Come usare la tecnologia MIDI nella musica

Capire la tecnologia MIDI è molto importante per chi si avvicina al mondo della musica. Il MIDI è uno standard di comunicazione che consente ai dispositivi di musica digitale di parlare la stessa lingua. MIDI è l’abbreviazione di “Musical Instrument Digital Interface”. È un protocollo che consente a computer, strumenti musicali e altro hardware di comunicare. Il MIDI è stato sviluppato all’inizio degli anni ’80 per standardizzare la crescente quantità di hardware per la musica digitale. I produttori avevano bisogno di un modo semplice per rendere i loro prodotti compatibili con quelli di altre marche.

E se il tuo pianoforte non fosse solo un piano ma un’intera orchestra? Sebbene contenga meno di 100 tasti in bianco e nero, cosa succederebbe se potessi usare il tuo pianoforte per creare trombe urlanti, violoncelli caldi e legnosi, flauti e tanto altro? Questo è il potere del MIDI, che trasforma un’azione musicale – come premere un tasto del piano – in un codice che può essere letto da altri sistemi e collegare una tastiera a una libreria di milioni di suoni diversi, mettendoti un’intera orchestra a portata di mano.

MIDI, come accennato prima, è l’abbreviazione di “Musical Instrument Digital Interface”, cioè interfaccia digitale di strumento musicale. La specifica “MIDI Instrument” (Digital Instrument Interface), rilasciata nel 1983 da un consorzio di produttori di sintetizzatori per incoraggiare l’interoperabilità tra diversi marchi di apparecchiature per la musica digitale è ancora oggi il sistema – o standard tecnologico – di gran lunga più comune per la rappresentazione di dati di performance musicali in tempo reale.

Un moderno controller MIDI a tastiera. Ne puoi trovare diversi online, ad es. qui.

Sebbene la musica e gli strumenti elettronici fossero già abbastanza popolari negli anni ’70, ogni produttore utilizzava il proprio linguaggio di programmazione, il che rendeva quasi impossibile utilizzare strumenti o sistemi di più produttori. La risposta fu il MIDI: un linguaggio condiviso che tutti i produttori di musica elettronica potevano usare per programmare strumenti e computer. Ciò ha permesso ai musicisti di mettere insieme dispositivi di produttori diversi in un’unica configurazione.

Nel 1981, il fondatore della Roland, Ikutaro Kakehashi, ha proposto l’idea di un linguaggio strumentale standard agli altri principali produttori. Il progetto aveva alcuni obiettivi elevati. Gli architetti dello standard MIDI dovevano definire tutti i tipi di comportamenti musicali complessi in modo che la tecnologia degli anni ’80 potesse funzionare, non un compito facile. Le loro scelte hanno avuto grandi conseguenze sul modo in cui gli strumenti elettronici sono stati progettati per i successivi 40 anni.

Basato su una specifica seriale unidirezionale a bassa velocità, il MIDI rappresenta diverse categorie di eventi musicali (note, cambiamenti continui, informazioni sul tempo e sulla sincronizzazione) come valori numerici astratti, quasi sempre con una risoluzione numerica a 7 bit (0–127). Nel corso degli anni, comunque, la crescente complessità dei sintetizzatori e dei sistemi di musica per computer ha iniziato ad attirare l’attenzione sugli svantaggi della semplice specifica MIDI.

Differenza fra una registrazione in audio (in alto) e in MIDI (in basso).

Come usare il MIDI nella propria musica

Il MIDI può svolgere diversi ruoli nelle tue produzioni. Probabilmente hai già familiarità con alcuni di essi. Per iniziare, potrebbe anche essere più utile chiarire cosa non è il MIDI. Il MIDI non trasmette mai un segnale audio reale, ma solo informazioni. Ciò significa che se una tastiera MIDI non ha una sorgente sonora integrata come un sintetizzatore o un campionatore, non emetterà alcun suono! Ciò dovrebbe già illuminarti su dove il MIDI può entrare nel tuo flusso di lavoro.

Se hai una Workstation Audio Digitale (DAW), hai già incontrato il MIDI. Una caratteristica fondamentale delle DAW è la capacità di manipolare liberamente i suoni, allo stesso modo in cui un programma di videoscrittura modifica le parole. Il termine “DAW” si riferisce a una combinazione di software per la registrazione multitraccia e di hardware audio di alta qualità: quest’ultimo deve avere la capacità di convertire il segnale audio tramite un convertitore analogico-digitale.

Ad esempio, una workstation potrebbe avere otto ingressi audio, e due o più uscite audio per la riproduzione durante il monitoraggio o per l’instradamento del segnale ad altri dispositivi. Una DAW professionale svolge la stessa funzione di una comune scheda audio, ma è generalmente di qualità superiore, e offre vantaggi in termini di qualità audio rispetto a quest’ultima.Dunque, la DAW è assai utile per la registrazione, il montaggio e la riproduzione dell’audio digitale.

Un software di Digital Audio Workstation (DAW) gratuito.

Se stai componendo usando plug-in nella tua DAW, le clip MIDI sono le regioni della tua timeline che controllano quali note suonano i tuoi plug-in e quando le suonano. Quando colleghi un controller MIDI a una DAW per suonare strumenti virtuali, stai semplicemente fornendo loro informazioni MIDI in tempo reale. Lo stesso vale quando si esegue la sequenza MIDI nel DAW e si inviano le informazioni a dispositivi hardware come un sintetizzatore analogico o una drum machine.

Il più grande vantaggio del MIDI è che puoi facilmente modificare le esecuzioni nota per nota, cambiare la loro articolazione o persino alterare o sostituire il suono che le riproduce! Ma non è tutto. Puoi controllare molto di più delle semplici note usando il MIDI. Molte caratteristiche di una performance musicale tradizionale hanno un equivalente nel MIDI. Puoi anche usarlo per automatizzare i parametri o cambiare patch su strumenti o effetti hardware o software. Ecco dove arrivano i messaggi MIDI.

I cosiddetti “messaggi MIDI” ed “eventi MIDI”

I messaggi MIDI – che possono essere di due tipi: messaggi di sistema e messaggi di canale – sono le trasmissioni di dati digitali che dicono alla tua attrezzatura musicale cosa fare. Il più grande vantaggio del MIDI è che puoi facilmente modificare le esecuzioni nota per nota, cambiare la loro articolazione o alterare o sostituire il suono che le suona! Forniscono informazioni su quali parametri modificare, su come il sistema dovrebbe comportarsi o su quali note suonare e su come dovrebbero essere suonate.

I vari tipi di messaggi MIDI.

Il più delle volte avrai a che fare con i messaggi del canale, sebbene alcune funzioni importanti come l’orologio e il trasporto (arresto, avvio e continua) siano messaggi di sistema. Cominciamo con i messaggi del canale. I messaggi di canale trasmettono fino a due tipi di dati contemporaneamente. Ad esempio, i messaggi di attivazione e disattivazione delle note contengono il valore del numero della nota e il valore della velocità, ovvero l’intensità con cui è stata suonata la nota. Questo fa parte del modo in cui il MIDI può catturare l’espressività di una performance.

Ecco i principali messaggi di canale MIDI:

  • Nota ON e OFF: quali note sono premute e rilasciate. Include la velocità.
  • Aftertouch: la pressione con cui viene premuto un tasto dopo che è stato premuto.
  • Control Change: modifica un valore di parametro sul dispositivo.
  • Program Change: cambia il numero di patch sul dispositivo.
  • Channel Pressure: il massimo valore di pressione per tutti i tasti premuti.
  • Pitch Bend Change: modifica della rotella del pitch bend o della leva.

I messaggi di sistema, invece, controllano altri dati essenziali di cui gli strumenti digitali hanno bisogno per comunicare tra loro. Ecco i messaggi di sistema MIDI più importanti:

  • Orologio temporizzato: sincronizza il dispositivo con l’orologio principale.
  • Trasporto: indica al dispositivo di avviarsi, arrestarsi o continuare.
  • Sistema esclusivo (sysex): i messaggi sysex consentono ai produttori di specificare i propri tipi di messaggi. Alcune vecchie apparecchiature MIDI si affidano ampiamente al sysex.

Ciò può sembrare complicato, ma per la maggior parte delle attività MIDI il tuo DAW gestisce i dettagli tecnici dei tuoi messaggi MIDI senza che tu lo sappia mai. Un cosiddetto “evento MIDI”, invece, è un messaggio MIDI che si verifica in un momento specifico. Sono particolarmente rilevanti quando si tratta di composizioni che si basano sui cosiddetti “sequenziatori” MIDI.

Un esempio di sequenziatore MIDI software multi-traccia.

Un sequenziatore MIDI memorizza le informazioni MIDI e gestisce la riproduzione, la registrazione e l’editing. È uno dei modi più comuni per utilizzare il MIDI. In questa configurazione, il sequenziatore invia i suoi dati a tutte le diverse parti della configurazione e li mantiene sincronizzati tra loro. Per la maggior parte dei produttori, il loro DAW si occupa delle funzioni di sequenziatore MIDI. DAW e sequencer sono strettamente correlati. Il software Cubase nacque come sequenziatore MIDI!

I sequencer riproducono i dati MIDI usando i banchi di suoni, che sono librerie di suoni sintetici. Alcuni di questi suoni sono progettati per imitare gli strumenti dell’orchestra, mentre altri sono modellati su strumenti elettronici. Alcuni banchi di suoni presentano anche effetti sonori come miagolio di gatti, cani che abbaiano e suoni naturali come tuoni. I dispositivi chiamati campionatori possono registrare suoni, e mapparli su uno strumento MIDI; tali suoni possono essere poi riprodotti su un sequencer.

Alcuni musicisti preferiscono utilizzare ancora sequenziatori hardware per il loro flusso di lavoro o capacità unici. Molti sintetizzatori contengono sequencer integrati e delle groovebox (uno strumento musicale elettronico o digitale autonomo per la produzione di musica elettronica dal vivo) – come l’Akai MPC – sono famose per le loro capacità di sequenziamento. I sequenziatori possono controllare hardware esterno, strumenti virtuali nel DAW oppure una combinazione dei due.

Un esempio di groovebox della Roland. Ne puoi trovare vari modelli qui.

Segnali, canali, interfacce, controller e cavi MIDI

Un segnale MIDI contiene molte informazioni sui suoni, ma i parametri più importanti che definisce sono:

  • Il tono di ciascun suono o quanto in alto o in basso lo percepiamo.
  • La durata di ciascuna nota o quanto dura prima che la nota venga rilasciata.
  • La velocità o il volume di ciascun suono. Maggiore è la velocità di un suono, più forte sembra.

Un segnale MIDI può fornire informazioni su più ‘strumenti’, ognuno con il proprio tono, ritmo e velocità; questi strumenti sono indicati come canali. Il MIDI è stato progettato per coordinare i gesti musicali tra molti strumenti diversi contemporaneamente, con una singola connessione. Generalmente una connessione MIDI ha una capacità di gestire fino a 16 singoli canali indipendenti per messaggi ed eventi. Puoi pensare a questi canali un po’ come delle tracce nella tua DAW o nel sequenziatore, ma non confonderti: non sei certo limitato a solo 16 tracce MIDI nella tua DAW!

I canali MIDI sono molto importanti quando hai a che fare con hardware esterno. Infatti, ogni dispositivo nella tua configurazione MIDI può essere impostato per inviare o ricevere dati su un determinato canale. Da lì è facile, come impostare il canale di uscita sulle tracce nel tuo sequenziatore per determinare quale dispositivo dovrebbe riprodurre cosa. Significa anche che puoi collegare facilmente tutti i tuoi dispositivi con un singolo cavo usando la tua interfaccia MIDI.

Le interfacce MIDI, invece, sono dispositivi che ti consentono di inviare informazioni MIDI in ingresso e in uscita dal tuo computer tramite USB. Sono perfette per lavorare con apparecchiature MIDI esterne, come ad es. sintetizzatori hardware e drum machine (strumento musicale elettronico progettato per eseguire ritmi imitando il suono di strumenti a percussione). Alcuni hanno anche più coppie di I/O (input/output) MIDI per ospitare ogni possibile dispositivo nel tuo studio.

Un esempio di interfaccia MIDI USB.

I controller MIDI, infine, sono un tipo speciale di interfaccia MIDI con un dispositivo di input integrato. I metodi di input tipici disponibili sui controller MIDI sono tasti di piano e pad sensibili alla pressione, ma la maggior parte include manopole e cursori per il controllo anche di altri parametri. Il controller MIDI più comunemente usato è quello per tastiera musicale elettronica: quando vengono suonati i tasti, invia i dati MIDI sull’intonazione della nota, sulla forza con cui è stata suonata e sulla sua durata.

Il MIDI richiede cavi speciali per il collegamento con la tua attrezzatura musicale digitale. Potresti aver visto questi divertenti cavi circolari con un numero dispari di pin prima. Si chiamano cavi DIN a 5 pin e servono per collegare gli ingressi e le uscite su dispositivi MIDI tradizionali. Alcuni dispositivi extra compatti utilizzano cavi TRS bilanciati MIDI da ¼ di pollice o da ⅛ di pollice. Le interfacce MIDI (e alcuni sintetizzatori MIDI lungimiranti) spesso si collegano al computer tramite USB.

Le informazioni scorrono in una direzione per ciascuna connessione MIDI. Ecco perché vedrai fino a tre porte MIDI sul retro della maggior parte delle apparecchiature equipaggiate con MIDI. La configurazione più comune è tre porte con un MIDI IN, un MIDI OUT e un MIDI THRU. Il modo corretto di collegarle può essere un po’ confuso a seconda della situazione. Per farlo bene, devi semplicemente seguire la direzione del flusso del tuo segnale. L’uscita del dispositivo che invia informazioni MIDI deve essere sempre connessa all’ingresso del dispositivo che si intende ricevere.

I vari tipi di porte MIDI.

La porta MIDI thru serve per inviare le stesse informazioni MIDI a più dispositivi. Ricorda: puoi impostare ciascun dispositivo su un canale diverso e utilizzare un singolo flusso di MIDI per controllarli tutti. MIDI THRU è il modo in cui si effettua tale connessione. Basta collegare il MIDI Thru del primo dispositivo al MIDI IN del dispositivo successivo nella catena per duplicare i dati MIDI e inviarli a valle.

Uno sguardo ai principali tipi di setup MIDI

Un’applicazione MIDI tanto semplice quanto comune è suonare una tastiera MIDI oppure un altro controller MIDI (ad es. per strumenti a percussione) e utilizzarla per attivare un “modulo audio digitale” (che contiene suoni musicali sintetizzati) per generare suoni che il pubblico sente, prodotti da un amplificatore da tastiera. I dati MIDI possono anche essere trasferiti – tramite cavo MIDI o USB – su un sequenziatore o su una workstation audio digitale per essere modificati o riprodotti.

Il sequenziatore può essere hardware o software. Il software di registrazione multitraccia – o software di sequenziamento – replica gli strumenti e le funzioni di uno studio di registrazione professionale su un computer di casa. Si chiama sequencer perché il software registra una sequenza temporale di eventi MIDI e li riproduce nello stesso esatto ordine. Per una semplice registrazione MIDI, tutto ciò che serve è un sintetizzatore o controller MIDI collegato a un PC e un qualche tipo di software sequencer.

Uno dei migliori programmi di registrazione gratuiti.

Il connettore MIDI standard è il MIDI DIN a cinque pin che si collega alla porta del joystick di una scheda audio per PC. Oppure puoi investire in un piccolo adattatore MIDI USB o Firewire che si collega facilmente alla porta USB o Firewire di un PC desktop o laptop. Per una configurazione di registrazione MIDI più complicata, potresti aver bisogno di un’interfaccia MIDI multiporta che ti consenta di collegare contemporaneamente più dispositivi MIDI a un computer.

Puoi trovare illustrata l’applicazione della tecnologia MIDI nella creazione di musica con strumenti musicali MIDI o con controller MIDI nel ns. articolo Come convertire un segnale elettrico in musica, che trovi qui. Sebbene l’uso più comune dei controller MIDI sia quello di attivare suoni musicali e suonare strumenti musicali, i controller MIDI sono anche usati per controllare altri dispositivi MIDI compatibili, come luci da palcoscenico, mixer audio digitali e complesse unità di effetti per chitarra.

Insomma, ci quasi sono tanti modi per usare il MIDI quanti sono i musicisti. Ma ci sono alcuni tipici flussi di lavoro MIDI che la maggior parte dei produttori di musica, anche solo semplici dilettanti appassionati, dovrebbero capire. Esaminerò i tre modi più comuni per lavorare con il MIDI.

  1. Controller DAW e MIDI

La configurazione MIDI più semplice e più comune usa un controller MIDI con la tua DAW in uno studio domestico. È un modo semplice, portatile e potente per usare il MIDI. Con l’aiuto dei plugin VST, questa configurazione trasforma il tuo controller MIDI in qualunque cosa tu voglia che sia: milioni di sintetizzatori, drum machine, chitarre, flauti, trombe o praticamente qualsiasi altra cosa tu possa immaginare. Puoi modificare le sequenze nel piano roll e inserire manualmente le note con l’aiuto del controller per generare suoni. Inoltre, molti controller MIDI sono dotati di manopole, pad e cursori assegnabili anche tramite DAW. Questa configurazione è leggera e intuitiva per comporre tutti i generi di musica tramite il MIDI.

Un esempio di controller DAW.

  1. Computer, interfaccia MIDI e sintetizzatori

Con il computer che fa girare un software adeguato, la tua interfaccia MIDI che gestisce i compiti di conversione dei dati MIDI dal computer a strumenti o moduli sonori (es. sintetizzatori), le tracce MIDI nel tuo sequenziatore DAW possono controllare i sintetizzatori hardware reali. Ciò significa che puoi utilizzare tutti gli strumenti e le tecniche digitali per inserire e modificare le note e riprodurle con un vero sintetizzatore o con qualsiasi altro dispositivo MIDI. In questa situazione, il DAW funge da hub principale per l’invio e il sequenziamento di tutte le informazioni MIDI. Usando il roll di un Piano DAW, ogni unità hardware può essere istruita a suonare qualsiasi sequenza di note su qualsiasi canale MIDI.

  1. Sequenziatore hardware, drum machine e sintetizzatore

Non tutte le configurazioni MIDI devono essere incentrate sul computer. In questo esempio un sequenziatore hardware prende il posto delle funzioni di editing MIDI della tua DAW. Usando la porta MIDI THRU, il sequencer invia informazioni a tre dispositivi: due sintetizzatori e una drum machine. Questa configurazione è come un mini impianto DAW composto da attrezzatura interamente hardware. Questo è il modo in cui la maggior parte dei produttori utilizzava il MIDI prima che i computer fossero abbastanza economici da essere comunemente usati in musica.