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Estensioni del protocollo MIDI

L’affermazione del protocollo MIDI ha, tra l’altro, portato alla creazione di formati ad esso relativi, impostisi anch’essi per varie ragioni, come il formato Standard MIDI File, che è un formato intercambiabile di file creato nel 1988 al fine di consentire il trasferimento di sequenze di eventi MIDI tra software e piattaforme diverse. Esso contiene oltre agli eventi MIDI anche informazioni accessorie come mappa dei cambi di tempo metronomico, nomi delle tracce, chiavi, testo, e può essere di tre tipi:

  • Tipo 0: files con un’unica traccia contenente le informazioni dei canali MIDI “stampati” sugli eventi (ha il vantaggio di occupare lievemente meno banda)
  • Tipo 1: files con 16 tracce, una per canale, con i relativi nomi (si edita più facilmente ed è il tipo più diffuso) 
  • Tipo 2 (poco usato in applicazioni musicali MIDI): come tipo 1, ma ogni traccia può avere all’interno diversi patterns 

Ogni evento contiene l’informazione della locazione temporale relativa (Delta Time Value che equivale al numero di clocks intercorsi tra gli eventi) rappresentato con precisione a 14 bit (richiede 2 bytes), e sono supportati Meta Data, adoperati per includere nomi, cambi di tempo, armature di chiave, ed anche testo nel formato MIDI Karaoke File (estensione .kar), un’estensione non ufficiale del MIDI file usata per aggiungere il testo sincronizzato al MIDI file.

Come abbiamo già accennato, i MIDI file non contengono audio, ma solo dati di controllo che istruiscono un sintetizzatore MIDI locale, interno o esterno, ad eseguire determinate azioni tipo "suona una certa nota", "ferma una nota", "applica un vibrato", ecc. E’ questa la ragione del successo avuto da questo formato, infatti questi file sono largamente disponibili su Internet e tutte le piattaforme sono ormai in grado di riprodurli senza munirsi di software aggiuntivo, a patto, ovviamente, di possedere un sintetizzatore MIDI virtuale oppure reale su scheda o esterno.
E' un formato che, avendo solo le indicazioni delle note e dei controlli che servono ad eseguire un brano, "pesa" pochi Kb contro i molti Mb necessari ad un file audio per immagazzinare i pochi minuti di una canzone (ad esempio), oltre a poter modificare molto in profondità i parametri di riproduzione della musica, ed è per questi aspetti peculiari che si è subito affermato nell'ambito dello scambio informatico della musica, dove la dimensione di un file è di basilare importanza in presenza di connessioni a bassa velocità, come quelle che hanno caratterizzato gli anni precedenti al boom dll'ADSL. Un’altra importante estensione del MIDI, peraltro non codificata dall’MMA, è stato il formato General MIDI, introdotto nel 1991, che è tra le tante cose una proposta di standardizzazione dei parametri di riproduzione dei MIDI files, un protocollo riguardante i timbri, gli strumenti, la polifonia, gli inviluppi, e tutti i più importanti parametri, per rendere il più possibile riproducibile ciò che il programmatore ascolta durante l’esecuzione (rimangono comunque inevitabili differenze timbriche nella resa di diversi generatori). Infatti prima della sua introduzione il significato di un Program Change in un MIDI file poteva portare ad un suono completamente differente, in virtù di una mappatura dei suoni completamente differente. Dalla sua introduzione il formato General MIDI si è rapidamente diffuso sia nell’ambito informatico che negli strumenti musicali in generale.

Le specifiche principali del formato General MIDI:

Generatore sonoro con polifonia minima 24 voci, ricezione sui 16 canali MIDI con allocazione dinamica della polifonia, set percussivo assegnato al canale MIDI 10, un set minimo di 128 suoni organizzati per categorie e supporto per i controllers standard 1,7,10, 64, 121 e 123, velocity, after-touch di canale e pitch bend (settato a +/- 2 semitoni). Inoltre anche la mappatura delle percussioni è standardizzata, e lo strumento deve disporre di varie categorie di drum kits.

Altri super-sets che si sono aggiunti al formato General MIDI, mantenendone la compatibilità ed espandendolo ulteriormente, sono il Roland GS (compatibile GM con estensioni dei banchi suoni e requisiti più stretti per i generatori sonori), l’XG Yamaha (anch’esso compatibile GM ma con una differente gestione dei multi-effetti). Nel 1999 la MMA ha introdotto l’estensione GM Level 2 (incorporando i miglioramenti portati dai formati Roland GS e Yamaha XG, ma con significativi miglioramenti riguardo controllers, controllo dei banchi suoni, scale di accordatura ed altre specifiche), al momento attuale comunemente implementato nella maggior parte degli strumenti elettronici. Seguono una serie di ulteriori estensioni, tra cui GM Lite, XMF (Extensible Music File), SP-MIDI (Scalable Polyphony MIDI Spec.), DLS (Downloadable Sounds Specification), ma di scarso utilizzo pratico. In ogni caso tutte le caratteristiche sono reperibili al sito ufficiale dell’MMA www.midi.org