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:::::  Ao som da música  :::::

Amilcar Soares

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Midi

Cordas Teclas Sopros Percussão Pauta

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Que significa MIDI?

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MIDI é a sigla de Musical Instrument Digital Interface. Com uma existência de 12 anos, o MIDI ganhou uma grande e rápida aceitação no meio profissional da indústria. Não só permite uma criação mais rápida de composição musical, como permite a um só compositor, criar uma faixa musical como se fosse uma banda composta pela polifonia de diversos instrumentos. O MIDI foi introduzido em 1983, tendo sido desenvolvido em cooperação entre as principais indústrias de música e os fabricantes de instrumentos electrónicos, como por exemplo a Roland, a Yamaha e, a Korg entre muitos outros. Nunca ninguém tinha suposto nem previsto, as possibilidades que poderiam ser criadas usando este protocolo de comunicação tão poderoso. 

O protocolo de comunicação MIDI permite que dispositivos electrónicos (normalmente sintetizadores, mas também computadores, controladores de projectores em espectáculos, VCR's, gravadores multipista, etc.) interagirem e trabalharem sincronizados com outros dispositivos MIDI compatíveis.

Usando, por exemplo, um dispositivo controlador principal, como um teclado,  o utilizador pode controlar os sons de outros dispositivos electrónicos, ligados remotamente. Este facto elimina a necessidade de um teclista só com duas mãos, tentar tocar em 9 ou 10 teclados à sua volta. Ele pode tocar unicamente um só teclado, e através duma ligação MIDI, controlar todos os outros, fazendo-os soar, ou até mesmo controlar um sintetizador ou caixa de ritmos. A melhor analogia para o protocolo MIDI, é a ligação de 2 ou mais computadores numa rede ou por modem. Do mesmo modo, os computadores partilham a informação entre si. O MIDI não envia a nota musical tocada, mas sim uma informação sobre ela. O dispositivo receptor é que decodifica a mensagem e faz soar a nota respectiva usando os seus próprios recursos, recebendo também informação sobre a duração, o ataque, etc. 

A base desta informação é o byte, o que permite a transferência de uma grande quantidade de informação. Este protocolo dispõe de 16 canais de comunicação, e as unidades conectadas, têm de estar programadas por forma a que em cada canal, a informação seja recebida e descodificada. Um dos bytes mais importantes, é o de status. Este pode assumir Note Off, Note On, System Exclusive (SysEx), Patche Change, etc. Por exemplo o byte Note On, indica ao dispositivo para tocar a nota. Os 2 seguintes, indicam o timbre e a velocidade da nota. Seguidamente é enviada informação para terminar de soar a nota (Note Off). Esta última, também possui 3 bytes com as mesmas funções. Para não complicar a terminologia, direi somente que o byte SysEx, é dos mais poderosos pois permite alterar configurações dos sistemas que se pretendem controlar, usando os bytes que normalmente são fornecidos nos manuais desses dispositivos.

O protocolo MIDI tem vindo a ser ampliado de forma a disponibilizar outras característica para os músicos profissionais. Algumas notas incluem o MIDI Time Code (que permite a sincronização de vídeo e áudio), Sample Dump Standard (que permitem a transferência de arquivos de áudio digital) e MIDI Show Control (que permite controlar dispositivos usados em espectáculos e teatro por exemplo).

As Ligações Externas

 

As pessoas que pretendam experimentar este protocolo de comunicação e ligação musical, deverão em primeiro lugar verificar se o instrumento ou sintetizador que pretendem ligar ao computador, por exemplo, suporta esta função. Basta procurar por três fichas DIN com 5 pinos chamadas IN, OUT e THRU. São estas portas que controlam todo o funcionamento deste protocolo de comunicação. A entrada IN recebe os dados da unidade controladora a que estiver ligada, enquanto que a saída OUT envia informação para uma segunda ou para a mesma unidade controladora. A saída THRU tem uma função diferente. É tipo uma «ponte de passagem», ou seja, reenvia sem qualquer manipulação ou alteração, toda a informação recebida na entrada IN. O protocolo MIDI faz uso de cinco fios de ligação dentro de cada cabo, mas curiosamente, somente 3 deles são usados para transporte de informação. São eles o fio 1 e 3, sendo o fio 2 de ligação à massa. Os fios 3 e 4 não são usados. Isto mostra a facilidade em como este protocolo funciona e em como facilmente se poderá realizar um cabo deste género. Agora o seu comprimento é de ter em atenção. As especificações IMA, sugerem um comprimento máximo de 50 pés, sendo o ideal para minimizar as perdas de 20 pés. Mesmo assim, o número de ligações é ilimitado. (como ligar o Teclado ao PC)

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   Midi IN

    Midi OUT

    Midi Thru

Tipos de Ligação

A ligação de somente dois dispositivos, é relativamente simples: basta ligar através de 2 cabos MIDI, a saída OUT à entrada IN de cada um deles. Por exemplo, podemos ligar a Midi OUT dum teclado electrónico, à Midi IN dum sintetizador. Se no sintetizador seleccionarmos um timbre de cordas, e tocarmos no teclado o som de piano, ouviremos os dois sons em simultâneo. Podemos por exemplo ligar dois teclados e seleccionarmos em cada um deles um timbre diferente. Ao tocar num dos teclados (Master), ambos soarão as notas tocadas, mas cada um deles com o seu timbre em uníssono. 

Com a utilização da porta Thru, é possível ligar um terceiro elemento, que receberá a informação exactamente igual à que estiver a entrar no dispositivo a que estiver ligado. Uma outra possibilidade é a ligação em cadeia de diversos dispositivos, desde que estes disponham do protocolo MIDI. Uma ligação em cadeia, consiste numa série de dispositivos ligados entre si, à semelhança de uma rede de computadores. Neste caso, o canal em que cada dispositivo esteja configurado, recebe a informação enviada por esse canal, pelo dispositivo Master. Nesta ligação, as saídas OUT ligam-se sucessivamente às entradas IN dos dispositivos seguintes. O Master controla todos os outros sequencialmente, em função dos canais que cada um estiver a utilizar.

Por exemplo, imagine-se três sintetizadores ligados entre si, com os nome Sint1, Sint2 e Sint3. Liga-se a porta OUT do Sint1 à porta IN do Sint2, a porta THRU do Sint2 à porta IN do Sint3. Produzindo um som no Sint1, este será tocado pelos Sint 2 e Sint3. Mas se o som for produzido pelo Sint2, somente o Sint3 o reproduzirá em simultâneo. É que a porta Thru deixa passar a informação para o Sint3, que foi recebida na porta IN.

 

Canais e Modos

O protocolo de comunicações MIDI está habilitado a transmitir diversas informações dum dispositivo ou instrumento Master para outro Slave. Para o fazer, dispõe de 16 canais de comunicação. Cada canal é independente dos outros. Com um simples cabo, 16 instrumentos ou sons poderão ser ouvidos simultaneamente. Podemos configurar no dispositivo ou teclado Master para cada canal um instrumento ou timbre diferente. Uma regra muito importante, é que o canal 10, deve ser sempre definido como percussão. Todos os outros poderão ter o timbre que quisermos. Podemos definir por exemplo, o canal 1 como Piano1, o canal 2 como String, o canal 3 como Bass, o canal 4 como Pan Flute, e assim por diante. Depois, dependendo do tipo de dispositivos que estiverem ligados a cada canal, estes reproduzirão os sons e os timbre que forem definidos em cada canal. 

É claro que os dispositivos que estiverem ligados, têm de estar configurados em cada canal, no mesmo tipo de timbre, para que este possa ser ouvido correctamente. Este tipo de configuração chama-se "OMNI ON", pois força o dispositivo "Slave" a responder a todos os 16 canais simultaneamente. No caso de a configuração do dispositivo "Slave" estar "OMNI OFF", este só responderá ao canal que estiver configurado para o efeito.

Temos ainda a considerar as opções POLY e MONO. No primeiro caso, POLY significa polifonia, ou seja, várias notas ou sons poderão fazer-se ouvir simultaneamente. No caso MONO, a informação transmitida é monofónica, ou seja, somente uma nota de cada vez, poderá ser ouvida. Esta função é muito usada para guitarras MIDI, onde cada canal corresponde a uma corda.

Assim dispomos de 4 opções: Omni On poly e mono e Omni Off poly e mono. Estas opções poderão ser configuradas nos dispositivos que estivermos a usar, em função das nossas necessidades.

As mensagens enviadas via MIDI poderão ser divididas em 2 grandes grupos, como sendo, "channel messages" e "system messages"

  CHANNEL MESSAGES

Este tipo de informação é enviado via MIDI num determinado canal e para um determinado instrumento no sistema e, só produz efeito no instrumento que estiver a receber a informação neste canal. Esta informação por canal inclui note on/off, o uso do pedal damper on/off, pitch bend, etc. Actualmente este canal de mensagens está dividido em 2 partes: "Voice Messages" e "Mode Messages":

a) Voice Messages

. Note Information

A informação sobre a nota a tocar, é a informação mais básica que pode ser enviada via MIDI. Informa quando a tecla foi premida, durante quanto tempo e quando foi solta.

. Program Changes

Este tipo de informação serve para provocar no instrumento Slave, a alteração do som. Os dispositivos actual têm gravados na sua memória em ROM (Read Only Memory) diversos tipos de sons (pianos, flautas, strings, etc.) consoante o tipo de dispositivo. É assim possível alterar o instrumento a ser ouvido.

. Control Changes

 Serve para transmitir determinadas nuances como por exempo modulação (vibrato e tremolo), Hold damper pedal, soft pedal e portamiento. Estas mensagens não usadas por todos os dispositivos. Não tem lógica um piano digital ter capacidades de portamiento, pelo que se receber esta informação, a mesma será ignorada.

. After-Touch

Os sintetizadores e samplers controlam determinadas características como sendo o volume, o vibrato, etc. com o uso simples do ataque das teclas. Estas poderão ser premidas com maior ou menor força de ataque. É isto que se chama After-Touch. É claro que o dispositivo slave tem de ter esta possibilidade para poder responder a este tipo de informação.

. Pitch Bender

Quem dispuser dum teclado minimamente decente, tem certamente do seu lado esquerdo qualquer coisa com este nome. Poderá ser uma «roda» ou um «ponteiro» que se acciona quando se mantém premida uma tecla. A sua tarefa é transpor a nota a ser tocada, em função da configuração que lhe estiver atribuída, podendo ser de 1 tom, de um intervalo de 5ª ou de uma ou mais oitavas. Mais uma vez, o dispositivo slave para responder a esta informação, obviamente tem de ser compatível com ela.

b) Mode Messages

Embora já o tenha referido, o MIDI dispõe de 4 modos. A maioria dos teclados vêm configurados no MODO 1 (OMNI OFF, POLY) mas caso seja necessário poderão ser configurados para o MODO 3 (OMNI OFF, POLY) para serem utilizados com um sequenciador, já que a informação é recebida em cada canal, um de cada vez.

  SYSTEM MESSAGES

Numa ligação de dois dispositivos, podemos dispensar saber como está configurado o dispositivo slave. Através do Master podemos enviar informação de configuração e alterar todos os parâmetros do slave, através deste tipo de mensagens. Estas poderão ser gravadas em ficheiros (.SYX) e para cada configuração pretendida, é só enviar para o slave o ficheiro de dados respectivo. Quase todos os fabricantes de dispositivos, disponibilizam informação nos seus manuais, dos dados necessários para controlar e alterar os parâmetros de configuração. Assim e, para cada caso, basta criar um ficheiro no sequenciador por exemplo, no formato .SYX e sempre que for preciso, este é enviado ao slave para alterar a sua configuração.

Este sistema de mensagens também tem o nome de "System Exclusive Messages", pois no concreto contem informação exclusiva, disponibilizada por cada fabricante dos seu produtos.

Explore o seu software que estas possibilidades estão lá.

 

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Os Computadores    

Com o aparecimento do MIDI, os fabricantes de computadores perceberam logo que o computador seria uma ferramenta fantástica para MIDI, desde que os dispositivos MIDI e o computador «falassem» a mesma linguagem e se entendessem neste protocolo. Como a taxa de transmissão do MIDI era de 31.5 kbs, e como tal, diferente de qualquer protocolo de transmissão informático até então, os fabricantes tiveram de projectar um interface para permitir a participação dos computadores nesta novidade. 

Inicialmente, foi a Apple com o Macintosh, a dar o primeiro passo. Posteriormente foi a Roland a projectar um interface para os computadores da IBM, ditos compatíveis. Só mais tarde a Atari projectou um computador completamente novo (a série ST) com portas MIDI completamente imbutidas. Hoje em dia há muitas interfaces diferentes disponíveis, para quase todos os tipos de sistemas informáticos. Aliás, é tão grande este número, que fizeram surgir igual número de software disponível para lidar com estes sistemas. Virtualmente tudo o que pode ser feito por MIDI, tem um pacote de software muito sofisticado e muito para além das possibilidades MIDI iniciais.

O software entretanto tem vindo a evoluir. Inicialmente os sequenciadores eram muito rudimentares. Actualmente existem programas muito sofisticados com métodos de sincronização complicados, como por exemplo o MTC (Midi Time Code) ou o SMPTE.

Actualmente o software já dispõe de bancos de sons bastante completos que podem ser usados para complementar as faltas dos nossos eventuais dispositivos musicais. É possível criar uma música, com diversos instrumentos, e posteriormente adicionar-lhe voz. Ligando entretanto o computador aos instrumentos físicos criados virtualmente através do software, é só premir meia dúzia de teclas e temos uma realidade fantástica.

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Actualizado em: 2001-07-07

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