Historia Del Midi

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Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 1 MIDI (Musical Instruments Digital Interface) La década de los 80s está marcada por la invención del protocolo MIDI (1983), todavía ubicuo hoy en día, y cuyas implicaciones permanecen omnipresentes en toda la música electrónica de hoy § Antecedentes, nacimiento e historia § Introducción al hardware § Definiciones y conceptos principales § Secuenciación § Los mensajes MIDI a fondo § Dispositivos y controladores § Implicaciones musicales, estéticas y resumen Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 2 Antecedentes e historia Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 3 Antecedentes del MIDI Aunque en los 60s, los ordenadores no eran suficientemente potentes para la síntesis de audio en tiempo real, sí que lo eran para controlar un sintetizador analógico Primeros experimentos de control digital de un sintetizador analógico: § Polynome & Coordinome (1964), de Emmanuel Ghent § Piper (Gustav Ciamaga & James Gabura, University of Toronto, 1965-1973) § Desde 1971 los sintetizadores de Buchla son híbridos (i.e. con control digital): Series 200, 300, 400 y 500 § GROOVE system (Max Mathews & F.Richard Moore , Bell Labs, 1967), se basa en un ordenador que puede controlar todos los parámetros de un sintetizador analógico. Ghent, Moore y Laurie Spiegel , trabajan con el sistema hasta 1978 Appalachian Grove (1974), Patchwork (1974), Waves (1985), The Expanding Universe (1975), Drums (1975), Clockworks (1975), A Voyage (1975)… son algunas piezas de Spiegel con GROOVE § Roland Compu Music CMU-800R , es un sistema comercial (1983) que permite controlar sintetizadores analógicos § El alphaSyntauri es un sistema comercial, de síntesis digital que utiliza un Apple II (48K de RAM) para control Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 4 Nacimiento del MIDI En los 70s existen ya varios sistemas con control digital, pero ningún standard L § no se pueden interconectar equipos diferentes § si la transmisión es analógica (por voltaje) no admite polifonía, ni diferentes tipos de controles El secuenciador Roland MC-4 (1978) es uno de los primeros secuenciadores digitales comerciales. Con una capacidad hasta 12.500 notas entradas “a mano”, las secuencias se graban en cinta. Dado que todavía no existe ningún protocolo común (i.e. MIDI), sólo ofrece control por voltaje. 1981: Tom Oberheim, Dave Smith y fabricantes japoneses (Roland, Yamaha, Korg & Kawai) se reúnen para definir un protocolo digital standard 1983: Musical Instruments Digital Interface § Se publica la norma MIDI 1.0 (hasta 1999 no se publica la norma MIDI 2.0 !) Protocolo serie (velocidad máxima 31.500 bits/segundo) Conector DIN 5-pines (sólo se usan 3) § Los fabricantes comienzan a hacer equipos MIDI compatibles § Se funda la IMA (International MIDI Association) MIDI Manufacturers Association Harmony Central – MIDI (general) Harmony Central – MIDI documentation Esquema de un conector MIDI Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 5 Historia del MIDI Yamaha DX7: primer sintetizador digital 1984 Primeros secuenciadores por software (Spectrum, Commodore 64, ...) 1984 Atari (~1985-1990) PCs y tarjetas de sonido (90s...) Desde mediados de los 90s, otros avances tecnológicos en el terreno de la informática musical… que en lugar de desbancarlo o hacerlo obsoleto, han ayudado a redefinir el MIDI… Noviembre 2003 Sergi Jordà, UPF 6 ¿Cómo funciona? (Hardware)

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  • 1Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 1

    MIDI (Musical Instruments Digital Interface)

    La dcada de los 80s est marcada por la invencin del protocolo MIDI (1983), todava ubicuo hoy en da, y cuyas implicaciones permanecen omnipresentes en toda la msica electrnica de hoy

    Antecedentes, nacimiento e historia Introduccin al hardware Definiciones y conceptos principales Secuenciacin Los mensajes MIDI a fondo Dispositivos y controladores Implicaciones musicales, estticas y resumen

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 2

    Antecedentes e historia

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 3

    Antecedentes del MIDIAunque en los 60s, los ordenadores no eran suficientemente potentes para la sntesis de audio en tiempo real, s que lo eran para controlar un sintetizador analgico

    Primeros experimentos de control digital de un sintetizador analgico:

    Polynome & Coordinome (1964), de Emmanuel Ghent Piper (Gustav Ciamaga & James Gabura, University of Toronto, 1965-1973) Desde 1971 los sintetizadores de Buchla son hbridos (i.e. con control digital):

    Series 200, 300, 400 y 500 GROOVE system (Max Mathews & F.Richard Moore, Bell Labs, 1967), se basa

    en un ordenador que puede controlar todos los parmetros de un sintetizador analgico. Ghent, Moore y Laurie Spiegel, trabajan con el sistema hasta 1978

    Appalachian Grove (1974), Patchwork (1974), Waves (1985), TheExpanding Universe (1975), Drums (1975), Clockworks (1975), A Voyage(1975) son algunas piezas de Spiegel con GROOVE

    Roland Compu Music CMU-800R, es un sistema comercial (1983) que permite controlar sintetizadores analgicos

    El alphaSyntauri es un sistema comercial, de sntesis digital que utiliza un Apple II (48K de RAM) para control

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 4

    Nacimiento del MIDI En los 70s existen ya varios sistemas con control digital, pero ningn standard

    no se pueden interconectar equipos diferentes si la transmisin es analgica (por voltaje) no admite polifona, ni diferentes tipos

    de controles El secuenciador Roland MC-4 (1978) es uno de los primeros secuenciadores

    digitales comerciales. Con una capacidad hasta 12.500 notas entradas a mano, las secuencias se graban en cinta. Dado que todava no existe ningn protocolo comn (i.e. MIDI), slo ofrece control por voltaje.

    1981: Tom Oberheim, Dave Smith y fabricantes japoneses (Roland, Yamaha, Korg & Kawai) se renen para definir un protocolo digital standard

    1983: Musical Instruments Digital Interface Se publica la norma MIDI 1.0 (hasta 1999 no se publica la norma MIDI 2.0 !)

    Protocolo serie (velocidad mxima 31.500 bits/segundo) Conector DIN 5-pines (slo se usan 3)

    Los fabricantes comienzan a hacer equipos MIDI compatibles Se funda la IMA (International MIDI Association)

    MIDI Manufacturers Association Harmony Central MIDI (general) Harmony Central MIDI documentation

    Esquema de un conector MIDI

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 5

    Historia del MIDI Yamaha DX7: primer sintetizador digital 1984 Primeros secuenciadores por software (Spectrum, Commodore 64,

    ...) 1984 Atari (~1985-1990) PCs y tarjetas de sonido (90s...)

    Desde mediados de los 90s, otros avances tecnolgicos en el terreno de la informtica musical que en lugar de desbancarlo ohacerlo obsoleto, han ayudado a redefinir el MIDI

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 6

    Cmo funciona?(Hardware)

  • 2Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 7

    Conceptos tcnicos de Hardware

    Transmisin MIDI Puertos MIDI Ejemplos de conexiones

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 8

    MIDI Transmisin Serie (y asncrona) 31.250 baudios 1 bit stop y no paridad 1 byte = 10 bits (con el de

    start) Conector DIN (5 pines de los que se usan 3) y cables

    unidireccionales La comunicacin bidireccional entre 2 dispositivos 2 cables y 2 puertos diferenciados (MIDI IN y MIDI OUT)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 9

    MIDI Puertos

    Emisor tiene puerto MIDI OUT Receptor: MIDI IN Un cable conecta un OUT con un IN Emisor/receptor: tiene los 2 puertos (mnimo) Existe tercer tipo de puerto: MIDI THRU para

    conectar dispositivos en cadena: redistribuye una copia de la entrada recibida por MIDI IN

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 10

    Ejemplos de conexiones

    Configuracin mnima (si el teclado se utilizase slo como controlador y no como generador de sonido, se omitira el retorno del ordenador al teclado)

    3 sintetizadores y un ordenador en cadena. Slo el A puede utilizarse como teclado controlador (una configuracin equivalente, sera con el OUT del ordenador al IN del A, y el THRU del A al IN del B, dejando al C sin salida THRU)

    La informacin que circula por un cable MIDI es unidireccional. Para conectar 2 dispositivos entre si, son necesarios 2 cables

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 11

    Puertos: resumen de conceptos Un mensaje MIDI indica a un dispositivo una accin a ejecutar

    (activar una nota, etc.) Todo dispositivo que cumple la normativa MIDI dispone de un

    interfaz capaz de recibir y/o enviar mensajes MIDI. Este interfaz puede tener tres puertos diferentes: MIDI IN, MIDI

    OUT y MIDI THRU. Todo instrumento emisor (por ejemplo un teclado) debe disponer

    forzosamente de un MIDI OUT. Todo instrumento receptor (un sintetizador o cualquier instrumento

    capaz de "sonar") debe disponer de un MIDI IN. El MIDI THRU genera una replica del MIDI IN, que permite

    encadenar varios dispositivos MIDI.

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 12

    Caractersticas principales

  • 3Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 13

    Caractersticas y posibilidades principales del MIDI

    16 canales diferentes 16 voces independientes (cada una puede ser polifnica dependiendo de las carctersticas del sintetizador que suene)

    Se controla no solo las notas sino tambin los tipos de sonidos (programas en terminologa MIDI), volmenes y otros controles

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 14

    Algunos trminos

    Polifnico: capaz de producir varios sonidos (notas) simultneos

    Multitmbrico: capaz de producir varios timbres (instrumentos) diferentes simultneos Un sintetizador multitmbrico es tambin polifnico. El inverso no es

    siempre cierto (hay polifnicos que no son multitmbricos) Los primeros sintetizadores polifnicos surgen en 1975 (Oberheim) Los primeros sintetizadores multitmbricos no surgen hasta el MIDI

    (sin MIDI no tienen sentido). Con un sintetizador multitmbrico se puede crear un tema entero, pista a pista.

    Hoy en da, una tarjeta de sonido sencilla, suele tener una multitmbrica de 16 partes y una polifona mnima de 32-64 voces

    Programa (de un sintetizador): los sintetizadores digitales incluyen presetstmbricos, que determinan un tipo de sonoridad. Estos presets son accesibles mediante botones, pero tambin remotamente mediante mensajes MIDI

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 15

    Monofnico vs. polifnico Multitmbrico vs. Monotmbrico

    (resumen)

    mximo nmero de instrumentos simultneos

    Capacidad Multitmbrica

    mximo nmero de notassimultneas

    Capacidad Polifnica

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 16

    Introduccin (muy somera) a los mensajes MIDI

    Notas (Note ON y Note OFF) Cambios de programa (Program Change) Mensajes de control (Control Change, Pitch Bend, Aftertouch,

    PolyAftertouch) Otros mensajes (de sistema)

    Cada uno de estos mensajes puede tener varios datos Existen centenares de posibles mensajes de control diferentes, es

    decir se pueden controlar todos los parmetros de un dispositivo Todos estos mensajes (salvo el ltimo grupo sistema- se dirijen a

    un canal determinado de los 16 posibles)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 17

    F X1111 xxxxSystem Message

    LSByteMSByteE N1110 nnnnPitch Bend

    presinD N1101 nnnnChannel Aftertouch

    programaC N1100 nnnnProgram Change

    intensidadtipo controlB N1011 nnnnControl Change

    presinalturaA N1010 nnnnPoly. Aftertouch

    velocidadaltura 9 N1001 nnnnNote On

    velocidadaltura8 N1000 nnnnNote Off

    Data2Data1HexBinarioNombre Mensaje

    Tabla de mensajes

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 18

    Introduccin a las notas MIDI

  • 4Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 19

    Cambios de programa

    Sonidos y programas MIDI Presets en sintetizadores digitales y

    samplers Un preset/canal General MIDI, General Standard

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 20

    General MIDI / General Standard

    General MIDI Patches

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 21

    Introduccin a los controles

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 22

    Conceptos Fundamentales

    Teclado / Sintetizador / Mdulo de sonido / Tarjeta de sonido... Canales MIDI Un secuenciador es un dispositivo capaz de grabar y reproducir

    mensajes MIDI. Un ordenador equipado con el software y el hardware necesarios, puede funcionar como secuenciador.

    Standard MIDI Files Ejemplo software secuenciador

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 23

    Consecuencias tcnicas del MIDI1. Se puede tocar desde un sintetizador y hacer sonar otro (o los dos)2. Se fabrican teclados que no suenan y sintetizadores sin teclas3. Se fabrican nuevos controladores no basados en teclado (guitarras,

    percusin, etc.) 4. Secuenciadores (inicialmente hardware) permiten grabar esta informacin

    en t.real (i.e. pianola programable interactiva)5. Se fabrican interfaces MIDI para ordenadores, de forma que puedan

    funcionar as como secuenciadores y unidades de control El Commodore 64 (1982) y otros ordenadores, ofrecen a partir de 1983,

    la posibilidad de aadir interfaces MIDI. El Atari 520 ST (1986) incorpora interfaz MIDI de fbrica y se convierte

    en EL ordenador de los msicos, durante casi una dcada. 6. En consecuencia, surgen los secuenciadores por software (como el mtico

    secuenciador de Steinberg PRO24, antepasado del actual Cubase), ms flexibles (mejor interfaz) y potentes que los de hardware (capacidad limitada slo por el ordenador)

    7. En estos dispositivos o programas, esta informacin se puede editar, manipular, aadir pistas una a una, visualizar de otras formas (i.e. editores de partituras)

    8. Esta informacin se puede tambin generar de varias formas (programas de composicin algortmica, sistemas interactivos en t.real)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 24

    Secuenciacin

  • 5Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 25

    El Secuenciador MIDI

    Historia de la secuenciacin musical Que hace un secuenciador MIDI? Conceptos bsicos Standard MIDI Files

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 26

    Secuenciadores Musicales - Historia

    s.XII Campanas programables s.XVIII Rollo papel perforado s.XVIII-XIX Autmatas musicales s.XIX Primeras grabaciones a t.real 1960-1970 Secuenciadores analgicos 1970 Primer secuenciador digital 1983 MIDI: secuenciadores (1) hardware & (2)

    software

    Curso de secuenciacin MIDI

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 27

    Que hace un secuenciador MIDI?

    En modo grabacin, coloca etiquetas de tiempo a los mensajes que van llegando al puerto de entrada

    En modo reproduccin manda los mensajes al puerto de salida, cuando sus etiquetas de tiempo coinciden con el valor actual del reloj

    Como se mide el tiempo? La resolucin de un secuenciador comercial suele ser

    configurable entre ~ [24-960 ticks/negra] (i.e. no es absoluta sino que depende del tempo)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 28

    Que hace un secuenciador MIDI?

    En modo grabacin, coloca etiquetas de tiempo a los mensajes que van llegando al puerto de entrada

    En modo reproduccin manda los mensajes al puerto de salida, cuando sus etiquetas de tiempo coinciden con el valor actual del reloj

    Como se mide el tiempo? La resolucin de un secuenciador comercial suele ser

    configurable entre ~ [24-960 ticks/negra] (i.e. no es absoluta sino que depende del tempo)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 29

    Que hace un secuenciador MIDI?

    En modo grabacin, coloca etiquetas de tiempo a los mensajes que van llegando al puerto de entrada

    En modo reproduccin manda los mensajes al puerto de salida, cuando sus etiquetas de tiempo coinciden con el valor actual del reloj

    Como se mide el tiempo? La resolucin de un secuenciador comercial suele ser

    configurable entre ~ [24-960 ticks/negra] (i.e. no es absoluta sino que depende del tempo)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 30

    Que hace un secuenciador MIDI?

    En modo grabacin, coloca etiquetas de tiempo a los mensajes que van llegando al puerto de entrada

    En modo reproduccin manda los mensajes al puerto de salida, cuando sus etiquetas de tiempo coinciden con el valor actual del reloj

    Como se mide el tiempo? La resolucin de un secuenciador comercial suele ser

    configurable entre ~ [24-960 ticks/negra] (i.e. no es absoluta sino que depende del tempo)

  • 6Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 31

    SecuenciadorConceptos bsicos

    Pistas vs. Canales Valores defecto de las pistas (filtrado canales, program

    change, volumen, etc.) Puertos MIDI entrada/salida Modos visualizacin/edicin (lista / grid+controles /

    partitura) Resolucin y Control de tiempos (temp+ticks vs. ms) Opciones de edicin, cuantizacin, etc. Puertos virtuales

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 32

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 33 Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 34

    Standard MIDI Files

    Un fichero MIDI es un conjunto de mensajes MIDI con etiquetas de tiempo asociadas a cada uno de ellos (evento MIDI = mensaje MIDI + etiqueta tiempo)

    Un tema MIDI sencillo, podra representarse mediante un simple array bidimensional de eventos MIDI donde cada fila estara asociada a una pista

    Pero dado que la estructura de un tema MIDI en un secuenciador puede ser bastante compleja, tambin lo es el fichero resultante

    http://www.sonicspot.com/guide/midifiles.html http://www.sfu.ca/sca/Manuals/247/midi/fileformat.html

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 35

    Standard MIDI Files

    Un fichero MIDI es un conjunto de mensajes MIDI con etiquetas de tiempo asociadas a cada uno de ellos (evento MIDI = mensaje MIDI + etiqueta tiempo)

    Un tema MIDI sencillo, podra representarse mediante un simple array bidimensional de eventos MIDI donde cada fila estara asociada a una pista

    Pero dado que la estructura de un tema MIDI en un secuenciador puede ser bastante compleja, tambin lo es el fichero resultante

    http://www.sonicspot.com/guide/midifiles.html http://www.sfu.ca/sca/Manuals/247/midi/fileformat.html

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 36

    Standard MIDI Files -Consideraciones

    Partes variables (chunks, con 4 bytes para descriptor del tipo de chunk y 4 bytes para su tamao)

    MThd [length of header data] [header data] MTrk [length of track data] [track data] MTrk [length of track data] [track data]

    Dentro de los tracks hay eventos Los eventos se componen de un tag de tiempo (delta) seguidos de

    un mensaje Los mensajes pueden usar running status

    Todo ello nos lleva a la siguiente conclusin: si hay que leer y/oescribir Standard MIDI Files, mejor encontrar una librera!

  • 7Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 37

    Dispositivos MIDIDe salida (reciben datos MIDI, i.e. disponen de un conector MIDI IN) Generadores de sonido (sintetizadores, samplers, mdulos de sonido,

    tarjetas, etc.) Sintetizadores por software Procesadores de sonido (racks multiefectos, etc.)

    De procesado (reciben datos MIDI y los reenvan, i.e. disponen de conectores MIDI In y MIDI OUT)

    Mergers, thrus, patchbays, etc.

    De entrada (generan/mandan datos MIDI, i.e. disponen de conectores MIDI out)

    Teclados Faders y todo una serie de posibilidades que veremos ms adelante

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 38

    Conceptos tcnicos msavanzados(software)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 39

    MIDI Tcnico : Mensajes

    Descripcin de bajo nivel Tabla de mensajes Implementacin MIDI en dispositivos Velocidad de transmisin Mensajes RPN y NRPN

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 40

    Mensajes MIDI (1) Bytes de status / bytes de datos Los bytes de status tienen bit ms significativo a 1 Los bytes de datos tienen bit ms significativo a 0

    Todo mensaje MIDI se compone de un primer byte de status (que determina el tipo del mensaje) y uno o dos bytes restantes de datos (1 2, dependiendo del tipo de mensaje).

    En el byte de status, 3 de los 7 bits disponibles determinan el tipo de mensaje. Los 4 restantes determinan el canal 16 canales / 8 tipos de mensajes diferentes / 128 valores posibles en un byte de datos

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 41

    F X1111 xxxxSystem Message

    LSByteMSByteE N1110 nnnnPitch Bend

    presinD N1101 nnnnChannel Aftertouch

    programaC N1100 nnnnProgram Change

    intensidadtipo controlB N1011 nnnnControl Change

    presinalturaA N1010 nnnnPoly. Aftertouch

    velocidadaltura 9 N1001 nnnnNote On

    velocidadaltura8 N1000 nnnnNote Off

    Data2Data1HexBinarioNombre Mensaje

    Mensajes MIDI (2): Tabla

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 42

    Mensajes MIDI (3): Hoja implementacin

    Ningn dispositivo tiene porqu entender todos los mensajes MIDI

    Todo dispositivo MIDI tiene una hoja de implementacin que indica los mensajes que puede emitir y recibir (X:No / O:S)

    Si no lo entiende pasa de l (pero tambin lo reenva por el THRU)

    Control Changes General MIDI Modulacin 1 Volumen 7 panorama 10 expresin 11 sostenido 64 all notes off 121 reset all controllers 123

  • 8Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 43

    Mensajes MIDI (4) : Velocidad transmisin

    1 mensajes ~3bytes . 1 byte = 10 bits . velocidad transmisin : 31.250 bps un mensaje MIDI normal tarda ~ 0,96 ms mximo ~ 1000 mensajes / segNB: esta restriccin de velocidad NO es aplicable si todo

    sucede dentro del ordenador (slo si circula realmente por un cable MIDI!)

    Running Status: Convenio a la hora de transmitir los mensajes, que facilita la reduccin del flujo de datos MIDI. Cuando un mensaje es del mismo tipo que el anterior no es obligatorio transmitir de nuevo el byte de status. De esta forma cuando se mandan varios mensajes consecutivos del mismo tipo, slo el primero ocupa tres bytes, ocupando dos, todos los restantes. Esta tcnica es especialmente til en la transmisin de controles continuos como el volumen o la modulacin que suelen enviarse en grandes bloques. Aunque la adopcin del running status en un dispositivo transmisor es opcional, todos los dispositivos receptores deben ser capaces de entenderlo.

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 44

    Mensajes MIDI (y 5) Sabiendo que la nota DO central, corresponde al valor decimal

    60, y que el sonido de flauta GM corresponde al valor decimal 73, que mensajes habra que mandar para activar durante dos segundos, un DO de flauta en la octava inmediatamente inferior, con velocidad mxima, y por el canal MIDI 3 ?

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 45

    Mensajes MIDI (y 5) Sabiendo que la nota DO central, corresponde al valor decimal

    60, y que el sonido de flauta GM corresponde al valor decimal 73, que mensajes habra que mandar para activar durante dos segundos, un DO de flauta en la octava inmediatamente inferior, con velocidad mxima, y por el canal MIDI 3 ?

    Program Change en canal 3 0xC2 192+2 = 194 Note ON en canal 3 0x92 144+2 = 146 Note OFF en canal 3 0x82 128+2 = 130 Nota DO inmediatamente inf. a la 60 60-12 = 48 Velocidad mxima 127

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 46

    Mensajes MIDI (6): RPN NRPN

    Los NRPN y los RPN, son unos nombres complicados con los que se designan a combinaciones especiales de cuatro mensajes de Control Change correlativos, mediante las cuales es posible (dependiendo del hardware al que se aplica), modificar parmetros del sintetizador o sampler, con un control muy superior al que ofrecen los mensajes ms normales. Hoy en da, son muchos los dispositivos que aceptan este tipo de mensajes, y que ofrecen, por consiguiente, la posibilidad de modificar en tiempo real y desde un secuenciador, los valores de sus envolventes, sus moduladoras de baja frecuencia, sus filtros, etc.

    RPN significa Registered Parameter Number (nmero de parmetro registrado), mientras que NRPN es lo mismo con un NO delante. Como sus nombres sugieren, los RPN son estndar mientras que en el caso de los NRPN, cada fabricante puede utilizarlos con mayor libertad.

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 47

    Mensajes MIDI (y 7): RPN NRPN (2)

    Los dos primeros (PARAM) se utilizan para indicar el tipo de efecto deseado, mientras que los dos segundos (DATA) contienen el valor de este efecto. El hecho de utilizar dos mensajes para cada cometido permite un nmero mximo terico de 16.384 efectos diferentes (128 x 128), cada uno de ellos con un rango dinmico de 16.384 valores diferentes.

    Hay 16.384 (128x128) posibles controles RPN y 16.384 NRPN. Cada uno de estos controles puede tener a su vez un rango de 16.384 (la mayora de los sintetizadores utilizan muchos menos).

    En el caso de la SB AWE y SB Live, slo se utilizan los NRPN y con 99 siempre a 127, de forma que el parmetro a modificar se especifica con el CC98. Asimismo, el CC 6 siempre se deja a 64.

    3838DATA VAL. LSB

    66DATA VAL. MSB

    99101PARAM MSB

    98100PARAM. LSB

    NRPNRPN

    Los valores del CC 6 y del CC 38 son los que determinarn la magnitud del efecto. Si el rango del efecto es superior a 127, el valor deseado debe repartirse entre los dos controles de acuerdo con la frmula :valor del CC6 = int (valor deseado + 8192) / 128valor del CC8 = int (valor deseado + 8192) % 128

    El RUNNING STATUS asegura que no es necesario mandar un control mientras ste no cambie de valor. Por ello, basta con poner una vez, al inicio de la secuencia CC 99 127, CC 98 21, CC 6 64, e ir modificando el queda, el CC 38. Esto ser vlido siempre que no quieras modificar ms de un parmetro a la vez

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 48

    ResumenImplicaciones

  • 9Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 49

    MIDI : Implicaciones estticas (1/2) Un sintetizador de 16 partes multitmbricas puede tener por lo tanto, 16 programas diferentes,

    activos simultneamente. Con la ayuda de un secuenciador, un msico puede componer estas partes una a una, tocando

    en vivo, introduciendo notas con el ratn, modificando lo grabado, copiando y pegando Si a eso aadimos el abaratamiento y ubicuidad de samplers y otros sintetizadores, que pueden

    simular cada vez con mayor veracidad el sonido de instrumentos acsticos, es fcil deducir el impacto de estas tecnologas en la msica comercial :

    muchas msicas de esttica no-electrnica (pop, anuncios, bandas sonoras) se realizan ahora de forma totalmente electrnica

    tambin mucha msica electrnica de los 80s se torna tambin menos electrnica y ms orquestal, lo que muchos consideran como un retroceso(e.g. Jump Jet, from William Orbits Strange Cargo, 1987)

    A partir de inicios de los 90s, las tarjetas de sonido para ordenador incorporan tambin un sintetizador MIDI (en el que prevalecen las imitaciones de sonidos acsticos frente a los sonidos ms electrnicos)

    hoy en da, cualquiera que tenga un ordenador dispone de una orquesta en casa con la que componer, arreglar msica instrumental

    Sugerencia: Busca y reproduce algunos de los ficheros MIDI (*.mid) que haya en tu ordenador(la calidad sonora depender de la calidad de los sonidos MIDI de tu tarjeta de sonido)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 50

    Ms Implicaciones(y ms novedosas)

    A las implicaciones conservadoras anteriores, habra que aadir otras ms innovadoras

    Se disea y se experimenta con nuevos dispositivos (o instrumentos) que permitan controlar sintetizadores electrnicos (i.e. que manden datos MIDI) en vivo i.e. nuevas maneras de tocar

    Se fomenta la creacin de programas que generen, manipulen, procesen datos MIDI i.e. nuevas maneras de componer

    A continuacin veremos estas dos implicaciones

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 51

    Controladores

    (nuevas formas de tocar)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 52

    Nuevos controladores -Algunos antecedentes

    El Lyricon (1972) es un sintetizador analgico para saxofonistas e instrumentistas de viento (imagen superior) NB. el Lyricon (as como el theremin 50 aos

    antes) presentan formas alternativas (al teclado), para controlar instrumentos electrnicos. Ambos son, sin embargo, instrumentos completos (i.e. suenan). Los controladores slo mandan datos de control, y surgen con el MIDI

    En la poca pre-MIDI, Chadabe utiliza un theremin modificado para controlar un synclavier con sus movimientos corporales (1977) (imagen inferior)

    A partir del MIDI, surgen controladores comerciales para guitarristas, percusionistas, saxofonistas, etc (imgenes siguientes)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 53

    Intentos de clasificacin de nuevosinstrumentos digitales

    Mltiples posibles clasificaciones

    Segn los principios fsicos, tecnologas que utilizan Segn las formas de interaccin que proponen Segn el tipo de control que ofrecen sobre la msica Que tipos de parmetros (ms formal vs. ms snico) Con que grados o nivel de libertad ..

    Segn los roles del luthier, el compositor, el intrprete, que proponen

    .

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 54

    Cmo se construyen? Cmo se interacta con ellos?

    Aunque a menudo, estas preguntas nos llevan a considerar controladores, NO instrumentos

    La primera es una pregunta planteada desde el punto de vista delconstructor, ms que del usuario o intrprete, dependiente de la tecnologa(sensores, interfaces) que utilizan, o del modelo que imitan o en el que se inspiran

    Joe Paradiso, Electronic Music Interfaces, MIT, 1998 Mike Metley, the man-machine interface

    ofrecen una excelente visin general sobre el tema

    Although, as indicated above, musical mapping is an important component of all modern musical interfaces (and many interesting software packages have been developed for this purpose; i.e., Opcode's MAX developed by Miller Puckette, Interactor developed by Mark Coniglio and Morton Subotnick, Lick Machine from STEIM, the CMU MIDI Toolkit by Roger Dannenberg, Flex from Cesium Sound, ROGUS and HyperLisp here at the MIT Media Lab), the remainder of this article will focus more on sensing and hardware, tracing the history of electronic musical interfaces, and describing examples and research that illustrate these concepts.

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    Electronic Music Interfaces (J.Paradiso)

    Joe Paradiso, divide su artculo en las siguientes secciones Teclados Interfaces de percusin Batutas-baquetas Inspirados en guitarras Otros instrumentos de cuerdas (adaptaciones de violines, cellos,

    etc.) Viento Voz Tecnologa de no-contacto Wearables Futuro

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 56

    Relacin fsica y espacial Una posible clasificacin parecida a la anterior, pero menos influida por

    los modelos histricos podra ser la siguiente, segn la relacin fsica y espacial entre el msico y el instrumento:

    1. Instrumentos que estn fijos2. Instrumentos que se mueven con nosotros (con/sin cables)3. Instrumentos que se llevan encima (con/sin cables) (e.g. guantes)4. Instrumentos que NO se tocan (nacen con Theremin que tambin est

    fijo-, Cage 1965)5. El caso extremo de los instrumentos que no se tocan son los que no

    existen.. (e.g. computer vision)

    Esto no habla de cmo se llevan a cabo, ni de cmo se interacta con ellos Existe una nocin de gradacin o continuo, que permitira ordenar de 1 a 4:

    libertad fsica que se ofrece al instrumentista (que no tiene nada que ver con la libertad musical de la que hablaremos luego)

    Todos los instrumentos de ratn entran en la categora [1] (casi todos)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 57

    NOTA: Sobre instrumentos que no se tocan

    The invention of the Theremin in 1919 prophesied the development of music produced by electrical means and is even more remarkable as the first musical instrument performed without physical touch. The results produced by moving the hands in space were more subtle and varied than a simple oscillator would suggest because the sound reflected the expressive quality of human movement.

    The world caught up with Leon Theremin in the 1960s and 1970s when several composers rediscovered the exploration of movement to create electronic music. Of particular note is Variations V (1965), a collaborative work featuring music by John Cage and choreography by Merce Cunningham, with a system designed by Gordon Mumma and David Tudor to derive sounds from the movements of dancers, who produced music based on their proximity to several electronic sensors placed on stage. Thus, the entire floor was transformed into a musical instrument responsive to movement throughout the space.

    Extractos de, Todd Winkler: Making Motion Musical: Gesture Mapping Strategies for Interactive Computer Music, Proceedings of the 1995 International Computer Music Conference, Banff, Canada.

    Desde mi punto de vista, el problema con estos instrumentos es que, salvo en el caso de los bailarines, desaprovechan enormemente al intrprete. Limitan las posibilidades del ser humano, al no permitirle usar herramientas.

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 58

    ControladoresElectronic Music Interfaces

    Joe Paradiso, Electronic Music Interfaces, MIT, 1998 Mike Metley, the man-machine interface

    ofrecen una excelente visin general sobre el tema

    Joe Paradiso, divide su artculo en las siguientes secciones Teclados Interfaces de percusin Batutas-baquetas Inspirados en guitarras Otros instrumentos de cuerdas (adaptaciones de violines, cellos, etc.) Viento Voz Tecnologa de no-contacto Wearables Futuro

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 59

    Controladores: Teclados y Vientos

    Wind controllers homepage& Wind Controllers FAQ

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 60

    Controladores: Violines y

    cuerdas

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    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 61

    Controladores Percusin

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 62

    Otros Controladores

    Michel Waisvisz The Hands (izq. sup.) (fragmento)

    BioMuse (Brainwave detector!) (izq. medio)

    Donald Buchlas The thunder (izq. inf.) Sergi Jords LowTech-QWERTY Caster

    (abajo) Max Mathews Radio Baton (der. inf.) Videodeteccin con el Very Nervous

    System, de David Rockeby (der. sup.)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 63

    Otros Controladores (info. adicional)

    Joel Chadabe New Instruments Stephen Travis Pope, Performing with Active Instruments, CMJ

    16:3, 1992

    Bert Bongers, An Interview with Sensorband, CMJ 22:1, 1998 Sensorband es un grupo que practica la improvisacin con nuevos controladores digitales

    MIDI Controllers (directorio con fabricantes) Interactive Systems and Instrument Design in Music (+ bibliografa) STEIM (Center for Research & Development of instruments & tools

    for performers in the electronic performance arts) Nime Instruments for Musical Expression (NIME) Marty Cuter, Gino Robair and Bean, Outer Limits, Electronic

    Musician 2000

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 64

    Controladores : Temas de discusin

    Pros y contras del MIDI Msica electrnica orientada a interruptores Controladores imitativos vs. controladores nuevos Hyperinstruments (Tod Machover) : ampliacin de instrumentos

    tradicionales con la inclusin de sensores varios. Destinados a virtuosos (e.g. Hypercello para Yo-Yo Ma)

    Hasta aqu con los controladores, pero conviene recordar que un controlador tan slo proporciona datos, NO hace msica

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 65

    Resumen y material complementario

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 66

    Resumen: algunas posibilidades del MIDI (1)...

    El MIDI permite separar el dispositivo emisor de datos (un teclado musical, por ejemplo), de los dispositivos receptores de datos-generadores de sonido. Esto elimina la necesidad de que cada sintetizador disponga de un teclado propio y abarata costes (captulo 10, El hardware MIDI, de la Gua Monogrfica del Audio digital y MIDI, Sergi Jord, Anaya Multimedia, Madrid 1997)

    Siguiendo esta lnea de economa, cuando a un sintetizador sin teclas se le quita el envoltorio metlico, tenemos una tarjeta de sonido (captulo 11, El ordenador MIDI y la tarjeta de sonido)

    Esta separacin controlador/receptor, ha permitido el desarrollo de nuevos tipos de instrumentos de control, que no tienen porque emular al tradicional teclado de piano (guitarras, violines, instrumentos de viento, de percusin, instrumentos nuevos no tradicionales, etc.) (captulo 10, El hardware MIDI)

    Los mensajes MIDI generados por cualquiera de estos instrumentos pueden ser almacenados en un ordenador para su posterior edicin, modificacin y reproduccin, convirtiendo al ordenador en un estudio de grabacin multipista, de forma que una nica persona es ahora capaz de emular a todo un grupo (captulo 13, El secuenciador).

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    Resumen: algunas posibilidades del MIDI (2)... El ordenador puede interpretar estos mensajes para sintetizar grficamente

    partituras musicales que podrn a su vez ser enviadas a una impresora (captulo 14, Otros tipos de software MIDI)

    El ordenador puede convertirse en un paciente maestro de msica que analiza, evala, comenta o corrige los datos MIDI recibidos (captulo 14, Otros tipos de software MIDI)

    El ordenador puede a su vez generar mensajes de este tipo sin necesidad de que hayan sido emitidos por ninguna persona: puede componer msica (captulo 14, Otros tipos de software MIDI)

    De forma ms simple, en un entorno multimedia, el ordenador puede generar mensajes MIDI a partir de eventos como el clic del ratn (captulo 17, Programacin MIDI de bajo nivel)

    Dispositivos no musicales tambin pueden entender este protocolo (mesas de luces, proyectores de dispositivas, etc.) y existen tambin dispositivos externos que convierten seales MIDI a voltaje o control de interruptores.

    Jord, S. Audio digital y MIDI, Guas Monogrficas Anaya Multimedia, Madrid, 1997.(download completo en formato PDF)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 68

    MIDI tcnico : ProfundizacinLos siguientes captulos en versin digital (Adobe Acrobat) estn extrados de:Gua Monogrfica del Audio digital y el MIDI, Sergi Jord, Anaya Multimedia, 1997.

    (La informacin sobre dispositivos concretos ha quedado, lgicamente, un tanto obsoleta. No as la informacin ms terica y general)

    Introduccin al MIDI (cap. 7) La especificacin MIDI (cap. 8) El hardware MIDI (cap. 10) Las tarjetas de sonido (cap. 11) y comparativas (cap. 12) El secuenciador (cap. 13) Otros softwares MIDI (cap. 14) MIDI en Windows (cap. 15) Integracin de MIDI y audio (cap. 18)

    Noviembre 2003 Sergi Jord, UPF 69

    Links

    Harmony-Central (MIDI general) Harmony-Central (MIDI documentation)