MIDI e computer Lezione 17 Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico)

Argomenti principali: MIDI e Computer Argomenti principali: Interfacce MIDI per i computer Implementazione MIDI nelle schede audio Sintesi FM, Wavetable e SoundFont Scenari di connessioni MIDI per integrare il computer con gli altri dispositivi Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Negli studi MIDI moderni, un computer è quasi sempre presente MIDI e computer Negli studi MIDI moderni, un computer è quasi sempre presente Utilità Disponibilità di risorse di calcolo e di memoria Versatilità: possibilità di lanciare software dall’uso più disparato Sequencing Emulazione di dispositivi ... Possibilità di collegamento Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Ne esistono principalmente di 4 tipi: Interfacce MIDI Servono a connettere l’elaboratore ai dispositivi MIDI esterni e viceversa Bidirezionalità della trasmissione? Ne esistono principalmente di 4 tipi: PCI (Peripheral Component Interconnect) Parallela Seriale USB (Universal Serial Bus) Ogni tipo ha il suo connettore; possibilità di convertire un’interfaccia in un’altra tramite un adattatore Attenzione alla temporizzazione e alla sincronizzazione Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Quale interfaccia adottare? Dipende… I/O su interfacce MIDI Ogni interfaccia presenta un ingresso e un’uscita singoli o multipli, ossia una o più porte MIDI Ogni porta supporta 16 canali MIDI, quindi un interfaccia multiporta estende il numero di canali gestibili Esempio: interfaccia MIDI a 8 porte supporta fino a 128 canali Quale interfaccia adottare? Dipende… Dispositivi pre-esistenti Compatibilità con apparecchiature passate e nuovi standard Costi ed esigenze Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Svantaggio: un’unica porta MIDI Porta giochi Schede audio PC-compatibili spesso avevano una porta femmina a 15 pin per connettere il joystick Connessione utilizzabile anche per il MIDI, tramite cavo adattatore con: un jack a 15 pin maschio a un’estremità due jack DIN maschi a 5 pin all’altra estremità (MIDI In e MIDI Out) Connessione presente su dispositivi consumer, ad esempio sulle schede Creative Sound Blaster Svantaggio: un’unica porta MIDI Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Porta giochi: cavo adattatore Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Porta giochi: schema elettrico Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Porta seriale e parallela Interfacce esterne, raramente usate per il MIDI in quanto i costruttori hanno preferito fin dalle origini la porta joystick Tecnologie soppiantate sia nel mondo Mac che nel mondo PC da nuovi protocolli, quali USB o FireWire Transfer rate Seriale a 9 pin: dipende dal chip UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). Intervallo: [60 ... 768000] bps Parallela in modalità Enhanced (EPP): 16 Mbps Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Interfacce seriali e parallele Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Porta USB (Universal Serial Bus) Interfaccia esterna “universale”, disponibile sia su sistemi Mac che PC Possibilità (teorica) di collegare fino a 127 dispositivi in catena Vantaggi: Indipendenza dalla piattaforma Approccio plug-and-play Collegamento di più dispositivi alla stessa porta Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Protocolli e transfer rate Sia USB che FireWire presentano transfer rate decisamente sovradimensionati per il MIDI Confronto: MIDI: 31.25 Kbps USB 1.1: 12 Mbps USB 2.0: 480 Mbps FireWire 800: 786.432 Mbps Possibili problemi: Temporizzazione con frequenze di clock differenti Es.: USB legge con granularità 1 ms Possibilità di collegamento di dispositivi in cascata, che rallentano la trasmissione e occupano la banda teoricamente disponibile Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Interfacce multi-porta Alcuni protocolli hanno transfer rate sufficiente per supportare più di una porta MIDI M-AUDIO MIDISPORT 4 x 4 Interfaccia MIDI esterna per PC e Mac, via USB, con 4 MIDI In, 4 MIDI Out Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Porte MIDI virtuali e strumenti virtuali Esistono numerosi software che emulano dispositivi fisici MIDI compatibili Per collegare dispositivi virtuali, è possibile fare uso di cavi MIDI virtuali, che trasmettono dati MIDI tra applicazioni software differenti Esempio: LoopBe1 http://www.nerds.de/en/loopbe1.html Mette in comunicazione il MIDI Out di un’appli- cazione con in MIDI In di un’altra Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Schede audio con sintetizzatore integrato Tipicamente le schede audio con sintetizzatore integrato non sono adeguate alla produzione di suono di qualità professionale Qual è la funzione dell’elaboratore? La riproduzione del MIDI non è l’unico scopo, vedi ad es. il sequencing Il MIDI nelle schede audio: argomenti correlati Banco di timbri GM integrato Wavetable SoundFont Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Banco di timbri GM 128 timbri relativi a un insieme ordinato di strumenti standard Garantisce compatibilità, ma con poca varietà timbrica e qualità della sintesi povera Si ottiene tramite chip integrato, che può sfruttare più tecniche: Sintesi FM Lettura di campioni da Wavetable In alternativa, alcuni software implementano strumenti GM virtuali (ad es. QuickTime) Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Wavetable Principali sorgenti di suoni per schede audio con sintetizzatore integrato Processo simile alla riproduzione di campioni: usano brevi registrazioni di audio digitale come materiale di base per produrre i suoni. Il sintetizzatore integrato non legge semplicemente tali campioni, ma li processa modificando parametri del suono ad es. con opportuni filtri Chip di memoria ed espandibilità Es.: Sound Blaster Live espandibile fino a 64 MB Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

SoundFont Tecnologia sviluppata da Creative Labs ed Emu Systems come wavetable standard Possibilità di aggiungere timbri a una scheda audio (purchè SoundFont compatibile); esistono però anche sintetizzatori software compatibili Similitudine con i True Type Font per i testi Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Esempio pratico di utilizzo MuseScore: software multipiattaforma e free per l’editing digitale della partitura Link: http://musescore.org/ Funzioni di sintesi basate su SoundFont. Il programma propone una libreria GM standard. Confronto: TimGM6mb.sf2 (5.7 MB) Acoustic grand piano - Yamaha Disklavier Pro (132 MB) http://freepats.zenvoid.org/sf2/acoustic_grand_piano_ydp_20080910.sf2 Come cambiare la libreria in MuseScore: Mostra → Sintetizzatore Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Risorse online per i SoundFont Strumenti software per creare SoundFont: Creative Vienna SoundFont Studio Esempi di collezioni scaricabili: http://soundfonts.homemusician.net/ http://www.hammersound.net/ Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Confronto Wavetable vs. SoundFont In entrambi i casi, è possibile ampliare il banco di timbri originario della scheda per: aumentarne il numero migliorarne la qualità In entrambi i casi, i banchi occupano memoria A differenza delle wavetable, i SoundFont non sono caricati nella memoria della scheda audio ma in RAM Espandibilità del banco limitata solo dalle risorse hw della macchina Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer

Uscite di una scheda audio Programmazione MIDI (Prof. Luca A. Ludovico) 17. MIDI e computer