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MIDI (Musical Instrument Digital Interface), ou Interface Digital para Instrumentos Musicais, é uma tecnologia padronizada de comunicação entre instrumentos musicais e equipamentos eletrônicos (teclados, guitarras, sintetizadores, sequenciadores, computadores, samplers etc), possibilitando que uma composição musical seja executada, transmitida ou manipulada por qualquer dispositivo que reconheça esse padrão. Tecnicamente, MIDI é um protocolo; entretanto, o termo geralmente é utilizado também para se referir aos diversos componentes do sistema, como adaptadores, conectores, arquivos, cabos etc.
Diferentemente de outros formatos (como o formato WAV e MP3), um arquivo MIDI não contém o áudio propriamente dito, e sim as instruções para produzi-lo, ou seja, é basicamente uma partitura digitalizada. Essas instruções definem os instrumentos, notas, timbres, ritmos, efeitos e outras características que serão utilizadas por um sintetizador para a geração dos eventos musicais.
Até a década de 70, a comunicação entre instrumentos musicais era algo impraticável. Foi quando um grupo de fabricantes (os mais conhecidos da época) desenvolveu o padrão MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Este padrão permite o envio de mensagens de controle entre instrumentos eletrônicos digitais ou analógicos, e é, portanto, uma representação de eventos e não de som digitalizado.
Mensagens MIDI
Cada mensagem MIDI é, geralmente, composta por 3 palavras e é enviada/recebida serialmente entre duas UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Cada palavra, por sua vez é composta de 10 bits, pois sendo uma comunicação assíncrona entre dois dispositivos, necessita ter, além dos 8 bits de dados, ainda 2 bits de sinalização de início e final de palavra, e como característica da transmissão ainda deve-se observar o detalhe da manutenção do sinal em 1 entre palavras e mensagens. Uma analogia muito utilizada é a que se assemelha à comunicação de dois computadores via modem que é muito semelhante. Em cada mensagem enviada é transmitido primeiramente o bit menos significativo.
Conectores de passagem (THRU), de saída (OUT) e entrada (IN) MIDI
Transmissão das Mensagens MIDI
Para transmissão, cada mensagem MIDI é recebida em paralelo por uma UART (Universal Asyncrhronous Receiver Transmiter) que converte em um formato serial. Essa comunicação serial será utilizada entre os dispositivos a uma taxa de transmissão de 31.250 bits por segundo (31,250 Kbps).
Controladores
Controladores são dispositivos que tem por objetivo gerar mensagens MIDI para a aplicação que se fizer necessário.
Exclusivos de sistema
As mensagens exclusivas de sistema — System Exclusive Messages, abreviadas como Sysex — são mensagens cuja estrutura é definida especificamente pelo aparelho que irá recebê-la, podendo tal estrutura conter qualquer tipo de dado. Por exemplo, um dispositivo MIDI pode ter uma especificação de mensagens sysex que contenham caracteres ASCII.
Formatos
General MIDI
General MIDI ou GM é uma especificação para sintetizadores que impõe vários requisitos para além da norma MIDI mais geral. Enquanto que a norma MIDI proporciona um protocolo de comunicações que assegura que diferentes instrumentos (ou componentes) possam interagir a um nível básico (por ex., tocando uma nota num teclado MIDI vai fazer com que um módulo de som reproduza uma nota musical), o General MIDI vai mais além de duas maneiras: ele requer que todos os instrumentos compatíveis com o GM tenham um mínimo de especificações (tais como pelo menos 24 notas de polifonia) e associa certas interpretações a vários parâmetros e mensagens de controlo que não tinham sido especificadas na norma MIDI (como a definição de sons de instrumentos para cada um dos 128 números dos programas).
O General MIDI foi padronizado pela primeira vez em 1991 pela MIDI Manufacturers Association (MMA) e pelo Japan MIDI Standards Comitee (JMSC), e tem sido desde então adoptado como uma adenda à norma MIDI principal. Tem-se tornado largamente um sinónimo dos aclamados módulos de som Sound Canvas da Roland.
Outros fabricantes têm criado as suas próprias extensões da norma General MIDI original, nomeadamente a extensão GS da Roland e a extensão XG da Yamaha. O próprio GM foi posteriormente revisto, e tornou-se o GM Level 2 (GM nível 2) em 1999, incluindo algumas características comuns ao GS e ao XG.
Requisitos mínimos
Os instrumentos compatíveis com o General MIDI nível 1 têm de:
* Permitir 24 vozes de polifonia (incluindo pelo menos 16 vozes para a melodia e acompanhamento e pelo menos 8 vozes para o ritmo)
* Responder à velocidade
* Suportar 16 canais MIDI simultaneamente (com o canal 10 reservado para o ritmo)
* Suportar polifonia em cada canal
Interpretação dos parâmetros
Os instrumentos GM devem também obedecer às convenções seguintes para eventos de programas e controlos:
Eventos de program change
Esta tabela mostra que instrumento (timbre) corresponde a cada número de program change para os sons melódicos:
Pianos:
* 1 Piano
* 2 Piano
* 3 Piano eléctro-acústico
* 4 Piano de cabaré
* 5 Piano eléctrico (tipo Fender Rhodes)
* 6 Piano eléctrico (sintético, tipo DX7)
* 7 Cravo
* 8 Clavicórdio
Percussão cromática:
* 9 Celesta
* 10 Glockenspiel
* 11 Caixa de música
* 12 Vibrafone
* 13 Marimba
* 14 Xilofone
* 15 Carrilhão de orquestra
* 16 Santur
Órgãos:
* 17 Órgão Hammond
* 18 Órgão percussivo
* 19 Órgão de rock
* 20 Órgão de tubos
* 21 Harmónio
* 22 Acordeão
* 23 Harmónica
* 24 Bandoneón
Guitarras:
* 25 Guitarra de cordas de nylon
* 26 Guitarra de cordas de aço
* 27 Guitarra semi-acústica
* 28 Guitarra elétrica
* 29 Guitarra abafada
* 30 Guitarra elétrica com saturação
* 31 Guitarra elétrica com distorção
* 32 Harmónicos
Baixos:
* 33 Contrabaixo (dedilhado)
* 34 Baixo elétrico dedilhado
* 35 Baixo elétrico beliscado com palheta
* 36 Baixo elétrico sem trastos
* 37 Baixo elétrico percutido 1 (pop)
* 38 Baixo elétrico percutido 2 (thump)
* 39 Baixo sintético 1 (analógico)
* 40 Baixo sintético 2 (digital)
Cordas:
* 41 Violino
* 42 Viola
* 43 Violoncelo
* 44 Contrabaixo
* 45 Cordas em trêmulo
* 46 Cordas em pizzicatto
* 47 Harpa
* 48 Tímpanos
Orquestra sinfónica:
* 49 Orquestra de cordas 1
* 50 Orquestra de cordas 2 (ataque lento)
* 51 Cordas sintéticas 1
* 52 Cordas sintéticas 2 (filtro ressonante)
* 53 Coro
* 54 Voz humana (solista)
* 55 Voz humana (sintética)
* 56 Batida orquestral
Metais:
* 57 Trompete
* 58 Trombone
* 59 Tuba
* 60 Trompete com surdina
* 61 Trompa
* 62 Metais
* 63 Metais sintéticos 1 (imitação de secção de trompetes e trombones)
* 64 Metais sintéticos 2 (imitação de secção de trompas)
Palhetas:
* 65 Saxofone soprano
* 66 Saxofone alto
* 67 Saxofone tenor
* 68 Saxofone barítono
* 69 Oboé
* 70 Corne inglês
* 71 Fagote
* 72 Clarinete
Flautas:
* 73 Flautim
* 74 Flauta transversal
* 75 Flauta de bisel
* 76 Flauta de Pã
* 77 Sopro em gargalo de garrafa
* 78 Shakuhachi
* 79 Assobio
* 80 Ocarina
Solos sintéticos:
* 81 Onda quadrada
* 82 Onda dente de serra
* 83 Calliope (Órgão a vapor sintético)
* 84 Chiff Lead
* 85 Charango sintético
* 86 Solo vox
* 87 Onda dente de serra em quintas paralelas
* 88 Baixo e solo
Fundos sintéticos:
* 89 Fundo New Age
* 90 Fundo morno
* 91 Polysynth
* 92 Space voice
* 93 Vidro friccionado
* 94 Fundo metálico
* 95 Fundo halo
* 96 Fundo com abertura do filtro
Efeitos sonoros sintéticos:
* 97 Chuva de gelo
* 98 Trilha sonora
* 99 Cristal
* 100 Atmosfera
* 101 Brilhos
* 102 Goblins
* 103 Ecos
* 104 Ficção científica
Instrumentos étnicos:
* 105 Sitar
* 106 Banjo
* 107 Shamisen
* 108 Taishikoto
* 109 Kalimba
* 110 Gaita de foles
* 111 Rabeca
* 112 Shannai
Percussão não-cromática:
* 113 Sino
* 114 Agogô
* 115 Tambor de aço
* 116 Bloco de madeira
* 117 Taiko
* 118 Timbalões acústicos
* 119 Timbalões sintéticos
* 120 Prato revertido
Efeitos sonoros:
* 121 Corda de violão riscada
* 122 Respiração
* 123 Ondas do mar
* 124 Pássaro piando
* 125 Telefone tocando
* 126 Helicóptero
* 127 Aplausos
* 128 Tiro (arma de fogo)
Sons rítmicos
O canal MIDI 10 está reservado para o ritmo (bateria e outros instrumentos rítmicos ou de percussão); este canal toca sempre como ritmo, seja qual for o número do program change que for enviado, e notas diferentes são interpretadas instrumentos diferentes:
35 Bombo 2
36 Bombo 1
37 Golpe no fuste da tarola
38 Tarola 1 (pele)
39 Palmas
40 Tarola 2 (aro)
41 Timbalão grave 2
42 Pratos de choque fechados
43 Timbalão grave 1
44 Pratos de choque fechados (pedal)
45 Timbalão médio 2
46 Pratos de choque abertos
47 Timbalão médio 1
48 Timbalão agudo 2
49 Prato de ataque crash 1
50 Timbalão agudo 1
51 Prato de condução 1
52 Prato de ataque china
53 Prato de condução (campânula)
54 Pandeirola
55 Prato de ataque splash
56 Caneca
57 Prato de ataque crash 2
58 Vibraslap
59 Prato de condução 2
60 Bongo agudo
61 Bongo grave
62 Conga aguda abafada
63 Conga aguda
64 Conga grave
65 Timbale agudo
66 Timbale grave
67 Agogô agudo
68 Agogô grave
69 Afoxé
70 Maracas
71 Apito curto
72 Apito longo
73 Reco-reco curto
74 Reco-reco longo
75 Clavas
76 Bloco de madeira agudo
77 Bloco de madeira grave
78 Cuíca abafada
79 Cuíca
80 Triângulo abafado
81 Triângulo
Eventos de controlo
O GM também especifica que operações devem ser realizadas por vários controladores:
1 Modulação
6 Entrada de dados MSB
7 Volume
10 Panorâmica
11 Expressão
38 Entrada de dados LSB
64 Sustentação
100 RPN LSB
101 RPN MSB
121 Repôr todos os controladores
123 Desligar todas as notas
Softwares
Alguns softwares que trabalham com MIDI:
* Ableton Live
* Anvil Studio
* Cakewalk Sonar
* FL Studio
* Logic Audio
* Steinberg Cubase
* Steinberg Nuendo
* Pro Tools
* Reason
* Sony ACID Pro
* Rosegarden
* Pure Data
* Nero 7
* NEMIDi
Diferentemente de outros formatos (como o formato WAV e MP3), um arquivo MIDI não contém o áudio propriamente dito, e sim as instruções para produzi-lo, ou seja, é basicamente uma partitura digitalizada. Essas instruções definem os instrumentos, notas, timbres, ritmos, efeitos e outras características que serão utilizadas por um sintetizador para a geração dos eventos musicais.
Até a década de 70, a comunicação entre instrumentos musicais era algo impraticável. Foi quando um grupo de fabricantes (os mais conhecidos da época) desenvolveu o padrão MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Este padrão permite o envio de mensagens de controle entre instrumentos eletrônicos digitais ou analógicos, e é, portanto, uma representação de eventos e não de som digitalizado.
Mensagens MIDI
Cada mensagem MIDI é, geralmente, composta por 3 palavras e é enviada/recebida serialmente entre duas UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Cada palavra, por sua vez é composta de 10 bits, pois sendo uma comunicação assíncrona entre dois dispositivos, necessita ter, além dos 8 bits de dados, ainda 2 bits de sinalização de início e final de palavra, e como característica da transmissão ainda deve-se observar o detalhe da manutenção do sinal em 1 entre palavras e mensagens. Uma analogia muito utilizada é a que se assemelha à comunicação de dois computadores via modem que é muito semelhante. Em cada mensagem enviada é transmitido primeiramente o bit menos significativo.
Conectores de passagem (THRU), de saída (OUT) e entrada (IN) MIDI
Transmissão das Mensagens MIDI
Para transmissão, cada mensagem MIDI é recebida em paralelo por uma UART (Universal Asyncrhronous Receiver Transmiter) que converte em um formato serial. Essa comunicação serial será utilizada entre os dispositivos a uma taxa de transmissão de 31.250 bits por segundo (31,250 Kbps).
Controladores
Controladores são dispositivos que tem por objetivo gerar mensagens MIDI para a aplicação que se fizer necessário.
Exclusivos de sistema
As mensagens exclusivas de sistema — System Exclusive Messages, abreviadas como Sysex — são mensagens cuja estrutura é definida especificamente pelo aparelho que irá recebê-la, podendo tal estrutura conter qualquer tipo de dado. Por exemplo, um dispositivo MIDI pode ter uma especificação de mensagens sysex que contenham caracteres ASCII.
Formatos
General MIDI
General MIDI ou GM é uma especificação para sintetizadores que impõe vários requisitos para além da norma MIDI mais geral. Enquanto que a norma MIDI proporciona um protocolo de comunicações que assegura que diferentes instrumentos (ou componentes) possam interagir a um nível básico (por ex., tocando uma nota num teclado MIDI vai fazer com que um módulo de som reproduza uma nota musical), o General MIDI vai mais além de duas maneiras: ele requer que todos os instrumentos compatíveis com o GM tenham um mínimo de especificações (tais como pelo menos 24 notas de polifonia) e associa certas interpretações a vários parâmetros e mensagens de controlo que não tinham sido especificadas na norma MIDI (como a definição de sons de instrumentos para cada um dos 128 números dos programas).
O General MIDI foi padronizado pela primeira vez em 1991 pela MIDI Manufacturers Association (MMA) e pelo Japan MIDI Standards Comitee (JMSC), e tem sido desde então adoptado como uma adenda à norma MIDI principal. Tem-se tornado largamente um sinónimo dos aclamados módulos de som Sound Canvas da Roland.
Outros fabricantes têm criado as suas próprias extensões da norma General MIDI original, nomeadamente a extensão GS da Roland e a extensão XG da Yamaha. O próprio GM foi posteriormente revisto, e tornou-se o GM Level 2 (GM nível 2) em 1999, incluindo algumas características comuns ao GS e ao XG.
Requisitos mínimos
Os instrumentos compatíveis com o General MIDI nível 1 têm de:
* Permitir 24 vozes de polifonia (incluindo pelo menos 16 vozes para a melodia e acompanhamento e pelo menos 8 vozes para o ritmo)
* Responder à velocidade
* Suportar 16 canais MIDI simultaneamente (com o canal 10 reservado para o ritmo)
* Suportar polifonia em cada canal
Interpretação dos parâmetros
Os instrumentos GM devem também obedecer às convenções seguintes para eventos de programas e controlos:
Eventos de program change
Esta tabela mostra que instrumento (timbre) corresponde a cada número de program change para os sons melódicos:
Pianos:
* 1 Piano
* 2 Piano
* 3 Piano eléctro-acústico
* 4 Piano de cabaré
* 5 Piano eléctrico (tipo Fender Rhodes)
* 6 Piano eléctrico (sintético, tipo DX7)
* 7 Cravo
* 8 Clavicórdio
Percussão cromática:
* 9 Celesta
* 10 Glockenspiel
* 11 Caixa de música
* 12 Vibrafone
* 13 Marimba
* 14 Xilofone
* 15 Carrilhão de orquestra
* 16 Santur
Órgãos:
* 17 Órgão Hammond
* 18 Órgão percussivo
* 19 Órgão de rock
* 20 Órgão de tubos
* 21 Harmónio
* 22 Acordeão
* 23 Harmónica
* 24 Bandoneón
Guitarras:
* 25 Guitarra de cordas de nylon
* 26 Guitarra de cordas de aço
* 27 Guitarra semi-acústica
* 28 Guitarra elétrica
* 29 Guitarra abafada
* 30 Guitarra elétrica com saturação
* 31 Guitarra elétrica com distorção
* 32 Harmónicos
Baixos:
* 33 Contrabaixo (dedilhado)
* 34 Baixo elétrico dedilhado
* 35 Baixo elétrico beliscado com palheta
* 36 Baixo elétrico sem trastos
* 37 Baixo elétrico percutido 1 (pop)
* 38 Baixo elétrico percutido 2 (thump)
* 39 Baixo sintético 1 (analógico)
* 40 Baixo sintético 2 (digital)
Cordas:
* 41 Violino
* 42 Viola
* 43 Violoncelo
* 44 Contrabaixo
* 45 Cordas em trêmulo
* 46 Cordas em pizzicatto
* 47 Harpa
* 48 Tímpanos
Orquestra sinfónica:
* 49 Orquestra de cordas 1
* 50 Orquestra de cordas 2 (ataque lento)
* 51 Cordas sintéticas 1
* 52 Cordas sintéticas 2 (filtro ressonante)
* 53 Coro
* 54 Voz humana (solista)
* 55 Voz humana (sintética)
* 56 Batida orquestral
Metais:
* 57 Trompete
* 58 Trombone
* 59 Tuba
* 60 Trompete com surdina
* 61 Trompa
* 62 Metais
* 63 Metais sintéticos 1 (imitação de secção de trompetes e trombones)
* 64 Metais sintéticos 2 (imitação de secção de trompas)
Palhetas:
* 65 Saxofone soprano
* 66 Saxofone alto
* 67 Saxofone tenor
* 68 Saxofone barítono
* 69 Oboé
* 70 Corne inglês
* 71 Fagote
* 72 Clarinete
Flautas:
* 73 Flautim
* 74 Flauta transversal
* 75 Flauta de bisel
* 76 Flauta de Pã
* 77 Sopro em gargalo de garrafa
* 78 Shakuhachi
* 79 Assobio
* 80 Ocarina
Solos sintéticos:
* 81 Onda quadrada
* 82 Onda dente de serra
* 83 Calliope (Órgão a vapor sintético)
* 84 Chiff Lead
* 85 Charango sintético
* 86 Solo vox
* 87 Onda dente de serra em quintas paralelas
* 88 Baixo e solo
Fundos sintéticos:
* 89 Fundo New Age
* 90 Fundo morno
* 91 Polysynth
* 92 Space voice
* 93 Vidro friccionado
* 94 Fundo metálico
* 95 Fundo halo
* 96 Fundo com abertura do filtro
Efeitos sonoros sintéticos:
* 97 Chuva de gelo
* 98 Trilha sonora
* 99 Cristal
* 100 Atmosfera
* 101 Brilhos
* 102 Goblins
* 103 Ecos
* 104 Ficção científica
Instrumentos étnicos:
* 105 Sitar
* 106 Banjo
* 107 Shamisen
* 108 Taishikoto
* 109 Kalimba
* 110 Gaita de foles
* 111 Rabeca
* 112 Shannai
Percussão não-cromática:
* 113 Sino
* 114 Agogô
* 115 Tambor de aço
* 116 Bloco de madeira
* 117 Taiko
* 118 Timbalões acústicos
* 119 Timbalões sintéticos
* 120 Prato revertido
Efeitos sonoros:
* 121 Corda de violão riscada
* 122 Respiração
* 123 Ondas do mar
* 124 Pássaro piando
* 125 Telefone tocando
* 126 Helicóptero
* 127 Aplausos
* 128 Tiro (arma de fogo)
Sons rítmicos
O canal MIDI 10 está reservado para o ritmo (bateria e outros instrumentos rítmicos ou de percussão); este canal toca sempre como ritmo, seja qual for o número do program change que for enviado, e notas diferentes são interpretadas instrumentos diferentes:
35 Bombo 2
36 Bombo 1
37 Golpe no fuste da tarola
38 Tarola 1 (pele)
39 Palmas
40 Tarola 2 (aro)
41 Timbalão grave 2
42 Pratos de choque fechados
43 Timbalão grave 1
44 Pratos de choque fechados (pedal)
45 Timbalão médio 2
46 Pratos de choque abertos
47 Timbalão médio 1
48 Timbalão agudo 2
49 Prato de ataque crash 1
50 Timbalão agudo 1
51 Prato de condução 1
52 Prato de ataque china
53 Prato de condução (campânula)
54 Pandeirola
55 Prato de ataque splash
56 Caneca
57 Prato de ataque crash 2
58 Vibraslap
59 Prato de condução 2
60 Bongo agudo
61 Bongo grave
62 Conga aguda abafada
63 Conga aguda
64 Conga grave
65 Timbale agudo
66 Timbale grave
67 Agogô agudo
68 Agogô grave
69 Afoxé
70 Maracas
71 Apito curto
72 Apito longo
73 Reco-reco curto
74 Reco-reco longo
75 Clavas
76 Bloco de madeira agudo
77 Bloco de madeira grave
78 Cuíca abafada
79 Cuíca
80 Triângulo abafado
81 Triângulo
Eventos de controlo
O GM também especifica que operações devem ser realizadas por vários controladores:
1 Modulação
6 Entrada de dados MSB
7 Volume
10 Panorâmica
11 Expressão
38 Entrada de dados LSB
64 Sustentação
100 RPN LSB
101 RPN MSB
121 Repôr todos os controladores
123 Desligar todas as notas
Softwares
Alguns softwares que trabalham com MIDI:
* Ableton Live
* Anvil Studio
* Cakewalk Sonar
* FL Studio
* Logic Audio
* Steinberg Cubase
* Steinberg Nuendo
* Pro Tools
* Reason
* Sony ACID Pro
* Rosegarden
* Pure Data
* Nero 7
* NEMIDi
Fonte: wikipedia