O protocolo de interface digital para instrumentos musicais, mais conhecido como MIDI, existe desde o início dos anos 80 e continua sendo um elemento crucial na produção musical atual. Qualquer pessoa que trabalhe com música eletrônica ou estações de trabalho de áudio digital (DAWs), como Logic Pro, Pro Tools, Ableton Live, etc., precisa saber o que é MIDI e como ele funciona para produzir música com sucesso. Este artigo fornecerá uma visão geral dos fundamentos do MIDI e cobrirá as melhorias recentes no protocolo que foram introduzidas com o MIDI 2.0.
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História
No início dos anos 80, os fabricantes de instrumentos musicais eletrônicos perceberam que precisava haver um meio padrão de comunicação digital entre diferentes dispositivos de hardware e computadores. A tecnologia MIDI foi padronizada em 1983 por um painel de representantes da indústria musical e é mantida pela MIDI Manufacturers Association (MMA). Este padrão permite uma comunicação eficiente entre os dispositivos, independentemente do fabricante. Ele também estabeleceu conectividade uniforme por meio de cabos MIDI de cinco pinos. Mais tarde, os padrões de comunicação via cabos USB e conexões sem fio foram adicionados à especificação MIDI.
Um dos equívocos comuns para iniciantes é que MIDI comunica sinais de áudio. Isso não. Ele apenas comunica dados que instruem os dispositivos conectados, como sintetizadores, módulos de som e computadores, a gerar som. Ele especifica afinações e fornece uma maneira de alterar outros parâmetros.
Vamos dar uma olhada nas mensagens MIDI básicas:
A mensagem de nota MIDI
Quando você pressiona uma tecla em um teclado MIDI conectado a um computador por meio de algum tipo de interface ou diretamente por um cabo USB, três valores básicos de dados são transmitidos:
Número da nota – variando de 0 a 127 (que é a faixa de dados de sete bits), esses números estão relacionados diretamente à nota a ser gerada. A oitava é indicada após o nome da nota da letra, mas para confundir um pouco as coisas, o dó central em um piano (que é indicado pela nota MIDI número 60) às vezes é designado como C3 e às vezes como C4, dependendo do fabricante. Normalmente, você também pode alternar isso no DAW que está usando. Números de notas MIDI muito altos ou muito baixos, como C -1, são frequentemente usados não como notas sonoras, mas como chaves para alterar os patches, pois essas notas estão além do alcance utilizável da maioria dos instrumentos virtuais ou sintetizadores de hardware.
Aqui estão alguns exemplos de intervalos de notas MIDI relacionados a instrumentos de corda. Aqui, Middle C é indicado como C4, mas em termos de número de nota MIDI, é sempre 60.
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Deve-se notar que o número da oitava começa com a nota C, então para uma escala C começando em C2, a progressão seria C2, D2, E2, F2, G2, A2, B2, C3, D3, E3, etc.
Saber a oitava da nota que você está programando é obviamente crucial e a maioria dos DAWs fornecerá uma maneira de ver qual oitava você está usando, seja em um rolo de piano ou em uma interface de sequenciador de passos.
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| Editor de rolo de piano MIDI |
Velocidade - também varia de 0 a 127 e pode estar relacionado ao volume — mas não é a mesma coisa. Por exemplo, quando você toca uma tecla de piano com uma certa velocidade, ela gera vários conteúdos harmônicos relacionados à intensidade da batida. Você pode tocar uma tecla a uma velocidade de 127 e depois diminuir o volume de forma independente. Portanto, o volume não é igual à velocidade em termos de MIDI. Os valores de velocidade são frequentemente usados para acionar amostras diferentes para simular instrumentos reais com mais precisão. Os valores de velocidade também podem ser usados para modular ou alterar os parâmetros de um instrumento eletrônico ou criar um acúmulo de intensidade. O Velocity é facilmente editado em qualquer DAW e é um elemento crucial na produção musical, muitas vezes ignorado por quem está começando sua jornada musical. Uma velocidade de 0 é, em essência, o mesmo que uma mensagem de nota.
Canal – normalmente variando de 1 a 16, Canal controla onde as informações serão enviadas dentro de uma DAW ou para instrumentos externos configurados para receber dados naquele Canal. Isso permite que você controle dispositivos específicos ou sintetizadores virtuais de forma independente.
Esses três parâmetros sozinhos podem alcançar uma incrível quantidade de controle, incluindo afinação, dinâmica, timbre e duração de um som. A duração pode ser simplesmente a diferença de tempo entre a mensagem Note On (velocidade > 0) e a mensagem Note Off (velocidade = 0). Ou, no caso de amostras one-shot, é definido pela duração da própria amostra, acionada pela mensagem Note On.
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Mensagens de controle
CC ou mensagens contínuas do controlador são normalmente geradas por meio de um controlador MIDI que possui controles deslizantes ou botões giratórios que transmitem dados CC (geralmente de 0 a 127). Esse tipo de dados pode controlar qualquer parâmetro em um sintetizador virtual, instrumento de hardware ou efeito habilitado para MIDI. Você também pode usar os dados CC para controlar os parâmetros do DAW, como controles deslizantes de volume, panorâmica etc., a menos que o próprio DAW restrinja esse controle a controladores proprietários.
Algumas DAWs possuem plug-ins de efeitos MIDI, como o Modulator no Logic Pro, que pode gerar e enviar dados CC para sintetizadores virtuais, efeitos ou dispositivos externos. Estes são extremamente poderosos e devem ser explorados para colher os benefícios.
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| Modulador Logic Pro |
Aftertouch (ou dados do controlador de pressão) está disponível em alguns (mas não em todos) controladores MIDI. Quando você pressiona uma tecla em um controlador compatível com aftertouch, você pode aumentar ou diminuir a pressão subsequente e esses dados podem ser usados para controlar parâmetros como vibrato ou frequência de corte do filtro em um instrumento virtual. É um bom recurso e vale o dinheiro extra se você estiver comprando um controlador MIDI.
As mensagens de curva de afinação são como as mensagens CC, mas dedicadas ao controle de afinação e geralmente são mensagens de 14 bits, o que significa que você pode obter uma frequência mais precisa sem artefatos de quantização escalonada audíveis. Você pode definir a faixa de pitch bend no controlador MIDI ou no instrumento receptor com base no contexto. A roda de pitch bend em um teclado geralmente fica no ponto central e muitas vezes você pode ter um intervalo diferente para os valores positivos e negativos, se assim o desejar.
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| Editor de pitch bend |
Todos esses tipos de mensagens conterão o número CC ou tipo de controlador, um valor (7 ou 14 bits) e o número do canal.
Os DAWs geralmente têm alguma forma de monitorar visualmente os dados MIDI recebidos que identificarão o tipo de mensagem, valor e número do canal. Esta é uma maneira rápida de identificar os números CC, especialmente porque os controladores MIDI usam uma variedade de esquemas de mapeamento para botões e controles deslizantes.
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| Monitor MIDI |
Claro, você sempre pode consultar o manual do dispositivo ou consultar o gráfico de implementação MIDI também.
Alguns números CC comuns são:
- Controlador 1 – Mod Wheel
- Controlador 2 – Controle de respiração
- Controlador 64 – Sustentar
- controlador 7 – Volume
Tabelas de Implementação MIDI
Cada equipamento MIDI vem com um gráfico de implementação MIDI que identifica como os parâmetros podem ser controlados por meio de mensagens CC, recursos como aftertouch etc. um parâmetro específico em um sintetizador externo e precisa saber como ele pode ser acessado. Abaixo está um gráfico de implementação MIDI parcial para o meu Korg minilogue xd.
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| Gráfico de Implementação MIDI |
Sincronizar mensagens
Esses tipos de mensagens são usados para sincronizar o relógio de um dispositivo para outro. Isso possibilita iniciar e parar sequenciadores externos conectados a um computador e pode ser baseado no transporte da DAW. Você também pode sincronizar o andamento do sequenciador, bem como quaisquer LFOs usados para modular os parâmetros.
Conectividade
Existem três meios de comunicação em termos de MIDI. O primeiro método que foi desenvolvido quando o protocolo foi estabelecido foi o conector MIDI DIN de cinco pinos que ainda é usado hoje.
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| MIDI-IN-THRU-e-OUT- DIN de 5 pinos |
Este é um protocolo unidirecional que significa basicamente que MIDI OUT precisa ir para MIDI IN e vice-versa. Há também MIDI Thru, que envia qualquer coisa recebida na porta MIDI In inalterada. Alguns dispositivos também permitem que você alterne a funcionalidade das portas.
O USB MIDI foi um grande avanço, pois você não precisava mais de uma interface, mas podia usar um conector USB padrão em um computador ou hub para conectar um controlador ou dispositivo MIDI. Além disso, esse tipo de comunicação é bidirecional, portanto, mover um parâmetro em um sintetizador virtual pode ser indicado visualmente em um controlador MIDI que usa codificadores MIDI. Portanto, a representação visual no controlador corresponde à interface virtual e vice-versa.
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| cabo USB |
Conectores MIDI de 3,5 mm são encontrados em alguns dispositivos onde o espaço é limitado. Adaptadores estão disponíveis para conectar a conectores ou cabos MIDI padrão.
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| Conectores MIDI de 3,5 mm |
O MIDI sem fio é especialmente útil para aplicativos baseados em telefones celulares e tablets. Alguns controladores tradicionais também estão permitindo a comunicação sem fio. A falta ou impraticabilidade de conexões físicas torna este meio de comunicação essencial.
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| Controlador MIDI sem fio Korg |
RTP MIDI – este é um método para enviar mensagens MIDI através de uma rede usando Wi-Fi ou cabos ethernet CAT5/CAT6. Isso elimina as limitações de comprimento dos cabos DIN e USB. Interfaces como as feitas pela iConnectivity têm essa capacidade.
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| iConnectivity mioXM |
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Hardware Externo
Cada DAW tem uma maneira de rotear os dados MIDI gerados na própria DAW ou de um controlador MIDI para um dispositivo externo. Procure algo que se refira a um instrumento externo - ele deve ter uma maneira de rotear os dados MIDI por meio de um canal específico.
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| Instrumento Externo |
MIDI 2.0
Um desenvolvimento bastante recente e aguardado é o MIDI 2.0. Estamos na era de ouro do MIDI em termos de conectividade e controle. Dois grandes desenvolvimentos neste novo protocolo incluem:
MPE (MIDI Polyphonic Expression) – Isso permite o controle individual de parâmetros como pitch bend, vibrato, timbre e volume nota por nota, enquanto o MIDI anteriormente permitia apenas o controle desses parâmetros em toda a faixa ou canal - base ampla. Nem todos os instrumentos virtuais, sintetizadores de hardware ou controladores ainda são compatíveis com MPE, mas isso está mudando rapidamente. Mais e mais instrumentos virtuais agora têm essa funcionalidade, como o Alchemy do Logic Pro.
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| Logic Pro Alquimia |
Os dados CC de 14 bits agora podem ser implementados, oferecendo um controle muito preciso sem artefatos de quantização audíveis. Anteriormente, quase todos os CCs usavam dados de 7 bits, que ofereciam apenas 128 pontos de dados, em oposição aos 16.348 oferecidos pelos CCs de 14 bits.
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Recursos
MIDI.org é um ótimo recurso para todas as coisas MIDI.
Conclusão
Se você é um produtor musical ou músico, deve a si mesmo conhecer os fundamentos do MIDI. Este artigo mal arranha a superfície, então sugiro que você se aprofunde para revelar o potencial e as possibilidades criativas.
Por Philip Mantione
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