Formato MIDI - la guida completa


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Guida al formato MIDI

Categoria: Musica | Formato MIDI | Midifiles | Tag: MIDI la guida completa


Gentile lettore,
in questo tutorial ti parlerò dei MIDI in maniera un po’ più tecnica rispetto al solito.

Questo tutorial vuole insegnarti ad apprezzare il MIDI nelle sue svariate forme, al fine di migliorare la tua conoscenza nell’ utilizzo e nella manipolazione dei MIDI files e degli strumenti che utilizzano il midi come linguaggio di comunicazione.

Forse non tutti sanno che esistono degli apparecchi chiamati EXPANDER per mezzo dei quali è possibile riprodurre i file MIDI con una qualità audio anche superiore rispetto a quella delle più avanzate schede audio installate sui computer, aventi costi molto più bassi rispetto a queste, e con possibilità di “editaggio” davvero particolari.

In questo tutorial si parla anche di questo.

Per chi ha a che fare con la musica, e con gli strumenti MIDI quali: Tastiere, Master Keyboard, Chitarre MIDI , ed altri apparati come i SEQUENCER, troverà in questo sito un aiuto per quanto riguarda i vari collegamenti, l’implementazione, il settaggio etc etc.


Questo tutorial nasce dalla volontà di alcuni amici, che mi hanno invitato ad offrire liberamente, e a chi ne possa avere bisogno, tutto quello che c’è da sapere su questo stupendo linguaggio che permette agli strumenti musicali di comunicare tra loro!!

Il tutorial è esplicitamente rivolto a tutti quelli che sono alle prime armi in fatto di MIDI, ma che non vogliono rinunciare a scoprire tutti i segreti (o quasi) di questo fantastico linguaggio.

Ho suddiviso il tutorial in undici lezioni da seguire con gradualità (i più esperti potranno magari trovare qualcosa di utile nelle lezioni più avanzate) a loro volta suddivise per argomenti, rendendo così possibile una consultazione mirata.

 

INTRODUZIONE

Nel campo degli strumenti musicali elettronici l’ultimo decennio è stato estremamente ricco di innovazioni. Le nuove tecniche di generazione del suono (sintesi FM, LA, campionamento, ecc.), hanno reso gli strumenti elettronici sempre più perfezionati, permettendo sia di sviluppare nuove e interessanti sonorità tipicamente “sintetiche”, sia di riprodurre con sempre maggiore fedeltà il suono di strumenti acustici (pianoforte, chitarra, etc).

L’evento di maggiore risonanza è stato però l’introduzione del MIDI, cioè della tecnica di collegamento tra strumenti musicali.Il MIDI è in breve divenuto un linguaggio universale e le magiche porte MIDI sono apparse in tutti gli strumenti musicali elettronici dell’ultima generazione: dalle semplici mini-tastiere da negozio di giocattoli fino ai più complessi apparati da sala d’incisione, ai sistemi di amplificazione, agli impianti luce, alle apparecchiature di registrazione audio-video e, naturalmente, al mondo dei computer.


La fortuna del MIDI, dovuta sia alla potenzialità dimostrata, sia all’economicità dei componenti utilizzati per realizzare le porte MIDI, è stata quella di “mettere d’accordo tutti”, cioè di realizzare un linguaggio di comunicazione veramente universale.

Questo manuale si pone l’obiettivo di esaminare il MIDI, cercando di affrontare i principali problemi che normalmente si possono incontrare quando si collegano tra loro due o più strumenti dotati di porte MIDI: esso si rivolge sia a tutti coloro che vogliano avvicinarsi al mondo del MIDI, sia a quanti hanno a disposizione un setup di strumenti (sintetizzatori, expander, sequencer…) e vogliono ottenere qualcosa in più dalla loro “orchestra”.

Il linguaggio e i termini utilizzati non sono mai eccessivamente tecnici; così pure il dettaglio tecnico non è mai eccessivamente spinto, cercando di inquadrare le varie problematiche sempre dal punto di vista dell’utilizzatore del sistema e non da quello del progettista.

Ho cercato così di fornire un inquadramento generale e una descrizione delle principali caratteristiche del MIDI, seguito da un introduzione all’utilizzo di sequencer e computer all’interno di un sistema MIDI.

E in ultimo ho cercato di trattare i problemi pratici del collegamento tra strumenti MIDI mediante numerosi esempi di configurazioni, partendo dalle più semplici fino ad arrivare alle più complesse.

Per finire viene presentata una panoramica sulle possibili evoluzioni del MIDI.

UN PO’ DI STORIA DEL MIDI

Come si è detto, il MIDI è stato introdotto per risolvere il problema del collegamento tra strumenti musicali: in pratica, il tutto era nato con lo scopo di poter collegare due o più tastiere e pilotare tutto il sistema da una sola, ottenendo il suono da entrambe.

Infatti, poiché le sonorità generate dai primi sintetizzatori elettronici, prodotte utilizzando tecniche di generazione elementari, risultavano piuttosto povere, si cercava il modo di sommare più suoni tra loro per ottenere un suono risultante più “pieno”, cioé dal contenuto armonico più complesso.

Il problema era già stato affrontato negli anni ’70 ma nessuno dei metodi utilizzati a quel tempo si era dimostrato sufficientemente versatile da poter costituire uno standard universale.

Il collegamento era originariamente possibile solo tra strumenti uguali o comunque tra apparati della stessa casa costruttrice, infatti era realizzato andando a prelevare, all’interno del circuito elettronico del primo strumento, dei particolari segnali analogici (CV e gate) che, portati all’interno di un secondo strumento, servivano a pilotare i vari generatori del suono.

Questo sistema di collegamento appariva abbastanza macchinoso e rudimentale, le sue limitazioni più evidenti erano il costo elevato, la mancanza di flessibilità, l’utilizzo di un gran numero di cavi (due per ogni nota di polifonia che si voleva trasmettere), l’impossibilità di trasmettere informazioni relative alla dinamica (cioé la velocità di abbassamento dei tasti) e, come già detto, il problema di poter collegare solo alcuni strumenti, della stessa casa e opportunamente predisposti (per la compatibilità dei circuiti di generazione del suono e dei livelli elettrici dei segnali trasmessi).

Per risolvere in maniera definitiva il problema del collegamento, bisognava attendere l’inizio degli anni ’80 e l’avvento delle tecnologie digitali.


Il prototipo dell’interfaccia MIDI viene presentato nel 1981, da Dave Smith e Chet Wood, due progettisti della Sequential Circuit.

La strada intrapresa è quella giusta: la risonanza a livello mondiale è immediata, tanto da coalizzare immediatamente (caso unico nella storia) le più importanti aziende del settore musicale. Le prime specifiche tecniche “ufficiali” del MlDl nascono infatti nel 1982, da un lavoro congiunto di Sequential, Yamaha, Roland, Korg e Kawai.

I frutti di tanto lavoro non si fanno attendere e, all’inizio del 1983, viene presentato dalla Sequential il primo sintetizzatore dotato di porte MlDl: il glorioso “Prophet 600”.

Si può dire che, da quella data, tutti gli altri sintetizzatori (o, in genere, tutti gli strumenti musicali elettronici) hanno incorporato le magiche porte MIDI: non averle significava essere degli “emarginati”…

Ma il MIDI non era una realtà statica e la sua evoluzione era solo agli inizi. La lista dei costruttori di strumenti musicali interessati al MlDl si è rapidamente allungata e sono stati formati due comitati: l’americano MMA (MIDl Manufacturer Association) e il giapponese JMSC (Japanese MlDl Standard Commitee) con lo scopo di garantire la compatibilità tra tutti gli strumenti MIDI e di aumentarne la potenzialità.

Nel 1985 la IMA (lnternational Midi Association) ha innalzato il MIDI al rango di standard, pubblicando le specifiche 1 .0.

Tali specifiche riguardano sia l’hardware, cioé le caratteristiche circuitali delle porte MlDl e i livelli elettrici dei segnali trasmessi, sia il software, cioé i tipi di messaggio, le codifiche ecc.

Dal 1985 ad oggi sono state apportate numerose modifiche alle prime specifiche MlDl, tendenti ad ampliare il tipo di messaggi trasmessi e riconosciuti.

Naturalmente, in tutte le successive modifiche, sono state conservate sia le caratteristiche hardware delle porte MIDI che, a livello di codifica, la compatibilità con le prime versioni.

La definizione di uno standard, cioé di una serie di caratteristiche che tutti gli strumenti dotati di porte MIDI devono soddisfare, è probabilmente la principale ragione del successo e della diffusione del MlDl, un successo che forse è andato ben oltre le aspettative: la portata del MIDI ha superato di gran lunga il problema del semplice collegamento tra due tastiere e le magiche porte MIDI hanno rivoluzionato completamente gli strumenti musicali nonché lo stesso modo di fare musica!!!!


CONTROLLER ED EXPANDER

Ora cercheremo di capire insieme qual’è la funzione di un controller e quale quella di un expander.

Prima dell’avvento del MIDI, gli strumenti elettronici a tastiera, permettevano di eseguire le note solo tramite una sorgente sonora interna.

Quando un musicista premeva un tasto sulla tastiera, la parte elettronica produceva un suono.

Pensiamo per un attimo di separare le due cose fisicamente, e di avere da una parte es. la tastiera(controller) che, inviando dei dati, assolve la funzione di master e dall’altra la sorgente sonora (expander)che a sua volta riceve dei dati e quindi assolve la funzione di slave.

I vantaggi in questo caso sono notevoli poiché la sezione di generazione del suono potrà essere contenuta in dimensioni molto ridotte e permetterà di evitare inutile ingombro come nel caso in cui si utilizzino più tastiere.

Altro vantaggio è costituito dal fatto che un expander costa senz’altro meno del suo equivalente dotato di tastiera. Infine è possibile cambiare solo ed esclusivamente la sorgente sonora(expander)senza per questo dover rinunciare alla sensibilità e alla dinamica della tastiera alla quale siamo molto affezionati, considerando il fatto che il “tocco”della nostra tastiera è un fattore importantissimo per qualunque musicista!


Tornando al concetto di controller, bisogna precisare che le tastiere non sono gli unici tipi di controller di cui possiamo disporre.

Negli ultimi tempi sono stati introdotti svariati tipi di controller, per permettere anche ai musicisti”non tastieristi”di pilotare un sistema MIDI costituito da uno o più expander.

I controller attualmente a disposizione variano dagli strumenti elettronici non a tastiera (strumenti a fiato elettronici, pad per batteria, ecc.)ai convertitori che si possono applicare su normali strumenti acustici, ad esempio su una chitarra acustica o sulle pelli di una batteria.

Inoltre esistono convertitori detti “pitch to MIDI”in grado di ottenere un segnale MIDI anche partendo dalla voce umana(o da un qualunque altro suono), permettendo così di suonare un particolare timbro di un sintetizzatore(ad esempio un sassofono)canticchiando in un microfono.

MIDI “IN” “OUT “ E “THRU”

È estremamente facile capire se uno strumento musicale è predisposto per il colloquio MIDI:basta guardare se sono presenti le porte MIDI, generalmente disposte sul pannello posteriore.

Le porte MIDI sono realizzate mediante prese DIN pentapolari e possono essere di tre tipi differenti:

Connettori

In corrispondenza di ogni porta è riportato il relativo nome (In, Out o Thru), per evitare connessioni errate.

Alle porte MIDI vanno collegati esclusivamente dei cavi MIDI, secondo gli schemi di collegamento riportati più avanti.

Vediamo ora brevemente le funzioni delle porte MIDI.

MIDI IN.

La porta MIDI IN serve a ricevere i messaggi inviati da altri strumenti MIDI.

MIDI OUT.

La porta MIDI OUT serve a trasmettere i messaggi MIDI, generati all’interno dello strumento, ad altri strumenti MIDI.

MIDI THRU.

La porta MIDI THRU serve a trasferire ad altri strumenti MIDI tutti i messaggi ricevuti dalla porta MIDI IN dello strumento.

Mediante questa porta, il cui nome è una contrazione del termine inglese”attraverso”(through), è possibile realizzare il collegamento in serie di più strumenti MIDI, in modo che ogni strumento possa ricevere i messaggi inviati dallo strumento Master.

Bisogna notare che i messaggi trasmessi dalla porta MIDI OUT sono completamente differenti da quelli trasmessi dalla porta MIDI THRU, infatti quest’ ultima agisce solo da ripetitore dei messaggi provenienti dall’esterno, ricevuti tramite la porta MIDI IN e non trasmette nessun messaggio generato dallo strumento.

La porta MIDI OUT serve invece a trasmettere solo i messaggi generati all’interno dello strumento.

Collegamenti

La figura chiarisce il collegamento MIDI in serie, detto anche collegamento MIDI in cascata o catena MIDI.

Lo strumento master (controller) puo’pilotare tutti gli slave della catena(expander). Ogni slave della catena riceve messaggi MIDI tramite la porta MIDI IN e ripete questi messaggi al modulo successivo mediante la porta MIDI THRU.

È importante sottolineare che negli strumenti meno sofisticati possono non essere presenti tutte le porte MIDI. Ad esempio, alcuni strumenti possono essere privi della porta MIDI OUT.

Questi stumenti potranno allora solo ricevere dall’esterno dei messaggi MIDI(ad esempio per suonare una sequenza di note inviate da una tastiera master o da un sequencer), ma non potranno inviare ad altri strumenti messaggi relativi alle note suonate sulla propria tastiera.

Se comunque è presente la porta MIDI THRU, sarà comunque possibile passare ad altri strumenti tutti i messaggi ricevuti dalla porta MIDI IN.

Si può inoltre presentare il caso di strumenti non dotati della porta MIDI THRU.

Questi strumenti non sono capaci di “passare” ad altri strumenti della catena MIDI i messaggi ricevuti in ingresso (tramite la porta MIDI IN), quindi dovranno essere collegati o come primo elemento della catena(se si tratta ad esempio di una Master Keyboard che deve solo trasmettere le note su di essa suonate), oppure come ultimi elementi della catena (se si tratta di un expander).

Ci sono poi strumenti più sofisticati dotati di più di una porta MIDI IN, MIDI OUT o MIDI THRU (ad esempio le Master Keyboard più avanzate, i sequencer, i computer, i dispositivi di MIDI patch bay, ecc.).

Caratteristiche di trasmissione.

Il linguaggio di trasmissione MIDI, con il quale i messaggi MIDI vengono inviati, è di tipo digitale, cioè numerico.

La codifica utilizzata è quella binaria, cioè i singoli caratteri di questo linguaggio, detti “bit”, possono assumere solo due valori:0 e 1.

La modalità di trasmissione dei bit lungo un cavo MIDI è di tipo seriale, cioè i bit vengono trasmessi uno alla volta, uno dietro l’altro, ma con una frequenza molto elevata, pari a 31.250 bit al secondo(vale a dire che il singolo bit viene trasmesso in un tempo estremamente ridotto, pari a 32 milionesimi di secondo).

È evidente che inviando un solo bit si può comunicare abbastanza poco, quindi occorre utilizzare delle parole formate da più di un bit.

Nel linguaggio MIDI tali parole hanno la lunghezza fissa di 8 bit e vengono chiamati “byte”.

In questo modo si otterrà quello che normalmente si definisce un layer, cioé un suono molto complesso ottenuto come sovrapposizione dei singoli suoni di tutti gli expander.

POLIFONIA E POLITIMBRICITÀ

Prima di introdurre i modi di trasmissione e ricezione MIDI è bene introdurre e definire con chiarezza due termini molto importanti: polifonia e politimbricità.

Le due caratteristiche di polifonia e politimbricità non fanno parte del MIDI (infatti uno strumento può essere polifonico e politimbrico anche senza essere predisposto al colloquio MIDI) ma, come vedremo, queste due caratteristiche contribuiscono a sfruttare nel modo migliore tutte le possibilità offerte dal MIDI..

Polifonia.

Per polifonia si intende il massimo numero di note che può essere suonato da uno strumento: se un sintetizzatore ha una polifonia di 8 voci, ciò significa che è possibile suonare sulla sua tastiera (o, come abbiamo visto, ricevere via MIDI da una tastiera Master) fino a 8 note contemporaneamente.

Se cercassimo di abbassare un nono tasto, le note suonate dallo strumento sarebbero comunque 8, cioé una delle 9 note premute sulla tastiera non verrebbe suonata.

La decisione di quale nota non suonare dipende dal metodo di gestione della polifonia adottato dalla casa costruttrice.

Un messaggio MIDI può essere composto da uno o più byte, secondo la sua complessità , come vedremo più avanti nelle prossime pagine.

Politimbricità.

La politimbricità di uno strumento è data dal massimo numero di timbri differenti che lo strumento può eseguire contemporaneamente: se un sintetizzatore ha una politimbricità pari a 2, questo vuol dire che è possibile suonare contemporaneamente sullo strumento 2 timbri differenti, realizzando uno split, cioé una divisione della tastiera con un basso nella parte sinistra e un organo nella parte destra, o un Layer, ad esempio sovrapponendo una sezione di archi ad un pianoforte su tutta l’estensione della tastiera.

In ogni caso, il massimo numero di note (o voci) che si potranno ottenere contemporaneamente sarà determinato dalla polifonia massima dello strumento.

A questo riguardo occorre sottolineare che, se si utilizzano tecniche di layer come nell’esempio precedente, la polifonia diminuisce drasticamente (nel layer dell’esempio precedente essa risulta dimezzata, cioé si potranno premere sulla tastiera al massimo 4 note, in quanto ogni voce è “doppia”: violini + pianoforte).

CANALI MIDI

Quando si cerca di spiegare cos’è un canale MIDI, si fa spesso riferimento ad un concetto di canale a noi molto più familiare, perché più diffuso: quello televisivo.

Non faremo eccezione a questa regola e utilizzeremo anche noi l’affinità tra i due tipi di trasmissione.

lmmaginiamo di voler ricevere una certa emittente televisiva con il nostro televisore: ciò che dovremo fare è scegliere il canale di quella emittente.

Volendo ricevere un’altra emittente, non dovremo far altro che “cambiare canale”.

L’antenna del nostro televisore riceve però, contemporaneamente, su tutti i canali disponibili, da tutte le emittenti che in quel momento stanno trasmettendo, e non solo quello da noi scelto.

Infatti, se in casa avessimo un secondo televisore collegato alla stessa antenna, su questo apparecchio potremmo ricevere, contemporaneamente, un canale differente da quello del primo televisore.

In definitiva possiamo dire che il nostro televisore “seleziona”, tra tutti i messaggi captati dall’antenna, solo quelli relativi al canale desiderato.

Torniamo ora al MIDI. La trasmissione MIDI da qualche tempo a questa parte è possibile anche tramite trasmettitori radio, comunque la forma più usata fino ad ora è quella via cavo, e il numero di canali sui quali si può trasmettere è un pò più ridotto rispetto a quelli televisivi (solo 16), ma i concetti sopra esposti non cambiano.

Tutti i messaggi viaggiano sullo stesso cavo, dal controller agli expander o, meglio, dal master agli slave.

Ogni slave però può selezionare il canale di ricezione, in questo modo riceverà tutti e soli i messaggi trasmessi su quel canale.

Supponiamo ora di trasmettere contemporaneamente su più canali MIDI, mediante un sequencer collegato ad una catena di expander.

Se ogni expander è impostato su un diverso canale MIDI, sarà possibile eseguire fino a 16 parti differenti, cioé il sequencer, master del sistema, suonerà un orchestra di 16 sezioni.

Supponiamo invece di pilotare il sistema di expander tramite una tastiera master impostata a trasmettere su un determinato canale MIDI, e di impostare tutti gli expander collegati sullo stesso canale.

LA TRASMISSIONE MIDI

Fino ad ora si è parlato di messaggi MIDI, senza precisare la natura di questi messaggi.

Non bisogna far confusione tra i messaggi MIDI e i segnali audio, cioé i suoni prodotti dai nostri strumenti.

Diciamo subito che nei cavi MIDI non passano segnali audio, ma solo informazioni che, correttamente interpretate, permettono allo strumento che le riceve di eseguire una certa serie di operazioni, ad esempio produrre un suono.

Nell’esempio che segue, vediamo come dalla tastiera (controller) all’expander, il colloquio sia di tipo digitale, vengono quindi inviati dei messaggi MIDI, mentre invece dall’uscita “audio”dell’expander, fuoriescono dei segnali analogici, traducibili in musica attraverso ad un semplice altoparlante (o cassa amplificata).

Trasmissione

Potremmo dire che nei cavi MIDI passa la “descrizione delle azioni compiute dal musicista nel corso di un’esecuzione”: i tasti premuti, la dinamica, i movimenti del pedale di volume, delle ruote (o del joystick) di un sintetizzatore, ecc.

Un tipico messaggio MIDI scambiato tra due strumenti potrebbe essere l’equivalente di: “suona il do della terza ottava della tastiera, con una forza del 70%”. I messaggi MIDI possono dunque essere “ordini”, “dati” o “controlli” che permettono di effettuare operazioni di varia natura sugli strumenti collegati: suonare, variare dei parametri, cambiare o impostare il programma di uno dei sintetizzatori del sistema o il preset impostato.

Oltre ai messaggi visti finora, esistono poi particolari messaggi che permettono di sincronizzare tra loro gli apparati collegati, ad esempio di far partire contemporaneamente due batterie elettroniche, impostando il corretto tempo di metronomo e così via.

In generale, si può dire che i messaggi MIDI si dividono in due famiglie, che esamineremo in dettaglio più avanti.

CHANNEL MESSAGES (messaggi di canale), i quali comprendono: – Voice – Mode.

SYSTEM MESSAGES (messaggi di sistema) i quali comprendono: – Real time – Common – System exclusive.

Particolari apparati chiamati Sequencer (realizzabili anche tramite opportuni programmi su computer) sono capaci di registrare i messaggi MIDI.

Immaginate di aver eseguito un brano musicale su una tastiera Master e di aver registrato tutte le informazioni relative alla vostra esecuzione, inviando dei messaggi MIDI a un sequencer.

Quello che il sequencer avrà registrato non è il suono da voi prodotto mentre suonavate la tastiera, ma le operazioni che avete fatto, nella sequenza in cui tali operazioni sono state eseguite.

Se a questo punto avviate il sequencer in modo da riprodurre i messaggi precedentemente registrati e li inviate ai vostri strumenti, potrete riascoltare il brano musicale da voi suonato in precedenza, esattamente come voi l’avete suonato.

Bene, qualcuno potrà dire che anche un normale registratore audio potrebbe fare lo stesso ma, attenzione!

È completamente fuori strada. Il sequencer non riproduce dei suoni, ma invia dei comandi per ottenere i suoni.

Questo significa che la musica viene suonata proprio in quel momento, cioé non è una riproduzione dell’originale ma… è l’originale, anche se la rieseguiste mille volte.

Inoltre è possibile accelerare l’esecuzione senza variarne l’intonazione, oppure far suonare il brano pre-memorizzato ad un altro strumento o a più si uno strumento e così via.

Da notare che solo il MIDI permette di stampare uno spartito musicale ricavandolo dai dati che abbiamo precedentemente” registrato” su sequencer.

Questo è possibile solo grazie al fatto che i dati contenuti nel file MIDI, corrispondono esattamente alle note sullo spartito(locazione)alla loro durata (length) e alla loro intensità (dinamica).


 

OMNI

Parlando dei canali MIDI, abbiamo detto che uno strumento MlDl può, come un televisore, selezionare un certo canale MIDI e rispondere solamente ai messaggi inviati su quel canale.

lmmaginiamo di dover suonare solo con una tastiera master ed un expander slave; perché il colloquio possa avvenire occorre che sia la tastiera sia l’expander siano impostati sullo stesso canale MlDl.

Esiste però un altro metodo per fare in modo che il modulo slave possa ricevere qualunque informazione dal master, senza preoccuparsi di selezionare il corretto canale: è sufficiente impostare nel modulo slave il parametro OMNI, ponendo OMNI=ON.

In questo modo l’expander risponderà ai messaggi MIDI senza discriminare il canale sul quale tali messaggi sono stati inviati.

Questa modalità può essere utilizzata solo per sistemi MIDI relativamente semplici, in quanto non permette di sfruttare a pieno la politimbricità di un modulo oppure di indirizzare in modo indipendente i canali di un sistema MIDI.

Quando ad esempio si lavora con un sequencer o anche con una tastiera master capaci di trasmettere su più canali, è bene impostare sui moduli slave il parametro OMNI=OFF.

MONO e POLY

Le condizioni MONO e POLY sono mutuamente esclusive, vale a dire che in uno strumento può essere attiva solo una del le due.

Le due condizioni permettono di decidere se i messaggi MIDI relativi a più note premute contemporaneamente (ad esempio gli accordi) devono essere inviate e ricevute in modo monofonico (MONO) o polifonico (POLY).

Se la tastiera master è impostato in MONO, anche se suoneremo un accordo sulla tastiera, verrà inviata via MlDl solo una nota e, viceversa, se un modulo slave è impostato in MONO, anche se riceve un accordo, esso suonerà solo una nota (normalmente la più alta).

Il POLY è esattamente il contrario e abilita la trasmissione e la ricezione di più note contemporaneamente.

Combinando i parametri OMNI, MONO e POLY si possono ottenere i 4 modi MIDI:

MODE1: OMNI ON, POLY

Trasmissione: Tutti i messaggi vengono inviati su un particolare canale prefissato (tramite un opportuno parametro all’interno della tastiera master), detto “Basic Channel” (canale base).

Ricezione: I messaggi ricevuti vengono riconosciuti indipendentemente dal canale, l’assegnazione delle voci è polifonica.

MODE 2: OMNI ON, MONO

Trasmissione: La tastiera master invia messaggi relativi a solo una nota (anche se vengono suonati degli accordi), il canale di trasmissione utilizzato è il Basic Channel.

Ricezione: Il modulo slave riconosce i messaggi inviati su qualunque canale ma suona solo una nota (come in un sintetizzatore monofonico).

MODE 3: OMNI 0FF, POLY

Trasmissione: La tastiera master invia messaggi relativi a tutte le note premute, il canale di trasmissione utilizzato è il Basic Channel.

Ricezione: Il modulo slave riconosce i messaggi inviati solo sul Basic Channel su di esso impostato, in modo polifonico. Questo è il modo più utilizzato in un sistema MlDl complesso, o comunque in un sistema in cui si riceva da un sequencer.

MODE 4: OMNI 0FF, MONO

Trasmissione: Se sulla tastiera master vengono premute N note, ogni nota viene inviata su un canale diverso: vengono cioè utilizzati N canali di trasmissione, a partire dal Basic Channel.

Ricezione: Il modulo slave riconosce le note inviate sui vari canali, a partire dal Basic Channel, e in modo monofonico per ogni canale.

Questa modalità di trasmissione e ricezione viene utilizzata normalmente con particolari controller come i controller per chitarra, in modo da permettere di gestire ogni corda della chitarra su un canale MlDl differente.

IMPLEMENTAZIONE MIDI

Essendo questa sezione un po’lunga da leggere, ho pensato di elencarvi gli argomenti affinchè possiate consultare solo cio’che più vi interessa, nell’ ordine con cui sono esposti gli argomenti e nel minor tempo possibile.

  • CHANNEL MESSAGES
  • Note on
  • Note off
  • Channel Pressure e Poly key Pressure
  • Program Change
  • Control Change
  • Tabella dei Control Change
  • Pitch Bender
  • Mode Messages
  • SYSTEM MESSAGES
  • Real Time Messages
  • Common Messages
  • System Exclusive
  • Codici di identificazione dei costruttori MIDI

CHANNEL MESSAGES

Fino ad ora abbiamo parlato di messaggi MIDI contenenti informazioni relative all’esecuzione musicale (ad esempio: “suona il do della terza ottava, con velocità=100”). Questi messaggi appartengono alla famiglia dei CHANNEL MESSAGES (messaggi di canale).

Come il loro nome sta ad indicare, i messaggi di canale possono essere riconosciuti solo dagli strumenti “sintonizzati” su quel canale. All’interno di un messaggio di canale è dunque specificato un numero (da 1 a 16) che indica il canale sul quale tale messaggio va ricevuto.

La funzione dei messaggi di canale è dunque quella di permetterci di trasmettere contemporaneamente sullo stesso cavo MIDI le informazioni relative all’esecuzione musicale (note, velocità, pitch bender, cambi di programma, ecc.), mantenendole distinte per ogni canale per far suonare i vari moduli del nostro sistema, ognuno predisposto sul canale adeguato.

I messaggi di canale si dividono in due famiglie:

  • Voice Messages (messaggi di voce).
  • Mode Messages (messaggi di modo).

VOICE MESSAGES

NOTE ON

Questo messaggio serve ad “accendere” una certa nota. Ogni volta che su una tastiera abilitata alla trasmissione MIDI viene premuto un tasto, la tastiera genera (e invia tramite la sua porta MIDI OUT) un messaggio NOTE ON che contiene le seguenti informazioni:

  • Numero di canale MIDI.
  • Numero di nota.
  • Velocità di attacco.

Nella codifica MIDI i numeri di nota trasmessi e riconosciuti vanno da O a 127, e sono equivalenti ad un’ipotetica tastiera di 128 tasti.

Le tastiere di cui normalmente gli strumenti musicali elettronici sono dotati hanno 61 tasti (5 ottave).

Usando le sigle inglesi delle note, in una normale tastiera a 61 tasti il Do più basso è denominato “C1” (equivalente al numero di nota 36 nella codifica MIDI), mentre il più alto è “C6” (equivalente al numero 96).ll Do centrale è “C3” (numero di nota 60).

Utilizzando la stessa terminologia, potremo dire che l’estensione dell’ipotetica tastiera formata dalle note MIDI va da “C-2” (pari a O nella codifica MIDI) a “G8” (127).

La Velocità di Attacco (anche detta Velocity) è il parametro con il quale viene descritta la velocità con cui è stato premuto un tasto. Anche in questo caso vengono utilizzati i numeri da O a 127.

Alcune tastiere non sono sensibili alla dinamica, cioé non riescono a capire la velocità con la quale i tasti sono stati premuti.

Anche queste tastiere devono trasmettere il parametro “velocità di attacco” che però è sempre fisso e pari a 64.


NOTA I range numerici da O a 127 sono abbastanza ricorrenti nella codifica MIDI.

La spiegazione è molto semplice: come si è già detto nei capitoli precedenti, il linguaggio MIDI è un linguaggio digitale binario. L’alfabeto binario è molto povero, infatti le sue lettere, dette bit, sono solo due: O e 1 .

Tutto ciò che si vuole esprimere via MIDI è basato su parole composte da una serie di bit, cioé da una serie di O e 1.

Fatte queste premesse, è immediato capire che, poiché nel MIDI si utilizzano parole della lunghezza fissa di 8 bit (dette byte), il numero più basso esprimibile in questo modo è “00000000” (ovviamente pari a 0), mentre il più alto è “1 1111111” (pari a 127).


NOTE OFF

Col messaggio NOTE ON non è comunicata la durata della nota, cioé il tempo per il quale il tasto da noi suonato è rimasto premuto.

Per “spegnere” una nota “accesa”, quando un tasto precedentemente premuto viene rilasciato, viene inviato un altro messaggio (NOTE 0FF) con le seguenti informazioni:

  • Numero di canale.
  • MlDl Numero di nota.
  • Velocità di rilascio.

Le prime due informazioni sono analoghe a quelle viste in precedenza per il messaggio di NOTE ON, la terza esprime invece la velocità con cui il tasto viene rilasciato (cioé con la quale le dita vengono sollevate dalla tastiera).

Questa informazione viene trasmessa solo da pochissime tastiere sensibili anche alla velocità di rilascio, mentre tutte le altre trasmettono un valore fisso pari a 64.

Esiste anche un altro metodo per “spegnere” una nota: invece di inviare un messaggio NOTE 0FF, molte tastiere inviano nuovamente un messaggio NOTE ON, questa volta però con velocità di attacco uguale a O.

Può capitare a volte che, in caso di malfunzionamenti MlDl, il messaggio NOTE OFF (o il NOTE ON con velocità nulla) non venga trasmesso o non venga ricevuto.

In questi casi, la nota interessata continuerà a suonare anche se il tasto corrispondente è stato rilasciato. Per “spegnere” una nota rimasta “accesa” si può intervenire in vari modi:

– dalla tastiera master, provando a inviare un messaggio MIDI di cambio programma o premendo un pulsante chiamato MlDl PANIC, se essa ne è dotata;

– direttamente dallo strumento che genera il suono, ad esempio cambiando il programma impostato o, nei casi estremi, spegnendolo e riaccendendolo.

Se si adotta quest’ultima soluzione, è bene ricordare che, dopo aver spento un qualunque strumento elettronico, è sempre consigliabile aspettare qualche secondo prima di riaccenderlo.

CHANNEL PRESSURE e POLY KEY PRESSURE.

Fino ad ora abbiamo parlato solo della velocità con cui un tasto viene abbassato.

Sulla tastiera di molti strumenti elettronici è però possibile, dopo aver abbassato un tasto, esercitare un’ulteriore pressione sullo stesso, completamente diversa e indipendente dalla velocità con cui il tasto è stato premuto.

Questa pressione si definisce AFTERTOUCH .Tale informazione, una volta ricevuta da uno strumento abilitato a riconoscerla, viene utilizzata per produrre delle variazioni o modulazioni sul suono (ad esempio, aggiungere un vibrato).

Non tutte le tastiere sono sensibili a questo tipo di controllo.

Comunemente, quando si parla semplicemente di AFTERTOUCH, si intende definire la pressione di canale o CHANNEL PRESSURE.

In pratica la tastiera genera un solo messaggio di pressione determinato dalla pressione più forte esercitata sui tasti premuti in quel momento.

Questo parametro influenza però allo stesso modo tutte le note che in quel momento sono “accese” sul canale MIDI, quindi anche le note corrispondenti a tasti abbassati sui quali non viene esercitata alcuna pressione o a quelli non più abbassati ma mantenuti in “sustain” con l’apposito pedale.

Le informazioni trasmesse dal messaggio di CHANNEL PRESSURE sono:

  • Numero di canale MIDI.
  • Pressione.
  • Anche la pressione può assumere valori da O a 127.

Alcune tastiere possono trasmettere un’informazione di pressione più sofisticata: la POLY KEY PRESSURE, detta anche pressione polifonica o Aftertouch polifonico.

In questo caso, l’informazione di pressione viene trasmessa per singolo tasto, quindi rispetto alla pressione di canale la Poly Key Pressure comporta l’aggiunta dell’indicazione del numero di nota interessata dalla pressione:

  • Numero di canale MIDI.
  • Numero di nota.
  • Pressione.

Bisogna sottolineare che, una volta stabilito se la nostra tastiera master è capace di trasmettere una pressione polifonica o una pressione di canale, bisogna assicurarsi che anche gli expander collegati siano abilitati al riconoscimento di questo tipo di messaggi.

Normalmente, gli expander dell’ultima generazione sono capaci di riconoscere entrambi i tipi di pressione: il riconoscimento deve però essere abilitato all’interno dello strumento, di solito mediante un menu denominato “MIDI”.

Inoltre, se un expander è abilitato a riconoscere solo una pressione di canale (o una pressione polifonica) la ricezione dell’altro tipo di messaggio non causerà alcun effetto.

PROGRAM CHANGE.

Tutti i moderni strumenti elettronici offrono la possibilità di ottenere svariati suoni definiti anche patch o preset. Ad esempio un sintetizzatore permette normalmente di utilizzare timbri di pianoforte, organo, chitarra, ecc.

Per cambiare il suono (preset) impostato si può normalmente azionare un opportuno comando di cambio programma sul pannello di controllo del sintetizzatore.

Questo comando può naturalmente essere trasmesso via MIDI mediante un messaggio di PROGRAM CHANGE, che contiene le seguenti informazioni:

  • Numero di Canale.
  • Numero di Programma.

Perché un comando di Program Change possa essere ricevuto, bisogna controllare che lo strumento ricevente sia abilitato alla sua ricezione: di solito, al l’interno del menu MIDI, ci deve essere un parametro PROGRAM CHANGE=ON.

A proposito del Numero di Programma bisogna notare che il MIDI codifica i numeri di Program Change da O a 127. All’interno degli strumenti musicali però esistono vari metodi per riconoscere questo tipo di informazione, essi dipendono dal tipo di organizzazione interna dei preset dello strumento.

Alcuni strumenti presentano i propri preset raggruppati in banchi. Questi banchi possono avere varie grandezze: le più utilizzate sono 64 e 128.

Ad esempio, in uno strumento dotato di 2 banchi formati ognuno da 64 preset, i program change da O a 63 serviranno a selezionare i suoni del primo banco, mentre quelli da 64 a 127, i suoni del secondo banco.

In uno strumento dotato di più di 128 preset le cose sono un pò differenti, infatti i numeri da O a 127 non sono sufficienti a selezionare tutti i suoni offerti dallo strumento.

Per risolvere questo problema esistono vari metodi:

– l’utilizzo delle Program Change Table, cioé di tabelle di cambi programma, definiteall’interno dello strumento ricevente(ad esempio per associare al “program change 95” il preset numero 230); per poter selezionare un qualunque preset dello strumento, occorrerà allora attivare in precedenza un’adeguata tabella;

– un secondo metodo, ultimamente più diffuso, è quello di utilizzare, oltre al messaggio di cambio programma, un secondo messaggio per impostare un cambio di banco.


NOTA Questo messaggio, chiamato BANK SELECT, è stato codificato nel linguaggio MIDI, all’interno delle specifiche del GENERAL MIDI . Se si possiedono strumenti dotati di più di 128 preset e si desidera capire la modalità di selezione via MIDI dei vari banchi, è consigliabile consultare i relativi manuali.


CONTROL CHANGE.

CONTROL CHANGE (letteralmente “modifica di un controllo”): non si tratta di un singolo messaggio, ma di un’intera famiglia di messaggi strutturati come segue:

  • Numero di Canale MIDI.
  • Numero di Control Change.
  • Valore.

Il numero di Control Change può assumere un valore compreso tra O e 120, mentre il Valore è un numero compreso tra O e 127.

Con i messaggi di control change è possibile descrivere qualsiasi operazione compiuta sulla tastiera master tramite un qualsiasi controller: abbassare il pedale di sustain, muovere un cursore, una rotella, ecc. I vari controller presenti su un sintetizzatore o su una master keyboard sono dunque numerati con dei numeri compresi tra O e 120 come si può vedere dalla tabella dei Control Change.

Il Valore serve invece ad indicare la posizione assunta dal controller.

Ci sono alcuni controller che comportano l’invio di informazioni molto semplici, ad esempio i controller tipo INTERRUTTORE ON/OFF (come il pedale di sustain).

In questo caso, trasmettendo un Valore compreso tra 64 e 127 si indica la posizione ON (ad esempio: pedale premuto), mentre con Valore tra O e 63 si indica la posizione 0FF (ad esempio, il rilascio del pedale). Altri controller, detti continui, necessitano invece di un maggiore dettaglio.

Infatti, ad ogni posizione di un controller continuo (ad esempio il pedale di volume o la ruota di MODULATION) corrisponde un numero compreso tra O e 127.

Inoltre, esistono alcuni controller continui per i quali occorre una precisione ancora maggiore di quella esprimibile con un range di valori da O a 127.

In questi casi il MIDI permette di differenziare la trasmissione inviando due messaggi, uno relativo alla “macro-posizione” (O..127) ed uno per la “micro-posizione” (0..127).

Come si può osservare nella TABELLA DEI CONTROL CHANGE non tutti i numeri di controller sono definiti. In questo modo il MIDI permette di lasciare spazio a nuovi tipi di controller che verranno definiti in seguito, oppure di personalizzare la tabella: ogni casa costruttrice può utilizzare le posizioni general purpose per controllare delle particolari funzioni di un nuovo strumento.


TABELLA DEI CONTROL CHANGE

0 Undefined 66 Sostenuto
1 Modulation 67 Soft Pedal
2 Breath Controller 68 Undefined
3 Undefined 69 Hold 2
4 Foot Controller 71-79 Undefined
5 Portamento Time 80-83 General Purpose Controllers
6 Data Entry MSB 84-90 Undefined
7 Main Volume 91 External Effect Depth
8 Balance 92 Tremolo Depth
9 Undefined 93 Chorus Depth
10 Panpot 94 Celeste Depth
11 Expression Controller 95 Phaser Depth
12-15 Undefined 96 Data Increment
16-19 General Purpose 97 Data Decrement
20-31 Undefined 98 NRPN-LSB
32 Bank Select 99 NRPN-MSB
33-63 LSB for Values 0-31 100 RPN-LSB
64 Damper Pedal 101 RPN-MSB
65 Portamento 102-121 Undefined

Il messaggio di PITCH BENDER serve a fornire la posizione dell’omonima rotella o joystick. Questo controllo viene utilizzato per fornire una variazione momentanea dell’intonazione delle note in quel momento “accese” sul canale.

La variazione è momentanea perché dura fino a quando la rotella di Pitch Bender non ritorna alla sua posizione di riposo.

Anche il controllo di Pitch Bender necessita di una descrizione molto fine, infatti l’orecchio umano è molto sensibile alle variazioni di intonazione di un suono.

Non essendo sufficiente un range di valori da O a 127 per descrivere finemente tale variazione, anche per il Pitch Bender vengono utilizzati 2 parametri di descrizione dello spostamento della rotella.

Il contenuto del messaggio di Pitch Bender è dunque il seguente:

  • Numero di Canale.
  • Entità di spostamento 1.
  • Entità di spostamento 2.
  • Entrambi i parametri Entità di Spostamento possono assumere valori da O a 127.

 

MODE MESSAGES.

I messaggi di modo vengono a tutti gli effetti trasmessi come dei messaggi di Control Change, ma vengono da questi separati per la differenza concettuale tra i primi e i secondi.

Infatti, mentre i messaggi di Control Change interessano un singolo parametro, come del resto tutti gli altri Voice Messages (note, program change, ecc.), i messaggi di modo servono ad impostare una condizione operativa del canale o dell’intero strumento.

Come abbiamo già detto, i messaggi di modo vengono trasmessi allo stesso modo dei Control Change: infatti per essi si utilizzano i Control Change con numerazione da 121 a 127.

I messaggi di modo sono quindi solo 7 e precisamente:

RESET ALL CONTROLLER (n.121)

Serve ad effettuare un reset di tutti i controllers di un certo canale MIDI. È utile per “azzerare” determinati controllers (ad esempio una rotella di modulation) per i quali, per via di un malfunzionamento MIDI o per altre cause, non sia stata inviato un messaggio che li riportasse alla posizione di riposo.

LOCAL CONTROL (n.122)

Imposta la condizione L0CAL OFF/L0CAL ON su un determinato strumento. Tale condizione serve a determinare se la sezione di generazione sonora di un certo strumento può essere pilotata direttamente dalla tastiera dello strumento stesso (L0CAL ON) oppure solamente via MIDI (L0CAL 0FF).

In modalità LOCAL 0FF normalmente la tastiera dello strumento continua a funzionare come master keyboard, cioè genera i messaggi MIDI che vengono poi inviati all’esterno tramite la porta MIDI OUT.

ALL NOTES OFF (n.123)

Tramite questo messaggio è possibile “spegnere” tutte le note rimaste “accese” su un certo canale (in caso di malfunzionamenti o di errori MIDI).

OMNI MODE OFF/OMNI MODE/ON (n. 124/125)

Questi due messaggi servono ad impostare i rispettivi modi MIDI OMNI OFF e OMNI ON.

MONO MODE ON/POLY MODE ON (n.126/127)

Questi due messaggi servono ad impostare i rispettivi modi MIDI MON0 0N e POLY 0N.

SYSTEM MESSAGES.

I SYSTEM MESSAGES o messaggi di sistema, a differenza dei messaggi di canale, possono essere ricevuti da tutti i moduli che compongono il nostro sistema MIDI, indipendentemente dal canale sul quale i vari moduli siano “sintonizzati”.

All’interno di questi messaggi infatti non è specificato un numero di canale di trasmissione. La loro funzione è quella di trasmettere informazioni che devono essere ricevute da tutti gli strumenti di una catena MIDI.

I System Messages si dividono in tre famiglie: Real
Time Messages (messaggi in tempo reale), Common Messages (messaggi comuni) e System Exclusive.


NOTA In effetti potrebbe essere considerata anche una quarta famiglia di messaggi, detta SAMPLE DUMP STANDARD derivata da quella dei System Exclusive. Essi sono dei messaggi utilizzati per effettuare uno scambio di dati digitali (campioni) tra campionatori anche di diverse marche.


REAL TIME MESSAGES

CLOCK

È un segnale di sincronismo: in pratica è il segnale che permette di sincronizzare tra loro tutti i dispositivi quali sequencer, batterie elettroniche, ecc. Questo segnale viene inviato da uno solo dei dispositivi (Master), che genera il clock e perciò al suo interno il parametro MIDI CLOCK dovrà essere impostato su INTERNAL (MIDI CLOCK=INT).Per sincronizzare tutti gli altri dispositivi (Slave) col MASTER, bisognerà impostare per tutti il parametro MIDI CLOCK = MIDI.

START

È il segnale che serve a far partire tutti i dispositivi sincronizzati. Ogni volta che il segnale di Start viene ricevuto, tutti i dispositivi cominciano l’esecuzione (o la registrazione) della song (o della sequenza) impostata, partendo dalla prima battuta.

STOP

Questo messaggio serve a fermare tutti i dispositivi sincronizzati.

CONTINUE

Come il messaggio di Start, anche questo messaggio serve a far partire tutti i dispositivi sincronizzati però, a differenza del primo, il messaggio di CONTINUE serve a far riprendere l’esecuzione della Song (o della sequenza) dal punto preciso in cui essa era stata interrotta mediante un messaggio di Stop.

SYSTEM RESET

Mediante questo messaggio è possibile ordinare a tutti gli strumenti collegati di effettuare un reset, ripristinando così le condizioni che dovrebbero essere impostate in ogni strumento all’atto della sua accensione.

COMMON MESSAGES

SONG SELECT

Con questo messaggio è possibile selezionare una particolare song tra quelle contenute nella memoria di un sequencer o di una batteria elettronica. La song selezionata tramite il SONG SELECT sarà dunque quella che partirà in conseguenza di un successivo messaggio di Start.

SONG POSITION POINTER

È un indice del punto attualmente raggiunto nel l’esecuzione di una song. Viene utilizzato per facilitare le operazioni di sincronismo.

EOX

END OF EXCLUSIVE: è un messaggio di sistema comune che viene utilizzato per chiudere l’invio di una serie di dati System Exclusive.

SYSTEM EXCLUSIVE

Questa famiglia di messaggi serve ad effettuare le più sofisticate operazioni di programmazione o di controllo su un certo strumento.

Tramite i messaggi System Exclusive (detti anche SysEx) è possibile effettuare il dump di uno strumento, cioé inviare all’esterno, tramite il MIDI OUT, l’intero contenuto della memoria dello strumento, tutti i parametri interni, il setup, i programmi caricati, ecc. Il dump così effettuato può essere salvato su un cosiddetto “registratore di dati SysEx” (normalmente un sequencer o un computer), per poter essere rimandato allo strumento quando lo si desideri, ripristinando così lo stato dello stesso al momento del salvataggio dei dati.

Iinoltre è possibile, utilizzando determinati programmi su computer detti EDITOR, controllare i singoli parametri che caratterizzano il suono di un determinato strumento: ad esempio variare l’apertura di un filtro, cambiare i parametri di un inviluppo, ecc.

È evidente che i messaggi System Exclusive, estremamente legati all’architettura interna di un determinato strumento, sono personalizzati, cioé possono essere compresi solo dallo strumento che li ha generati: gli altri strumenti si limiteranno ad ignorarli.

All’interno di un qualsiasi messagggio SysEx deve dunque essere contenuto un codice di intestazione in cui è dichiarato il nome del destinatario del messaggio.


NOTA Il codice di intestazione viene trasmesso mediante l’invio di un byte chiamato ID. In realtà, non viene trasmesso un codice per ogni strumento esistente, in quanto il numero di ID differenti dovrebbe essere estremamente elevato.

Il protocollo MIDI si limita ad identificare il costruttore dello strumento, mediante una tabella che associa ad ogni costruttore un suo numero ID.

La prima cosa che uno strumento fa, non appena ricevuto un messaggio SysEx, è cercare di riconoscere il codice ID contenuto nel messaggio; se tale codice è quello relativo al proprio costruttore, lo strumento continua ad analizzare il messaggio, altrimenti lo trascura.

All’interno del messaggio vero e proprio, ogni costruttore è abbastanza libero di utilizzare una propria codifica, sia per individuare, tra i propri, lo strumento interessato dal messaggio, sia per codificare i vari parametri dello strumento.


CODICI DI IDENTIFICAZIONE DEI COSTRUTTORI MIDI

00 00 26 Art 1A 52 34
01 Sequential 01 27 Baldwin 1B 53 35
02 Idp 02 28 Eventide 1C 54 36
03 Oct-plateau 03 29 1D 55 37
04 Moog 04 30 1E 56 38
05 Passport 05 31 Clarity 1F 57 39
06 Lexicon 06 32 Bontempi 20 58 3A
07 Kurzweil 07 33 Siel 21 59 3B
08 Fender 08 34 Synthaxe 22 60 3C
09 Gulbransen 09 35 23 61 3D
10 Akg 0A 36 Hohner 24 62 3E
11 Voyce Music 0B 37 Twister 25 63 3F
12 Waveframe 0C 38 Solton 26 64 Kawai 40
13 Ada 0D 39 Jellinghaus 27 65 Roland 41
14 Garfield 0E 40 Southworth 28 66 Korg 42
15 Ensoniq 0F 41 Ppg 29 67 Yamaha 43
16 Oberheim 10 42 Jen 2A 68 Casio 44
17 Apple 11 43 Ssl 2B 69 45
18 Grey Matter 12 44 Strueven 2C 70 Kamiya 46
19 Digidesign 13 45 Neve 2D 71 Akai 47
20 Palm Tree 14 46 2E 72 Japan Victor 48
21 J.L.Cooper 15 47 Elka 2F 73 Mesosha 49
22 Lowrey 16 48 Dynacord 30 74 4A
23 Adams-Smith 17 49 31 75 4B
24 Emu systems 18 50 32 76 4C
25 Harmony 19 51 33 77 4D

MIDI, SEQUENCER E COMPUTER

A questo punto parliamo un po’dei sequencer, quegli splendidi apparati che permettono a tutti di improvvisarsi direttori d’orchestra, fonici, musicisti, arrangiatori e molto altro.

I sequencer si dividono in due categorie:

  • Sequencer dedicati.
  • Sequencer computer.

La differenza sostanziale tra i due tipi di sequencer sta nel fatto che i primi sono fisicamente indipendenti (quindi trasportabili con facilità), accessibili a costi non eccessivi ma dotati di display molto piccoli, che compromettono la visualizzazione delle operazioni che si stanno effettuando ed inoltre possiedono degli hard disk piuttosto ridotti che permettono la memorizzazione di poche centinaia di byte, dati che peraltro possono essere salvati su dischetti da 3 pollici e mezzo.


NOTA: Raramente un file MIDI contiene più di 100 kbyte


I sequencer computer hanno dalla loro parte molti punti a favore tant’è che vengono da parecchi anni utilizzati negli studi di registrazione e nei concerti dal vivo, ad esempio per pilotare una serie di expander, per controllare le luci e addirittura per automatizzare i mixaggi.

Questi ultimi possiedono grande memoria e grande velocità nell’elaborare i dati, permettono di stampare spartiti, possono gestire comodamente un infinità di tracce.

Il peggior inconveniente è che il computer non si puo’trasportare a destra e a sinistra e quindi permette una modalità di lavoro assolutamente differente da quella dei sequencer dedicati, che in questo senso possono essere usati come un karaoke portatile.

Diciamo subito che il computer necessita di un’ interfaccia MIDI per poter colloquiare con i vari apparecchi esterni. Al giorno d’oggi quasi tutte le schede audio possiedono al loro interno un’interfaccia MIDI / USB e di conseguenza anche una o più porte MIDI.

L’unica cosa che ci manca a questo punto è un cavo MIDI (appositamente creato per i computer) che ci permette di collegare quest’ ultimo agli apparecchi esterni.


NOTA: I sequencer hanno un funzionamento molto simile ad un registratore multitraccia; questo ci permette di registrare ogni strumento su una determinata traccia intervenendo ogni volta solo sulla traccia desiderata, senza modificare le altre.

Il concetto di track (o traccia) non deve però essere confuso con quello di canale MIDI. I canali MIDI possono essere o 16 o 32 (solitamente 16) e i sequencer trasmettono e ricevono su questi canali.

Il discorso è che io posso registrare la traccia 1 ed inviarla al canale 1 dell’apparecchio che mi produce i suoni, ma posso anche registrare la traccia 2-3 o 4, ed inviare questi dati sul canale 1.

Cosicché se ad esempio io sul canale 1 ho impostato un timbro (o suono) di pianoforte, tutte le tracce che io ho registrato e che invio al canale 1 produrranno un suono di pianoforte.

Ovviamente non è tutto così semplice: alle volte capita ad esempio di caricare in un sequencer un file MIDI, e di trovare un’intera canzone registrata in una sola ed unica traccia!

Com’è possibile?!……La risposta è semplice, quella singola traccia contiene 16 tracce, ma a loro volta le note (o eventi MIDI) che la compongono, portano con sé un messaggio di canale, e quindi sanno già dove dirigersi.

Panoramica sui formati MIDI:

SMF 0 : Nel formato 0 Midi tutte le tracce singole dell’arrangiamento vengono combinate in una sola traccia (Mixdown). Se il brano viene caricato in un programma sequenziatore o di notazione, non si potrà riconoscere quale traccia è assegnata allo strumento rispettivo.

 SMF 1: Contrariamente al formato 0, qui vengono rappresentate singolarmente tutte le tracce degli strumenti, nella notazione è possibile una elaborazione e assegnazione della rispettiva voce / melodia.

SMF 2 : Il formato 2 Midi è piuttosto raro in SMF (Standard Midi File), principalmente rappresenta una estensione del formato 1. Qui vengono ripartiti diversi pattern su tracce separate.

Per che non lo sapesse diciamo inoltre che il lettori multimediali, come quello di Windows o di Google, contengono al suo interno un sequencer (finalizzato solo alla sola riproduzione e non all’editing), per mezzo del quale possiamo ascoltare i suoni (o per meglio dire, i dati che vengono poi tramutati in suoni dalla scheda audio) contenuti nel nostro file MIDI.

IL MIDI “LOOP”

Quando la complessità di una configurazione MIDI aumenta, specie se vengono utilizzati dispositivi aggiuntivi come PATCH BAY, MIDI MERGE etc., può essere facile “perdere il filo”, o meglio “perdere il cavo” (MIDI naturalmente). In alcuni casi si può verificare che, in seguito ad errate connessioni, o anche per l’inserimento di una funzione di Merge (ad esempio un soft thru all’interno di un sequencer), ci si trovi in condizioni di MIDI Loop.

Cos’è esattamente un MIDI Loop? Un MIDI Loop è un collegamento ad anello nel quale i messaggi, usciti dal MIDI OUT di un dispositivo, ritornano al MIDI IN dello stesso dispositivo.

Ad esempio, consideriamo un sequencer all’interno di una rete MIDI complessa e immaginiamo che, per errore di programmazione o di configurazione del PATCH BAY, venga abilitata, tra le varie configurazioni possibili, quella che riporta sul MIDI IN del sequencer un messaggio uscito dal suo MIDI OUT.

Se all’interno del sequencer è attivo il “Soft Thru”, il messaggio uscirà nuovamente dal MIDI OUT del sequencer e così via all’infinito.

Le conseguenze del MIDI Loop sugli expander “in ascolto via MIDI” sono imprevedibili: alcuni strumenti iniziano a suonare una nota all’infinito, altri smettono di reagire ai controlli MIDI e rimangono in questo stato anche dopo l’eliminazione del loop (in questi casi, per ripristinarne lo stato operativo, bisognerà spegnerli e poi riaccenderli), altri ancora dimezzano la loro polifonia, portano a zero il volume MIDI, non reagiscono al pitch bend e così via. In alcuni casi può essere abbastanza semplice individuare un MIDI Loop, ad esempio in un sistema MIDI composto da pochi elementi (normalmente il MIDI loop si verifica per l’errata connessione di un cavo).

Se il sistema è più complesso e i segnali attraversano più moduli, viaggiando tramite le porte MIDI THRU, entrando in PATCH BAY, MIDI MERGE, ecc., il Loop può essere un po’ più difficile da individuare. In alcuni casi, infatti, il Loop può essere”potenziale”, cioè innescato non dalla connessione di un cavo o dalla variazione di configurazione tramite un PATCH BAY, ma dall’attivazione di un Soft Thru in un sequencer o dall’attivazione di una funzione di MERGE.

Il consiglio che posso dare è il seguente; se i vostri strumenti dovessero iniziare a comportarsi in modo strano e temete di trovarvi in una situazione di Loop, provate a disabilitare il Soft Thru del sequencer, impostate un’altra configurazione tramite il Patch Bay o, nella peggiore delle ipotesi, spegnete gli strumenti e staccate qualche cavo MIDI. Quindi cercate di capire dove il Loop si è verificato “seguendo” i percorsi dei cavi.

L’ EVOLUZIONE DEL MIDI

Una delle maggiori fortune del MIDI e stata la lungimiranza del progetto originario, che ha permesso una flessibilità senza pari, Infatti, anche se a livello hardware, cioè sia di caratteristiche costruttive delle porte MIDI che di caratteristiche elettriche dei segnali, tutto è rimasto immutato rispetto alle prime implementazioni (salvo un miglioramento dovuto al progresso tecnologico della componentistica elettronica), a livello software ci sono stati enormi miglioramenti, consistenti per lo più nell’aggiunta di nuovi messaggi e di nuove funzioni.


NOTATra le evoluzioni del MIDI è da citare quella del General MIDI. Tra le altre cose, il General MIDI prevede la standardizzazione dei preset di uno strumento, in modo che ad un determinato program change corrisponda, per ogni strumento, un determinato timbro (ad esempio al numero 004 corrisponda sempre l’Electric Piano 1) , oppure la standardizzazione degli strumenti percussivi presenti in un set di batteria.

Questa proposta, attualmente implementata su quasi tutti i dispositivi, appare più adatta a strumenti di tipo amatoriale che professionale, in quanto non permette di differenziare i suoni offerti dai vari strumenti: in breve tutti gli strumenti offrirebbero “varie versioni” degli stessi suoni (quindi un professionista si troverebbe a possedere vari “doppioni” degli stessi suoni, invece che timbri personalizzati per ogni strumento).


In tutte le nuove aggiunte è sempre stata garantita la compatibilità verso il basso. In pratica, anche quando sono stati aggiunti nuovi messaggi, si è sempre garantito il fatto che una macchina dotata di una implementazione M1DI un po’ meno ricca, perché ad esempio costruita un paio di anni prima, non venisse messa in crisi da messaggi sconosciuti, ma si limitasse ad ignorarli.

Come si è detto, il MIDI è andato ben oltre le aspettative dei progettisti originari, e le applicazioni sono diventate tali e tante da non poter essere citate tutte in questo manuale.

Alcune di queste applicazioni, come la trasmissione di dati relativi al contenuto della memoria di un campionatore (MIDI SAMPLE DUMP) però, rischiano di mettere in crisi il nostro povero MIDI che, anche se è capace di trasmissioni di dati abbastanza veloci (31 .250 bit al secondo), non è certo capace di trasmettere in tempo reale moli di dati nell’ordine dei MegaByte (milioni di parole da 8 bit).

Alcuni dei problemi imputati al MIDI sono facilmente risolvibili senza necessità di variare lo standard di trasmissione (cioé senza dover incrementare la velocità di trasmissione o variare le caratteristiche costruttive delle porte e dei cavi).

Ad esempio per superare il limite dei 16 canali le apparecchiature più complesse sono dotate di più porte MIDI OUT (computer, sequencer o master keyboard avanzate) da ognuna delle quali è possibile pilotare 16 canali MIDI in modo indipendente.

Ma altri problemi, quali quello della trasmissione del MIDI SAMPLE DUMP, non sono invece di così facile soluzione.

Inoltre la diffusione del MIDI è stata così grande che nessuno si sogna di dire “OK! buttate via tutte le vostre macchine, si passa ad un nuovo standard”.

Piuttosto si potrebbe assistere nel prossimo futuro alla comparsa di dispositivi sempre più avanzati di collegamento che affiancheranno le mitiche porte MIDI sugli strumenti più “esigenti”.

Ad esempio, per il dialogo tra campionatori e computer, relativamente al trasferimento di grosse moli dei dati di memoria, vengono talvolta sfruttate interfacce più performanti e moderne.

Oppure come già accade, essere sfruttate tecnologie simili a quelle delle LAN (reti locali di computer), o ancora reti di collegamento in fibra ottica ecc.

In ogni caso, state tranquilli, il MIDI gode di ottima salute e, prima che scompaia, forse sarà più facile che vi siate già stancati dei vostri attuali strumenti….

(Un ringraziamento speciale a Fabio “Noise” per averci inviato questa guida)

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