lunes, 13 de septiembre de 2010

El MIDI y sus aplicaciones

Últimamente me he interesado en los Istrumentos y aparatos que emplean MIDI. Antes de introducirme en los aparatos en cuestión y modos de empleo en los programas que se han visto en el blog, he preferido hacer una introducción sobre MIDI. Extraído de la sección de uso educativo de la informática musical de la Xarxa Telemática Educativa de Catalunya:

El acrónimo MIDI corresponde a Musical Instruments Digital Interface (Interfaz Digital para Instrumentos Musicales). Describe una norma de comunicación física entre sistemas (conectores, cables, protocolos de comunicación) y las características del lenguaje que hacen posible el intercambio de información entre los sistemas. Es importante tener presente que MIDI no transmite sonidos, sino información sobre cómo se ha de reproducir una determinada pieza musical. Sería el equivalente informático a la partitura.

El sistema MIDI básico es aquel que nos permite grabar secuencias y reproducirlas en los sintetizadores. Para ello necesitamos un ordenador con programas que actúen como secuenciador, donde podemos grabar secuencias (Datos MIDI) que se envían al sintetizador (generador de sonidos) conectado a un sistema de amplificación de sonido.

Los componentes básicos de un sistema MIDI son:

  • Interfaz MIDI

Es el dispositivo que sirve para enviar y recibir datos MIDI desde el ordenador. Muchas tarjetas de sonido permiten utilizar unos conectores especiales para el puerto del joystick, que permiten comunicar el ordenador con los instrumentos musicales electrónicos. Los aparatos musicales más modernos permiten también la conexión mediante el puerto serie RS-232 que llevan consigo de fábrica todos los ordenadores, ahorrando así la necesidad de un adaptador MIDI específico.

  • Cables y conectores
Los conectores por donde circula la información MIDI tienen todos el mismo aspecto: son del tipo DIN con 5 pins. Los cables MIDI tienen un conector macho a cada extremo. Los conectores MIDI pueden tener tres tipos de funciones:

  1. El conector MIDI IN es la puerta por donde llegan datos procedentes de otro aparato. Los datos que llegan por un conector IN a un sintetizador son transformadas en música.
  2. Por el MIDI OUT salen los datos que se han generado en el propio aparato. Cuando se toca en un teclado MIDI se está enviando información que sale por el puerto OUT.
  3. Por el conector MIDI THRU también salen datos pero, a diferencia del OUT, no son producidas en el mismo aparato, sino que son sólo una copia de aquello que llega por el MIDI IN. Se utiliza para encadenar tres o más dispositivos MIDI en un mismo sistema.

  • Aparatos MIDI
Hay tres tipos de aparatos MIDI:
  1. Los generadores de sonido reciben información por el canal MIDI IN y la transforman en sonido. Los aparatos MIDI pueden realizar esta función de tres maneras diferentes:
  • Los robots mecánicos actúan directamente sobre un instrumento tradicional (como lo haría una pianola). En éste tipo de aparatos el MIDI controla un robot que imita las acciones de un intérprete humano.
  • Los sintetizadores generan el sonido de una manera totalmente artificial, basándose en combinaciones de funciones matemáticas para obtener los diferentes timbres.
  • Los muestreadores (llamados también samplers) reproducen muestras registradas de un instrumento tradicional. Las muestras de sonido se toman en un estudio y se guardan digitalmente en la memoria del aparato MIDI. Posteriormente, son manipuladas para adaptarlas a diferentes niveles de intensidad y frecuencia. El sonido obtenido por éste método puede tener una calidad similar a la de una grabación en disco compacto realizado con el instrumento de donde provienen las muestras.
Algunos aparatos, como los de la familia SoundCanvas de Roland, combinan las técnicas de síntesis y muestreo para mejorar la calidad de los timbres que generan.
  1. Los controladores son aparatos mecánicos que imitan la forma de los instrumentos de música tradicionales: teclados, guitarras, baterías... Su función es convertir en información MIDI la interpretación musical que realizamos sobre ellos. Para escuchar esta interpretación es necesario que los controladores estén conectados a un generador de sonido.
  2. Los secuenciadores son dispositivos informáticos capaces de procesar la información MIDI: cambiar tempos y timbres, sumar voces, imprimir partituras... normalmente son programas que corren en un ordenador.
Existen muchos aparatos en el mercado que realizan varias de estas funciones al mismo tiempo: por ejemplo, los teclados (controladores) acostumbran a incorporar un sintetizador (generador de sonido), e incluso una unidad de disco para a registrar piezas musicales (secuenciador).

Codificación de la música mediante el sistema MIDI

El MIDI se basa en un sistema de mensajes para codificar la información musical, que pueden ser de dos tipos: mensajes de canal y mensajes de sistema. El usuario no es necesario que conozca a fondo el significado de todos los mensajes, ya que los aparatos y los programas los generan y los interpretan automáticamente.

Los sintetizadores multitímbricos MIDI acostumbran a tener 16 módulos (llamados "partes"), cada uno de los cuales se comporta como si fuera un músico de una orquesta, interpretando con un determinado instrumento las instrucciones que se le envían, como si leyera una partitura. Los mensajes pueden enviarse a toda la orquesta al mismo tiempo (por ejemplo, cambiar la afinación o el tiempo), o sólo a uno de los "músicos" del sintetizador (tocar una determinada nota, tomar un instrumento diferente, tocar con más intensidad...). La parte número 10 acostumbra a comportarse de una manera diferente: es el "percusionista", y interpreta algunas órdenes de una forma diferente a como lo hacen los otros "músicos".

  • Los mensajes de canal hacen referencia a una acción musical en un determinado instrumento. Hay 16 canales posibles, esto significa que un sintetizador puede actuar como una "orquesta" de 16 músicos, cada uno de los cuales recibe una información individualizada de aquello que ha de interpretar. Los más usuales son:
  1. Note ON: Empieza a tocar una nota con una intensidad determinada. Éste mensaje no explica cual es la duración de la nota, sino que se supone que hay que mantenerla hasta que no llegue un mensaje Note OFF. En el caso de la parte 10 (percusión) éste mensaje sirve para producir un golpe en un determinado instrumento de la batería.
  2. Note OFF: Éste mensaje indica que hay que dejar de tocar una nota previamente activada con un Note ON.
  3. Program Change: Es un mensaje que se envía normalmente antes de empezar la interpretación. Indica cual es el timbre o instrumento que hay que utilizar en aquel canal (piano, flauta, violín...). Cada timbre tiene un número asociado, en una lista de 128 opciones posibles. Los sintetizadores que llevan el anagrama GM o GS hacen servir una lista unificada de timbres, llamada General MIDI. En el caso de la parte 10 (percusión), este mensaje sirve para seleccionar una "batería" diferente (existe la batería estándar, la electrónica, la de jazz, la percusión de orquesta...)
  4. Control Change: Sirve para modificar otras características del instrumento asignado a cada canal: volumen, posición panorámica, vibrato, afinación, pedal... Los mensajes de sistema afectan al comportamiento general de todo el dispositivo y no solamente a los de un canal específico. Los más utilizados acostumbran a ser:
  • Los mensajes comunes sirven para fijar parámetros como la afinación general, el tempo, la reverberación...
  • Los mensajes de sistema exclusivo son especiales para cada marca y modelo de sintetizador, y sirven para acceder a funciones muy especiales específicas de cada sintetizador: mostrar un mensaje al display del teclado, activar un efecto especial, reiniciar el aparato...

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