MIDI - MIDI

Exemplo de música criada em formato MIDI
Vários sintetizadores montados em rack que compartilham um único controlador
Usando MIDI, um único controlador (geralmente um teclado musical, como mostrado aqui) pode tocar vários instrumentos eletrônicos, o que aumenta a portabilidade e a flexibilidade das configurações de palco. Este sistema se encaixa em um único gabinete de rack, mas antes do advento do MIDI, ele teria exigido quatro instrumentos de teclado de tamanho completo separados, mais mixagem externa e unidades de efeitos .

MIDI ( / m ɪ d i / ; uma sigla para Musical Instrument Digital Interface ) é um padrão técnico que descreve um protocolo de comunicações , interface digital e conectores elétricos que conectam uma grande variedade de instrumentos musicais eletrônicos , computadores e dispositivos de áudio relacionados para reproduzir, editar e gravar música. A especificação se origina em um artigo intitulado Universal Synthesizer Interface , publicado por Dave Smith e Chet Wood, então da Sequential Circuits , na conferência Audio Engineering Society de outubro de 1981 na cidade de Nova York.

Um único link MIDI por meio de um cabo MIDI pode transportar até dezesseis canais de informação, cada um dos quais pode ser roteado para um dispositivo ou instrumento separado. Isso poderia ser dezesseis instrumentos digitais diferentes, por exemplo. MIDI carrega mensagens de eventos; dados que especificam as instruções para música, incluindo a notação de uma nota , altura , velocidade (que é ouvida normalmente como intensidade ou suavidade do volume); vibrato ; panoramização para a direita ou esquerda do estéreo; e sinais de relógio (que definem o ritmo ). Quando um músico toca um instrumento MIDI, todas as teclas pressionadas, botões pressionados, giros de botão e mudanças de controle deslizante são convertidos em dados MIDI. Uma aplicação MIDI comum é tocar um teclado MIDI ou outro controlador e usá-lo para acionar um módulo de som digital (que contém sons musicais sintetizados) para gerar sons, que o público ouve produzidos por um amplificador de teclado . Os dados MIDI podem ser transferidos via MIDI ou cabo USB , ou gravados em um sequenciador ou estação de trabalho de áudio digital para serem editados ou reproduzidos.

Um formato de arquivo que armazena e troca os dados também é definido. As vantagens do MIDI incluem tamanho de arquivo pequeno , facilidade de modificação e manipulação e uma ampla escolha de instrumentos eletrônicos e sintetizador ou sons digitalmente amostrados . Uma gravação MIDI de uma apresentação em um teclado pode soar como um piano ou outro instrumento de teclado; entretanto, como o MIDI grava as mensagens e informações sobre suas notas e não os sons específicos, essa gravação pode ser alterada para muitos outros sons, desde guitarra sintetizada ou sampleada ou flauta até orquestra completa. Uma gravação MIDI não é um sinal de áudio, como uma gravação de som feita com um microfone.

Antes do desenvolvimento do MIDI, os instrumentos musicais eletrônicos de diferentes fabricantes geralmente não podiam se comunicar uns com os outros. Isso significava que um músico não poderia, por exemplo, conectar um teclado Roland a um módulo sintetizador Yamaha. Com MIDI, qualquer teclado compatível com MIDI (ou outro dispositivo controlador) pode ser conectado a qualquer outro sequenciador compatível com MIDI, módulo de som, bateria eletrônica , sintetizador ou computador, mesmo se forem feitos por fabricantes diferentes.

A tecnologia MIDI foi padronizada em 1983 por um painel de representantes da indústria musical e é mantida pela MIDI Manufacturers Association (MMA). Todos os padrões MIDI oficiais são desenvolvidos e publicados em conjunto pelo MMA em Los Angeles e pelo Comitê MIDI da Associação da Indústria Eletrônica Musical (AMEI) em Tóquio. Em 2016, o MMA estabeleceu a The MIDI Association (TMA) para apoiar uma comunidade global de pessoas que trabalham, jogam ou criam com MIDI.

História

No início da década de 1980, não havia um meio padronizado de sincronizar instrumentos musicais eletrônicos fabricados por diferentes empresas. Os fabricantes tinham seus próprios padrões proprietários para sincronizar instrumentos, como CV / porta , sincronização DIN e Barramento de Controle Digital (DCB). O fundador da Roland , Ikutaro Kakehashi, sentiu que a falta de padronização estava limitando o crescimento da indústria de música eletrônica. Em junho de 1981, ele propôs o desenvolvimento de um padrão ao fundador da Oberheim Electronics , Tom Oberheim , que havia desenvolvido sua própria interface proprietária, o Oberheim System.

Kakehashi sentiu que o Sistema Oberheim era muito complicado e conversou com o presidente da Sequential Circuits , Dave Smith, sobre a criação de uma alternativa mais simples e barata. Enquanto Smith discutia o conceito com empresas americanas, Kakehashi discutia com as empresas japonesas Yamaha , Korg e Kawai . Representantes de todas as empresas se reuniram para discutir a ideia em outubro. Inicialmente, apenas a Sequential Circuits e as empresas japonesas estavam interessadas.

Dave Smith (à direita), um dos criadores do MIDI

Usando o DCB da Roland como base, Smith e o engenheiro de circuitos sequenciais Chet Wood desenvolveram uma interface universal para permitir a comunicação entre equipamentos de diferentes fabricantes. Smith e Wood propuseram este padrão em um artigo, Universal Synthesizer Interface, no show Audio Engineering Society em outubro de 1981. O padrão foi discutido e modificado por representantes da Roland, Yamaha, Korg, Kawai e Sequential Circuits. Kakehashi preferia o nome Universal Musical Interface (UMI), pronunciando você-eu , mas Smith achou que isso era "um pouco cafona". No entanto, ele gostou do uso de "instrumento" em vez de "sintetizador", e propôs o nome Musical Instrument Digital Interface (MIDI). O fundador da Moog Music , Robert Moog, anunciou o MIDI na edição de outubro de 1982 da Keyboard .

No Winter NAMM Show de 1983 , Smith demonstrou uma conexão MIDI entre os sintetizadores Prophet 600 e Roland JP-6 . A especificação MIDI foi publicada em agosto de 1983. O padrão MIDI foi revelado por Kakehashi e Smith, que receberam o Grammy Awards em 2013 por seu trabalho. Em 1982, os primeiros instrumentos foram lançados com MIDI, o Roland Jupiter-6 e o Prophet 600. Em 1983, a primeira bateria eletrônica MIDI , a Roland TR-909 , e o primeiro sequenciador MIDI , o Roland MSQ-700, foram lançados. O primeiro computador a suportar MIDI, o NEC PC-88 e PC-98 , foi lançado em 1982.

A MIDI Manufacturers Association (MMA) foi formada após uma reunião de "todas as empresas interessadas" no Summer NAMM Show de 1984 em Chicago. A especificação detalhada MIDI 1.0 foi publicada no segundo encontro do MMA no show NAMM de verão de 1985. O padrão continuou a evoluir, adicionando arquivos de música padronizados em 1991 (General MIDI) e adaptados a novos padrões de conexão, como USB e FireWire . Em 2016, a MIDI Association foi formada para continuar supervisionando o padrão. Uma iniciativa para criar um padrão 2.0 foi anunciada em janeiro de 2019. O padrão MIDI 2.0 foi apresentado no programa 2020 Winter NAMM.

Impacto

O apelo do MIDI foi originalmente limitado a músicos profissionais e produtores de discos que queriam usar instrumentos eletrônicos na produção de música popular . O padrão permitia que diferentes instrumentos se comunicassem entre si e com computadores, e isso estimulou uma rápida expansão das vendas e produção de instrumentos eletrônicos e softwares musicais. Essa interoperabilidade permitiu que um dispositivo fosse controlado por outro, o que reduziu a quantidade de hardware necessária para os músicos. A introdução do MIDI coincidiu com o alvorecer da era do computador pessoal e a introdução de samplers e sintetizadores digitais . As possibilidades criativas trazidas pela tecnologia MIDI são creditadas por ajudar a reviver a indústria da música na década de 1980.

O MIDI introduziu recursos que transformaram a maneira como muitos músicos trabalham. O sequenciamento MIDI possibilita que um usuário sem habilidades de notação construa arranjos complexos. Um ato musical com apenas um ou dois membros, cada um operando vários dispositivos habilitados para MIDI, pode oferecer um desempenho semelhante ao de um grupo maior de músicos. A despesa de contratação de músicos externos para um projeto pode ser reduzida ou eliminada, e produções complexas podem ser realizadas em um sistema tão pequeno quanto um sintetizador com teclado e sequenciador integrados.

O MIDI também ajudou a estabelecer a gravação doméstica . Ao realizar a pré-produção em um ambiente doméstico, um artista pode reduzir os custos de gravação ao chegar a um estúdio de gravação com uma música parcialmente concluída.

Formulários

Controle de instrumento

O MIDI foi inventado para que instrumentos musicais eletrônicos ou digitais pudessem se comunicar entre si e para que um instrumento pudesse controlar outro. Por exemplo, um sequenciador compatível com MIDI pode acionar batidas produzidas por um módulo de som de bateria . Sintetizadores analógicos que não têm componente digital e foram construídos antes do desenvolvimento de MIDI podem ser adaptados com kits que convertem mensagens MIDI em tensões de controle analógico. Quando uma nota é tocada em um instrumento MIDI, ele gera uma mensagem MIDI digital que pode ser usada para acionar uma nota em outro instrumento. A capacidade de controle remoto permite que instrumentos de tamanho normal sejam substituídos por módulos de som menores e permite que os músicos combinem instrumentos para obter um som mais completo ou para criar combinações de sons de instrumentos sintetizados, como piano acústico e cordas. O MIDI também permite que outros parâmetros do instrumento (volume, efeitos, etc.) sejam controlados remotamente.

Sintetizadores e samplers contêm várias ferramentas para moldar um som eletrônico ou digital. Os filtros ajustam o timbre e os envelopes automatizam a maneira como um som evolui ao longo do tempo depois que uma nota é acionada. A frequência de um filtro e o ataque de envelope (o tempo que leva para um som atingir seu nível máximo), são exemplos de parâmetros de sintetizador e podem ser controlados remotamente por meio de MIDI. Dispositivos de efeitos têm parâmetros diferentes, como feedback de atraso ou tempo de reverberação. Quando um número de controlador contínuo MIDI (CCN) é atribuído a um desses parâmetros, o dispositivo responde a todas as mensagens que recebe e que são identificadas por esse número. Controles como botões giratórios, interruptores e pedais podem ser usados ​​para enviar essas mensagens. Um conjunto de parâmetros ajustados pode ser salvo na memória interna do dispositivo como um patch , e esses patches podem ser selecionados remotamente por alterações no programa MIDI.

Composição

Os eventos MIDI podem ser sequenciados com software de computador ou em estações de trabalho de música de hardware especializadas . Muitas estações de trabalho de áudio digital (DAWs) são projetadas especificamente para funcionar com MIDI como um componente integral. Os rolos de piano MIDI foram desenvolvidos em muitos DAWs para que as mensagens MIDI gravadas possam ser facilmente modificadas. Essas ferramentas permitem que os compositores testem e editem seus trabalhos com muito mais rapidez e eficiência do que as soluções mais antigas, como a gravação multitrack .

Como o MIDI é um conjunto de comandos que criam som, as sequências de MIDI podem ser manipuladas de maneiras que o áudio pré-gravado não pode. É possível alterar a tonalidade, a instrumentação ou o tempo de um arranjo MIDI e reordenar suas seções individuais. A capacidade de compor ideias e ouvi-las rapidamente permite que os compositores experimentem. Os programas de composição algorítmica fornecem performances geradas por computador que podem ser usadas como ideias de músicas ou acompanhamento.

Alguns compositores podem tirar proveito do conjunto de comandos e parâmetros portáteis padrão no MIDI 1.0 e General MIDI (GM) para compartilhar arquivos de dados musicais entre vários instrumentos eletrônicos. Os dados compostos por meio das gravações MIDI sequenciadas podem ser salvos como um arquivo MIDI padrão (SMF), distribuído digitalmente e reproduzido por qualquer computador ou instrumento eletrônico que também siga os mesmos padrões MIDI, GM e SMF. Os arquivos de dados MIDI são muito menores do que os arquivos de áudio gravados correspondentes .

Use com computadores

O mercado de computadores pessoais se estabilizou ao mesmo tempo em que surgiu o MIDI, e os computadores se tornaram uma opção viável para a produção musical. Em 1983, os computadores começaram a desempenhar um papel importante na produção musical convencional. Nos anos imediatamente após a ratificação da especificação MIDI em 1983, os recursos MIDI foram adaptados a várias plataformas de computador iniciais. O PC-88 e o PC-98 da NEC começaram a suportar MIDI já em 1982. O Yamaha CX5M introduziu o suporte a MIDI e sequenciamento em um sistema MSX em 1984.

A propagação do MIDI em computadores pessoais foi em grande parte facilitada por Roland Corporação 's MPU-401 , lançado em 1984, como o primeiro PC MIDI equipada placa de som , capaz de MIDI processamento de som e sequenciamento. Depois que a Roland vendeu chips de som MPU para outros fabricantes de placas de som, ela estabeleceu um padrão universal de interface MIDI para PC. A adoção generalizada de MIDI levou ao desenvolvimento de software MIDI baseado em computador . Logo depois, várias plataformas começaram a suportar MIDI, incluindo Apple II Plus , IIe e Macintosh , Commodore 64 e Amiga , Atari ST , Acorn Archimedes e PC DOS .

O Macintosh era um dos favoritos entre os músicos nos Estados Unidos, pois era comercializado a um preço competitivo e levou vários anos para que os sistemas de PC alcançassem sua eficiência e interface gráfica . O Atari ST era preferido na Europa, onde os Macintosh eram mais caros. O Atari ST tinha a vantagem de portas MIDI integradas diretamente no computador. A maioria dos softwares musicais na primeira década de MIDI foi publicada para Apple ou Atari. Na época do lançamento do Windows 3.0 em 1990, os PCs haviam alcançado o poder de processamento e adquirido uma interface gráfica, e os títulos de software começaram a ser lançados em várias plataformas.

Em 2015, a Retro Innovations lançou a primeira interface MIDI para um Commodore VIC-20 , disponibilizando as quatro vozes do computador para músicos eletrônicos e entusiastas de retro-computação pela primeira vez. Retro Innovations também fabrica um cartucho de interface MIDI para computadores Tandy Color Computer e Dragon .

Os músicos do Chiptune também usam consoles de jogos retrô para compor, produzir e executar música usando interfaces MIDI. Interfaces personalizadas estão disponíveis para Famicom, Nintendo Entertainment System (NES), Nintendo Gameboy e Game Boy Advance, Sega Megadrive e Sega Genesis.

Arquivos de computador

Os arquivos MIDI contêm cada evento de som, como cada toque de dedo separadamente, que pode ser visualizado usando um software de treinamento de piano, como o Synthesia .
Arquivos padrão

O arquivo MIDI padrão ( SMF ) é um formato de arquivo que fornece uma maneira padronizada de salvar, transportar e abrir sequências de música em outros sistemas. O padrão foi desenvolvido e é mantido pelo MMA e geralmente usa uma .midextensão. O tamanho compacto desses arquivos levou à sua ampla utilização em computadores, toques de celular , criação de páginas da web e cartões musicais. Esses arquivos destinam-se ao uso universal e incluem informações como valores de notas, tempo e nomes de faixas. As letras podem ser incluídas como metadados e podem ser exibidas em máquinas de karaokê .

SMFs são criados como um formato de exportação de sequenciadores de software ou estações de trabalho de hardware. Eles organizam mensagens MIDI em uma ou mais trilhas paralelas e marcam a hora dos eventos para que possam ser reproduzidos em sequência. Um cabeçalho contém a contagem de trilhas do arranjo, andamento e um indicador de qual dos três formatos SMF o arquivo usa. Um arquivo do tipo 0 contém toda a apresentação, mesclada em uma única trilha, enquanto os arquivos do tipo 1 podem conter qualquer número de trilhas executadas de forma síncrona. Os arquivos do tipo 2 raramente são usados ​​e armazenam vários arranjos, com cada arranjo tendo sua própria trilha e sendo reproduzido em sequência.

Arquivos RMID

O Microsoft Windows agrupa SMFs com Downloadable Sounds (DLS) em um wrapper Resource Interchange File Format (RIFF), como arquivos RMID com uma .rmiextensão. RIFF-RMID foi preterido em favor de Extensible Music Files ( XMF ).

Um arquivo MIDI não é uma gravação de áudio. Em vez disso, é um conjunto de instruções - por exemplo, para pitch ou andamento - e pode usar mil vezes menos espaço em disco do que o áudio gravado equivalente. Isso tornou os arranjos de arquivos MIDI uma maneira atraente de compartilhar música, antes do advento do acesso à Internet de banda larga e dos discos rígidos de vários gigabytes. Arquivos MIDI licenciados em disquetes estavam comumente disponíveis em lojas na Europa e no Japão durante a década de 1990. A principal desvantagem disso é a grande variação na qualidade das placas de áudio dos usuários e no áudio real contido como amostras ou som sintetizado na placa, aos quais os dados MIDI se referem apenas simbolicamente. Até mesmo uma placa de som que contém sons amostrados de alta qualidade pode ter qualidade inconsistente de um instrumento amostrado para outro. As placas de baixo custo, como a AdLib e a Sound Blaster e seus compatíveis, usavam uma versão simplificada da modulação de frequência da Yamaha tecnologia de síntese ( síntese FM) reproduzida por meio de conversores digital-analógico de baixa qualidade. A reprodução de baixa fidelidade desses cartões onipresentes foi freqüentemente considerada de alguma forma uma propriedade do próprio MIDI. Isso criou uma percepção de MIDI como áudio de baixa qualidade, enquanto na realidade o MIDI em si não contém som, e a qualidade de sua reprodução depende inteiramente da qualidade do dispositivo de produção de som.

Programas

A principal vantagem do computador pessoal em um sistema MIDI é que ele pode servir para diversos fins, dependendo do software carregado. A multitarefa permite a operação simultânea de programas que podem compartilhar dados entre si.

Sequênciadores

O software de sequenciamento permite que os dados MIDI gravados sejam manipulados usando recursos de edição de computador padrão, como cortar, copiar e colar e arrastar e soltar . Os atalhos de teclado podem ser usados ​​para agilizar o fluxo de trabalho e, em alguns sistemas, as funções de edição podem ser chamadas por eventos MIDI. O sequenciador permite que cada canal seja configurado para reproduzir um som diferente e fornece uma visão geral gráfica do arranjo. Uma variedade de ferramentas de edição são disponibilizadas, incluindo um visor de notação ou um editor de partituras que pode ser usado para criar peças impressas para músicos. Ferramentas como looping , quantização , randomização e transposição simplificam o processo de organização.

A criação de batidas é simplificada e os modelos de groove podem ser usados ​​para duplicar a sensação rítmica de outra faixa. Expressões realistas podem ser adicionadas por meio da manipulação de controladores em tempo real. A mixagem pode ser realizada e o MIDI pode ser sincronizado com as trilhas de áudio e vídeo gravadas. O trabalho pode ser salvo e transportado entre diferentes computadores ou estúdios.

Os sequenciadores podem assumir formas alternativas, como editores de padrões de bateria, que permitem aos usuários criar batidas clicando em grades de padrões, e sequenciadores de loop, como o ACID Pro , que permitem que o MIDI seja combinado com loops de áudio pré-gravados cujos ritmos e tonalidades combinam entre si . O sequenciamento da lista de sugestões é usado para acionar diálogos, efeitos sonoros e dicas musicais no palco e na produção de broadcast.

Software de notação

Com o MIDI, as notas tocadas em um teclado podem ser automaticamente transcritas em partituras . O software de scorewriting normalmente carece de ferramentas de sequenciamento avançadas e é otimizado para a criação de uma impressão profissional e organizada, projetada para instrumentistas ao vivo. Esses programas fornecem suporte para marcações de dinâmica e expressão, exibição de acordes e letras e estilos de partitura complexos. Está disponível um software que pode imprimir partituras em braille .

Os programas de notação incluem Finale , Encore , Sibelius , MuseScore e Dorico . O software SmartScore pode produzir arquivos MIDI a partir de partituras digitalizadas .

Editor / bibliotecários

Os editores de patch permitem que os usuários programem seus equipamentos por meio da interface do computador. Isso se tornou essencial com o surgimento de sintetizadores complexos como o Yamaha FS1R , que continha vários milhares de parâmetros programáveis, mas tinha uma interface que consistia em quinze botões minúsculos, quatro knobs e um pequeno LCD. Os instrumentos digitais normalmente desencorajam os usuários de experimentação, devido à falta de feedback e controle direto que os interruptores e botões forneceriam, mas os editores de patch fornecem aos proprietários de instrumentos de hardware e dispositivos de efeitos a mesma funcionalidade de edição que está disponível para usuários de sintetizadores de software. Alguns editores são projetados para um instrumento específico ou dispositivo de efeitos, enquanto outros editores universais oferecem suporte a uma variedade de equipamentos e, idealmente, podem controlar os parâmetros de cada dispositivo em uma configuração por meio do uso de mensagens exclusivas do sistema.

Bibliotecários de patch têm a função especializada de organizar os sons em uma coleção de equipamentos e trocar bancos inteiros de sons entre um instrumento e um computador. Dessa forma, o armazenamento de patch limitado do dispositivo é aumentado pela capacidade de disco muito maior do computador. Uma vez transferido para o computador, é possível compartilhar patches personalizados com outros proprietários do mesmo instrumento. Editores / bibliotecários universais que combinam as duas funções já foram comuns e incluíram o Galaxy da Opcode Systems e o SoundDiver da eMagic. Esses programas foram amplamente abandonados com a tendência de síntese baseada em computador, embora o Unisyn do Mark of the Unicorn (MOTU) e o Midi Quest do Sound Quest permaneçam disponíveis. O Kore da Native Instruments foi um esforço para trazer o conceito de editor / bibliotecário para a era dos instrumentos de software.

Programas de acompanhamento automático

Os programas que podem gerar faixas de acompanhamento dinamicamente são chamados de programas de acompanhamento automático . Isso cria um arranjo de banda completa em um estilo que o usuário seleciona e envia o resultado para um dispositivo de geração de som MIDI para reprodução. As faixas geradas podem ser usadas como ferramentas educacionais ou práticas, como acompanhamento para apresentações ao vivo ou como um auxílio na composição.

Síntese e amostragem

Os computadores podem usar software para gerar sons, que são então passados ​​por um conversor digital para analógico (DAC) para um amplificador de potência e sistema de alto-falantes. O número de sons que podem ser reproduzidos simultaneamente (a polifonia ) depende da potência da CPU do computador , assim como a taxa de amostragem e a profundidade de bits da reprodução, que afetam diretamente a qualidade do som. Os sintetizadores implementados no software estão sujeitos a problemas de sincronização que não estão necessariamente presentes nos instrumentos de hardware, cujos sistemas operacionais dedicados não estão sujeitos à interrupção de tarefas em segundo plano como os sistemas operacionais de desktop . Esses problemas de tempo podem causar problemas de sincronização e cliques e estalos quando a reprodução da amostra é interrompida. Sintetizadores de software também podem exibir latência adicional em sua geração de som.

As raízes da síntese de software remontam à década de 1950, quando Max Mathews da Bell Labs escreveu a linguagem de programação MUSIC-N , que era capaz de geração de som em tempo não real. O primeiro sintetizador a rodar diretamente na CPU de um computador host foi o Reality, da Seer Systems de Dave Smith , que alcançou uma baixa latência por meio de integração de driver e, portanto, só podia rodar em placas de som Creative Labs . Alguns sistemas usam hardware dedicado para reduzir a carga na CPU host, como com o sistema Kyma da Symbolic Sound Corporation e os sistemas Creamware / Sonic Core Pulsar / SCOPE, que alimentam todo um estúdio de gravação de instrumentos, unidades de efeito e mixers .

A capacidade de construir arranjos MIDI completos inteiramente em um software de computador permite que um compositor renderize um resultado finalizado diretamente como um arquivo de áudio.

Musica do jogo

Os primeiros jogos para PC eram distribuídos em disquetes, e o pequeno tamanho dos arquivos MIDI os tornava um meio viável de fornecer trilhas sonoras. Os jogos do DOS e as primeiras eras do Windows normalmente exigiam compatibilidade com as placas de áudio Ad Lib ou Sound Blaster . Essas placas usavam síntese FM , que gera som por meio da modulação de ondas senoidais . John Chowning , o pioneiro da técnica, teorizou que a tecnologia seria capaz de recriação precisa de qualquer som se ondas senoidais suficientes fossem usadas , mas as placas de áudio de computador de baixo custo realizavam a síntese FM com apenas duas ondas senoidais. Combinado com o áudio de 8 bits das placas, isso resultou em um som descrito como "artificial" e "primitivo".

Wavetable placas de expansão que foram mais tarde disponíveis forneceram amostras de áudio que podem ser usados no lugar do som FM. Eles eram caros, mas freqüentemente usavam os sons de instrumentos MIDI respeitados, como o E-mu Proteus . A indústria de computadores mudou em meados da década de 1990 em direção a placas de som baseadas em wavetable com reprodução de 16 bits, mas padronizadas em uma ROM de 2 MB, um espaço pequeno demais para acomodar samples de boa qualidade de 128 instrumentos mais kits de bateria. Alguns fabricantes usaram amostras de 12 bits e as preencheram com 16 bits.

Outras aplicações

O MIDI foi adotado como um protocolo de controle em várias aplicações não musicais. O MIDI Show Control usa comandos MIDI para direcionar os sistemas de iluminação do palco e acionar eventos com indicação em produções teatrais. VJs e turntablists usam-no para cue clips e para sincronizar equipamentos, e os sistemas de gravação usam-no para sincronização e automação . O Apple Motion permite o controle de parâmetros de animação por meio de MIDI. O jogo de tiro em primeira pessoa MIDI Maze de 1987 e o jogo de quebra-cabeça de computador Atari ST de 1990, Oxyd, usaram MIDI para conectar computadores em rede, e kits estão disponíveis que permitem o controle MIDI sobre a iluminação doméstica e eletrodomésticos.

Apesar de sua associação com dispositivos de música, o MIDI pode controlar qualquer dispositivo eletrônico ou digital que possa ler e processar um comando MIDI. O dispositivo ou objeto receptor exigiria um processador General MIDI, no entanto, neste caso, as alterações do programa acionariam uma função naquele dispositivo em vez de notas de um controlador de instrumento MIDI. Cada função pode ser definida como um temporizador (também controlado por MIDI) ou outra condição ou gatilho determinado pelo criador do dispositivo.

Dispositivos

Conectores

Conectores MIDI 1.0 e cabo MIDI 1.0

Os cabos terminam em um conector DIN de cinco pinos de 180 ° . As aplicações padrão usam apenas três dos cinco condutores: um fio terra (pino 2) e um par balanceado de condutores (pinos 4 e 5) que transportam um sinal de +5 volts. Esta configuração de conector só pode transportar mensagens em uma direção, portanto, um segundo cabo é necessário para comunicação bidirecional. Alguns aplicativos proprietários, como controladores de pedal com alimentação phantom , usam os pinos sobressalentes para transmissão de energia por corrente contínua (CC).

Os opto-isoladores mantêm os dispositivos MIDI separados eletricamente de seus conectores, o que evita a ocorrência de loops de aterramento e protege o equipamento de picos de tensão. Não há capacidade de detecção de erros em MIDI, portanto, o comprimento máximo do cabo é definido em 15 metros (50 pés) para limitar a interferência .

Desenho do conector MIDI 1.0, mostrando os pinos numerados. As aplicações padrão usam apenas os pinos 2 (terra) e 4; 5 (par balanceado para sinal).

A maioria dos dispositivos não copia mensagens de sua entrada para a porta de saída. Um terceiro tipo de porta, a porta "thru", emite uma cópia de tudo o que é recebido na porta de entrada, permitindo que os dados sejam encaminhados para outro instrumento em um arranjo "margarida" . Nem todos os dispositivos contêm portas diretas, e os dispositivos que não têm a capacidade de gerar dados MIDI, como unidades de efeitos e módulos de som, podem não incluir portas de saída.

Dispositivos de gerenciamento

Cada dispositivo em uma ligação em cadeia adiciona atraso ao sistema. Isso é evitado com uma caixa de thru MIDI, que contém várias saídas que fornecem uma cópia exata do sinal de entrada da caixa. Uma fusão MIDI é capaz de combinar a entrada de vários dispositivos em um único fluxo e permite que vários controladores sejam conectados a um único dispositivo. Um switcher MIDI permite alternar entre vários dispositivos e elimina a necessidade de reenquadrar cabos fisicamente. MIDI patch baías combinar todas essas funções. Eles contêm várias entradas e saídas e permitem que qualquer combinação de canais de entrada seja roteada para qualquer combinação de canais de saída. As configurações de roteamento podem ser criadas usando software de computador, armazenadas na memória e selecionadas por comandos de alteração de programa MIDI. Isso permite que os dispositivos funcionem como roteadores MIDI independentes em situações onde nenhum computador está presente. Os patch bays de MIDI também limpam qualquer distorção de bits de dados MIDI que ocorra no estágio de entrada.

Processadores de dados MIDI são usados ​​para tarefas utilitárias e efeitos especiais. Isso inclui filtros MIDI, que removem dados MIDI indesejados do fluxo, e atrasos MIDI, efeitos que enviam uma cópia repetida dos dados de entrada em um determinado momento.

Interfaces

A principal função de uma interface MIDI de computador é combinar as velocidades de clock entre o dispositivo MIDI e o computador. Algumas placas de som de computador incluem um conector MIDI padrão, enquanto outras se conectam por qualquer um dos vários meios que incluem a porta de jogo DA-15 D-subminiature , USB , FireWire , Ethernet ou uma conexão proprietária. O uso crescente de conectores USB na década de 2000 levou à disponibilidade de interfaces de dados MIDI para USB que podem transferir canais MIDI para computadores equipados com USB. Alguns controladores de teclado MIDI são equipados com conectores USB e podem ser conectados a computadores que executam software de música.

A transmissão serial de MIDI leva a problemas de temporização. Uma mensagem MIDI de três bytes requer quase 1 milissegundo para transmissão. Como o MIDI é serial, ele só pode enviar um evento por vez. Se um evento é enviado em dois canais ao mesmo tempo, o evento no segundo canal não pode ser transmitido até que o primeiro seja concluído e, portanto, é atrasado em 1 ms. Se um evento for enviado em todos os canais ao mesmo tempo, a transmissão do último canal será atrasada em até 16 ms. Isso contribuiu para o surgimento de interfaces MIDI com várias portas de entrada e saída, porque o tempo melhora quando os eventos são espalhados entre várias portas, em oposição a vários canais na mesma porta. O termo "slop de MIDI" refere-se a erros de sincronização audíveis que ocorrem quando a transmissão de MIDI é atrasada.

Controladores

Um controlador MIDI Novation Remote 25 de duas oitavas
Os controladores MIDI de duas oitavas são populares para uso com laptops, devido à sua portabilidade. Esta unidade fornece uma variedade de controladores em tempo real, que podem manipular vários parâmetros de design de som de instrumentos de hardware baseados em computador ou independentes, efeitos, mixers e dispositivos de gravação.

Existem dois tipos de controladores MIDI: controladores de desempenho que geram notas e são usados ​​para tocar música, e controladores que podem não enviar notas, mas transmitir outros tipos de eventos em tempo real. Muitos dispositivos são uma combinação dos dois tipos.

Os teclados são de longe o tipo mais comum de controlador MIDI. O MIDI foi projetado com os teclados em mente, e qualquer controlador que não seja um teclado é considerado um controlador "alternativo". Isso foi visto como uma limitação por compositores que não estavam interessados ​​em música baseada em teclado, mas o padrão se mostrou flexível e a compatibilidade MIDI foi introduzida para outros tipos de controladores, incluindo guitarras, instrumentos de corda e sopro, bateria e controladores especializados e experimentais. Outros controladores incluem controladores de bateria e controladores de vento , que podem emular o jogo de bateria e instrumentos de sopro, respectivamente. No entanto, alguns recursos do teclado para os quais o MIDI foi projetado não capturam totalmente as capacidades de outros instrumentos; Jaron Lanier cita o padrão como um exemplo de "lock-in" tecnológico que inesperadamente limitou o que era possível expressar. Alguns desses recursos, como pitch bend por nota, devem ser tratados no MIDI 2.0, descrito abaixo.

Sintetizadores de software oferecem grande potência e versatilidade, mas alguns jogadores sentem que a divisão de atenção entre um teclado MIDI e um teclado e mouse de computador rouba um pouco do imediatismo da experiência de jogo. Dispositivos dedicados ao controle MIDI em tempo real fornecem um benefício ergonômico e podem fornecer uma sensação maior de conexão com o instrumento do que uma interface que é acessada por meio de um mouse ou um menu digital de botão de pressão. Os controladores podem ser dispositivos de uso geral projetados para funcionar com uma variedade de equipamentos, ou podem ser projetados para funcionar com um software específico. Exemplos do último incluem o controlador APC40 da Akai para Ableton Live e o controlador MS-20ic da Korg que é uma reprodução de seu sintetizador analógico MS-20 . O controlador MS-20ic inclui cabos patch que podem ser usados ​​para controlar o roteamento de sinal em sua reprodução virtual do sintetizador MS-20 e também pode controlar dispositivos de terceiros.

Instrumentos

Um módulo de som MIDI geral.
Um módulo de som , que requer um controlador externo (por exemplo, um teclado MIDI) para acionar seus sons. Esses dispositivos são altamente portáteis, mas sua interface de programação limitada requer ferramentas baseadas em computador para um acesso confortável aos seus parâmetros de som.

Um instrumento MIDI contém portas para enviar e receber sinais MIDI, uma CPU para processar esses sinais, uma interface que permite a programação do usuário, circuitos de áudio para gerar som e controladores. O sistema operacional e os sons de fábrica geralmente são armazenados em uma unidade de memória somente leitura (ROM).

Um instrumento MIDI também pode ser um módulo autônomo (sem um teclado estilo piano) consistindo em uma mesa de som MIDI geral (GM, GS e XG), edição onboard, incluindo mudanças de transposição / afinação, mudanças de instrumento MIDI e ajuste de volume, pan, níveis de reverberação e outros controladores MIDI. Normalmente, o Módulo MIDI inclui uma tela grande, para que o usuário possa ver as informações da função selecionada no momento. Os recursos podem incluir letras de rolagem, geralmente incorporadas em um arquivo MIDI ou karaokê MIDI, listas de reprodução, biblioteca de músicas e telas de edição. Alguns módulos MIDI incluem um Harmonizador e a capacidade de reproduzir e transpor arquivos de áudio MP3.

Sintetizadores

Os sintetizadores podem empregar qualquer uma de uma variedade de técnicas de geração de som. Eles podem incluir um teclado integrado ou podem existir como "módulos de som" ou "expansores" que geram sons quando acionados por um controlador externo, como um teclado MIDI. Módulos de som são normalmente projetados para serem montados em um rack de 19 polegadas . Os fabricantes geralmente produzem um sintetizador nas versões autônoma e montada em rack e geralmente oferecem a versão com teclado em uma variedade de tamanhos.

Samplers

Um amostrador pode gravar e digitalizar áudio, armazená-lo na memória de acesso aleatório (RAM) e reproduzi-lo. Os samplers normalmente permitem que um usuário edite uma amostra e salve-a em um disco rígido, aplique efeitos a ela e dê forma a ela com as mesmas ferramentas que os sintetizadores usam. Eles também podem estar disponíveis em formato de teclado ou montado em rack. Os instrumentos que geram sons por meio da reprodução de amostras, mas não têm recursos de gravação, são conhecidos como " ROMplers ".

Os samplers não se estabeleceram como instrumentos MIDI viáveis ​​tão rapidamente quanto os sintetizadores, devido ao custo de memória e poder de processamento na época. O primeiro sampler MIDI de baixo custo foi o Ensoniq Mirage, lançado em 1984. Os samplers MIDI são normalmente limitados por visores muito pequenos para editar formas de onda amostradas, embora alguns possam ser conectados a um monitor de computador.

Máquinas de tambor

As baterias eletrônicas normalmente são dispositivos de reprodução de samples especializados em sons de bateria e percussão. Eles normalmente contêm um sequenciador que permite a criação de padrões de bateria e permite que eles sejam organizados em uma música. Freqüentemente, há várias saídas de áudio, de modo que cada som ou grupo de sons pode ser roteado para uma saída separada. As vozes de bateria individuais podem ser reproduzidas em outro instrumento MIDI ou em um sequenciador.

Estações de trabalho e sequenciadores de hardware

Um controlador MIDI de matriz de botão
O controlador Tenori-on da Yamaha permite que os arranjos sejam criados "desenhando" em seu conjunto de botões iluminados. Os arranjos resultantes podem ser reproduzidos usando seus sons internos ou fontes de som externas, ou gravados em um sequenciador baseado em computador.

A tecnologia do sequenciador é anterior ao MIDI. Sequenciadores analógicos usam sinais CV / Gate para controlar sintetizadores analógicos pré-MIDI. Os sequenciadores MIDI normalmente são operados por recursos de transporte modelados a partir dos decks de fita . Eles são capazes de gravar performances MIDI e organizá-los em trilhas individuais ao longo de um conceito de gravação multitrack . As estações de trabalho de música combinam teclados controladores com um gerador de som interno e um sequenciador. Eles podem ser usados ​​para construir arranjos completos e reproduzi-los usando seus próprios sons internos e funcionam como estúdios de produção musical independentes. Eles geralmente incluem armazenamento de arquivos e recursos de transferência.

Dispositivos de efeitos

Algumas unidades de efeitos podem ser controladas remotamente via MIDI. Por exemplo, o Eventide H3000 Ultra-harmonizer permite um controle MIDI tão extenso que pode ser reproduzido como um sintetizador. O Drum Buddy , uma bateria eletrônica em formato de pedal , tem uma conexão MIDI para que seu tempo possa ser sincronizado com um pedal de looper ou efeitos baseados em tempo, como delay.

Especificações técnicas

As mensagens MIDI são compostas por palavras de 8 bits (comumente chamadas de bytes ) que são transmitidas em série a uma taxa de 31,25  kbit / s . Essa taxa foi escolhida porque é uma divisão exata de 1 MHz, a velocidade operacional de muitos dos primeiros microprocessadores . O primeiro bit de cada palavra identifica se a palavra é um byte de status ou um byte de dados e é seguido por sete bits de informação. Um bit de início e um bit de parada são adicionados a cada byte para fins de enquadramento , portanto, um byte MIDI requer dez bits para transmissão.

Um link MIDI pode transportar dezesseis canais independentes de informação. Os canais são numerados de 1 a 16, mas sua codificação binária correspondente real é de 0 a 15. Um dispositivo pode ser configurado para ouvir apenas canais específicos e ignorar as mensagens enviadas em outros canais (modo "Omni Desligado"), ou pode ouvir todos os canais, ignorando efetivamente o endereço do canal ("Omni Ligado"). Um dispositivo individual pode ser monofônico (o início de um novo comando MIDI "note-on" implica o término da nota anterior) ou polifônico (várias notas podem soar ao mesmo tempo, até que o limite de polifonia do instrumento seja atingido, ou as notas alcançam o final de seu envelope de decaimento , ou comandos MIDI "note-off" explícitos são recebidos). Os dispositivos de recepção podem normalmente ser configurados para todas as quatro combinações de modos "omni off / on" versus "mono / poly".

Mensagens

Uma mensagem MIDI é uma instrução que controla alguns aspectos do dispositivo receptor. Uma mensagem MIDI consiste em um byte de status, que indica o tipo da mensagem, seguido por até dois bytes de dados que contêm os parâmetros. As mensagens MIDI podem ser mensagens de canal enviadas em apenas um dos 16 canais e monitoradas apenas por dispositivos naquele canal, ou mensagens do sistema que todos os dispositivos recebem. Cada dispositivo receptor ignora dados não relevantes para sua função. Existem cinco tipos de mensagem: Canal de voz, Modo de canal, Sistema comum, Sistema em tempo real e Sistema exclusivo.

As mensagens de canal de voz transmitem dados de desempenho em tempo real em um único canal. Os exemplos incluem mensagens "note-on" que contêm um número de nota MIDI que especifica a altura da nota, um valor de velocidade que indica a força com que a nota foi tocada e o número do canal; mensagens de "nota desligada" que encerram uma nota; mensagens de alteração de programa que alteram o patch de um dispositivo; e alterações de controle que permitem o ajuste dos parâmetros de um instrumento. As notas MIDI são numeradas de 0 a 127 atribuídas de C −1 a G 9 . Isso corresponde a uma faixa de 8,175799 a 12.543,85 Hz (assumindo temperamento igual e 440 Hz A 4 ) e se estende além da faixa de piano de 88 notas de A 0 a C 8 .

Mensagens exclusivas do sistema

Mensagens exclusivas do sistema (SysEx) são uma das principais razões para a flexibilidade e longevidade do padrão MIDI. Os fabricantes os usam para criar mensagens proprietárias que controlam seu equipamento de forma mais completa do que as mensagens MIDI padrão. As mensagens SysEx são endereçadas a um dispositivo específico em um sistema. Cada fabricante possui um identificador exclusivo que é incluído em suas mensagens SysEx, o que ajuda a garantir que apenas o dispositivo de destino responda à mensagem e que todos os outros a ignorem. Muitos instrumentos também incluem uma configuração de ID SysEx, de forma que um controlador pode endereçar dois dispositivos do mesmo modelo independentemente. As mensagens SysEx podem incluir funcionalidades além do que o padrão MIDI oferece. Eles têm como alvo um instrumento específico e são ignorados por todos os outros dispositivos no sistema.

Quadro de implementação

Os dispositivos normalmente não respondem a todos os tipos de mensagens definidas pela especificação MIDI. O gráfico de implementação de MIDI foi padronizado pelo MMA como uma forma de os usuários verem quais recursos específicos um instrumento possui e como ele responde às mensagens. Um gráfico de implementação de MIDI específico geralmente é publicado para cada dispositivo MIDI na documentação do dispositivo.

Especificações Eletricas

Esquema de interconexão MIDI
Um esquema elétrico da interconexão elétrica / óptica MIDI 1.0.

A especificação MIDI 1.0 para a interface elétrica é baseada em um loop de corrente totalmente isolado . A porta de saída MIDI fornece nominalmente uma fonte de +5 volts através de um resistor de 220 ohm através do pino 4 no conector MIDI out DIN, no pino 4 do conector MIDI em DIN do dispositivo receptor, através de um resistor de proteção de 220 ohm e o LED de um opto-isolador. A corrente então retorna através do pino 5 na porta de entrada MIDI para o pino 5 da porta de saída MIDI do dispositivo de origem, novamente com um resistor de 220 ohms no caminho, fornecendo uma corrente nominal de cerca de 5  miliamperes . Apesar da aparência do cabo, não há caminho condutor entre os dois dispositivos MIDI, apenas um opticamente isolado. Dispositivos MIDI adequadamente projetados são relativamente imunes a loops de terra e interferências semelhantes. A taxa de dados neste sistema é 31.250 bits por segundo, a lógica 0 sendo a corrente ativada.

A especificação MIDI fornece um "fio" de aterramento e uma trança ou blindagem, conectada no pino 2, protegendo os dois condutores portadores de sinal nos pinos 4 e 5. Embora o cabo MIDI deva conectar o pino 2 e a trança ou folha blindagem ao aterramento do chassi, deve fazê-lo apenas na porta de saída MIDI; a porta de entrada MIDI deve deixar o pino 2 desconectado e isolado. Alguns grandes fabricantes de dispositivos MIDI usam soquetes de 5 pinos DIN modificados em apenas MIDI com os condutores metálicos omitidos intencionalmente nas posições de pino 1, 2 e 3 para que o isolamento de tensão máximo seja obtido.

Extensões

Mapa de bateria padrão da GM no teclado
O GM Standard Drum Map, que especifica o som de percussão que uma determinada nota aciona.

A flexibilidade e a ampla adoção do MIDI levaram a muitos refinamentos do padrão e possibilitaram sua aplicação para finalidades além daquelas para as quais foi originalmente planejado.

MIDI geral

O MIDI permite a seleção dos sons de um instrumento por meio de mensagens de alteração de programa, mas não há garantia de que dois instrumentos tenham o mesmo som em um determinado local do programa. O programa # 0 pode ser um piano em um instrumento ou uma flauta em outro. O padrão General MIDI (GM) foi estabelecido em 1991 e fornece um banco de sons padronizado que permite que um arquivo MIDI padrão criado em um dispositivo soe semelhante quando reproduzido em outro. GM especifica um banco de 128 sons organizados em 16 famílias de oito instrumentos relacionados e atribui um número de programa específico a cada instrumento. Os instrumentos de percussão são colocados no canal 10 e um valor de nota MIDI específico é mapeado para cada som de percussão. Os dispositivos compatíveis com GM devem oferecer polifonia de 24 notas. Qualquer mudança de programa seleciona o mesmo som de instrumento em qualquer instrumento compatível com GM.

O MIDI geral é definido por um layout padrão de sons de instrumentos definidos, chamados de 'patches', definidos por um número de 'patch' (número do programa - PC #) e acionado ao pressionar uma tecla em um teclado MIDI. Esse layout garante que os módulos de som MIDI e outros dispositivos MIDI reproduzam fielmente os sons designados esperados pelo usuário e mantém paletas de som confiáveis ​​e consistentes em dispositivos MIDI de diferentes fabricantes.

O padrão GM elimina a variação no mapeamento de notas. Alguns fabricantes discordaram sobre o número da nota que deveria representar o dó médio, mas GM especifica que a nota 69 toca A440 , que por sua vez fixa o dó médio como a nota número 60. Dispositivos compatíveis com GM são obrigados a responder à velocidade, aftertouch e pitch bend , para ser definido com os valores padrão especificados na inicialização e para suportar certos números de controlador, como pedal de sustentação e números de parâmetros registrados. Uma versão simplificada do GM, chamada GM Lite , é usada em telefones celulares e outros dispositivos com poder de processamento limitado.

GS, XG e GM2

Uma opinião geral formou-se rapidamente de que o conjunto de som de 128 instrumentos da GM não era grande o suficiente. O sistema Roland's General Standard, ou GS , incluía sons, drumkits e efeitos adicionais, fornecia um comando de "seleção de banco" que poderia ser usado para acessá-los e usava Números de parâmetro não registrados de MIDI (NRPNs) para acessar seus novos recursos. O Extended General MIDI da Yamaha, ou XG , foi lançado em 1994. O XG também oferecia sons, kits de bateria e efeitos extras, mas usava controladores padrão em vez de NRPNs para edição e aumentava a polifonia para 32 vozes. Ambos os padrões apresentam compatibilidade retroativa com a especificação GM, mas não são compatíveis entre si. Nenhum dos padrões foi adotado além de seu criador, mas ambos são comumente suportados por títulos de software de música.

As empresas membros da AMEI do Japão desenvolveram a especificação General MIDI Nível 2 em 1999. GM2 mantém compatibilidade retroativa com GM, mas aumenta a polifonia para 32 vozes, padroniza vários números de controlador, como para sostenuto e pedal suave ( una corda ), RPNs e Exclusivo do Sistema Universal Mensagens e incorpora o padrão de ajuste MIDI. GM2 é a base do mecanismo de seleção de instrumentos em Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI), uma variante de MIDI para dispositivos de baixa potência que permite que a polifonia do dispositivo seja dimensionada de acordo com seu poder de processamento.

Padrão de ajuste

A maioria dos sintetizadores MIDI usa afinação de temperamento igual . O padrão de afinação MIDI (MTS), ratificado em 1992, permite afinações alternadas. O MTS permite microtunings que podem ser carregados de um banco de até 128 patches e permite o ajuste em tempo real das afinações das notas. Os fabricantes não são obrigados a oferecer suporte ao padrão. Aqueles que o fazem não são obrigados a implementar todos os seus recursos.

Código de tempo

Um sequenciador pode conduzir um sistema MIDI com seu relógio interno, mas quando um sistema contém vários sequenciadores, eles devem ser sincronizados com um relógio comum. MIDI Time Code (MTC), desenvolvido pela Digidesign , implementa mensagens SysEx que foram desenvolvidas especificamente para fins de temporização e é capaz de traduzir de e para o padrão de time code SMPTE . O relógio MIDI é baseado no tempo, mas o código de tempo SMPTE é baseado em quadros por segundo e é independente do tempo. O MTC, como o código SMPTE, inclui informações de posição e pode se ajustar se um pulso de tempo for perdido. Interfaces MIDI, como o relógio MIDI da Mark of the Unicorn, podem converter o código SMPTE em MTC.

Controle da máquina

MIDI Machine Control (MMC) consiste em um conjunto de comandos SysEx que operam os controles de transporte de dispositivos de gravação de hardware. O MMC permite que um sequenciador envie comandos Iniciar , Parar e Gravar para um toca-fitas conectado ou sistema de gravação de disco rígido e avançar ou retroceder o dispositivo para que comece a reprodução no mesmo ponto que o sequenciador. Nenhum dado de sincronização está envolvido, embora os dispositivos possam sincronizar por meio do MTC.

Mostrar controle

Um evento teatral operado por MIDI Show Control
O MIDI Show Control é usado para indicar e sincronizar a iluminação e os efeitos de eventos teatrais, como a atração Waterworld no Universal Studios Hollywood .

MIDI Show Control (MSC) é um conjunto de comandos SysEx para sequenciamento e sinalização remota de dispositivos de controle de apresentação, como iluminação, reprodução de música e som e sistemas de controle de movimento . As aplicações incluem produções de palco, exposições em museus, sistemas de controle de estúdio de gravação e atrações em parques de diversões .

Timestamping

Uma solução para os problemas de temporização de MIDI é marcar eventos MIDI com os horários em que devem ser reproduzidos e armazená-los em um buffer na interface MIDI com antecedência. O envio de dados antecipadamente reduz a probabilidade de uma passagem ocupada enviar uma grande quantidade de informações que sobrecarregam o link de transmissão. Depois de armazenadas na interface, as informações não estão mais sujeitas a problemas de temporização associados a jitter de USB e interrupções do sistema operacional do computador e podem ser transmitidas com alto grau de precisão. O carimbo de data / hora MIDI só funciona quando o hardware e o software são compatíveis. O MTS do MOTU, o AMT da eMagic e o Midex 8 da Steinberg tinham implementações incompatíveis entre si e exigiam que os usuários possuíssem software e hardware fabricados pela mesma empresa para funcionar. O carimbo de data / hora é integrado às interfaces FireWire MIDI, Mac OS X Core Audio e Linux ALSA Sequencer.

Padrão de despejo de amostra

Uma capacidade imprevista das mensagens SysEx foi seu uso para transportar amostras de áudio entre instrumentos. Isso levou ao desenvolvimento do padrão de despejo de amostra (SDS), que estabeleceu um novo formato SysEx para transmissão de amostra. O SDS foi posteriormente aumentado com um par de comandos que permitem a transmissão de informações sobre os pontos de loop da amostra, sem exigir que toda a amostra seja transmitida.

Sons para download

A especificação Downloadable Sounds (DLS), ratificada em 1997, permite que dispositivos móveis e placas de som de computador expandam suas tabelas de ondas com conjuntos de som para download. A especificação DLS Nível 2 foi lançada em 2006 e definiu uma arquitetura de sintetizador padronizada. O padrão Mobile DLS exige que os bancos DLS sejam combinados com o SP-MIDI, como arquivos XMF móveis independentes.

Expressão polifônica MIDI

MIDI Polyphonic Expression (MPE) é um método de uso de MIDI que permite que a curva de afinação e outras dimensões de controle expressivo sejam ajustadas continuamente para notas individuais. O MPE funciona atribuindo cada nota a seu próprio canal MIDI, de forma que mensagens específicas possam ser aplicadas a cada nota individualmente. As especificações foram divulgadas em novembro de 2017 pela AMEI e em janeiro de 2018 pelo MMA. Instrumentos como Continuum Fingerboard , Linnstrument, ROLI Seaboard , Sensel Morph e Eigenharp permitem que os usuários controlem pitch, timbre e outras nuances para notas individuais dentro de acordes. Um número crescente de soft synths e efeitos também são compatíveis com MPE (como Equator, UVI Falcon e Sandman Pro), bem como alguns sintetizadores de hardware (como Modal Electronics 002 e ARGON8, Futuresonus Parva e Modor NF-1 )

Transportes de hardware alternativo

Além do loop de corrente original de 31,25 kbit / s transportado em DIN de 5 pinos , outros conectores foram usados ​​para os mesmos dados elétricos e a transmissão de fluxos MIDI em diferentes formas por USB , IEEE 1394 também conhecido como FireWire e Ethernet agora é comum. Alguns samplers e gravadores de disco rígido também podem passar dados MIDI entre si por meio de SCSI.

USB e FireWire

Os membros do USB-IF em 1999 desenvolveram um padrão para MIDI sobre USB, a "Definição de classe de dispositivo de barramento serial universal para dispositivos MIDI" MIDI sobre USB tornou-se cada vez mais comum como outras interfaces que tinham sido usadas para conexões MIDI (serial, joystick, etc.) desapareceu dos computadores pessoais. Os sistemas operacionais Linux, Microsoft Windows, Macintosh OS X e Apple iOS incluem drivers de classe padrão para oferecer suporte a dispositivos que usam a "Definição de classe de dispositivo Universal Serial Bus para dispositivos MIDI". Alguns fabricantes optam por implementar uma interface MIDI via USB projetada para operar de maneira diferente da especificação da classe, usando drivers personalizados.

A Apple Computer desenvolveu a interface FireWire durante a década de 1990. Ele começou a aparecer em câmeras de vídeo digitais no final da década e nos modelos G3 Macintosh em 1999. Foi criado para uso com aplicativos de multimídia. Ao contrário do USB, o FireWire usa controladores inteligentes que podem gerenciar sua própria transmissão sem atenção da CPU principal. Tal como acontece com os dispositivos MIDI padrão, os dispositivos FireWire podem se comunicar uns com os outros sem a presença de um computador.

Conectores XLR

O sintetizador Octave-Plateau Voyetra-8 foi uma implementação MIDI inicial usando conectores XLR3 no lugar do DIN de 5 pinos . Foi lançado nos anos pré-MIDI e posteriormente adaptado com uma interface MIDI, mas mantendo seu conector XLR.

Paralelo serial e porta de joystick

À medida que as configurações de estúdio baseadas em computador se tornaram comuns, dispositivos MIDI que podiam se conectar diretamente a um computador tornaram-se disponíveis. Eles normalmente usavam o conector mini-DIN de 8 pinos que era usado pela Apple para portas seriais e de impressora antes do lançamento dos modelos Blue & White G3 . Interfaces MIDI destinadas ao uso como peça central de um estúdio, como a Mark of the Unicorn MIDI Time Piece, foram possibilitadas por um modo de transmissão "rápido" que poderia aproveitar a capacidade dessas portas seriais de operar 20 vezes o padrão Velocidade MIDI. As portas Mini-DIN foram integradas a alguns instrumentos MIDI do final da década de 1990 e permitiram que esses dispositivos fossem conectados diretamente a um computador. Alguns dispositivos são conectados pela porta paralela DB-25 do PC ou pela porta do joystick encontrada em muitas placas de som do PC.

mLAN

A Yamaha introduziu o protocolo mLAN em 1999. Ele foi concebido como uma rede local para instrumentos musicais usando FireWire como meio de transporte e foi projetado para transportar vários canais MIDI junto com áudio digital multicanal, transferências de arquivos de dados e código de tempo. O mLan foi usado em vários produtos Yamaha, principalmente em consoles de mixagem digital e no sintetizador Motif , e em produtos de terceiros, como PreSonus FIREstation e Korg Triton Studio . Nenhum novo produto mLan foi lançado desde 2007.

Ethernet e Internet

As implementações de rede de computador de MIDI fornecem recursos de roteamento de rede e o canal de alta largura de banda que alternativas anteriores ao MIDI, como ZIPI , pretendiam trazer. Implementações proprietárias existem desde a década de 1980, algumas das quais usam cabos de fibra óptica para transmissão. O Internet Engineering Task Force 's RTP-MIDI especificação aberta ganhou o apoio da indústria. A Apple oferece suporte a este protocolo do Mac OS X 10.4 em diante, e existe um driver do Windows baseado na implementação da Apple para o Windows XP e versões mais recentes.

Sem fio

Os sistemas para transmissão MIDI sem fio estão disponíveis desde a década de 1980. Vários transmissores disponíveis comercialmente permitem a transmissão sem fio de sinais MIDI e OSC por Wi-Fi e Bluetooth . Os dispositivos iOS podem funcionar como superfícies de controle MIDI, usando Wi-Fi e OSC. Um rádio XBee pode ser usado para construir um transceptor MIDI sem fio como um projeto do tipo faça você mesmo. Os dispositivos Android podem funcionar como superfícies de controle MIDI completas usando vários protocolos diferentes por Wi-Fi e Bluetooth .

Minijack TRS

Alguns dispositivos usam conectores de minijack de áudio TRS padrão de 3,5 mm para dados MIDI, incluindo o Korg Electribe 2 e o Arturia Beatstep Pro. Ambos vêm com adaptadores que se adaptam aos conectores DIN de 5 pinos padrão. Isso se espalhou o suficiente para que a Associação de Fabricantes de Midi padronizasse a fiação. O documento de padrões MIDI sobre minijack também recomenda o uso de conectores de 2,5 mm em vez de 3,5 mm para evitar confusão com os conectores de áudio.

MIDI 2.0

O padrão MIDI 2.0 foi apresentado em 17 de janeiro de 2020 no Winter NAMM Show em Anaheim, Califórnia, em uma sessão intitulada "Visão geral estratégica e introdução ao MIDI 2.0" pelos representantes Yamaha, Roli , Microsoft, Google e a MIDI Association. Esta atualização significativa adiciona comunicação bidirecional enquanto mantém a compatibilidade com versões anteriores.

O novo protocolo tem sido pesquisado desde 2005. Dispositivos protótipos foram mostrados em particular no NAMM usando conexões com e sem fio e políticas de licenciamento e certificação de produto foram desenvolvidas; no entanto, nenhuma data de lançamento projetada foi anunciada. A camada física proposta e a camada de transporte incluíram protocolos baseados em Ethernet , como RTP MIDI e Audio Video Bridging / Time-Sensitive Networking , bem como transporte baseado em User Datagram Protocol (UDP).

AMEI e MMA anunciaram que especificações completas serão publicadas após testes de interoperabilidade de implementações de protótipos de grandes fabricantes como Google , Yamaha , Steinberg , Roland , Ableton , Native Instruments e ROLI , entre outros. Em janeiro de 2020, a Roland anunciou o teclado controlador A-88mkII que suporta MIDI 2.0.

MIDI 2.0 inclui a especificação MIDI Capability Inquiry para troca de propriedades e perfis, e o novo formato Universal MIDI Packet para transportes de alta velocidade que suporta mensagens de voz MIDI 1.0 e MIDI 2.0.

Consulta de capacidade de MIDI

O MIDI Capability Inquiry (MIDI-CI) especifica mensagens SysEx universais para implementar perfis de dispositivo, troca de parâmetros e negociação de protocolo MIDI. As especificações foram divulgadas em novembro de 2017 pela AMEI e em janeiro de 2018 pelo MMA.

A troca de parâmetros define métodos para investigação de recursos de dispositivos, como controladores suportados, nomes de patches, perfis de instrumentos, configuração de dispositivos e outros metadados, e para obter ou definir configurações de dispositivos. A troca de propriedades usa mensagens exclusivas do sistema que transportam dados no formato JSON . Os perfis definem conjuntos comuns de controladores MIDI para vários tipos de instrumentos, como órgãos de drawbar e sintetizadores analógicos, ou para tarefas específicas, melhorando a interoperabilidade entre instrumentos de diferentes fabricantes. A negociação de protocolo permite que os dispositivos empreguem o protocolo da próxima geração ou protocolos específicos do fabricante.

Pacote MIDI Universal

MIDI 2.0 define um novo formato de pacote MIDI universal, que contém mensagens de comprimento variável (32, 64, 96 ou 128 bits) dependendo do tipo de carga útil. Este novo formato de pacote suporta um total de 256 canais MIDI, organizados em 16 grupos de 16 canais; cada grupo pode transportar um fluxo de protocolo MIDI 1.0 ou um novo fluxo de protocolo MIDI 2.0 e também pode incluir mensagens do sistema, dados exclusivos do sistema e carimbos de data / hora para renderização precisa de várias notas simultâneas. Para simplificar a adoção inicial, os produtos existentes têm permissão explícita para implementar apenas mensagens MIDI 1.0. O pacote MIDI universal se destina ao transporte de alta velocidade, como USB e Ethernet, e não é compatível com as conexões DIN de 5 pinos existentes. As mensagens System Real-Time e System Common são as mesmas definidas no MIDI 1.0.

Novo protocolo

A partir de janeiro de 2019, o rascunho da especificação do novo protocolo oferece suporte a todas as mensagens principais que também existem no MIDI 1.0, mas estende sua precisão e resolução; ele também define muitas novas mensagens do controlador de alta precisão. A especificação define regras de tradução padrão para converter entre mensagens de voz de canal MIDI 2.0 e mensagens de voz de canal MIDI 1.0 que usam diferentes resoluções de dados, bem como mapear 256 fluxos de MIDI 2.0 para 16 fluxos de MIDI 1.0.

Formatos de transferência de dados

As mensagens System Exclusive 8 usam um novo formato de dados de 8 bits, baseado em mensagens Universal System Exclusive. As mensagens de conjuntos de dados mistos destinam-se a transferir grandes conjuntos de dados. As mensagens System Exclusive 7 usam o formato de dados de 7 bits anterior.

Veja também

Notas

Referências

links externos