MIDI
Albergio Diniz
Com a intenção de estabelecer a comunicação entre as diversas marcas de sintetizadores, vários fabricantes reuniram esforços e criaram um padrão que foi denominado de "Musical Instrument Digital Interface" — MIDI. Desde seu primeiro aparecimento, em junho de 1982 durante a National Association of Music Merchants (NAMM), o sistema encontrou algumas dificuldades, contudo, em Agosto de 1983 foi publicada uma versão completa das especificações, denominada de MIDI 1.0.
O padrão MIDI estabelece uma série de especificações, tanto físicas como elétricas, para a comunicação entre os diversos equipamentos eletrônicos dentro do sistema MIDI. O termo técnico "interface" é usado para designar a conecção entre equipamentos MIDI e segundo Boom uma interface "has two different aspects: the hardware that actually connects the equipment and the data format, the form of the information that travels through the hardware." 1
Para troca de informações e comandos é necessário que os equipamentos "utilizem em sua construção um microprocessador e, portanto, possam adotar uma comunicação do tipo serial." 2 Esta comunicação se dá através das portas IN, por onde entram as mensagens, OUT, por onde estas são enviadas, e THRU, que copia as mensagens recebidas através do conector IN e as envia aos outros equipamentos interligados no sistema. A ligação entre essas portas é realizada através dos cabos MIDI. Furia e Scacciaferro descrevendo as especificações do padrão MIDI para os cabos diz que
the MIDI cable is a shielded, twisted pair cable, with a 5-pin DIN plug at either end. Pins 4 and 5 are connected to the twisted pair, and carry the MIDI signal. Pin 2 is grounded when attached to a MIDI port – the 5-pin DIN socket provided on MIDI devices to receive the MIDI cable plug. (Pins 1 and 3 are currently unused but available for future expansion of the MIDI specification.). 3
As informações que transitam através dos cabos são "informações digitais responsáveis pelo controle das quatro características básicas do som a ser produzido pelos equipamentos que receberem estes sinais, além de vários outros parâmetros que facilitam a comunicação entre equipamentos diversos." 4 A comunicação é serial e realizada na velocidade de transmissão de 31250 bits por segundo.
A comunicação entre os diversos equipamentos MIDI utiliza uma espécie de "código," que é denominado de mensagem MIDI, transmitido digitalmente, em geral, através de cabos. Estas mensagens "são normalmente compostas por três conjuntos de oito bits (batizados de bytes) para a informação, mais um bit para sinalizar o início e outro o término de cada conjunto." 5 Segundo Furia e Scacciaferro, "as defined in the MIDI Specification, bytes can be one of two types, status bytes or data bytes. The bytes are ordered to form messages. Each message consists of a status byte, followed by zero or more data bytes." 6 Quanto ao conteúdo das mensagens Boom comenta que,
MIDI was originally designed to work with sinthesizers, it comes as no surprise that MIDI is structured to exploit the capabilities and features of synthesizers. There are MIDI messages devoted to reading synthesizer keyboard strokes, conveying button pushes on the control panel, and transmitting all types of controller movement. Other MIDI messages pass on important information used by the internal circuitry of the synthesizer for sound generation. 7
Para a comunicação entre os diversos equipamentos, o padrão MIDI estabelece o conceito de que um equipamento é designado como "transmissor" ou "mestre" e o outro como "receptor" ou "escravo," e para determinar que, em um dado momento, apenas alguns equipamentos sejam utilizados, foi desenvolvido o sistema de 16 canais. As mensagens MIDI podem ser classificadas em dois tipos principais. O primeiro é chamado de mensagens de canal e o segundo mensagens de sistema.
As mensagens de canal (Channel Messages) são "relativas a execução da nota, à forma pela qual ela é executada e ao modo de operação do equipamento. Aplicam-se de forma mais marcante aos sintetizadores, sendo sub-divididas em dois grupos: mensagens de voz (voice messages) e mensagens do modo (mode messages)." 8
Segundo Boom "most channel voice messages describe music by defining pitch, amplitude, timbre, duration, and other sound qualities. 9 Each message has at least one and usually two data bytes that accompany the status byte to describe these sound qualities." Conforme Gomes e Neves as mensagens de voz são divididas em 5 tipos: Note On/Off (nota ativada / desativada), Control Change (alteração de controle), Program Change (mudança de programa), Aftertouch (pós-pressionamento), Pitch Bend (desvio de tom). 10
As mensagens de modo dizem respeito a maneira como os equipamentos escravos receberão as mensagens do controlador. Essas mensagens possuem as seguintes denominações: modo 1 [Omni on / poli], modo 2 [Omni on / mono], modo 3 [omni off / poli], modo 4 [omni off / mono], reset all controllers, local control. A designação omni on, indica que a mensagem será recebida pelo equipamento escravo em qualquer um de seus canais, enquanto que a omni off, a mensagem será recebida pelo escravo apenas em seu próprio canal. As designações poly e mono se referem ao número de vozes executadas, isto é, se o equipamento receptor executará várias ou somente uma nota ao mesmo tempo. A mensagem reset all controllers é utilizada para colocar todos os controles dos equipamentos escravos em seu estado de inicialização e, por fim, a mensagem local control permite, em seu estado "on," que o equipamento receptor utilize os controles e os sons gerados pelo seu próprio hardware e, em seu estado "off," o receptor utilizará os controles recebidos pelo equipamento mestre.
As mensagens de sistemas servem para a comunicação, entre o equipamento mestre e seus escravos, com o objetivo de sincronismo entre os equipamentos e envio de parâmetros gerais para execução de um programa musical. 11 As mensagens de sistemas não são enviadas a um canal específico, portanto qualquer equipamento interligado ao sistema poderá recebê-las. Poderemos dividir as mensagens de sistema em três tipos: a) Mensagens comuns, que auxiliam na seleção da música e afinação entre os equipamentos; b) mensagens em tempo real, que tratam do sincronismo entre os equipamentos, especialmente sequenciadores, durante a execução e gravação; e c) mensagens exclusivas, que permite aos equipamentos enviarem dados apenas para outro equipamento conectado, que pode usar estes dados.
Com a aplicação dos computadores às diversas atividades humanas, a música acabou sendo envolvida e se beneficiando dos recursos advindos desta tecnologia. Os computadores vem auxiliando aos músicos em suas diferentes tarefas. A forma mais comum de utilização do computador na música é como componente de um sistema MIDI. A este respeito Boom fala que
if you connect the computer to a number of MIDI devices, it can act as a master controller, much as a master keyboard controls other devices. By recording music on separate tracks in the computer, you can assign a different device to each track. The computer can then play back a song using an orchestra of instrument, each with its own part. Additional tracks can control lighting, mixing, and other effects. 12
A conecção do computador ao sistema MIDI faz-se através dos dispositivos de interfaces que "podem ser encontrados em duas versões básicas: como uma placa de circuito a ser conectada diretamente ao interior do computador, ou como um equipamento adicionado, que utiliza uma linha de comunicação padrão disponível na maioria dos computadores." 13 As interfaces são classificadas, conforme Boom, em dois tipos básicos: a primeira denominada de smart MIDI interface que
has memory and its own software stored in ROM, and it runs on commands it receives through the serial port from the personal computer. When the smart interface acts on commands, it sends appropriate MIDI messages over its MIDI ports. the smart interface can also manipulate messages it receives through its MIDI ports and can send information about those messages back to the personal computer. 14
e a segunda denominada de dumb MIDI interface que
has no microprocessor; it doesn't send or receive MIDI messages on its own. A dumb interface simply ensures that the voltage of the signal coming from the computer's serial port is made compatible with MIDI, and it changes the voltage of incoming MIDI signals to voltages compatible with the computer's serial port.. The personal computer, rather than the interface, carries out any processes that actually manipulate MIDI messages. 15
Cada tipo possui suas vantagens e disvantagens, e a escolha entre um e outro dependerá da necessidade de cada usuário.
Uma vez incorporado ao sistema MIDI, o computador conta com uma variedade de softwares para realização de diferentes tarefas. Numa tentativa de classificação dos diferentes tipos de programas, Boom enquadra estes em quatro categorias principais: Music recording and performance applications; Music notation and priting applications; Synthesizer patch editors and librarians; Music education applications. 16
Entre os softwares mais difundidos para MIDI, estão os dedicados a gravação, edição e execução de mensagens. Por ter seu funcionamento similar a um estúdio de gravação eles são freqüentemente chamados de MIDI recording studio ou MIDI recorder. 17 As gravações feitas por estes programas podem ser realizadas em real time, na qual "the MIDI recorder stores MIDI messages in the computer's memory in the order the messages come through the MIDI In port, recording the exact time (usually counted in MIDI clocks or even smaller timing units) between messages," 18 e em step-time, isto é, "when the recorder receives MIDI messages in step time, it records them without noting the time between messages. You specify the time between messages as you record so that you can make timing as precise as you want." 19 Como um gravador multi-track, "MIDI recorders also offer separete tracks for recording. Each track records a stream of MIDI messages in a different section of the computer's memory." 20
Outra forma muito comum de programas para computador utilizando recursos MIDI, são os destinados a notação e impressão de música. Porém, enquanto os programas para gravações MIDI possuem um certo padrão de recursos, os programas destinados a notação e impressão têm diferentes métodos para realizar suas tarefas. 21 De acordo com Boom "applications programs designed to assist with musical notation and printing do their work in three areas: Translating musical notation into MIDI messages; Translating sequences of messages in MIDI recordings into written music; Printing music on a printer." 22
Para armazenagem e edição de sons criados através dos controles de sínteses dos sintetizadores, denominados de "patch," contamos com dois tipos de softwares: patch biblioteca e patch editor. O primeiro trabalha com o armazenamento dos sons editados enquanto o segundo permite a alteração desses sons no computador. A maioria dos programas de patch biblioteca "allow two-way communication between the synthesizer and computer, so patches can be sent to a synthesizer, modified with the use of the synthesizer's controls, and sent back to be archived or backed up on disk," 23 e devido a especificidade com que cada sintetizador cria e transmite patches, a compatibilidade entre o sintetizador e o software deve ser observada. 24
Na área de ensino musical, já podemos contar com alguns softwares utilizando-se da linguagem MIDI, porém, segundo Boom
music education software involving MIDI has been a neglected field when you compare the number of widely-distributed music education programs to the number of MIDI recorders, patch editors, and musical notation programs in circulation. 25
A seguir ele comenta que "certainly there are areas of music instruction, such as guitar and keyboard mechanics, that can clearly take advantage of MIDI and are due for further developments." 26
Os aspectos sobre a MIDI, aqui apresentados, constituem a base desse padrão. Embora alguns problemas ainda existam, "MIDI has became virtually uncontested as a means to link synthesizers and computer equipment." 27 A utilização dessa interface tem se expandido e o controle de equipamentos como painel de luzes, "audio mixers," etc, têm se beneficiado dessa tecnologia. Uma nova dimensão, através da MIDI, tem se apresentado ao mundo musical e das artes que se utilizam da música.
Notas de Rodapé
Michael Boom. Music through MIDI: Using MIDI to Create Your Own Electronic Music System. (Redmond, Washington: Microsoft Press, 1987), p.2. [Volta]
Alcides Tadeu Gomes e Adinaldo Silva Neves Júnior. Tecnologia Aplicada à Música. (São Paulo: Livros Érica, 1993), p.204. [Volta]
Steve De Furia e Joe Scacciaferro. The MIDI Programmer's Handbook. (Redwood City, California: M&T Books, 1989), p.47. [Volta]
Garvin, M. "Patch editors and Librarians" in The Usenet MIDI Primer. comp. e adap. por Neil Rowland Jr. [Volta]
M. Garvin. "Intro" in The Usenet MIDI Primer. comp. e adap. por Neil Rowland Jr. [Volta]
Bibliografia
Boom, Michael. Music through MIDI: Using MIDI to Create Your Own Electronic Music System. Redmond, Washington: Microsoft Press, 1987.
Gomes, Alcides Tadeu e Adinaldo Silva Neves Júnior. Tecnologia Aplicada à Música. São Paulo: Livros Érica, 1993.
Furia, Steve De e Joe Scacciaferro. The MIDI Programmer's Handbook. Redwood City, California: M&T Books, 1989.
Garvin, M. The Usenet MIDI Primer. comp. e adap. por Neil Rowland Jr.