Introducción al MIDI 2.0

MIDI 2.0 lleva la especificación aún más lejos, pero conservando la compatibilidad con el equipo y el software MIDI 1.0 que ya están en uso. He aquí por qué MIDI 2.0 es el mayor avance en tecnología musical en décadas.

Un poco de historia MIDI

En 1983, las empresas de instrumentos musicales electrónicos, acordaron crear una especificación denominada MIDI 1.0, fue la primera interfaz digital universal para instrumentos musicales. Cuatro décadas después, el MIDI sigue siendo viable, y su capacidad para unir ordenadores, música y artes se ha convertido en una parte esencial en conciertos, grabación, smartphones, así como la iluminación o robótica de escenarios.

MIDI 2.0 ofrece comunicación MIDI bidireccionales

Los mensajes MIDI 1.0 iban en una dirección: de un transmisor a un receptor, en un único sentido. MIDI 2.0 es bidireccional. Con los nuevos mensajes MIDI-CI (Consulta de capacidad), los dispositivos MIDI 2.0 pueden comunicarse entre sí y configurarse automáticamente entre ellos. También pueden intercambiar información sobre funciones, mejorando así la compatibilidad: el equipo MIDI 2.0 puede averiguar si un dispositivo no es compatible con MIDI 2.0 y comunicarse usando MIDI 1.0.

Mayor resolución, más controladores y mejor sincronización

Para ofrecer un nivel sin precedentes de expresividad musical, MIDI 2.0 reinventa el papel de los controladores, este aspecto MIDI añade mayor capacidad de interpretación para el músico instrumentista. Los controladores ahora son más fáciles de usar y hay mayor cantidad: 32 000 controladores, incluidos controles para notas individuales. La resolución mejorada de 32 bits brinda a los controles una sensación «analógica» suave y continua, evitando los escalones de la versión 1.0 limitada a 128 pasos.

Se agregaron nuevas opciones para el comando Note-On con control de articulación y tono de nota preciso. También se ha mejorado la respuesta dinámica (velocidad de pulsación). Las principales mejoras referentes al tiempo en MIDI 2.0 pueden aplicarse también a dispositivos MIDI 1.0; de hecho, algunos equipos MIDI 1.0 pueden incluso utilizar ciertas características de MIDI 2.0.

Configuración del perfil

El equipo MIDI ahora puede tener perfiles que pueden configurar dinámicamente un dispositivo para un caso de uso particular. Si una superficie de control consulta un dispositivo con un perfil de «mezclador», los controles se asignarán a faders, panpots y otros parámetros del mezclador. Pero si se conectan a un dispositivo con perfil de «órgano», esa misma superficie de control puede asignar sus controles automáticamente a controles y otros parámetros del teclado. Esto ahorra tiempo de configuración, mejorando el flujo de trabajo.

En conclusión vemos que los perfiles se encargan de configurar un dispositivo completo.

Intercambio de propiedades

Los mensajes de intercambio de propiedades ofrecen información específica y detallada para compartir entre los dispositivos. Estos mensajes pueden descubrir, recuperar y establecer muchas propiedades, como nombres de presets, parámetros individuales, hasta funciones únicas; básicamente, todo lo que un dispositivo MIDI 2.0 necesita saber sobre otro dispositivo MIDI 2.0.

La idea es que el DAW podría mostrar todo lo que necesitas de un sintetizador hardware externo conectado vía MIDI 2.0, de modo que puedas integrarlos del mismo modo que cuando utilizamos plugins.

Construido para el futuro

MIDI 2.0 es el resultado de un trabajo colectivo de una década. A diferencia de MIDI 1.0, que inicialmente estaba ligado a una implementación de hardware específica, un nuevo formato Universal MIDI Packet facilita la implementación de MIDI 2.0 en cualquier transporte digital, como puede ser USB o Ethernet. Para habilitar aplicaciones futuras existe un espacio reservado para nuevos mensajes MIDI. La Asociación de Fabricantes de MIDI tiene previsto continuar gestionando el desarrollo de la especificación MIDI, así como las actualizaciones para garantizar la compatibilidad y el desarrollo a futuro.

MIDI-CI

Las capacidades adicionales que MIDI 2.0 brinda a los dispositivos están habilitadas por MIDI-CI. La idea básica es que si los dispositivos tienen una conexión bidireccional, puedan intercambiar sus capacidades entre sí. Los dispositivos pueden compartir su configuración y qué funciones MIDI son compatibles.

Los dispositivos usan un enlace bidireccional para configurar funciones MIDI cuando ambos dispositivos aceptan admitir esa función. MIDI-CI descubre y configura funciones de dispositivos utilizando 3 categorías de consulta:

• Configuración de perfil
• Intercambio de propiedad
• Negociación de protocolo

Si un dispositivo no admite ninguna característica nueva, utilizará el sistema tradicional de MIDI 1.0 y los dispositivos conectados a este dispositivo seguirán utilizando MIDI 1.0.  

Para proteger la compatibilidad con versiones anteriores en un entorno con funciones ampliadas, los dispositivos deben confirmar las capacidades de otros dispositivos conectados. Cuando 2 dispositivos están conectados entre sí, usan MIDI 1.0 y confirman las capacidades de cada uno antes de utilizar funciones ampliadas. Si ambos dispositivos comparten soporte para las mismas funciones MIDI ampliadas, pueden aceptar usar esas funciones MIDI ampliadas. MIDI-CI proporciona este mecanismo.

MIDI-CI: Expansión de MIDI mientras se protege la compatibilidad con versiones anteriores:

La consulta de capacidad MIDI (MIDI-CI) es el mecanismo que nos permite expandir MIDI con nuevas funciones protegiendo la compatibilidad con versiones anteriores de dispositivos MIDI que no comprenden estas funciones recientemente definidas.

MIDI-CI requiere comunicación bidireccional. Una vez que se establece una conexión MIDI-CI entre dispositivos, los mensajes de consulta y respuesta definirán qué capacidades tiene cada dispositivo.

Posteriormente MIDI-CI se configura de modo automático para utilizar aquellas características que son comunes entre los dispositivos. Permitiendo que los dispositivos utilicen un protocolo MIDI ampliado de alta resolución y múltiples controladores por nota. Permite nuevas funciones MIDI al proporcionar una alternativa a los dispositivos MIDI 1.0 en todos los casos.

MIDI-CI realiza consultas en 3 áreas principales de funcionalidad MIDI ampliada:

1. Configuración del perfil
2. Intercambio de propiedades
3. Negociación de Protocolo

CONFIGURACIÓN DEL PERFIL

La configuración de perfiles MIDI-CI permite que los dispositivos descubran y activen perfiles para una mejor interoperabilidad y facilidad de uso, al tiempo que reducen la necesidad de que los usuarios configuren manualmente los dispositivos.

Veamos mejor esto en el ejemplo de un teclado de piano. Los pianos tienen muchas características en común y podemos controlar esas características mediante un conjunto común de mensajes MIDI. Los mensajes MIDI utilizados por todos los pianos incluyen Note On/Off y pedal de sustain. Un perfil de piano puede definir que la nota número 60 es Do central, definir una curva de respuesta de velocidad específica, el uso de un mensaje de pedal de sostenido variable (no solo encendido/apagado), definir un mensaje de controlador para el ángulo de apertura de la tapa, definir un mensaje para seleccionar la cantidad de pitch bend, entre otros.

Los perfiles de características podrían definir mensajes comunes para controlar la articulación orquestal, los modelos de control de tono directo o la expresión por nota. También puede servir para aplicaciones no musicales, como controladores de iluminación o máquinas industriales.

El siguiente video tiene una demostración de cómo funciona la configuración del perfil.

INTERCAMBIO DE PROPIEDAD

Property Exchange es un conjunto de mensajes exclusivos del sistema que los dispositivos pueden usar para descubrir, obtener y establecer muchas propiedades de los dispositivos MIDI. Las propiedades que se pueden intercambiar incluyen ajustes de configuración del dispositivo, una lista de parches con nombres y otros metadatos, lista de controladores, destinos, y mucho más.

Property Exchange puede permitir que los dispositivos asignen automáticamente los controladores, elijan programas por nombre, cambien de estado y también proporcionen editores visuales al DAW sin ningún conocimiento previo del dispositivo o software especialmente diseñado. Esto significa que los dispositivos podrían funcionar en Windows, Mac, Linux, IOS y navegadores web y pueden proporcionar integraciones más estrechas con DAW y controladores de hardware. Property Exchange usa JSON dentro de los mensajes exclusivos del sistema. JSON pertenece a la notación de objetos de JavaScript, ampliando así el lenguaje MIDI con un área completamente nueva de capacidades potenciales como es JavaScript.

NEGOCIACIÓN DEL PROTOCOLO

La negociación del protocolo MIDI-CI permite que los dispositivos seleccionen entre usar el protocolo MIDI 1.0 o el protocolo MIDI 2.0. Dos dispositivos que han establecido una sesión MIDI-CI bidireccional pueden seleccionar un protocolo y las características de ese protocolo.

Los conceptos y la semántica de MIDI 1.0 son los mismos en el Protocolo MIDI 2.0. La compatibilidad para la traducción hacia y/o desde el protocolo MIDI 1.0 tiene una alta prioridad en el diseño del protocolo MIDI 2.0. El Protocolo MIDI 1.0 y el Protocolo MIDI 2.0 tienen muchos mensajes en común, así como mensajes que son idénticos en ambos protocolos. El protocolo MIDI 2.0 amplía algunos mensajes MIDI 1.0 con mayor resolución y nuevas características. Hay mensajes recién definidos. Algunos se pueden usar en ambos protocolos y otros son exclusivos del protocolo MIDI 2.0.

Protocolo MIDI 1.0, Protocolo MIDI 2.0 y Paquete MIDI Universal

MIDI 2.0 tiene un nuevo formato de paquete MIDI universal para transportar mensajes de protocolo MIDI 1.0 y mensajes de protocolo MIDI 2.0. Un paquete MIDI universal contiene un mensaje MIDI que consta de una a cuatro palabras de 32 bits.

El formato Universal MIDI Packet es adecuado para enviar datos MIDI a través de transportes de alta velocidad, como USB o una conexión de red, o entre aplicaciones que se ejecutan dentro del sistema operativo de una computadora personal. El conector DIN de 5 pines del sistema MIDI utiliza un flujo de bytes en lugar de paquetes. Por el momento, no hay ningún plan para usar Universal MIDI Packet en el transporte DIN de 5 pines.

Tipos de mensajes

Los primeros 4 bits de cada mensaje contienen un tipo de mensaje. El tipo de mensaje se utiliza como una clasificación de funciones de mensajes.

Ejemplos de tipos de mensajes:  

Grupos  

El paquete Universal MIDI lleva 16 grupos de mensajes MIDI, cada grupo contiene un conjunto independiente de mensajes del sistema y 16 canales MIDI. Por lo tanto, una sola conexión mediante Universal MIDI Packet puede transmitir hasta 16 conjuntos de mensajes del sistema y hasta 256 canales.

Cada uno de los 16 grupos puede llevar el protocolo MIDI 1.0 o el protocolo MIDI. Por lo tanto, una sola conexión puede transportar ambos protocolos simultáneamente. Los mensajes de protocolo MIDI 1.0 y protocolo MIDI no se pueden mezclar dentro de 1 grupo.  

Marcas de tiempo de reducción de fluctuaciones

El formato Universal MIDI Packet agrega un mecanismo de marca de tiempo de reducción de fluctuaciones. Se puede anteponer una marca de tiempo a cualquier mensaje de protocolo MIDI 1.0 o mensaje de protocolo MIDI 2.0 para mejorar la precisión de tiempo.

Protocolo MIDI 1.0 dentro del paquete MIDI universal

Todos los mensajes MIDI 1.0 existentes se transportan en Universal MIDI 1.0. Como ejemplo, este diagrama de la especificación del protocolo muestra cómo se transportan los mensajes de voz de canal MIDI 1.0 en paquetes de 32 bits:

Los mensajes del sistema, que no sean exclusivos del sistema, se codifican de manera similar a los mensajes de voz del canal. Los mensajes exclusivos del sistema varían en tamaño, pueden ser muy grandes y pueden abarcar varios paquetes MIDI universales.

Mensajes de protocolo MIDI 2.0

El protocolo MIDI 2.0 utiliza la arquitectura del protocolo MIDI 1.0 para mantener la compatibilidad con versiones anteriores y facilitar la traducción al tiempo que ofrece funciones ampliadas.

• Extiende la resolución de datos para todos los mensajes de voz del canal.
• Hace que algunos mensajes sean más fáciles de usar agregando mensajes combinados.
• Agrega nuevas propiedades para varios mensajes de voz del canal.
• Agrega varios mensajes de voz de canal nuevos para brindar mayor control por nota y expresión musical.
• Agrega nuevos mensajes de datos que incluyen System Exclusive 8 y Mixed Data Set. El mensaje System Exclusive 8 es muy similar al MIDI 1.0 System Exclusive pero con formato de datos de 8 bits. El mensaje de conjunto de datos mixtos se utiliza para transferir grandes conjuntos de datos, incluidos datos que no son MIDI.

Mantiene todos los mensajes del sistema igual que en MIDI 1.0.

Resolución ampliada y capacidades ampliadas

Este ejemplo de un mensaje de nota de protocolo MIDI 2.0 muestra las expansiones más allá del equivalente del protocolo MIDI 1.0. El protocolo MIDI 2.0 Note On tiene una velocidad de mayor resolución. Los 2 nuevos campos, Tipo de atributo y campo de datos de atributo, brindan espacio para datos adicionales, como detalles de articulación o afinación.

Controladores registrados (RPN) y controladores asignables (NRPN)

La creación y edición de RPN y NRPN con el protocolo MIDI 1.0 requiere el uso de mensajes compuestos. Estos pueden ser confusos o difíciles tanto para los desarrolladores como para los usuarios.

El protocolo MIDI 2.0 reemplaza los mensajes compuestos RPN y NRPN con mensajes individuales. Los nuevos controladores registrados y controladores asignables son mucho más fáciles de usar.

El protocolo MIDI 2.0 reemplaza RPN y NRPN con 16.384 controladores registrados y 16.384 controladores asignables que son tan fáciles de usar como los mensajes de cambio de control.

Para facilitar la administración de Controladores Registrados RPN están organizados en 128 bancos, teniendo cada banco 128 controladores. Los Controladores Asignables NRPN también están organizados en 128 bancos, con 128 controladores en cada banco.

Ambos tipos de controladores RPN y NRPN admiten valores de datos de hasta 32 bits de resolución.

Mensaje de cambio de programa MIDI 2.0

Mientras que el MIDI necesita de tres mensajes para seleccionar un banco y su sonido, en el protocolo MIDI 2.0 el mensaje esta combinado en uno solo que combina tanto el cambio de programa como la selección de banco del protocolo MIDI 1.0. Los bancos y programas en MIDI 2.0 se traducen directamente a bancos y programas en MIDI 1.0.

El mensaje de cambio de programa MIDI 2.0 siempre selecciona un programa. Un bit de banco válido (B) determina si el mensaje también realiza una selección de banco.

Si Bank Valid = 0, entonces el receptor realiza el Cambio de Programa sin seleccionar un nuevo Banco; El receptor mantiene su banco actualmente seleccionado. Los campos de datos Bank MSB y Bank LSB se rellenan con ceros.

Si Bank Valid = 1, entonces el receptor realiza tanto un cambio de banco como de programa.

Nuevos mensajes de datos para el protocolo MIDI 1.0 y el protocolo MIDI 2.0

Los nuevos mensajes de datos incluyen System Exclusive 8 y Mixed Data Set. El mensaje System Exclusive 8 es muy similar al MIDI 1.0 System Exclusive pero con formato de datos de 8 bits. El mensaje de conjunto de datos mixtos se utiliza para transferir grandes conjuntos de datos, incluidos datos que no son MIDI. Ambos mensajes se pueden usar cuando se usa el formato de paquete MIDI universal para el protocolo MIDI 1.0 o el protocolo MIDI 2.0.

El futuro de MIDI 1.0

MIDI 1.0 se ha ampliado a MIDI 2.0, formando parte de Universal MIDI Packet, el formato de datos MIDI fundamental. Muchos dispositivos MIDI no necesitarán ninguna de las nuevas funciones de MIDI 2.0 para realizar todas sus funciones. Algunos dispositivos seguirán utilizando el protocolo MIDI 1.0 mientras utilizan otras extensiones de MIDI 2.0, como la configuración de perfiles o el intercambio de propiedades.

Incluso hay algunos productos MIDI 2.0 nuevos de empresas que no forman parte de la Asociación MIDI.

Mientras tanto, MIDI 1.0 funciona muy bien. De hecho, MIDI 2.0 es simplemente más MIDI. A medida que lleguen nuevas características a los nuevos instrumentos, funcionarán con los dispositivos y sistemas existentes. Lo mismo es cierto para la larga lista de otras adiciones hechas a MIDI desde 1983. MIDI 2.0 es solo una parte de la evolución de MIDI que ha durado 36 años. La evolución paso a paso continúa.

Cables y conectores MIDI 2.0

Si bien tradicionalmente el conector DIN5 ha sido el conector MIDI por excelencia, lo cierto es que hemos estado utilizando conexiones MIDI con muy variados conectores comopuertos serie, jacks TRS, Firewire, Ethernet y USB. Probablemente esto va a continuar siendo así, y será el propio fabricante el que implemente el tipo de conector que entienda más práctico y óptimo para su producto.

Gracias por tu lectura

RF