia de mensajes Midi que se pueden recuperar a través del puerto Midi OUT del instrumento (cable, conector ... ).
El formato de archivo SMF (para archivo MIDI estándar ) se definió en 1987 para almacenar comandos MIDI en disquetes con la adición de información de tiempo.
Puede ser reconocido por la extensión .mid o .midi.
Hay 3 formatos diferentes de archivos MIDI:
Los archivos suelen ser del tipo “1”, porque es más conveniente separar las pistas, pero algunos sintetizadores solo admiten el formato 0.
Los archivos se pueden crear conectando un controlador MIDI a la computadora o usando un secuenciador o software de escritura de partituras .
Numerosos programas de lectura (gratuitos o patentados) de secuencias MIDI (Timidity ++, Rosegarden , QuickTime , Alsa , Jack , etc.), basados en un banco General MIDI generalmente integrado en el sistema operativo . Al no contener datos de audio, estos archivos tienen la ventaja de ser muy compactos.
Los archivos MIDI-KARAOKE tienen la extensión en .karlugar de .mid, pero son archivos MIDI reales con una pista de karaoke que contiene letras que algún hardware / software puede mostrar desplazándose y sincronizado con la música. Son reconocidos por el software patentado QuickTime de Apple y vanBasco's Karaoke Player , o por el software gratuito Kmid y PyKaraoke, por ejemplo.
Existe un estándar desarrollado específicamente para impulsar órganos de tubos y órganos digitales teniendo en cuenta las especificidades del órgano (varios conjuntos en el mismo canal), es el estándar POMI para Pipe Organ Midi Interface .
El control de sonido abierto se utiliza a veces como una alternativa al estándar MIDI cuando este último parece demasiado limitante.
(es) Sitio web oficial