Mòdul 2 - Pràctica 2

El MIDI (acrònim de Musical Instruments Digital Interface) és un sistema estàndard de comunicació d'informació musical entre aparells electrònics. Per tal de fer possible aquesta comunicació, el MIDI descriu dues coses alhora:

• Un mètode per a codificar la música, basat en xifres numèriques que es transmeten una darrera l'altra.
• Un sistema de connexions físiques entre els aparells: cables, connectors, tensions elèctriques, freqüències…

És important tenir present que el MIDI no serveix per a transmetre sons, sinó només informació sobre com s'ha de reproduir una determinada peça musical. Seria l'equivalent informàtic a la partitura, al rodet d'una pianola o al tambor d'agulles d'una caixa de música: conté tota la informació necessària per a interpretar una peça musical, però si la voleu convertir en sons necessitareu un bon instrument i un músic o un mecanisme capaç d'interpretar-la.

Ja hem vist que els sistemes informàtics es basen en la codificació binària de la informació. Això significa que només són capaços d'emmagatzemar i processar dades que es puguin transcriure com a una seqüència d'uns i zeros. Afortunadament, la tasca de convertir la música en números la realitzen els programes de manera automàtica i invisible per als usuaris. De totes maneres, per comprendre el funcionament dels sistemes MIDI convé tenir en compte aquesta condició numèrica de tota la informació que gestiona. La MMA http://www.midi.org/(Midi Manufacturers Association) és l'organisme internacional encarregat de fixar les especificacions que constitueixen l'estàndard MIDI. Actualment tots els fabricants de sintetitzadors i aparells musicals incorporen en els seus equips les connexions i el circuits atenent a la normativa estàndard MIDI. Això fa que sempre sigui possible la comunicació entre els equips, encara que no provinguin del mateix fabricant o utilitzin tècniques diferents de síntesi i procés de dades.

Tal com s'ha explicat anteriorment, cal diferenciar els fitxers MIDI dels fitxers de so digital (WAV, MP3, Ogg…). El MIDI és l'equivalent a una partitura, i per això només conté les instruccions que faran que un dispositiu compatible activi els sons. El WAV, en canvi, conté una descripció detallada de l'ona de so resultant. Això fa que la mida que ocupa un fitxer MIDI sigui molt menor a la d'un fitxer de so digital. L'avantatge dels fitxers de so digital és que ofereixen la mateixa qualitat de so, independentment de l'ordinador on els escoltem. Per contra, la qualitat del so d'un fitxer MIDI dependrà del sintetitzador o la targeta encarregada d'interpretar la "partitura". Un altre aspecte a destacar del MIDI és la seva flexibilitat: la música es pot editar i modificar molt fàcilment, canviant el temps, l'alçada de les notes, els diferents timbres utilitzats, etc.

El sistema MIDI és emprat per diversos tipus d'aparells musicals amb funcions diverses. Podríem agrupar-los en tres grans famílies:

• Aparells generadors de so

Són els aparells que reben informació que prové d'algun altre i la transformen en so. Els aparells MIDI poden realitzar aquesta funció de tres maneres diferents:

1. Els robots mecànics actuen directament sobre un instrument tradicional (com ho faria una pianola). En aquest tipus d'aparells el MIDI controla un robot que imita les accions d'un intèrpret humà. També entrarien en aquesta categoria els orgues de vent, els xilofons o les pianoles controlades per MIDI.
2. Els sintetitzadors generen el so d'una manera totalment artificial, basant-se en combinacions de funcions matemàtiques per obtenir els diferents timbres. Ja hem vist que la targeta de so de l'ordinador incorpora un sintetitzador MIDI.
3. Els mostrejadors (anomenats també samplers) reprodueixen mostres enregistrades d'un instrument tradicional. Les mostres de so es prenen en un estudi i s'emmagatzemen digitalment en la memòria de l'aparell MIDI. Posteriorment, són manipulades per adaptar-les a diferents nivells d'intensitat i freqüència. El so obtingut per aquest mètode pot tenir una qualitat semblant a la d'un enregistrament en disc compacte fet amb l'instrument d'on provenen les mostres. Algunes targetes de so de gama alta tenen, a més del sintetitzador, un sampler.

Alguns aparells, com els de la família SoundCanvas de Roland, combinen les tècniques de síntesi i mostreig per millorar la qualitat dels timbres que generen.

• Controladors

Reben aquest nom els dispositius especialitzats en emetre informació MIDI. Podem trobar al mercat controladors que adopten la forma d'instruments convencionals (teclats, saxofons, flautes, guitarres, acordions, bateries…) i d'altres amb dissenys específics (sensors de llum, de so o de moviment, tauletes sensibles, plats giratoris…).

• Processadors de dades

S'especialitzen en rebre, emmagatzemar, processar i generar informació MIDI. En aquest grup hi trobem els seqüenciadors i els ordinadors. Alguns aparells integren en una mateixa unitat elements que pertanyen a més d'un grup dels descrits. Per exemple, un sintetitzador amb teclat és alhora un generador de so i un controlador, i pot portar també un seqüenciador incorporat. En aquest cas la comunicació MIDI entre els diferents components s'efectua internament, sense cables ni connectors visibles, però és important entendre quina de les funcions utilitzem en cada moment. A més d'aquest tipus d'aparells, també s'utilitzen connexions MIDI per a aplicacions no musicals, com ara sistemes d'il·luminació d'escenaris.

Esquema dels tipus d'aparells MIDI

Prem sobre la imatge i prova un teclat virtual.

Actualment hi ha tres sistemes diferents per a connectar entre si els aparells MIDI:

• Connexió directa

Les targetes de so dels ordinadors incorporen un sintetitzador MIDI. Els missatges van i venen directament de l'ordinador a la targeta, sense que calgui cap tipus de connector o cable especial. També hi ha una connexió directa en els sintetitzadors amb teclat entre el controlador (teclat) i el generador de sons (sintetitzador). En aquest tipus de connexió l'usuari no s'ha de preocupar de connectar físicament els sistemes, però és important entendre l'existència dels diferents components i la seva funció.

• Connexió externa bidireccional

Els teclats i sintetitzadors més moderns acostumen a tenir un connector especial que permet unir-los a l'ordinador amb un cable que es connecta al port sèrie (RS-232 en els PC) o al port USB. Per aquest cable la informació MIDI circula en ambdues direccions.

• Connexió externa unidireccional

Fins fa poc era la única manera de connectar entre si els dispositius MIDI, i encara segueix essent un sistema molt utilitzat. Cal fer servir uns cables especials, amb endolls rodons de 5 agulles, per on la informació circula en un únic sentit: Sempre hi ha un aparell que emet les dades i un altre que les rep. Els aparells que utilitzen aquest sistema tenen tres tipus de connectors:

Pel MIDI OUT surten les dades que s'han generat en el propi aparell. Quan toqueu en un teclat MIDI esteu enviant informació que surt pel port OUT. El connector MIDI IN és la porta per on arriben dades procedents d'un altre aparell. Les dades que arriben per un connector IN a un sintetitzador són transformades en música. Pel connector MIDI THRU també surten dades però, a diferència de l'OUT, no són produïdes en el mateix aparell, sinó només una còpia d'allò que arriba pel MIDI IN. S'utilitza per a encadenar tres o més dispositius MIDI en un mateix sistema. És important realitzar correctament les connexions entre els aparells i dispositius MIDI. Mai no s'ha de connectar un port OUT a un altre OUT o a un THRU. De la mateixa manera, no té cap sentit unir un connector IN amb un altre IN.

A continuació es mostren algunes possibles combinacions d'aparells MIDI: controladors, mòduls de so i ordinadors. Intenteu esbrinar quines serien les connexions adients per fer-les funcionar. Tenim dos teclats MIDI. El teclat "A" és el principal, on toquem, i el "B" té un sintetitzador incorporat amb uns timbres que també ens agradaria poder fer servir. Només tenim un cable MIDI. Com l'hem de connectar?

Tenim un teclat principal ("A"), un mòdul de so i un altre teclat ("B") amb alguns timbres que ens agradaria poder fer servir des del teclat principal. Disposem de dos cables MIDI. Com els connectem?

Tenim un ordinador amb una interfície MIDI, un teclat principal ("A") i un mòdul de so. L'ordinador té la capacitat d'actuar com a MIDI-THRU, enviant pels connectors de sortida (MIDI OUT) una còpia de tot el que li arriba pel MIDI-IN. Volem:

• Poder fer servir els timbres del mòdul de so des del teclat.
• Poder escoltar les partitures que escrivim a l'ordinador amb el mòdul de so.
• Poder "dictar" a l'ordinador una partitura musical tocant-la al teclat.

Per aconseguir tot això tenim només dos cables. Com els connectem?