Strumenti MIDI

MIDI (Musical Instrument Digital Interface, standardizzato nel 1983) non è audio. È un protocollo di trasmissione e un formato di file per le istruzioni di esecuzione: quale tasto è stato premuto, quando, con quale forza e quale strumento deve suonare. Un file MIDI è più simile a un rullo per pianola che a una registrazione — memorizza i gesti, e qualsiasi sintetizzatore che li riceve produce il suono. Questa unica distinzione spiega tutto ciò che fa questa pagina: visualizzare, trasporre, cambiare il tempo e sostituire gli strumenti funzionano perché un file .mid contiene istruzioni modificabili, non forme d'onda fisse.

Un file .mid è un flusso di brevi eventi. Note On dice «canale 1, tasto 64, velocity 100»; un Note Off corrispondente lo rilascia più tardi. Gli eventi di control-change azionano pedali e manopole; gli eventi di program-change scelgono gli strumenti. Poiché gli eventi dicono cosa suonare ma non come suona, lo stesso file riprodotto su un chip audio degli anni Novanta, sul sintetizzatore WebAudio di questa pagina e su una libreria di campioni professionale produce tre rese molto diverse della stessa esecuzione — come lo stesso spartito suonato su tre pianoforti diversi. Quando si vuole un audio fisso e portabile, questo è il compito del convertitore MIDI in WAV, che fissa l'interpretazione di un sintetizzatore in una forma d'onda.

Il MIDI indica le note con un numero, con il temperamento equabile già incorporato: frequenza = 440 × 2^(n−69)/12. Quindi la nota 69 è esattamente 440 Hz, la nota 60 è il do centrale a 261,63 Hz, e ogni salto di 12 passi raddoppia (o dimezza) la frequenza — esattamente ciò che fa il cursore di trasposizione quando lo porta a +12 o −12. Il piano roll qui sopra sono questi numeri disegnati come immagine: l'altezza scorre in verticale (note basse in basso), il tempo scorre in orizzontale, e ogni nota diventa una barra orizzontale la cui lunghezza è la durata e la cui intensità di colore deriva dalla velocity.

All'interno di un file MIDI standard il tempo è contato in tick rispetto al PPQ del file (impulsi per semiminima — di solito 480, quindi una semiminima dura 480 tick). Il tempo vive in un evento separato come microsecondi per semiminima: 120 BPM corrispondono a 500000, e 60 BPM a 1000000. Poiché le posizioni delle note sono memorizzate in unità musicali anziché in secondi, cambiare il tempo riscala quando accade tutto senza spostare una sola nota — il cursore del tempo qui sopra sfrutta questo, e il pulsante Esporta riscrive gli eventi così che qualsiasi altro lettore riproduca le sue modifiche.

• I file MIDI contengono una registrazione della musica. No. Contengono le istruzioni di esecuzione. Una canzone pop di 3 minuti sta in qualche decina di KB perché non viene memorizzata alcuna forma d'onda — ed è anche per questo che il file suona diverso su ogni sintetizzatore.
• Il MIDI suona economico per natura. No. La reputazione di «economico» deriva dalle forme d'onda di base dei chip audio degli anni Novanta. Gli stessi dati MIDI passati attraverso un SoundFont professionale o una libreria di campioni orchestrali sono indistinguibili da un brano prodotto — le istruzioni sono complete; è il renderer a fare la differenza.
• La velocity è solo volume. Non solo. Su un vero pianoforte, un colpo più forte rende la nota più forte e più brillante; i buoni sintetizzatori lo modellano, mappando la velocity anche nel timbro oltre che nel livello. La scala 0–127 del MIDI conserva il tocco dell'esecutore perché il sintetizzatore lo interpreti.

Strumenti collegati: MIDI in WAV per rendere il MIDI in una forma d'onda fissa, Spettro audio per analizzare il risultato renderizzato, e Tempo / intonazione audio quando serve la stessa libertà di allungamento temporale su audio reale.