Tutorial MIDI Parte 1

¿Qué es MIDI?

MIDI es esencialmente un protocolo de comunicaciones o lenguaje común que permite vincular cualquier instrumento electrónico equipado con MIDI de una manera musicalmente útil. Los datos que hacen esto posible están en formato digital, de ahí las siglas MIDI (Musical Instrument Digital Interface). No se preocupe si no sabe cómo funcionan los datos digitales; ellos tampoco saben cómo funcionan ustedes, ¡pero eso no significa que no puedan trabajar juntos!

Los instrumentos compatibles con MIDI y otros dispositivos MIDI se conectan entre sí mediante cables MIDI estándar, con enchufes DIN de 5 pines en cada extremo. Hay algunas reglas simples que determinan qué se debe conectar y dónde, pero lo que realmente ayudaría en esta etapa sería hablar más sobre esta misteriosa información "musicalmente útil" que los instrumentos MIDI se envían entre sí. En realidad, hay muchos tipos de mensajes MIDI, y tratar de captarlos todos a la vez probablemente te daría dolor de cabeza, así que lo que voy a hacer es cubrir lo esencial primero.

Los instrumentos de teclado electrónicos son, por definición, electrónicos, lo que significa que el sonido se crea mediante circuitos, no por algo que se golpea, se inclina o se sopla. Mientras que la tecla de un piano activa un mecanismo que golpea la cuerda, las teclas de un instrumento electrónico MIDI generan señales electrónicas para indicarle al circuito interno qué nota tocar y a qué volumen tocarla. Cuando se presiona una tecla, se transmite una señal conocida como mensaje Note On, y cuando se suelta la tecla, se envía un mensaje Note Off. La tecla que se presiona dicta qué nota musical se reproducirá, y el volumen de la nota depende de qué tan fuerte se presiona la tecla, que en realidad es lo mismo que decir qué tan rápido se presiona la tecla. Esta velocidad, o velocidad, se lee mediante un circuito dentro del teclado y se usa para controlar el volumen del sonido que se reproduce. El término "velocidad" es una pieza de la jerga MIDI que surge con bastante regularidad.

Resumiendo hasta ahora, los principales parámetros de una nota musical tocada desde un teclado son: qué nota es, cuándo comienza, cuándo se detiene y qué tan fuerte es. Hay otras cosas que puedes hacer con una nota, como doblar el tono o agregar vibrato, pero se mantendrán por ahora...

Si la información de tono, nota activada, nota desactivada y velocidad existe en forma de señales electrónicas, debe ser posible enviar estas señales a lo largo de un trozo de cable y usarlas para controlar los circuitos generadores de sonido en otro instrumento electrónico, y es precisamente ese concepto que está en el corazón del MIDI. Es posible que en esta etapa se le ocurra enviar las mismas señales directamente desde una computadora y eliminar al intermediario, pero esa vía de exploración viene más adelante, cuando analizamos la secuenciación. El MIDI no es un medio para transmitir sonidos audibles, sino un medio para transmitir instrucciones o mensajes. Una buena analogía podría ser comparar datos MIDI con una partitura musical escrita; la partitura sólo le dice al intérprete qué tocar, no tiene ninguna influencia sobre el sonido del instrumento. Es más, podrías leer una partitura escrita para violín y optar por tocarla en un piano. MIDI nos permite reproducir cualquier pieza musical utilizando cualquier sonido a nuestro alcance.

Si conectamos la salida MIDI del teclado que estamos tocando físicamente (el teclado maestro) al conector MIDI In de otro instrumento MIDI (el esclavo), entonces el esclavo podrá tocar las notas tal como se tocan en el teclado maestro.

Genial, pero ¿por qué querría hacer eso? Bueno, cuando tocas en vivo, la capacidad de vincular un segundo instrumento vía MIDI significa que los sonidos de ambos instrumentos se pueden tocar sin cambiar de teclado. Quizás no sea tan llamativo como usar una capa dorada y pararse frente a bancos escalonados de sintetizadores Moog, pero es mucho más práctico. De hecho, el sintetizador maestro necesita tener un teclado; los otros dispositivos MIDI pueden ser simplemente módulos de sonido, lo que sin duda ahorra espacio y ahorra dinero.

Para comprender cómo es posible el control de múltiples módulos sin que todos se reproduzcan a la vez, todo el tiempo, es necesario introducir el concepto de canales MIDI.

Canales MIDI

En un sistema MIDI básico, la forma en que están vinculados los instrumentos significa que todos reciben la misma información MIDI. Para permitir que el instrumento maestro se comunique con los esclavos de forma más selectiva, se ideó el sistema de canales MIDI. Hay 16 canales MIDI disponibles, numerados del 1 al 16, y funcionan de forma muy similar a los canales de televisión. La mayoría de la gente recibe los canales de televisión, pero los canales llegan a la misma antena y llegan al televisor a través del mismo cable. Cuál miramos realmente depende del canal de televisión que seleccionamos en el televisor.

Con MIDI, la información enviada por el cable MIDI se puede transmitir en cualquiera de los 16 canales seleccionados en el teclado maestro; De manera similar, los módulos de sonido se pueden configurar para recibir en cualquiera de los 16 canales. Si, por ejemplo, configuramos el teclado maestro para transmitir en el canal MIDI 1 y conectamos tres módulos MIDI diferentes configurados para recibir en los canales 1, 2 y 3, solo responderá el primer módulo configurado en el canal 1. Los demás siguen recibiendo la información, pero los datos MIDI les dicen que la información no está en su canal y por eso la ignoran. Por supuesto, puedes configurar todos tus módulos en el mismo canal MIDI y reproducirlos todos a la vez, si así lo deseas.

En pocas palabras, al cambiar los canales en el extremo del teclado maestro, se pueden direccionar/reproducir individualmente hasta 16 módulos diferentes (configurados en los 16 canales MIDI diferentes), aunque todos estén conectados al mismo sistema.

Enfoque multitímbrico

Ya hemos descubierto que un módulo de sonido MIDI es esencialmente un instrumento MIDI sin teclado, pero muchos módulos MIDI actuales en realidad contienen el equivalente de varios instrumentos MIDI, cada uno de los cuales puede ser direccionado en un canal MIDI diferente. Estos se conocen como módulos multitímbricos, pero los instrumentos que contienen no suelen ser tan independientes como parecen; por ejemplo, algunos parámetros pueden afectar a todas las voces globalmente, o todos los sonidos pueden mezclarse en un único par estéreo de tomas de salida de audio. Aun así, siempre es posible cambiar los niveles de volumen relativos de las diferentes voces de los instrumentos y cambiar sus posiciones panorámicas izquierda/derecha.

¿Por qué querrías un módulo multitímbrico, después de todo, sólo tienes un par de manos? Si estás tocando en vivo, probablemente no puedas aprovechar al máximo los módulos multitímbricos (aunque podrías usarlos para asignar diferentes sonidos a diferentes regiones de tu teclado), pero si deseas agregar un secuenciador a tu configuración para permitir grabaciones MIDI multipista, un solo módulo multitímbrico puede proporcionarle una banda u orquesta de acompañamiento completa, incluida la batería. Antes de que aparecieran los módulos de sonido multitímbricos, necesitabas un instrumento MIDI diferente para cada una de las partes que deseabas secuenciar.

Además de eso, todos los módulos de sonido MIDI tienen lo que se conoce como "polifonía máxima": el número máximo de notas que pueden tocar al mismo tiempo. Siendo este el caso, si algunos de los canales MIDI ya están reproduciendo partes muy ocupadas, es posible que al intentar tocar otra parte encima, algunas notas se corten. La conclusión aquí es que cuanta más polifonía tengas (la polifonía de 64 notas suele ser la máxima para los módulos modernos), mejor, especialmente si tienes la costumbre de escribir piezas musicales complejas en las que se superponen muchas notas sostenidas.

Las cajas de ritmos también se pueden utilizar como módulos MIDI, aunque tengan sus propios secuenciadores de ritmo incorporados. Es posible acceder a sus sonidos externamente a través de MIDI, y cada sonido de batería se "asigna" a una nota diferente en el teclado. Algunos módulos de batería MIDI, están diseñados específicamente sin capacidad de secuenciación interna, solo sonidos.

Conexiones MIDI

La mayoría de los instrumentos MIDI tienen tres conectores MIDI, denominados In, Out y Thru, aunque es posible que algunos modelos más antiguos no tengan los tres. El instrumento maestro siempre envía información desde su conector MIDI Out, que debe estar conectado al conector MIDI In de uno de los esclavos. El MIDI Thru del esclavo luego se conecta al MIDI In del siguiente esclavo y su Thru se conecta al In del siguiente, y así sucesivamente... Lo que terminamos con una conexión en cadena y, en teoría, esto puede ser indefinidamente largo. Sin embargo, en la práctica no es así porque la señal MIDI se deteriora ligeramente a medida que pasa por cada instrumento sucesivo. Después de pasar por tres o cuatro instrumentos, los mensajes MIDI pueden empezar a volverse poco fiables, lo que da como resultado notas que se pegan o se niegan a tocar.

Una mejor manera de interconectar varios instrumentos, en cualquier otro que no sea el sistema MIDI más pequeño, es utilizar la llamada caja MIDI Thru. Esto toma la salida del teclado maestro y la divide en varias conexiones Thru, que luego alimentan los módulos individuales directamente. En la práctica, mucha gente utiliza una combinación de cajas MIDI Thru y cadenas cortas de instrumentos.

Las salidas MIDI de las unidades esclavas normalmente no se utilizan durante la interpretación, pero son útiles cuando desea conectar su teclado a un editor de sonido MIDI o un programa bibliotecario, ejecutándose en una computadora equipada con MIDI.

Cambio de programa

Hasta ahora, he explicado que MIDI opera en 16 canales y se puede usar para enviar información de notas desde un instrumento maestro compatible con MIDI a un esclavo compatible con MIDI, pero hay mucha más información útil que puedes enviar a través de MIDI.

Los sintetizadores actuales son programables y tienen bancos de memoria llenos de sonidos (a menudo llamados "parches") entre los que puedes elegir. MIDI proporciona acceso directo a hasta 128 parches, a veces numerados del 0 al 127 y a veces del 1 al 128. Los botones que se utilizan para seleccionar los parches en el teclado maestro también permiten que la información de cambio de programa se transmita a los módulos del sintetizador esclavo. Entonces ahora podemos reproducir los módulos de forma remota y podemos seleccionar el sonido o parche que reproducirán. Estos mensajes de cambio de programa también se pueden utilizar para cambiar a diferentes patches de efectos en una unidad de efectos MIDI que responda a los cambios de programa MIDI (la mayoría de las unidades lo hacen). En el caso de un instrumento MIDI que ofrece más de 128 sonidos, lo más probable es que estos sonidos estén organizados en bancos, cada banco con no más de 128 sonidos. El protocolo MIDI ahora incluye la posibilidad de cambiar de un banco a otro, aunque algunos instrumentos más antiguos tienen sistemas de cambio de banco no estándar que generalmente se explican en sus respectivos manuales de operación.

Control de rendimiento

Un sintetizador MIDI típico tiene dos ruedas de control montadas a la izquierda del teclado y, aunque a menudo se pueden asignar para permitirles controlar varios efectos diferentes, una generalmente se usa para controlar la inflexión del tono mientras que la otra controla la profundidad del vibrato. Estos controles funcionan generando señales electrónicas que, a su vez, controlan los circuitos que crean el sonido. Y, al igual que la información de notas, la información de control también se puede transmitir a través de un cable MIDI; simplemente mueva la rueda de control en el instrumento maestro y el instrumento esclavo responderá.

Es hora de introducir un posible obstáculo. Los instrumentos MIDI a menudo se pueden "escalar" de modo que, por ejemplo, el recorrido máximo de la rueda de inflexión de tono pueda causar un cambio de tono de tan solo un semitono o hasta una octava. Es importante asegurarse de que todos los instrumentos que puedan tocarse al mismo tiempo estén configurados con los mismos valores de escala, especialmente para la inflexión de tono; de lo contrario, cuando intente doblar una nota en el teclado maestro, el sonido proveniente del teclado maestro podría fallar, (un tercio y el sonido del esclavo en un cuarto). De manera similar, cuando trabajas con un secuenciador, tiene sentido configurar tus instrumentos para que todos tengan el mismo rango de inflexión de tono.

Otro controlador MIDI útil es el volumen maestro: la mayoría de los instrumentos modernos responden a él, mientras que algunos más antiguos no. En un instrumento que transmite información de volumen maestro, al subir el control deslizante de volumen maestro se enviará la información de control adecuada a través de MIDI y el instrumento esclavo receptor (siempre que comprenda el volumen maestro) responderá a ella. De hecho, cuando ingresa al MIDI, encontrará que hay una lista completa de controladores que pueden usarse para agregar expresión a su interpretación, incluidos pedales de sostenido, joysticks vectoriales, sostenuto, etc. Encontrarás una lista de los controladores a los que tus instrumentos MIDI pueden responder en sus respectivos manuales, y notarás que los controladores se dividen en dos tipos: controladores de conmutación que están encendidos o apagados, y controladores continuos. Por ejemplo, un pedal de sostenido es un simple interruptor de encendido/apagado, pero un control de volumen es un controlador continuo. Debido a la estructura de los datos MIDI, encontrará que el rango máximo de cualquier parámetro o controlador MIDI suele ser de 1 a 128. En otras palabras, un controlador continuo realmente le proporciona 128 pasos pequeños (pero separados).

Más sobre MIDI

Hasta ahora sólo he tocado los conceptos básicos del MIDI, y gran parte de lo que el MIDI puede hacer no se ha dicho por el momento. Aun así, con lo que has aprendido hasta ahora deberías poder empezar a poner en práctica el MIDI. Sin embargo, hay tiempo para introducir sólo un concepto más, y esa es la idea de MIDI Clock.

Algunos instrumentos MIDI, como las cajas de ritmos, tienen un secuenciador incorporado que permite configurar y reproducir patrones de batería a diferentes tempos. Estos instrumentos envían y reciben datos de reloj MIDI, una serie de marcadores de sincronización electrónicos que bajan por el cable MIDI junto con los demás datos. Piense en ello como el equivalente electrónico de los agujeros de las ruedas dentadas en el borde de una película de cine y pronto comprenderá la idea. MIDI Clock es muy útil ya que nos permite sincronizar dos o más dispositivos MIDI entre sí. Por ejemplo, una caja de ritmos podría estar esclavizada a una segunda caja de ritmos para que ambas reproduzcan juntas, lo que le permitirá utilizar sonidos de ambas máquinas. Y como veremos más adelante, MIDI Clock es lo que nos permite sincronizar secuenciadores y cajas de ritmos juntos o sincronizar secuenciadores con grabadoras de cinta. También asociados con la sincronización MIDI están los comandos para iniciar y detener cosas como cajas de ritmos y secuenciadores, y estos se conocen como mensajes MIDI en tiempo real.

Habrá más sobre el reloj MIDI cuando profundicemos en los conceptos básicos de la secuenciación. "Al igual que la información de notas, la información de control también se puede transmitir a través de un cable MIDI; simplemente mueva la rueda de control en el instrumento maestro y el instrumento esclavo responderá... cuando entres en MIDI encontrarás que hay una lista completa de controladores que pueden usarse para agregar expresión a tu interpretación. Si deseas agregar un secuenciador a tu configuración que te permita realizar grabaciones MIDI multipista, un solo módulo multitímbrico puede proporcionarle una banda u orquesta de acompañamiento completa, incluida la batería.

Modos MIDI

La mayoría de los instrumentos MIDI se pueden configurar para recibir en cualquiera de los 16 canales MIDI, pero también hay una configuración llamada modo Omni, que permite que la unidad responda a todos los datos entrantes, independientemente de su canal. Algunos equipos MIDI, especialmente los modelos más antiguos, tienden a establecer de forma predeterminada el modo Omni cuando se encienden por primera vez. Aunque esto es un poco tedioso, en realidad no es un problema siempre que recuerde restablecer el instrumento al canal MIDI deseado antes de continuar. Si el instrumento está configurado para recibir en canales MIDI separados, se dice que está en modo Omni Off.

También es posible determinar si un instrumento debe tocar de forma polifónica o monofónica, y aunque la operación polifónica es, con diferencia, el requisito más común, la operación mono tiene ciertas ventajas, sobre todo para los usuarios de sintetizadores de guitarra. En el modo Mono, se puede hacer que un único sintetizador polifónico se comporte como varios sintetizadores de una sola voz, estando cada voz en un canal MIDI diferente. Si tiene una guitarra MIDI, tiene sentido configurar el sistema de modo que cada cuerda de guitarra controle su propia voz de sintetizador en su propio canal MIDI. Esto no solo hace que la asignación de notas refleje la de la guitarra (donde cada cuerda solo se puede tocar monofónicamente), sino que también permite agregar cantidades independientes de inflexión de tono a cada cuerda.

Las cuatro combinaciones posibles de operación Omni On/Off y Poly/Mono forman los cuatro modos de operación MIDI y se definen de la siguiente manera:

• Modo 1: Omni activado/Poly

• Modo 2: Omni encendido/Mono

• Modo 3: Omni Apagado/Poly

• Modo 4: Omni apagado/Mono

La mayoría de las veces, los intérpretes que utilizan teclados utilizarán el Modo 3, que es el modo predeterminado para la mayoría de los instrumentos MIDI. En el Modo 3, el instrumento funciona polifónicamente y responde solo a las notas enviadas en el canal MIDI elegido (o canales, en el caso de un instrumento multitímbrico).

El modo 2 es el menos útil; de hecho, nunca he conocido a nadie que le haya encontrado utilidad. Abundan las historias de que se incorporó a la especificación MIDI como resultado de un malentendido, por lo que si su sintetizador no es compatible con el Modo 2, no sienta que se lo está perdiendo.

Jerga MIDI

• Interfaz digital de instrumentos musicales MIDI.

• Reloj MIDI Serie de marcadores de sincronización electrónicos relacionados con el tempo integrados en el flujo de datos MIDI.

• Nota sobre mensaje MIDI enviado cuando se toca una nota (tecla presionada).

• Note Off Mensaje MIDI enviado cuando se suelta la tecla.

• Módulo MIDI Dispositivo generador de sonido sin teclado integral.

• Módulo Multitímbrico Fuente de sonido MIDI capaz de producir varios sonidos diferentes al mismo tiempo, controlados en diferentes canales MIDI.

• Canales MIDI Los 16 canales a través de los cuales se puede enviar información MIDI.

• Modo MIDI La información MIDI puede ser interpretada por el instrumento MIDI receptor de varias maneras, siendo la más común polifónicamente en un solo canal MIDI (modo Poly-Omni Off). El modo Omni permite que un instrumento MIDI reproduzca todos los datos entrantes independientemente de la configuración del canal.

• Cambio de programa MIDI Tipo de mensaje MIDI utilizado para cambiar parches de sonido en un módulo remoto o el parche de efectos en una unidad de efectos MIDI.

• Controlador MIDI Mensaje MIDI enviado en respuesta al movimiento de ciertos controles físicos en el teclado maestro (u otro instrumento MIDI maestro).

• Dispositivo MIDI Thru Box que divide la señal de salida MIDI de un instrumento maestro o secuenciador para evitar la conexión en cadena.

• MIDI In Socket se utiliza para recibir información de un controlador maestro o del conector MIDI Thru de una unidad esclava.

• Conector de salida MIDI en un controlador maestro o secuenciador utilizado para enviar información MIDI a las unidades esclavas.

• Conector MIDI Thru en una unidad esclava que se utiliza para alimentar el conector MIDI In de la siguiente unidad en línea.

Mensajes en tiempo real

Antes de que MIDI llegara a escena en 1982/83, se intentó proporcionar sistemas de reloj relacionados con el tempo para permitir que dispositivos de diferentes fabricantes se sincronizaran entre sí, pero muy a menudo usaban diferentes números de relojes por compás, lo que requería algún tipo de caja convertidora. MIDI utiliza 96 pulsos de reloj por compás de 4 tiempos (o "nota completa", como les gusta llamarla a los estadounidenses), por lo que cualquier pieza de equipo MIDI que pueda enviar o leer información de tempo se sincronizará con cualquier otra. Si se acelera el tempo de la máquina maestra, su velocidad de reloj MIDI se acelera en consecuencia, por lo que el tempo esclavo se ve obligado a seguirlo.

Incluso cuando la máquina maestra no está reproduciendo, sigue enviando datos de reloj MIDI al tempo actual, lo que significa que cualquier dispositivo esclavo conectado sabe exactamente a qué tempo despegar cuando recibe un comando de inicio. El comando Detener hará que tanto la máquina maestra como la esclava dejen de funcionar, y un comando adicional, Continuar, permite que las máquinas continúen reproduciendo desde cualquier parte de la canción en la que se detuvieron. Start siempre hace que el maestro y el esclavo comiencen desde el principio de la canción.

Si se pregunta cómo saben las máquinas si se supone que son maestras o esclavas, es porque todas se pueden cambiar para operación de sincronización interna (maestra) o sincronización MIDI externa (esclava). Cualquier máquina cambiada a sincronización MIDI externa se puede utilizar como esclava. Al igual que con la información de notas MIDI, la conexión MIDI va desde la salida MIDI del maestro a la entrada MIDI del esclavo. 

Tutorial MIDI Parte 2

Tutorial MIDI Parte 3

Tutorial MIDI Parte 4

Paul White - www.soundonsound.com