
La Interfaz Digital para Instrumentos Musicales ( / ˈ m ɪ d i / ; MIDI ) es un estándar técnico estadounidense-japonés que describe un protocolo de comunicación , una interfaz digital y conectores eléctricos que conectan una amplia variedad de instrumentos musicales electrónicos , computadoras y dispositivos de audio relacionados para reproducir, editar y grabar música. [ 1 ] Un solo cable MIDI puede transportar hasta dieciséis canales de datos MIDI, cada uno de los cuales puede enrutarse a un dispositivo separado. Cada interacción con una tecla, botón, perilla o deslizador se convierte en un evento MIDI, que especifica instrucciones musicales, como el tono , el tiempo y la velocidad de una nota. Una aplicación común de MIDI es tocar un teclado MIDI u otro controlador y usarlo para activar un módulo de sonido digital (que contiene sonidos musicales sintetizados) para generar sonidos, que el público escucha producidos por un amplificador de teclado . Los datos MIDI se pueden transferir a través de un cable MIDI o USB , o grabarse en un secuenciador o estación de trabajo de audio digital para su edición o reproducción. [ 2 ]
MIDI también define un formato de archivo que almacena e intercambia datos. Las ventajas de MIDI incluyen un tamaño de archivo pequeño , facilidad de modificación y manipulación y una amplia selección de instrumentos electrónicos y sonidos sintetizados o muestreados digitalmente . [ 3 ] : 4 Una grabación MIDI de una interpretación en un teclado podría sonar como un piano u otro instrumento de teclado; sin embargo, dado que MIDI registra los mensajes y la información sobre sus notas y no los sonidos específicos, esta grabación podría cambiarse a muchos otros sonidos, que van desde guitarra o flauta sintetizadas o muestreadas hasta orquesta completa.
Antes del desarrollo de MIDI, los instrumentos musicales electrónicos de diferentes fabricantes tenían capacidades limitadas para comunicarse entre sí, principalmente mediante conexiones CV/gate . Con MIDI, cualquier teclado compatible con MIDI (u otro dispositivo controlador) puede conectarse a cualquier otro secuenciador, módulo de sonido, caja de ritmos , sintetizador o computadora compatible con MIDI, incluso si son de diferentes fabricantes.
La tecnología MIDI fue estandarizada en 1983 por un panel de representantes de la industria musical y es mantenida por la Asociación de Fabricantes MIDI (MMA). Todos los estándares MIDI oficiales son desarrollados y publicados conjuntamente por la MMA en Los Ángeles y el Comité MIDI de la Asociación de la Industria de la Electrónica Musical (AMEI) en Tokio. En 2016, la MMA estableció la Asociación MIDI (TMA) para apoyar a una comunidad global de personas que trabajan, tocan o crean con MIDI. [ 4 ]
Historia
A principios de la década de 1980, no existía un método estandarizado para sincronizar instrumentos musicales electrónicos fabricados por diferentes compañías. [ 5 ] Los fabricantes tenían sus propios estándares propietarios para sincronizar instrumentos, como CV/gate , DIN sync y Digital Control Bus (DCB). [ 6 ] Ikutaro Kakehashi , presidente de Roland , consideraba que la falta de estandarización estaba limitando el crecimiento de la industria de la música electrónica. [ 6 ] En junio de 1981, propuso desarrollar un estándar al fundador de Oberheim Electronics, Tom Oberheim , [ 5 ] quien había desarrollado su propia interfaz propietaria, el Oberheim Parallel Bus. [ 7 ]
Kakehashi consideró que el sistema de Oberheim era demasiado engorroso y habló con Dave Smith , presidente de Sequential Circuits , sobre la creación de una alternativa más sencilla y económica. [ 7 ] Mientras Smith discutía el concepto con empresas estadounidenses, Kakehashi lo hacía con las empresas japonesas Yamaha , Korg y Kawai . [ 5 ] Representantes de todas las empresas se reunieron para discutir la idea en octubre. [ 5 ] Inicialmente, solo Sequential Circuits y las empresas japonesas estaban interesadas. [ 8 ]

Utilizando el DCB de Roland como base, [ 6 ] Smith y el ingeniero de Sequential Circuits, Chet Wood, idearon una interfaz universal para permitir la comunicación entre equipos de diferentes fabricantes. Smith y Wood propusieron este estándar en un documento, Interfaz Universal de Sintetizador, [ 9 ] en la feria de la Audio Engineering Society en octubre de 1981. [ 10 ] [ 11 ] : 4 El estándar fue discutido y modificado por representantes de Roland, Yamaha, Korg, Kawai y Sequential Circuits. [ 5 ] [ 12 ] : 20 Kakehashi favoreció el nombre Interfaz Musical Universal (UMI), pronunciado you-me , [ 7 ] pero Smith sintió que esto era "un poco cursi". [ 13 ] Sin embargo, le gustó el uso de instrumento en lugar de sintetizador , y propuso Interfaz Digital de Instrumentos Musicales (MIDI). [ 13 ] [ 11 ] : 4 Robert Moog , presidente de Moog Music , anunció MIDI en la edición de octubre de 1982 de Keyboard . [ 14 ] : 276
En la feria Winter NAMM Show de 1983 , Smith demostró una conexión MIDI entre los sintetizadores Prophet 600 y Roland JP-6 . La especificación MIDI se publicó en agosto de 1983. [ 5 ] El estándar MIDI fue presentado por Kakehashi y Smith, quienes recibieron premios Grammy técnicos en 2013 por su trabajo. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] En 1983, se lanzaron los primeros instrumentos con MIDI, el Roland Jupiter-6 y el Prophet 600. En 1983, se lanzaron la primera caja de ritmos MIDI , la Roland TR-909 , [ 18 ] [ 19 ] y el primer secuenciador MIDI , el Roland MSQ-700. [ 20 ]
La Asociación de Fabricantes MIDI (MMA) se formó tras una reunión de "todas las empresas interesadas" en la feria NAMM de verano de 1984 en Chicago. La Especificación Detallada MIDI 1.0 se publicó en la segunda reunión de la MMA en la feria NAMM de verano de 1985. El estándar continuó evolucionando, añadiendo archivos de canciones estandarizados en 1991 ( General MIDI ) y adaptándose a nuevos estándares de conexión como USB y FireWire . En 2016, se formó la Asociación MIDI para continuar supervisando el estándar. [ 8 ] En 2017, se publicó una versión abreviada de MIDI 1.0 como estándar internacional IEC 63035. [ 21 ] En enero de 2019 se anunció una iniciativa para crear un estándar 2.0. [ 22 ] El estándar MIDI 2.0 se presentó en la feria NAMM de invierno de 2020. [ 23 ]
La BBC citó MIDI como un ejemplo temprano de tecnología de código abierto . Smith creía que MIDI solo podría tener éxito si todos los fabricantes lo adoptaban, por lo que "tuvimos que regalarlo". [ 24 ]
Impacto
El atractivo de MIDI se limitaba originalmente a músicos profesionales y productores discográficos que deseaban utilizar instrumentos electrónicos en la producción de música popular . El estándar permitía que diferentes instrumentos se comunicaran entre sí y con ordenadores, lo que impulsó una rápida expansión de las ventas y la producción de instrumentos electrónicos y software musical. [ 12 ] : 21 Esta interoperabilidad permitía que un dispositivo controlara a otro, lo que redujo el hardware que necesitaban los músicos. [ 25 ] La introducción de MIDI coincidió con el comienzo de la era de los ordenadores personales y la introducción de los samplers y sintetizadores digitales . [ 26 ] Se atribuye a las posibilidades creativas que trajo la tecnología MIDI el haber ayudado a revivir la industria musical en la década de 1980. [ 27 ]
MIDI introdujo capacidades que transformaron la forma en que trabajan muchos músicos. La secuenciación MIDI permite que un usuario sin conocimientos de notación musical pueda crear arreglos complejos. [ 28 ] Un grupo musical con tan solo uno o dos miembros, cada uno manejando varios dispositivos compatibles con MIDI, puede ofrecer una interpretación similar a la de un grupo de músicos más grande. [ 29 ] El costo de contratar músicos externos para un proyecto puede reducirse o eliminarse, [ 2 ] : 7 y se pueden realizar producciones complejas en un sistema tan pequeño como un sintetizador con teclado y secuenciador integrados.
MIDI también ayudó a establecer la grabación casera . Al realizar la preproducción en un entorno doméstico, un artista puede reducir los costos de grabación al llegar a un estudio de grabación con una canción parcialmente terminada. [ 2 ] : 7–8 En 2022, The Guardian escribió que MIDI seguía siendo tan importante para la música como USB lo era para la informática, y representaba "un sistema de valores crucial de cooperación y beneficio mutuo, uno que las principales empresas tecnológicas actuales prácticamente han descartado en favor de mercados cautivos". En 2005, la especificación MIDI de Smith fue incorporada al Salón de la Fama de TECnology , un honor otorgado a "productos e innovaciones que han tenido un impacto duradero en el desarrollo de la tecnología de audio". [ 30 ] A partir de 2022, el diseño MIDI original de Smith todavía está en uso. [ 31 ]
Aplicaciones
Control de instrumentos
MIDI se inventó para que los instrumentos musicales electrónicos o digitales pudieran comunicarse entre sí y para que un instrumento pudiera controlar a otro. Por ejemplo, un secuenciador compatible con MIDI puede activar ritmos producidos por un módulo de sonido de batería . Los sintetizadores analógicos que no tienen componente digital y fueron construidos antes del desarrollo de MIDI pueden ser adaptados con kits que convierten mensajes MIDI en voltajes de control analógicos. [ 14 ] : 277 Cuando se toca una nota en un instrumento MIDI, genera un mensaje MIDI digital que puede usarse para activar una nota en otro instrumento. [ 2 ] : 20 La capacidad de control remoto significa que los módulos de sonido más pequeños pueden reemplazar instrumentos de tamaño completo, y los músicos pueden combinar instrumentos para obtener un sonido más completo o para combinar sonidos de instrumentos, como piano acústico y cuerdas. [ 32 ] MIDI también proporciona control remoto sobre parámetros de instrumentos como volumen, efectos, etc.
Los sintetizadores y samplers contienen diversas herramientas para dar forma a un sonido electrónico o digital. Los filtros ajustan el timbre y las envolventes automatizan la forma en que un sonido evoluciona con el tiempo después de que se activa una nota. [ 33 ] La frecuencia de un filtro y el ataque de la envolvente (el tiempo que tarda un sonido en alcanzar su nivel máximo) son ejemplos de parámetros del sintetizador y se pueden controlar de forma remota a través de MIDI. Los dispositivos de efectos tienen diferentes parámetros, como la retroalimentación de retardo o el tiempo de reverberación. Cuando se asigna un número de controlador continuo MIDI (CCN) a uno de estos parámetros, el dispositivo responde a cualquier mensaje que reciba identificado por ese número. Se pueden usar controles como perillas, interruptores y pedales para enviar estos mensajes. Un conjunto de parámetros ajustados se puede guardar en la memoria interna de un dispositivo como un parche , y estos parches se pueden seleccionar de forma remota mediante cambios de programa MIDI. [ a ] [ 34 ]
Composición
Los eventos MIDI se pueden secuenciar con software informático o en estaciones de trabajo de música especializadas . Muchas estaciones de trabajo de audio digital (DAW) están diseñadas específicamente para trabajar con MIDI como un componente integral. Se han desarrollado piano rolls MIDI en muchas DAW para que los mensajes MIDI grabados se puedan modificar fácilmente. [ 35 ] Estas herramientas permiten a los compositores escuchar y editar su trabajo de forma mucho más rápida y eficiente que con soluciones anteriores, como la grabación multipista . Se pueden programar composiciones para MIDI que son imposibles de interpretar para un músico. [ 36 ]
Dado que una interpretación MIDI es una secuencia de comandos que crean sonido, las grabaciones MIDI pueden manipularse de maneras que las grabaciones de audio no permiten. Es posible cambiar la tonalidad, la instrumentación o el tempo de un arreglo MIDI, [ 37 ] : 227 y reordenar sus secciones individuales, [ 38 ] o incluso editar notas individuales. La capacidad de componer ideas y escucharlas rápidamente reproducidas permite a los compositores experimentar. [ 39 ] : 175
Los programas de composición algorítmica proporcionan interpretaciones generadas por computadora que pueden usarse como ideas para canciones o como acompañamiento. [ 2 ] : 122
Algunos compositores pueden aprovechar el conjunto estándar y portátil de comandos y parámetros de MIDI 1.0 y General MIDI (GM) para compartir archivos de datos musicales entre diversos instrumentos electrónicos. Los datos compuestos mediante grabaciones MIDI secuenciadas se pueden guardar como un archivo MIDI estándar (SMF), distribuir digitalmente y reproducir por cualquier ordenador o instrumento electrónico que cumpla con los mismos estándares MIDI, GM y SMF. Los archivos de datos MIDI son mucho más pequeños que los archivos de audio grabados correspondientes .
Uso con ordenadores
El mercado de las computadoras personales se estabilizó al mismo tiempo que apareció MIDI, y las computadoras se convirtieron en una opción viable para la producción musical. [ 14 ] : 324 En 1983, las computadoras comenzaron a desempeñar un papel en la producción musical convencional. [ 40 ] En los años inmediatamente posteriores a la ratificación de la especificación MIDI en 1983, las características MIDI se adaptaron a varias plataformas informáticas tempranas. El Yamaha CX5M introdujo soporte y secuenciación MIDI en un sistema MSX en 1984. [ 41 ]
La difusión de MIDI en ordenadores domésticos fue facilitada en gran medida por la MPU-401 de Roland Corporation , lanzada en 1984, como la primera tarjeta de sonido equipada con MIDI , capaz de procesar sonido MIDI [ 42 ] y secuenciar. [ 43 ] [ 44 ] Después de que Roland vendiera chips de sonido MPU a otros fabricantes de tarjetas de sonido, [ 42 ] estableció una interfaz estándar universal MIDI a PC. [ 45 ] La adopción generalizada de MIDI llevó al desarrollo de software MIDI basado en ordenador . [ 40 ] Poco después, varias plataformas comenzaron a soportar MIDI, incluyendo Apple II , Macintosh , Commodore 64 , Amiga , Acorn Archimedes y compatibles con IBM PC . [ 14 ] : 325–7 El Atari ST de 1985 se envió con puertos MIDI como parte del sistema base.
En 2015, Retro Innovations lanzó la primera interfaz MIDI para un VIC-20 , poniendo las cuatro voces de la computadora a disposición de los músicos electrónicos y los entusiastas de la informática retro por primera vez. [ 46 ] Retro Innovations también fabrica un cartucho de interfaz MIDI para las computadoras Tandy Color Computer y Dragon . [ 47 ]
Los músicos de chiptune también utilizan consolas de videojuegos retro para componer, producir e interpretar música mediante interfaces MIDI. Existen interfaces personalizadas para Family Computer / Nintendo Entertainment System , [ 48 ] Game Boy , [ 49 ] Game Boy Advance [ 50 ] y Sega Mega Drive / Sega Genesis . [ 51 ]
archivos informáticos
Un archivo MIDI no es una grabación de audio. Más bien, es un conjunto de instrucciones —por ejemplo, para el tono o el tempo— y puede usar mil veces menos espacio en disco que el audio grabado equivalente. [ 52 ] [ 53 ] Debido a su pequeño tamaño de archivo, los arreglos MIDI hechos por fans se convirtieron en una forma atractiva de compartir música en línea, antes de la llegada del acceso a internet de banda ancha y los discos duros de varios gigabytes. [ 54 ] El principal inconveniente de esto es la gran variación en la calidad de las tarjetas de audio de los usuarios y en el audio real contenido como muestras o sonido sintetizado en la tarjeta al que los datos MIDI solo se refieren simbólicamente. Incluso una tarjeta de sonido que contiene sonidos muestreados de alta calidad puede tener una calidad inconsistente de un instrumento muestreado a otro. [ 52 ] Las primeras tarjetas de bajo precio, como la AdLib y la Sound Blaster y sus compatibles, usaban una versión simplificada de la tecnología de síntesis de modulación de frecuencia (síntesis FM) de Yamaha [ 55 ] reproducida a través de convertidores digital-analógico de baja calidad. La reproducción de baja fidelidad [ 52 ] de estas omnipresentes [ 55 ] tarjetas se asumía a menudo como una propiedad inherente al MIDI. Esto generó la percepción de que el MIDI era audio de baja calidad, cuando en realidad el MIDI en sí no contiene sonido [ 56 ] y la calidad de su reproducción depende completamente de la calidad del dispositivo que produce el sonido [ 37 ] : 227
El archivo MIDI estándar ( SMF ) es un formato de archivo que proporciona una forma estandarizada de guardar, transportar y abrir secuencias musicales en otros sistemas. El estándar fue desarrollado y es mantenido por la MMA, y generalmente utiliza una .midextensión. [ 57 ] El tamaño compacto de estos archivos propició su uso generalizado en computadoras, tonos de llamada de teléfonos móviles , creación de páginas web y tarjetas de felicitación musicales. Estos archivos están diseñados para un uso universal e incluyen información como valores de notas, tiempos y nombres de pistas. Las letras pueden incluirse como metadatos y pueden ser mostradas por máquinas de karaoke . [ 58 ]
Los archivos SMF se crean como formato de exportación de secuenciadores de software o estaciones de trabajo de hardware. Organizan los mensajes MIDI en una o más pistas paralelas y marcan el tiempo de los eventos para que puedan reproducirse en secuencia. Un encabezado contiene el número de pistas del arreglo, el tempo e indica cuál de los tres formatos SMF utiliza el archivo. Un archivo de tipo 0 contiene la interpretación completa, fusionada en una sola pista, mientras que los archivos de tipo 1 pueden contener cualquier número de pistas que se ejecutan de forma síncrona. Los archivos de tipo 2 se utilizan con poca frecuencia [ 59 ] y almacenan múltiples arreglos, cada uno con su propia pista para reproducirse en secuencia.
Archivos RMID
Microsoft Windows agrupa los archivos SMF junto con los sonidos descargables (DLS) en un contenedor de formato de archivo de intercambio de recursos (RIFF), como archivos RMID con una .rmiextensión. RIFF-RMID ha sido descontinuado en favor de los archivos de música extensibles ( XMF ). [ 60 ]
Software
La principal ventaja del ordenador personal en un sistema MIDI es que puede cumplir diversas funciones, dependiendo del software que se cargue. [ 2 ] : 55 La multitarea permite el funcionamiento simultáneo de programas que pueden compartir datos entre sí. [ 2 ] : 65
Secuenciadores
El software de secuenciación permite manipular datos MIDI grabados con funciones de edición informáticas estándar, como cortar, copiar, pegar y arrastrar y soltar . Los atajos de teclado agilizan el flujo de trabajo y, en algunos sistemas, las funciones de edición se activan mediante eventos MIDI. El secuenciador permite configurar cada canal para reproducir un sonido diferente y ofrece una representación gráfica del arreglo. Dispone de diversas herramientas de edición, como una pantalla de notación o un generador de partituras para crear partes impresas para los músicos. Herramientas como la creación de bucles , la cuantización , la aleatorización y la transposición simplifican el proceso de arreglo.
La creación de ritmos se simplifica y se pueden usar plantillas de groove para duplicar la sensación rítmica de otra pista. Se puede añadir expresividad realista mediante la manipulación de controladores en tiempo real. Se pueden realizar mezclas y sincronizar MIDI con pistas de audio y vídeo grabadas. El trabajo se puede guardar y transportar entre diferentes ordenadores o estudios. [ 61 ] [ 62 ] : 164–6
Los secuenciadores pueden adoptar formas alternativas, como editores de patrones de batería que permiten a los usuarios crear ritmos haciendo clic en cuadrículas de patrones, [ 2 ] : 118 y secuenciadores de bucles como ACID Pro , que combinan MIDI con bucles de audio pregrabados cuyos tempos y tonalidades coinciden. La secuenciación de listas de señales se utiliza para activar diálogos, efectos de sonido y señales musicales en producciones teatrales y de radiodifusión. [ 2 ] : 121
Software de notación
Con MIDI, las notas tocadas en un teclado se pueden transcribir automáticamente a partituras . [ 12 ] : 213 El software de escritura de partituras generalmente carece de herramientas de secuenciación avanzadas y está optimizado para la creación de una impresión pulcra y profesional diseñada para instrumentistas en vivo. [ 62 ] : 157 Estos programas brindan soporte para marcas de dinámica y expresión, visualización de acordes y letras, y estilos de partitura complejos. [ 62 ] : 167 Hay software disponible que puede imprimir partituras en braille . [ 63 ]
Entre los programas de notación musical se incluyen Finale , Encore , Sibelius , MuseScore y Dorico . El software SmartScore puede generar archivos MIDI a partir de partituras escaneadas . [ 64 ]
Editores y bibliotecarios
Los usuarios pueden programar su equipo a través del editor de patches como una interfaz de computadora. Estos se volvieron esenciales con la aparición de sintetizadores complejos como el Yamaha FS1R , [ 65 ] que contenía varios miles de parámetros programables, pero tenía una interfaz que consistía en quince botones diminutos, cuatro perillas y una pequeña pantalla LCD. [ 66 ] Los instrumentos digitales generalmente desalientan a los usuarios a experimentar, debido a su falta de retroalimentación y control directo que proporcionan los interruptores y perillas, [ 67 ] : 393 pero los editores de patches brindan a los propietarios de instrumentos de hardware y dispositivos de efectos la misma funcionalidad de edición que está disponible para los usuarios de sintetizadores de software. [ 68 ] Algunos editores están diseñados para un instrumento o dispositivo de efectos específico, mientras que otros editores universales admiten una variedad de equipos e idealmente pueden controlar los parámetros de cada dispositivo en un sistema mediante el uso de mensajes System Exclusive. [ 2 ] : 129 Los mensajes System Exclusive utilizan el protocolo MIDI para enviar información sobre los parámetros del sintetizador.
Los gestores de patches tienen la función especializada de organizar los sonidos en una colección de equipos e intercambiar bancos completos de sonidos entre un instrumento y una computadora. De esta manera, el almacenamiento limitado de patches del dispositivo se ve aumentado por la capacidad de disco mucho mayor de una computadora. [ 2 ] : 133 Una vez transferidos a la computadora, los patches personalizados se pueden compartir con otros propietarios del mismo instrumento. [ 69 ] Los editores/gestores de patches universales que combinan las dos funciones fueron comunes en el pasado, e incluían Galaxy de Opcode Systems, SoundDiver de eMagic y Unisyn de MOTU. Aunque estos programas más antiguos han sido abandonados en gran medida con la tendencia hacia la síntesis basada en computadora usando instrumentos virtuales, varios editores/gestores de patches siguen disponibles, incluidos Coffeeshopped Patch Base, [ 70 ] Midi Quest de Sound Quest y varios editores de Sound Tower. Kore de Native Instruments fue un esfuerzo por llevar el concepto de editor/gestor de patches a la era de los instrumentos de software, [ 71 ] pero fue abandonado en 2011. [ 72 ]
Programas de acompañamiento automático
Los programas que pueden generar pistas de acompañamiento de forma dinámica se denominan programas de acompañamiento automático . Estos crean un arreglo para banda completa en el estilo que el usuario selecciona y envían el resultado a un dispositivo generador de sonido MIDI para su reproducción. Las pistas generadas pueden utilizarse como herramientas educativas o de práctica, como acompañamiento para actuaciones en directo o como ayuda para la composición de canciones. [ 73 ] : 42
Síntesis y muestreo
Las computadoras pueden usar software para generar sonidos, que luego pasan a través de un convertidor digital-analógico (DAC) a un amplificador de potencia y un sistema de altavoces. [ 12 ] : 213 La cantidad de sonidos que se pueden reproducir simultáneamente (la polifonía ) depende de la potencia de la CPU de la computadora , al igual que la frecuencia de muestreo y la profundidad de bits de la reproducción, que afectan directamente la calidad del sonido. [ 74 ] Los sintetizadores implementados en software están sujetos a problemas de sincronización que no necesariamente están presentes en los instrumentos de hardware, cuyos sistemas operativos dedicados no están sujetos a interrupciones de tareas en segundo plano como los sistemas operativos de escritorio . Estos problemas de sincronización pueden causar problemas de sincronización, y clics y chasquidos cuando se interrumpe la reproducción de muestras. Los sintetizadores de software también pueden presentar latencia adicional en su generación de sonido. [ 75 ]
Las raíces de la síntesis de software se remontan a la década de 1950, cuando Max Mathews de Bell Labs escribió el lenguaje de programación MUSIC-N , que era capaz de generar sonido no en tiempo real. [ 76 ] Reality, de Seer Systems de Dave Smith , fue un sintetizador primitivo que se ejecutaba directamente en la CPU de una computadora anfitriona. Reality logró una baja latencia a través de una estrecha integración de controladores y, por lo tanto, solo podía ejecutarse en tarjetas de sonido de Creative Labs . [ 77 ] [ 78 ] Alpha Syntauri de Syntauri Corporation fue otro sintetizador primitivo basado en software. Se ejecutaba en la computadora Apple IIe y utilizaba una combinación de software y el hardware de la computadora para producir síntesis aditiva. [ 79 ] Algunos sistemas utilizan hardware dedicado para reducir la carga en la CPU anfitriona, como con el Kyma System de Symbolic Sound Corporation , [ 76 ] y los sistemas Creamware / Sonic Core Pulsar/SCOPE, [ 80 ] que alimentan todo un estudio de grabación con instrumentos, unidades de efectos y mezcladores . [ 81 ] La capacidad de construir arreglos MIDI completos totalmente en software informático permite a un compositor presentar un resultado finalizado directamente como un archivo de audio. [ 32 ]
Música de juego
Hasta mediados de la década de 1990, los disquetes eran el principal medio de distribución de juegos compatibles con IBM PC . El pequeño tamaño de los archivos MIDI los convertía en un medio viable para proporcionar bandas sonoras. Antes de Windows 95 , los juegos solían usar tarjetas de audio Ad Lib o Sound Blaster . Estas tarjetas utilizan síntesis FM , que genera sonido mediante la modulación de ondas sinusoidales . John Chowning , pionero de la técnica, teorizó que la tecnología sería capaz de recrear con precisión cualquier sonido si se usaran suficientes ondas sinusoidales , pero la mayoría de las tarjetas de audio de computadora realizaban la síntesis FM con solo dos ondas sinusoidales. Combinado con el audio de 8 bits de las tarjetas, esto resultaba en un sonido descrito como "artificial" [ 82 ] y "primitivo" [ 83 ] .
Las tarjetas hijas de tabla de ondas que estuvieron disponibles más tarde proporcionaban muestras de audio que podían usarse en lugar del sonido FM. Estas eran caras, pero a menudo usaban los sonidos de instrumentos MIDI reconocidos como el E-mu Proteus . [ 83 ] A mediados de la década de 1990, la industria informática se movió hacia tarjetas de sonido basadas en tabla de ondas con reproducción de 16 bits, pero estandarizó un almacenamiento de tabla de ondas de 2 MB, un espacio demasiado pequeño para almacenar muestras de buena calidad de 128 instrumentos General MIDI más kits de batería. Para aprovechar al máximo el espacio limitado, algunos fabricantes almacenaban muestras de 12 bits y las expandían a 16 bits durante la reproducción. [ 84 ]
Otras aplicaciones
A pesar de su asociación con dispositivos musicales, MIDI puede controlar cualquier dispositivo electrónico o digital que pueda leer y procesar un comando MIDI. MIDI se ha adoptado como protocolo de control en varias aplicaciones no musicales. MIDI Show Control utiliza comandos MIDI para dirigir sistemas de iluminación escénica y para activar eventos programados en producciones teatrales. Los VJ y turntablistas lo utilizan para seleccionar clips y sincronizar equipos, y los sistemas de grabación lo utilizan para sincronización y automatización . Wayne Lytle, el fundador de Animusic , desarrolló un sistema que denominó MIDIMotion, el cual utilizó para producir la serie de álbumes de videos musicales animados por computadora de Animusic . Posteriormente, Animusic diseñó su propio software de animación específicamente para MIDIMotion llamado Animotion. [ 85 ] Apple Motion permite un control similar de los parámetros de animación a través de MIDI. El juego de disparos en primera persona de 1987 MIDI Maze y el videojuego de rompecabezas de Atari ST de 1990 Oxyd utilizan MIDI para conectar computadoras en red.
Dispositivos
Conectores e interfaz
Conector DIN
Según el estándar MIDI 1.0 original, los cables terminan en un conector DIN de cinco pines de 180° (DIN 41524). Las aplicaciones típicas utilizan solo tres de los cinco conductores: un cable de tierra (pin 2) y un par de conductores balanceados (pines 4 y 5) que transportan la señal MIDI como una corriente eléctrica . [ 86 ] [ 73 ] : 41 Esta configuración de conector solo puede transportar mensajes en una dirección, por lo que se necesita un segundo cable para la comunicación bidireccional. [ 2 ] : 13 Algunas aplicaciones propietarias, como los controladores de interruptores de pedal alimentados por phantom , utilizan los pines libres para la transmisión de corriente continua (CC). [ 87 ]
Los optoacopladores mantienen los dispositivos MIDI eléctricamente separados de sus conexiones MIDI, lo que evita bucles de tierra [ 88 ] : 63 y protege el equipo de picos de voltaje. [ 14 ] : 277 No hay capacidad de detección de errores en MIDI, por lo que la longitud máxima del cable se establece en 15 metros (49 pies) para limitar la interferencia . [ 89 ]
Conector minijack TRS
Para ahorrar espacio, algunos dispositivos MIDI (sobre todo los más pequeños) comenzaron a usar conectores TRS de 3,5 mm (también conocidos como conectores minijack de audio). [ 90 ] Esto se generalizó tanto que la Asociación de Fabricantes MIDI estandarizó el cableado. [ 91 ] El documento de estándares MIDI sobre minijack también recomienda el uso de conectores de 2,5 mm en lugar de los de 3,5 mm para evitar confusiones con los conectores de audio. [ 92 ]
A través del puerto
La mayoría de los dispositivos no copian los mensajes de su puerto de entrada al de salida. Un tercer tipo de puerto, el puerto de paso , emite una copia de todo lo recibido en el puerto de entrada para transmitir los datos a otro instrumento [ 14 ] : 278 en una configuración en cadena . [ 93 ] No todos los dispositivos cuentan con puertos de paso, y los dispositivos que carecen de la capacidad de generar datos MIDI, como las unidades de efectos y los módulos de sonido, pueden no incluir puertos de salida. [ 67 ] : 384
Dispositivos de gestión
Cada dispositivo en una cadena añade retardo al sistema. Esto se puede evitar utilizando una caja MIDI thru, que contiene varias salidas que proporcionan una copia exacta de la señal de entrada de la caja. Un mezclador MIDI combina la entrada de múltiples dispositivos en un único flujo, de modo que varios controladores pueden conectarse a un solo dispositivo. Un conmutador MIDI cambia entre múltiples dispositivos y elimina los cables de reconexión físicos. Los enrutadores MIDI combinan todas estas funciones, con múltiples entradas y salidas, capaces de enrutar cualquier combinación de canales de entrada a cualquier combinación de salidas. Las configuraciones de enrutamiento se pueden crear utilizando software informático, almacenar en memoria y seleccionar mediante comandos de cambio de programa MIDI. [ 2 ] : 47–50 Esto permite que los dispositivos funcionen como enrutadores MIDI independientes en situaciones donde no hay un ordenador presente. [ 2 ] : 62–3 [ 94 ] Los procesadores de datos MIDI se utilizan para tareas de utilidad y efectos especiales. Estos incluyen filtros MIDI, que eliminan datos MIDI no deseados del flujo, y retardos MIDI, efectos que envían una copia repetida de los datos de entrada en un tiempo determinado. [ 2 ] : 51
Interfaces
La función principal de una interfaz MIDI de computadora es sincronizar las comunicaciones entre el dispositivo MIDI y la computadora. [ 93 ] Algunas tarjetas de sonido de computadora incluyen un conector MIDI estándar, mientras que otras se conectan mediante diversos medios que incluyen el puerto de juegos D-subminiatura DA-15 , USB , FireWire , Ethernet o una conexión propietaria. El uso cada vez mayor de conectores USB en la década de 2000 ha llevado a la disponibilidad de interfaces de datos MIDI a USB que pueden transferir canales MIDI a computadoras equipadas con USB. Algunos controladores de teclado MIDI están equipados con conectores USB y pueden conectarse directamente a computadoras que ejecutan software musical.
La transmisión serial de MIDI genera problemas de sincronización. Un mensaje MIDI de tres bytes requiere casi 1 milisegundo para su transmisión. [ 95 ] Debido a que MIDI es serial, solo puede enviar un evento a la vez. Si un evento se envía en dos canales simultáneamente, el evento del segundo canal no puede transmitirse hasta que el primero haya finalizado, por lo que se retrasa 1 ms. Si un evento se envía en todos los canales al mismo tiempo, la transmisión del último canal se retrasa hasta 16 ms. Esto contribuyó al auge de las interfaces MIDI con múltiples puertos de entrada y salida, ya que la sincronización mejora cuando los eventos se distribuyen entre varios puertos en lugar de varios canales en el mismo puerto. [ 75 ] El término "desfase MIDI" se refiere a los errores de sincronización audibles que resultan cuando la transmisión MIDI se retrasa. [ 96 ]
Controladores

Existen dos tipos de controladores MIDI: controladores de interpretación que generan notas y se utilizan para interpretar música, [ 97 ] y controladores que no envían notas, pero transmiten otros tipos de eventos en tiempo real. Muchos dispositivos son una combinación de ambos tipos.
Los teclados son, con mucho, el tipo más común de controlador MIDI. [ 69 ] MIDI fue diseñado pensando en los teclados y cualquier controlador que no sea un teclado se considera un controlador "alternativo". [ 98 ] Esto fue visto como una limitación por los compositores que no estaban interesados en la música basada en teclados, pero el estándar demostró ser flexible y se introdujo la compatibilidad MIDI a otros tipos de controladores, incluyendo guitarras, otros instrumentos de cuerda, controladores de batería y controladores de viento , que emulan la ejecución de la batería y los instrumentos de viento, respectivamente, y controladores especializados y experimentales. [ 12 ] : 23 Sin embargo, algunas características de la ejecución del teclado para las que se diseñó MIDI no capturan completamente las capacidades de otros instrumentos; Jaron Lanier cita el estándar como un ejemplo de "bloqueo" tecnológico que limitó inesperadamente lo que era posible expresar. [ 99 ] Algunas de estas deficiencias se han abordado en extensiones del protocolo.
Los sintetizadores de software ofrecen gran potencia y versatilidad, pero algunos músicos consideran que la división de la atención entre un teclado MIDI y un teclado y ratón de ordenador resta inmediatez a la experiencia de tocar. [ 100 ] Los dispositivos dedicados al control MIDI en tiempo real ofrecen una ventaja ergonómica y pueden proporcionar una mayor sensación de conexión con el instrumento que una interfaz a la que se accede a través de un ordenador. Los controladores pueden ser dispositivos de propósito general diseñados para funcionar con diversos equipos, o bien pueden estar diseñados para funcionar con un software específico. Ejemplos de estos últimos incluyen el controlador APC40 de Akai para Ableton Live y el controlador MS-20ic de Korg, una reproducción del panel de control de su sintetizador analógico MS-20 . El controlador MS-20ic incluye cables de conexión que se pueden usar para controlar el enrutamiento de la señal en su reproducción virtual del sintetizador MS-20 y también puede controlar dispositivos de terceros. [ 101 ]
Instrumentos

Un instrumento MIDI contiene puertos para enviar y recibir señales MIDI, una CPU para procesar dichas señales, una interfaz para la programación del usuario, circuitos de audio para generar sonido y controladores. El sistema operativo y los sonidos de fábrica suelen almacenarse en una unidad de memoria de solo lectura (ROM). [ 2 ] : 67–70
Un instrumento MIDI también puede ser un módulo independiente (sin teclado tipo piano) que consta de una tarjeta de sonido General MIDI (GM, GS y XG), edición integrada, incluyendo transposición, selección de instrumentos MIDI y ajuste de volumen, panorama, niveles de reverberación y otros controladores MIDI. Normalmente, el módulo MIDI incluye una pantalla para que el usuario pueda ver información sobre la función seleccionada.
Sintetizadores
Los sintetizadores pueden emplear diversas técnicas de generación de sonido. Pueden incluir un teclado integrado o existir como módulos de sonido que generan sonidos al ser activados por un controlador externo, como un teclado MIDI. Los módulos de sonido suelen estar diseñados para montarse en un rack de 19 pulgadas . [ 2 ] : 70–72 Los fabricantes suelen producir sintetizadores tanto en versiones independientes como para montaje en rack, y a menudo ofrecen la versión con teclado en varios tamaños.
Muestras
Un sampler puede grabar y digitalizar audio, almacenarlo en memoria de acceso aleatorio (RAM) y reproducirlo. Con un sampler, los usuarios suelen poder editar una muestra y guardarla en un disco duro, aplicarle efectos y modificarla con las mismas herramientas que utilizan los sintetizadores sustractivos . También pueden estar disponibles en formato de teclado o de montaje en rack. [ 2 ] : 74–8 Los instrumentos que generan sonidos mediante la reproducción de muestras, pero que no tienen capacidad de grabación, se conocen como " ROMplers ".
Los samplers no se consolidaron como instrumentos MIDI viables tan rápidamente como los sintetizadores debido al elevado costo de la memoria y la potencia de procesamiento en aquel entonces. [ 14 ] : 295 El primer sampler MIDI de bajo costo fue el Ensoniq Mirage , presentado en 1984. [ 14 ] : 304 Los samplers MIDI suelen estar limitados por pantallas demasiado pequeñas para editar las formas de onda muestreadas, aunque algunos pueden conectarse a un monitor de computadora. [ 14 ] : 305
Cajas de ritmos
Las cajas de ritmos suelen ser dispositivos de reproducción de muestras especializados en sonidos de batería y percusión. Generalmente incluyen un secuenciador para crear patrones de batería y organizarlos en una canción. A menudo cuentan con múltiples salidas de audio para que cada sonido o grupo de sonidos pueda dirigirse a una salida independiente. Los sonidos de batería individuales pueden reproducirse desde otro instrumento MIDI o desde un secuenciador. [ 2 ] : 84
Estaciones de trabajo y secuenciadores de hardware

La tecnología de secuenciadores es anterior a MIDI. Los secuenciadores analógicos utilizan señales CV/Gate para controlar sintetizadores analógicos pre-MIDI. Los secuenciadores MIDI suelen funcionar con funciones de transporte similares a las de las grabadoras de cinta . Son capaces de grabar interpretaciones MIDI y organizarlas en pistas individuales mediante un sistema de grabación multipista . Las estaciones de trabajo musicales combinan teclados controladores con un generador de sonido interno y un secuenciador. Estas permiten crear arreglos completos y reproducirlos utilizando sus propios sonidos internos, funcionando como estudios de producción musical autónomos. Generalmente incluyen almacenamiento y transferencia de archivos. [ 2 ] : 103–4
Unidades de efectos
Algunas unidades de efectos pueden controlarse remotamente a través de MIDI. Por ejemplo, el Eventide H3000 Ultra-harmonizer permite un control MIDI tan extenso que puede usarse como un sintetizador. [ 14 ] : 322 El Drum Buddy , una caja de ritmos en formato de pedal , tiene una conexión MIDI para que su tempo pueda sincronizarse con un pedal looper o efectos basados en el tiempo, como el retardo.
Especificaciones técnicas

Los mensajes MIDI se componen de bytes de 8 bits transmitidos a 31 250 [ b ] (±1 %) baudios mediante comunicación serie asíncrona 8-N-1 , como se describe en la figura. El primer bit de cada byte identifica si se trata de un byte de estado o de un byte de datos , seguido de siete bits de información. [ 2 ] : 13–14
Un enlace MIDI puede transportar dieciséis canales independientes, numerados del 1 al 16. Un dispositivo puede escuchar canales específicos e ignorar los mensajes en otros canales ( modo omni desactivado ), o puede escuchar todos los canales, ignorando efectivamente la dirección del canal ( modo omni activado ).
Un dispositivo polifónico puede reproducir varias notas simultáneamente hasta que se alcanza su límite de polifonía, las notas llegan al final de su envolvente de decaimiento o se reciben comandos MIDI explícitos de desactivación de nota . En cambio, un dispositivo monofónico finaliza cualquier nota anterior cuando recibe nuevos comandos de activación de nota .
Algunos dispositivos receptores pueden configurarse con las cuatro combinaciones de modos omnidireccional (apagado/encendido) y mono/poli . [ 2 ] : 14–18
Mensajes
Un mensaje MIDI es una instrucción que controla algún aspecto del dispositivo receptor. Un mensaje MIDI consta de un byte de estado, que indica el tipo de mensaje, seguido de hasta dos bytes de datos que contienen los parámetros. [ 37 ] Los mensajes MIDI pueden ser mensajes de canal enviados en solo uno de los 16 canales y monitoreados solo por los dispositivos en ese canal, o mensajes de sistema que todos los dispositivos reciben. Cada dispositivo receptor ignora los datos que no son relevantes para su función. [ 67 ] : 384 Hay cinco tipos de mensajes: Voz de canal, Modo de canal, Común del sistema, Tiempo real del sistema y Exclusivo del sistema. [ 103 ]
Los mensajes de Channel Voice transmiten datos de rendimiento en tiempo real a través de un único canal. Algunos ejemplos incluyen mensajes de nota activada , que contienen un número de nota MIDI que especifica el tono de la nota, un valor de velocidad que indica la fuerza con la que se tocó la nota y el número de canal; mensajes de nota desactivada que finalizan una nota; mensajes de cambio de programa que modifican el parche de un dispositivo; y cambios de control que permiten ajustar los parámetros de un instrumento. Las notas MIDI se numeran del 0 al 127, asignadas a C −1 a G 9 , con el C 4 central en la nota número 60. Esto se extiende más allá del rango de piano de 88 notas, desde A 0 hasta C 8 , y corresponde a un rango de frecuencia de 8,175799 a 12543,85 Hz. [ c ]
Mensajes exclusivos del sistema
Los mensajes System Exclusive ( SysEx ) envían información sobre las funciones de un sintetizador, en lugar de datos de rendimiento como el valor de la nota y el volumen. Debido a que pueden incluir funcionalidades que van más allá de lo que proporciona el estándar MIDI, son una de las principales razones de la flexibilidad y la longevidad de este estándar. Los fabricantes los utilizan para crear mensajes propietarios que controlan sus equipos de forma más completa que las limitaciones de los mensajes MIDI estándar. [ 14 ] : 287
La Asociación de Fabricantes MIDI emite un número de identificación único a las empresas MIDI. [ 104 ] Estos números se incluyen en los mensajes SysEx para garantizar que solo el dispositivo específicamente dirigido responda al mensaje, mientras que los demás lo ignoran. Muchos instrumentos también incluyen una configuración de ID de SysEx, de modo que un controlador puede dirigirse a dos dispositivos del mismo modelo de forma independiente. [ 105 ]
Los mensajes Universal System Exclusive son una clase especial de mensajes SysEx para extensiones de MIDI que no son exclusivas de un fabricante. [ 106 ]
Diagrama de implementación
Los dispositivos no suelen responder a todos los tipos de mensajes definidos por la especificación MIDI. La tabla de implementación MIDI fue estandarizada por la MMA para que los usuarios pudieran ver las capacidades específicas de un instrumento y cómo responde a los mensajes. [ 2 ] : 231 Una tabla de implementación MIDI completa se suele publicar como parte de la documentación de los dispositivos MIDI.
Especificaciones eléctricas
La interfaz eléctrica de MIDI 1.0 se basa en un bucle de corriente totalmente aislado [ 102 ] a lo largo de las líneas roja y azul en el siguiente esquema :

"DIN / TRS" en este esquema indica que se puede utilizar un conector DIN [ d ] o un conector telefónico TRS [ e ] . [ 107 ] [ 108 ]
Para transmitir un 0 lógico y un bit de inicio, la UART del emisor [ f ] produce un voltaje bajo. Esto resulta en un flujo de corriente nominal de 5 miliamperios [ 102 ] proveniente de la fuente de alto voltaje del emisor, [ g ] que viaja hacia la derecha a lo largo de las líneas rojas a través del cable de par trenzado blindado [ h ] y hacia el optoacoplador del receptor. La corriente sale del optoacoplador y regresa hacia la izquierda a lo largo de las líneas azules hacia la UART del emisor, que absorbe la corriente. [ i ] Las resistencias R1 y R2 limitan la corriente y son iguales para proporcionar una impedancia balanceada . El diodo es para protección. [ 110 ] Esta corriente enciende el LED y el fototransistor del optoacoplador , [ j ] de modo que la UART del receptor pueda leer la señal con la ayuda de la resistencia pull-up R3 a la fuente de voltaje del receptor. Si bien la alimentación especificada en la configuración original es de 5 voltios , el receptor y el transmisor pueden utilizar diferentes niveles de voltaje.
Para transmitir un nivel lógico 1, un bit de parada y en estado de inactividad, la UART del emisor genera el mismo alto voltaje que su fuente de alimentación , lo que resulta en la ausencia de flujo de corriente. Esto evita el desperdicio de energía en estado de inactividad.
Extensiones
La flexibilidad y la amplia adopción de MIDI han dado lugar a numerosas mejoras del estándar, lo que ha permitido su aplicación a fines que van más allá de los previstos originalmente.
General MIDI

MIDI permite la selección de los sonidos de un instrumento a través de mensajes de cambio de programa, pero no hay garantía de que dos instrumentos tengan el mismo sonido en una ubicación de programa determinada. [ 111 ] El programa n.° 0 puede ser un piano en un instrumento o una flauta en otro. El estándar General MIDI (GM) se estableció en 1991 y proporciona un banco de sonidos estandarizado que permite que un archivo MIDI estándar creado en un dispositivo suene similar cuando se reproduce en otro. GM especifica un banco de 128 sonidos organizados en 16 familias de ocho instrumentos relacionados y asigna un número de programa específico a cada instrumento. [ 112 ] Cualquier cambio de programa dado selecciona el mismo sonido de instrumento en cualquier instrumento compatible con GM. [ 113 ] Los instrumentos de percusión se colocan en el canal 10 y se asigna un valor de nota MIDI específico a cada sonido de percusión.
El estándar GM elimina la variación en la asignación de notas. Algunos fabricantes no se ponían de acuerdo sobre qué número de nota debía representar el do central, pero GM especifica que la nota número 69 corresponde a A440 , lo que a su vez fija el do central en la nota número 60.
Los dispositivos compatibles con GM deben ofrecer polifonía de 24 notas. [ 114 ] Los dispositivos compatibles con GM deben responder a la velocidad, aftertouch y pitch bend, configurados con valores predeterminados específicos al inicio, y deben admitir ciertos números de controlador, como para el pedal de sustain y los números de parámetros registrados (RPN). [ 115 ]
Una versión simplificada de GM, llamada GM Lite , se utiliza para dispositivos con potencia de procesamiento limitada. [ 111 ] [ 116 ]
GS, XG y GM2
Rápidamente se formó la opinión general de que el conjunto de sonidos de 128 instrumentos del GM no era lo suficientemente grande. El General Standard de Roland, o Roland GS , incluía sonidos, kits de batería y efectos adicionales, proporcionaba un comando de selección de banco que podía usarse para acceder a ellos, y utilizaba números de parámetros no registrados MIDI (NRPN) para acceder a sus nuevas funciones. El Extended General MIDI de Yamaha, o Yamaha XG , le siguió en 1994. XG también ofrecía sonidos, kits de batería y efectos adicionales, pero utilizaba controladores estándar en lugar de NRPN para la edición, y aumentó la polifonía a 32 voces. Ambos estándares presentan compatibilidad con versiones anteriores de la especificación GM, pero no son compatibles entre sí. [ 117 ] Ninguno de los estándares ha sido adoptado más allá de su creador, pero ambos son comúnmente compatibles con títulos de software musical.
Las empresas miembro de AMEI de Japón desarrollaron la especificación General MIDI Nivel 2 en 1999. GM2 mantiene la compatibilidad con versiones anteriores de GM, pero aumenta la polifonía a 32 voces, estandariza varios números de controlador, como los de sostenuto y pedal suave ( una corda ), RPN y mensajes exclusivos del sistema universal, e incorpora el estándar de afinación MIDI. [ 118 ] GM2 es la base del mecanismo de selección de instrumentos en Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI), una variante MIDI para dispositivos de baja potencia que permite que la polifonía del dispositivo se ajuste a su capacidad de procesamiento. [ 111 ]
Estándar de ajuste
La mayoría de los sintetizadores MIDI utilizan la afinación de temperamento igual . El estándar de afinación MIDI (MTS), ratificado en 1992, permite afinaciones alternativas. [ 119 ] MTS permite microafinaciones que se pueden cargar desde un banco de hasta 128 patches y permite el ajuste en tiempo real de los tonos de las notas. [ 120 ] Los fabricantes no están obligados a ser compatibles con el estándar. Quienes lo son no están obligados a implementar todas sus características. [ 119 ]
Código de tiempo
Un secuenciador puede controlar un sistema MIDI con su reloj interno, pero cuando un sistema contiene varios secuenciadores, estos deben sincronizarse con un reloj común. El código de tiempo MIDI (MTC), desarrollado por Digidesign , [ 121 ] implementa mensajes SysEx [ 122 ] desarrollados específicamente para fines de temporización y puede traducir desde y hacia el estándar de código de tiempo SMPTE . [ 14 ] : 288 Las interfaces MIDI, como el MIDI Timepiece de Mark of the Unicorn, pueden convertir el código SMPTE a MTC. [ 123 ] Mientras que el reloj MIDI se basa en el tempo, el código de tiempo se basa en fotogramas y es independiente del tempo. MTC, al igual que el código de tiempo SMPTE, incluye información de posición y puede recuperarse en caso de una pérdida . [ 124 ]
Control de máquinas
El Control de Máquina MIDI (MMC) consiste en un conjunto de comandos SysEx [ 125 ] que controlan el transporte de los dispositivos de grabación de hardware. MMC permite que un secuenciador envíe comandos de Inicio , Parada y Grabación a una platina de cinta o sistema de grabación de disco duro conectado, y que avance o retroceda rápidamente el dispositivo para iniciar la reproducción en el mismo punto que el secuenciador. No se utilizan datos de sincronización, aunque los dispositivos pueden sincronizarse mediante MTC. [ 126 ]
Mostrar control

MIDI Show Control (MSC) es un conjunto de comandos SysEx para secuenciar y controlar remotamente dispositivos de control de espectáculos, como sistemas de iluminación, reproducción de música y sonido, y control de movimiento . [ 128 ] Entre sus aplicaciones se incluyen producciones teatrales, exposiciones de museos, sistemas de control de estudios de grabación y atracciones de parques de diversiones . [ 127 ]
Marcado de tiempo
Una solución a los problemas de sincronización MIDI es marcar los eventos MIDI con los tiempos en que deben reproducirse, transmitirlos con anticipación y almacenarlos en un búfer en el dispositivo receptor. Enviar datos con anticipación reduce la probabilidad de que un pasaje ocupado sature el enlace de transmisión. Una vez almacenada en el receptor, la información ya no está sujeta a problemas de sincronización asociados con las interfaces MIDI o USB y puede reproducirse con un alto grado de precisión. [ 129 ] El marcado de tiempo MIDI solo funciona cuando tanto el hardware como el software lo admiten. MTS de MOTU, AMT de eMagic y Midex 8 de Steinberg tenían implementaciones que eran incompatibles entre sí y requerían que los usuarios tuvieran software y hardware fabricados por la misma compañía para funcionar. [ 75 ] El marcado de tiempo está integrado en las interfaces MIDI FireWire, [ 130 ] Mac OS X Core Audio y Linux ALSA Sequencer.
Ejemplo de volcado estándar
Una capacidad imprevista de los mensajes SysEx fue su uso para transportar muestras de audio entre instrumentos. Esto llevó al desarrollo del estándar de volcado de muestras (SDS), que estableció un nuevo formato SysEx para la transmisión de muestras. [ 14 ] : 287 Posteriormente, SDS se amplió con un par de comandos que permiten la transmisión de información sobre los puntos de bucle de la muestra, sin necesidad de transmitir la muestra completa. [ 131 ]
Sonidos descargables
La especificación Downloadable Sounds (DLS), ratificada en 1997, permite que los dispositivos móviles y las tarjetas de sonido de las computadoras amplíen sus tablas de ondas con conjuntos de sonidos descargables. [ 132 ] La especificación DLS Nivel 2 se publicó en 2006 y definió una arquitectura de sintetizador estandarizada. El estándar Mobile DLS combina bancos DLS con SP-MIDI como archivos Mobile XMF autocontenidos. [ 133 ]
Expresión polifónica MIDI
MIDI Polyphonic Expression (MPE) es un método que permite a los músicos controlar continuamente la modulación de tono y otros controles expresivos para notas individuales. [ 134 ] MPE funciona asignando cada nota a su propio canal MIDI para que los mensajes de controlador se puedan aplicar a cada nota individualmente. [ 135 ] [ 134 ] Las especificaciones fueron publicadas en noviembre de 2017 por AMEI y en enero de 2018 por la MMA. [ 136 ] Instrumentos como Continuum Fingerboard , LinnStrument , ROLI Seaboard , Sensel Morph y Eigenharp permiten a los usuarios controlar el tono, el timbre y otros matices para notas individuales dentro de acordes. [ 137 ]
Transportes de hardware alternativos
Además de utilizar un bucle de corriente de 31,25 kbit/s a través de un conector DIN , los mismos datos se pueden transmitir a través de diferentes protocolos de transporte de hardware como USB , FireWire y Ethernet .
USB y FireWire
En 1999, los miembros de la USB-IF desarrollaron un estándar para MIDI sobre USB, la "Definición de clase de dispositivo de bus serie universal para dispositivos MIDI". [ 138 ] MIDI sobre USB se ha vuelto cada vez más común a medida que otras interfaces que se habían utilizado para conexiones MIDI ( tarjeta ISA , puerto de juegos , etc.) desaparecieron de las computadoras personales. Los sistemas operativos Linux, Microsoft Windows, Macintosh OS X y Apple iOS incluyen controladores de clase estándar para admitir dispositivos que utilizan la "Definición de clase de dispositivo de bus serie universal para dispositivos MIDI".
Apple Computer desarrolló la interfaz FireWire durante la década de 1990. Comenzó a aparecer en cámaras de video digital (DV) hacia finales de la década y en modelos Macintosh G3 en 1999. [ 139 ] Fue creada para su uso con aplicaciones multimedia. [ 130 ] A diferencia de USB, FireWire utiliza controladores inteligentes que pueden gestionar su propia transmisión sin la intervención de la CPU principal. [ 140 ] Al igual que los dispositivos MIDI estándar, los dispositivos FireWire pueden comunicarse entre sí sin la presencia de una computadora. [ 141 ]
Conectores XLR
El sintetizador Octave-Plateau Voyetra-8 fue una de las primeras implementaciones MIDI que utilizaba conectores XLR3 en lugar del conector DIN de 5 pines . Se lanzó en la época anterior al MIDI y posteriormente se le añadió una interfaz MIDI, pero conservó su conector XLR. [ 142 ]
Puerto serie, paralelo y de joystick
A medida que las configuraciones de estudio basadas en computadoras se hicieron comunes, se dispuso de dispositivos MIDI que podían conectarse directamente a una computadora. Estos generalmente usaban el conector mini-DIN de 8 pines que Apple usaba para puertos serie antes de la introducción de los modelos G3 azul y blanco . Las interfaces MIDI destinadas a ser la pieza central de un estudio, como el Mark of the Unicorn MIDI Time Piece, fueron posibles gracias a un modo de transmisión rápida que podía aprovechar la capacidad de estos puertos serie para operar a 20 veces la velocidad MIDI estándar. [ 2 ] : 62–3 [ 141 ] Algunos instrumentos MIDI de finales de la década de 1990 incorporaron puertos mini-DIN para que pudieran conectarse directamente a una computadora. [ 143 ] Algunos dispositivos se conectaban a través del puerto paralelo DB-25 de una PC o a través del puerto de juegos DA-15 que se encuentra en muchas tarjetas de sonido de PC. [ 141 ]
mLAN
Yamaha introdujo el protocolo mLAN en 1999. Fue concebido como una red de área local para instrumentos musicales que utilizaba FireWire como protocolo de transporte y fue diseñado para transmitir múltiples canales MIDI junto con audio digital multicanal, transferencias de archivos de datos y código de tiempo. [ 139 ] [ 140 ] mLan se utilizó en varios productos de Yamaha, en particular en consolas de mezcla digitales y el sintetizador Motif , y en productos de terceros como la PreSonus FIREstation y el Korg Triton Studio . [ 144 ] No se han lanzado nuevos productos mLan desde 2007.
Intercambio de datos musicales SCSI
El Intercambio de Datos Musicales SCSI (SMDI) es un método que utiliza SCSI para transferir información entre samplers y computadoras. SMDI se basa libremente en SDS. SMDI utiliza SCSI en lugar de SDS para transferir datos de muestra entre dispositivos. [ 145 ] Algunos samplers y grabadores de disco duro utilizaron SDMI en la década de 1990 (por ejemplo, Kurzweil K2000 y Peavey SP Sample Playback Synthesizer [ 146 ] ) para el transporte rápido bidireccional de muestras a discos duros y unidades magnetoópticas . [ 147 ] [ 148 ]
Ethernet y protocolo de Internet
Las implementaciones de MIDI en redes informáticas proporcionan capacidades de enrutamiento de red y el canal de alto ancho de banda que pretendían ofrecer las alternativas anteriores a MIDI, como ZIPI . Existen implementaciones propietarias desde la década de 1980, algunas de las cuales utilizan cables de fibra óptica para la transmisión. [ 2 ] : 53–4 La especificación abierta RTP-MIDI del Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet ha obtenido el apoyo de la industria. Apple ha sido compatible con este protocolo desde Mac OS X 10.4 en adelante, y existe un controlador de Windows basado en la implementación de Apple para Windows XP y versiones posteriores. [ 149 ]
Inalámbrico
Los sistemas para la transmisión inalámbrica de MIDI han estado disponibles desde la década de 1980. [ 2 ] : 44 Varios transmisores disponibles comercialmente permiten la transmisión inalámbrica de señales MIDI y OSC a través de Wi-Fi y Bluetooth . [ 150 ] Los dispositivos iOS pueden funcionar como superficies de control MIDI, utilizando Wi-Fi y OSC. [ 151 ] Se puede utilizar una radio XBee para construir un transceptor MIDI inalámbrico como un proyecto de bricolaje. [ 152 ] Los dispositivos Android pueden funcionar como superficies de control MIDI completas utilizando varios protocolos diferentes a través de Wi-Fi y Bluetooth . [ 153 ]
MIDI 2.0
El estándar MIDI 2.0 se presentó el 17 de enero de 2020 en la feria Winter NAMM Show en Anaheim, California. Representantes de Yamaha , ROLI , Microsoft, Google y la Asociación MIDI presentaron la actualización, [ 154 ] que permite la comunicación bidireccional manteniendo la compatibilidad con versiones anteriores. [ 155 ]
La investigación sobre el nuevo protocolo MIDI comenzó en 2005. [ 156 ] [ 157 ] [ 158 ] Se han mostrado en privado dispositivos prototipo que muestran conexiones cableadas e inalámbricas en NAMM. [ 157 ] Se han desarrollado políticas de licenciamiento y certificación de productos, [ 159 ] aunque no se anunció ninguna fecha de lanzamiento prevista. [ 160 ] La capa física y la capa de transporte propuestas incluían protocolos basados en Ethernet como RTP MIDI y Audio Video Bridging / Time-Sensitive Networking , [ 161 ] así como transporte basado en el Protocolo de datagramas de usuario (UDP). [ 158 ]
AMEI y MMA anunciaron que las especificaciones completas se publicarán después de las pruebas de interoperabilidad de las implementaciones prototipo de los principales fabricantes como Google, Yamaha, Steinberg , Roland , Ableton , Native Instruments y ROLI, entre otros. [ 162 ] [ 163 ] [ 164 ] En enero de 2020, Roland anunció el teclado controlador A-88mkII que admite MIDI 2.0. [ 165 ] MIDI 2.0 incluye la especificación MIDI Capability Inquiry para el intercambio de propiedades y perfiles, y el nuevo formato Universal MIDI Packet para transportes de alta velocidad que admite mensajes de voz MIDI 1.0 y MIDI 2.0.
Algunos dispositivos que operan MIDI 1.0 pueden "adaptarse" a algunas características de 2.0. Desde su lanzamiento a principios de enero de 2020 por la Asociación de Fabricantes MIDI, aún no se han publicado más detalles sobre la nueva actualización. A partir de 2021, había cinco componentes para MIDI, tales como: M2-100-U v1.0 Descripción general de la especificación MIDI 2.0, M2-101-UM v1.1 Especificación MIDI-CI, M2-102-U v1.0 Reglas comunes para perfiles MIDI-CI, M2-103-UM v1.0 Reglas comunes para MIDI-CI PE y M2-104-UM v1.0 UMP y especificación del protocolo MIDI 2.0. Otras especificaciones con respecto a MIDI 2.0 incluyen: permitir el uso de 32,000 controladores y amplias mejoras de notas. Estas mejoras se hacen mejores a través del intercambio de propiedades. [ 166 ] En junio de 2023 se publicaron nuevas especificaciones MIDI 2.0 actualizadas que consisten en M2-100-U Descripción general de la especificación MIDI 2.0, versión 1.1, M2-101-UM Consulta de capacidad MIDI (MIDI-CI), versión 1.2, M2-102-U Reglas comunes para perfiles MIDI-CI, versión 1.1, M2-104-UM Formato de paquete MIDI universal (UMP) y protocolo MIDI 2.0, versión 1.1, y M2-116-U Archivo de clip MIDI (SMF2), versión 1.0. [ 167 ]
Véase también
Notas
- ↑ El estándar MIDI permite seleccionar 128 programas diferentes, pero los dispositivos pueden ofrecer más organizando sus patches en bancos de 128 programas cada uno y combinando un mensaje de cambio de programa con un mensaje de selección de banco.
- ↑ La velocidad de 31.250 baudios se utiliza porque es una división exacta de 1MHz, [ 14 ] : 286 un divisor común de la velocidad de reloj máxima de la mayoría de los primeros microprocesadores .
- ↑ Suponiendo temperamento igual y 440 Hz A 4
- ↑ La especificación original MIDI 1.0 exigía DIN-5. El pin de fuente de corriente o pin caliente ("H" en este esquema) corresponde al pin 4 de un conector DIN de 5 pines. El pin de sumidero de corriente o pin frío ("C" en este esquema) corresponde al pin 5 de dicho conector DIN. El pin de blindaje ("S" en este esquema) corresponde al pin 2 de dicho conector DIN.
- ↑ Existen tres variantes para el uso de conectores telefónicos TRS: Tipo A , Tipo B y TS (también conocido como Tipo C o No-TRS ). El Tipo A se incorporó al estándar MIDI en 2018. La asignación de pines del Tipo A es la siguiente: la fuente de corriente o pin caliente ("H" en el diagrama) es el anillo del TRS, el sumidero de corriente o pin frío ("C" en el diagrama) es la punta del TRS y el blindaje ("S" en el diagrama) es la funda del TRS.
- ↑ El transmisor/receptor asíncrono universal ( UART ) es un hardware que transporta bytes entre dispositivos digitales. Cuando MIDI era nuevo, la mayoría de los sintetizadores usaban chips UART externos discretos, como el 8250 o el 16550 , pero desde entonces los UART se han integrado en los microcontroladores . [ 109 ]
- ↑ MIDI utiliza nominalmente una fuente de +5 voltios, en cuyo caso las resistencias asignadas son R1=R2=R4=220 Ω y R3=280 Ω. Sin embargo, es posible modificar los valores de las resistencias para obtener una corriente similar con otras fuentes de alimentación (en particular, para sistemas de 3,3 voltios).
- ↑ La especificación MIDI prevé un cable de tierra y un blindaje trenzado o de lámina, conectados al pin de blindaje, que protegen los dos conductores de señal en los pines Hot y Cold. Aunque el cable MIDI debe conectar este pin de blindaje y el blindaje trenzado o de lámina a la tierra del chasis, solo debe hacerlo en el puerto de salida MIDI; el puerto de entrada MIDI debe dejar su pin de blindaje sin conectar y aislado. Algunos fabricantes importantes de dispositivos MIDI utilizan conectores DIN de 5 pines modificados, solo para entrada MIDI, con los conductores metálicos omitidos intencionadamente en las posiciones 1, 2 y 3 para obtener el máximo aislamiento de voltaje.
- ↑ A menudo es más fácil usartransistores NPN o nMOS para absorber corriente que usartransistores PNP o pMOS para suministrar corriente, porque la movilidad de los electrones es mejor que la movilidad de los huecos.
- ↑ El diseño de referencia original de MIDI utiliza el obsoleto Sharp PC900, pero los diseños modernos suelen usar el 6N138. [ 109 ] El optoacoplador proporciona aislamiento galvánico , por lo que no hay una ruta conductora entre los dos dispositivos MIDI. Por lo tanto, los dispositivos MIDI diseñados correctamente son relativamente inmunes a los bucles de tierra y a interferencias similares.
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- ↑ Deahl, Dani (7 de enero de 2020). "El teclado A-88MKII de Roland es una señal de que MIDI 2.0 está en camino" . The Verge . Archivado del original el 8 de enero de 2020. Recuperado el 9 de enero de 2020 .
- ↑ "Detalles sobre MIDI 2.0™, MIDI-CI, perfiles e intercambio de propiedades" . The MIDI Association . Archivado del original el 21 de septiembre de 2022. Consultado el 21 de septiembre de 2022 .
- ↑ "Detalles sobre MIDI 2.0, MIDI-CI, perfiles e intercambio de propiedades (actualizado en junio de 2023)" . MIDI.org . 10 de mayo de 2021. Consultado el 7 de mayo de 2025 .
Enlaces externos
- La Asociación MIDI archivó el 19 de febrero de 2018 en Wayback Machine.
- Puedes descargar las especificaciones MIDI en inglés (archivadas el 1 de junio de 2016) en la Wayback Machine de la Asociación de Fabricantes MIDI.
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