PROTOCOLOS DE CONTROL
MIDI
Uso del MIDI como protocolo de control de equipos no relacionados con sonido.
Autor: Carlos Lázaro.
Musical Instrument Digital Interface (1982) - MIDI es un conjunto de normas que definen las características hardware (físicas) y software (lógicas) de un convenio de comunicaciones (protocolo). El MIDI es equivalente a otros protocolos de comunicación existentes para distintas actividades específicas. Por ejemplo, el DMX en iluminación, el RS-232 en ordenadores, el SMPTE en vídeo, etc.
A nivel físico, la norma exige el uso de un determinado cable y determinados conectores en los aparatos. Así como cierta circuitería electrónica y una velocidad de transmisión concreta.
Autor: Carlos Lázaro.
Musical Instrument Digital Interface (1982) - MIDI es un conjunto de normas que definen las características hardware (físicas) y software (lógicas) de un convenio de comunicaciones (protocolo). El MIDI es equivalente a otros protocolos de comunicación existentes para distintas actividades específicas. Por ejemplo, el DMX en iluminación, el RS-232 en ordenadores, el SMPTE en vídeo, etc.
A nivel físico, la norma exige el uso de un determinado cable y determinados conectores en los aparatos. Así como cierta circuitería electrónica y una velocidad de transmisión concreta.
A nivel lógico, se establecen una serie de mensajes en código digital, claramente estructurados y definidos, que son los que se mandarán por el cable. La arquitectura de los mensajes está hecha en función del uso que luego van a tener, el musical (en principio y fundamentalmente).
A parte de las muchas aplicaciones del MIDI en el mundo del audio, para todo tipo de controladoras y procesadores, el MIDI permite enviar información entre distintos aparatos, incluyendo cualquier ordenador. Es normal que podamos archivar, intercambiar, modificar, automatizar, etc, cualquier tipo de dato.
MIDI también puede sincronizarse con otros protocolos referentes a otras materias, como iluminación, vídeo, pirotecnia, etc; si no directamente, a través de interfaces. (Transferencia de códigos de tiempo).
La sincronización MIDI es relativa. En un instante de tiempo puede haber más cosas de las asignadas a ese instante; por ejemplo, puede haber todavía notas sostenidas de los instantes anteriores. Si reproduciendo datos en un secuenciador, adelantamos hasta un punto determinado de una canción y empezamos en él la reproducción, sólo sonarán las notas que haya a partir de ese punto; todas las notas anteriores que, para ese momento, todavía podrían estar sonando, no son tenidas en cuenta. Esto es igualmente válido para cualquier otro tipo de evento MIDI.
Por el momento, no conocemos ningún secuenciador que almacene en tiempo real los estados de cada posible evento para cada instante determinado.
Por ejemplo, en iluminación pueden ocurrir dos cosas:
● Que para cada fracción de tiempo tengamos la información completa de la imagen de luz ( cada foco con su intensidad); la resolución mínima debería ser suficiente como para evitar saltos de luz visibles en cambios suaves de iluminación. En tal caso, coincidiría la luz con cada cuadro a nivel absoluto; pero la cantidad de información necesaria para un show sería descomunal (respecto a lo habitual en los controles de luz).
● Pero lo habitual es que en cada fracción de tiempo sólo contenga las instrucciones de comando para un programador de luces que, en su memoria, guarda el contenido de cada efecto. En tal caso la cantidad de información para cada instante es más razonable y asequible.
Pero en caso de ir marcha adelante / atrás, etc, perderíamos información relativa y no tendríamos seguridad de concordancia de la imagen de luz con el momento, pues no serán tenidos en cuenta los procesos anteriores que se pudieran estar realizando todavía. Viene a pasar como lo descrito para los secuenciadores y el MIDI.
Tanto para MIDI como para iluminación existen trucos, mediante instrucciones extra, recordatorio de eventos, etc. Que pueden mejorar la situación, pero es complicado y nunca absolutamente perfecto.
En pirotecnia, la instrucción de disparo no genera eventos instantáneos. Conocemos el instante de la instrucción, pero no qué habrá en el cielo un minuto más tarde. Hay una clara influencia de los tipos de mecha y retardos empleados; así como en el conocimiento de los elementos a disparar.
En sonido, a tiempo parado toda información carece de valor, no existe sonido; en cambio, podemos bobinar o rebobinar a cualquier punto y tener toda la información disponible a partir de ahí.
En maquinaria, normalmente el número de acciones a controlar es limitado, resultando factible disponer de un sistema que dé instrucciones finales de dónde debe encontrarse algún elemento en un instante determinado; si una puerta está abierta o cerrada, etc. En cambio posee una inercia enorme y los resultados finales de una acción pueden ir muy retrasados con respecto al comando que la gobierna. Por ejemplo, la instrucción directa de ir al punto 6 está dada; pero si se encontraba ese elemento en el punto 17 (consecuencia de una acción a destiempo), en lugar de en el 7 (el que le correspondería), no tendremos más remedio que esperar. En este medio, el problema no radica en el orden de las instrucciones, sino en el tiempo que pueden tardar en llevarse a cabo.
En cine y vídeo, sin embargo, un cuadro parado en un momento determinado, contiene una imagen con valor en sí misma. Igualmente, podemos acudir a cualquier punto y reproducir a partir de él sin ningún problema. Con todo, es el sistema que para una perfecta sincronización, al cuadro, requiere inexcusablemente, de equipos sofisticados y caros.
Pasando de las reflexiones a la realidad habitual, los principales problemas que nos podemos encontrar al respecto de lo comentado, serán cuando queramos sincronizar diferentes disciplinas para completar un show y en la fase de su edición y preparación. En reproducción, donde cada minuto son 60 segundos y no andamos retrocediendo ni adelantando rápidamente, todo debería entrar según lo programado. No obstante, siempre será bueno dividir un show largo en partes más pequeñas y añadir a sus principios y finales comandos adicionales que coloquen las máquinas en puntos conocidos, para poder acudir allí en caso de apuro o permitirnos variar el orden de los temas, canciones, etc. de una ocasión por otra.
Después de estas reflexiones sobre el tiempo, vamos a ver algunos equipos no relacionados con el sonido que incorporen MIDI:
- CONTROLES DE PIROTECNIA y de procesos en general: Cada campo de trabajo particular requiere sus controles y sistemas de cableado y comunicación específicos, que estarán plenamente adaptados a las características especiales de su trabajo. Pero es posible que en algún punto converjan en un “estado intermedio” al que también pueda converger el propio MIDI y, a partir de ahí, trabajar en perfecta sincronía. Estos “estados intermedios” suelen venir dados por el control de una señal analógica de tensión, el control de una señal digital de valor standard o por algún protocolo estandarizado de comunicación digital (quizás RS-232, RS-422, etc. e incluso el propio SMPTE). Alguno procesos de control, pueden ser: movimiento de puertas, surtidores de agua, desplazamiento de elementos escenográficos o pantallas, traducción simultánea, sistemas de aviso, efectos especiales, láser, etc. Por otra parte, MIDI establece MIDI Show Control como plataforma de control para estos medios.
- ILUMINACIÓN MIDI: En particular, la iluminación es un campo muy próximo al de la música, en el entorno de los espectáculos, presentaciones, etc. En principio no parece muy coherente manejar iluminación desde un teclado musical, por ejemplo; pero sí lo es, automatizar mediante un secuenciador la iluminación junto con la música. No obstante, con el ejemplo del teclado podemos “modular” la luz y obtener, así, un preciso juego de luces, tipo psicodélico (si a esta posibilidad le añadimos una mínima mesa de iluminación como complemento, tenemos un equipo sencillo, barato y muy eficiente para pequeñas orquestas). La iluminación también está contemplada en el MIDI Show Control.
- MESAS DE ILUMINACIÓN. En general partimos de una programación normal de la mesa (que obligatoriamente será microprocesada) y, a partir de ahí, podremos utilizar Notas MIDI para acceder “a distancia” o automatizadamente a los botones de la mesa, Controllers MIDI para acceder a los potenciómetros, Cambios de Programa MIDI para llamar a programas, etc. Es decir, con la mesa de iluminación se programa la luz y mediante MIDI se maneja. Para grabar los eventos MIDI de iluminación se procede de igual manera que para grabar los eventos MIDI para Generadores de Sonido: se crea en un secuenciador una o varias pistas para iluminación y en ellas se introducen los distintos eventos, paso a paso desde el propio secuenciador o con la mesa de iluminación en tiempo real (las mesas de iluminación también generan MIDI, así que podemos poner en grabación el secuenciador y manejar la luz desde la mesa, grabándose nuestras ejecuciones sobre el secuenciador, después podremos corregir o desplazar alguna imprecisión que hayamos tenido).
- DIMMERS (“etapas de potencia” de un equipo de iluminación). Atendiendo a la pequeña señal llegada del control, proporcionan una salida suficiente para alimentar las lámparas de los proyectores y regular su intensidad. Actualmente, la mayoría son microprocresados y poseen una entrada de señal digital estandarizada, DMX-512 (la más difundida aunque no la única, proveniente de la mesa de iluminación, también suelen disponer de una entrada de tensión analógica). Aunque no es muy normal, hay dimmers que incorporan una entrada MIDI y mediante Nota/ Velocidad MIDI y/o mediante Controller MIDI, podemos regular directamente la intensidad de los proyectores sin necesidad de mesa de iluminación.
- PROYECTORES MÓVILES y CAMBIOS DE COLOR. Pueden disponer de entrada MIDI o, en su defecto, de entrada analógica o de DMX-512 que, mediante interfaces adecuados, podemos conectar con MIDI para manejar todas sus funciones.
Bibliografía
http://www.dtic.upf.edu/~jlozano/interfaces/interfaces7.html
http://www.flyingpig.com/support/hog2/technotes/
http://www.musicaytecnologia.com/Modulos/Articulos/ImprimirArticulo.asp?ID=213
A parte de las muchas aplicaciones del MIDI en el mundo del audio, para todo tipo de controladoras y procesadores, el MIDI permite enviar información entre distintos aparatos, incluyendo cualquier ordenador. Es normal que podamos archivar, intercambiar, modificar, automatizar, etc, cualquier tipo de dato.
MIDI también puede sincronizarse con otros protocolos referentes a otras materias, como iluminación, vídeo, pirotecnia, etc; si no directamente, a través de interfaces. (Transferencia de códigos de tiempo).
La sincronización MIDI es relativa. En un instante de tiempo puede haber más cosas de las asignadas a ese instante; por ejemplo, puede haber todavía notas sostenidas de los instantes anteriores. Si reproduciendo datos en un secuenciador, adelantamos hasta un punto determinado de una canción y empezamos en él la reproducción, sólo sonarán las notas que haya a partir de ese punto; todas las notas anteriores que, para ese momento, todavía podrían estar sonando, no son tenidas en cuenta. Esto es igualmente válido para cualquier otro tipo de evento MIDI.
Por el momento, no conocemos ningún secuenciador que almacene en tiempo real los estados de cada posible evento para cada instante determinado.
Por ejemplo, en iluminación pueden ocurrir dos cosas:
● Que para cada fracción de tiempo tengamos la información completa de la imagen de luz ( cada foco con su intensidad); la resolución mínima debería ser suficiente como para evitar saltos de luz visibles en cambios suaves de iluminación. En tal caso, coincidiría la luz con cada cuadro a nivel absoluto; pero la cantidad de información necesaria para un show sería descomunal (respecto a lo habitual en los controles de luz).
● Pero lo habitual es que en cada fracción de tiempo sólo contenga las instrucciones de comando para un programador de luces que, en su memoria, guarda el contenido de cada efecto. En tal caso la cantidad de información para cada instante es más razonable y asequible.
Pero en caso de ir marcha adelante / atrás, etc, perderíamos información relativa y no tendríamos seguridad de concordancia de la imagen de luz con el momento, pues no serán tenidos en cuenta los procesos anteriores que se pudieran estar realizando todavía. Viene a pasar como lo descrito para los secuenciadores y el MIDI.
Tanto para MIDI como para iluminación existen trucos, mediante instrucciones extra, recordatorio de eventos, etc. Que pueden mejorar la situación, pero es complicado y nunca absolutamente perfecto.
En pirotecnia, la instrucción de disparo no genera eventos instantáneos. Conocemos el instante de la instrucción, pero no qué habrá en el cielo un minuto más tarde. Hay una clara influencia de los tipos de mecha y retardos empleados; así como en el conocimiento de los elementos a disparar.
En sonido, a tiempo parado toda información carece de valor, no existe sonido; en cambio, podemos bobinar o rebobinar a cualquier punto y tener toda la información disponible a partir de ahí.
En maquinaria, normalmente el número de acciones a controlar es limitado, resultando factible disponer de un sistema que dé instrucciones finales de dónde debe encontrarse algún elemento en un instante determinado; si una puerta está abierta o cerrada, etc. En cambio posee una inercia enorme y los resultados finales de una acción pueden ir muy retrasados con respecto al comando que la gobierna. Por ejemplo, la instrucción directa de ir al punto 6 está dada; pero si se encontraba ese elemento en el punto 17 (consecuencia de una acción a destiempo), en lugar de en el 7 (el que le correspondería), no tendremos más remedio que esperar. En este medio, el problema no radica en el orden de las instrucciones, sino en el tiempo que pueden tardar en llevarse a cabo.
En cine y vídeo, sin embargo, un cuadro parado en un momento determinado, contiene una imagen con valor en sí misma. Igualmente, podemos acudir a cualquier punto y reproducir a partir de él sin ningún problema. Con todo, es el sistema que para una perfecta sincronización, al cuadro, requiere inexcusablemente, de equipos sofisticados y caros.
Pasando de las reflexiones a la realidad habitual, los principales problemas que nos podemos encontrar al respecto de lo comentado, serán cuando queramos sincronizar diferentes disciplinas para completar un show y en la fase de su edición y preparación. En reproducción, donde cada minuto son 60 segundos y no andamos retrocediendo ni adelantando rápidamente, todo debería entrar según lo programado. No obstante, siempre será bueno dividir un show largo en partes más pequeñas y añadir a sus principios y finales comandos adicionales que coloquen las máquinas en puntos conocidos, para poder acudir allí en caso de apuro o permitirnos variar el orden de los temas, canciones, etc. de una ocasión por otra.
Después de estas reflexiones sobre el tiempo, vamos a ver algunos equipos no relacionados con el sonido que incorporen MIDI:
- CONTROLES DE PIROTECNIA y de procesos en general: Cada campo de trabajo particular requiere sus controles y sistemas de cableado y comunicación específicos, que estarán plenamente adaptados a las características especiales de su trabajo. Pero es posible que en algún punto converjan en un “estado intermedio” al que también pueda converger el propio MIDI y, a partir de ahí, trabajar en perfecta sincronía. Estos “estados intermedios” suelen venir dados por el control de una señal analógica de tensión, el control de una señal digital de valor standard o por algún protocolo estandarizado de comunicación digital (quizás RS-232, RS-422, etc. e incluso el propio SMPTE). Alguno procesos de control, pueden ser: movimiento de puertas, surtidores de agua, desplazamiento de elementos escenográficos o pantallas, traducción simultánea, sistemas de aviso, efectos especiales, láser, etc. Por otra parte, MIDI establece MIDI Show Control como plataforma de control para estos medios.
- ILUMINACIÓN MIDI: En particular, la iluminación es un campo muy próximo al de la música, en el entorno de los espectáculos, presentaciones, etc. En principio no parece muy coherente manejar iluminación desde un teclado musical, por ejemplo; pero sí lo es, automatizar mediante un secuenciador la iluminación junto con la música. No obstante, con el ejemplo del teclado podemos “modular” la luz y obtener, así, un preciso juego de luces, tipo psicodélico (si a esta posibilidad le añadimos una mínima mesa de iluminación como complemento, tenemos un equipo sencillo, barato y muy eficiente para pequeñas orquestas). La iluminación también está contemplada en el MIDI Show Control.
- MESAS DE ILUMINACIÓN. En general partimos de una programación normal de la mesa (que obligatoriamente será microprocesada) y, a partir de ahí, podremos utilizar Notas MIDI para acceder “a distancia” o automatizadamente a los botones de la mesa, Controllers MIDI para acceder a los potenciómetros, Cambios de Programa MIDI para llamar a programas, etc. Es decir, con la mesa de iluminación se programa la luz y mediante MIDI se maneja. Para grabar los eventos MIDI de iluminación se procede de igual manera que para grabar los eventos MIDI para Generadores de Sonido: se crea en un secuenciador una o varias pistas para iluminación y en ellas se introducen los distintos eventos, paso a paso desde el propio secuenciador o con la mesa de iluminación en tiempo real (las mesas de iluminación también generan MIDI, así que podemos poner en grabación el secuenciador y manejar la luz desde la mesa, grabándose nuestras ejecuciones sobre el secuenciador, después podremos corregir o desplazar alguna imprecisión que hayamos tenido).
- DIMMERS (“etapas de potencia” de un equipo de iluminación). Atendiendo a la pequeña señal llegada del control, proporcionan una salida suficiente para alimentar las lámparas de los proyectores y regular su intensidad. Actualmente, la mayoría son microprocresados y poseen una entrada de señal digital estandarizada, DMX-512 (la más difundida aunque no la única, proveniente de la mesa de iluminación, también suelen disponer de una entrada de tensión analógica). Aunque no es muy normal, hay dimmers que incorporan una entrada MIDI y mediante Nota/ Velocidad MIDI y/o mediante Controller MIDI, podemos regular directamente la intensidad de los proyectores sin necesidad de mesa de iluminación.
- PROYECTORES MÓVILES y CAMBIOS DE COLOR. Pueden disponer de entrada MIDI o, en su defecto, de entrada analógica o de DMX-512 que, mediante interfaces adecuados, podemos conectar con MIDI para manejar todas sus funciones.
Bibliografía
http://www.dtic.upf.edu/~jlozano/interfaces/interfaces7.html
http://www.flyingpig.com/support/hog2/technotes/
http://www.musicaytecnologia.com/Modulos/Articulos/ImprimirArticulo.asp?ID=213