Áudio: Do MIDI 1.0 ao MIDI 2.0 – Parte 1

O sistema MIDI – Musical Interface for Digital Instruments – foi concebido na década de 1970 e lançado na década de 1980, sendo até hoje melhorado. 

Envolve tanto elementos de software quanto de hardware. Para entender com clareza seu funcionamento, e principalmente sua utilização prática, precisamos entrar no túnel do tempo e voltar à invenção dos sintetizadores na década de 1960.

O sintetizador é um instrumento musical que a princípio se utiliza de teclados para disparar timbres, mas depois vieram captadores para guitarras, percussões e até sopros. A sua produção dos timbres acontece por meios eletrônicos digitais, mas os primeiros sintetizadores, chamados de analógicos, porque usavam transistores, capacitores e resistores nos seus circuitos eletrônicos.

Estes sintetizadores analógicos só geravam sons puramente eletrônicos, através de osciladores, e não se dedicavam a simular instrumentos musicais tradicionais como os de hoje. Entre as décadas de 1960 e 1970, os sintetizadores analógicos fizeram sucesso exatamente por produzir timbres “inéditos”. Mas, se por um lado inovavam no timbre, eram muito limitados na polifonia – nada de acordes – e na afinação.

Os fabricantes, nessa época ainda atuando separadamente na tecnologia, adotaram um padrão para controlar a altura das notas pelo controle da tensão elétrica, o CV – control voltage – totalmente analógico, e sujeito à instabilidade das tensões. O aumento de de 1 volt fazia a altura da nota dobrar. Para os 12 valores de uma oitava, se precisava de 12 valores de tensão, com diferenças de décimos de volt, em um intervalo de 1 volt.

A precisão desses valores  requeria diferenças de milésimos de volt, pois uma variação de 6% na afinação de uma nota alterava mais do que um semitom na sua altura. No final da década de 1970 entraram em cena os microprocessadores, permitindo a chegada dos primeiros sintetizadores polifônicos nos quais o processo de criação do timbre era analógica, mas o controle de sua criação e o acionamento no teclado era digital.

Começou a cair o custo dos sintetizadores, com as empresas se mexendo, ainda separadamente. Os chips começaram a aparecer pela Curtis (CEM) e a Solid State Micro Technology (SSM) oferecendo chips musicais de osciladores (VCO), filtros (VCF) e amplificadores (VCA). Empresas como a Sequential Circuits e a Oberheim desenvolviam sintetizadores de 4 a 8 vozes com processadores Intel 8080 e Motorola 6800.

Começando a pensar em dar as mãos, as empresas perceberam que estava ficando obsoleto o controle por CV, e a solução seria pelo digital. A Roland criou o sistema DCB Bus, que usava transferência de dados em paralelo. A Oberheim criou um sistema parecido, mas que causava interferência em aparelhos eletrônicos. E a Sequential Circuits transmitia sinal 20 vezes mais rápido do que o MIDI no seu sistema RS-232.

Mas estes sistemas não eram compatíveis entre si. Foi em uma convenção da AES de 1981 – assim como em outra convenção da AES de 2020 (lançando o MIDI 2.0) – que se iniciou a elaboração de uma proposta revolucionária de interface digital para sintetizadores inicialmente chamada de USI -Universal Synthesizer Interface, pelos engenheiros David Smith e Chet Wood, da Sequential Circuits.

Juntaram-se a eles Ikutaro Kakehashi da Roland e Tom Oberheim, e com mais colaboradores da Yamaha e da Kawai, que fazendo melhoramentos na proposta original chegaram ao MIDI 1.0. E na NAMM show do início de 1983, no stand da Sequential Circuits foi demonstrada a primeira conexão MIDI entre um sintetizador Prophet 600 e um Roland JP-6. A especificação MIDI 1.0 aconteceu em agosto de 1983.

Como uma das grandes preocupações das empresas era a acessibilidade, havia o interesse que seu custo não aumentasse o preço dos sintetizadores. E como na década de 1980 os chips UART de 16 bits eram muito caros, os códigos das mensagens MIDI foram colocados em chips de 8 bits. A velocidade de transmissão de dados então se limitou pelos chips de 8 bits e a necessidades de cabos e conectores baratos.

Por outro lado a grande vantagem do MIDI 1.0 foi nenhuma empresa se candidatar a tornar-se tornar proprietária do sistema, o que tornou o protocolo de domínio público. Já em 1984 todas as grandes empresas fabricantes de sintetizadores se reuniram na IMA – International MIDI Association, que mais tarde se tornaria a MMA – MIDI Manufacturers Association, e que recentemente em 2020 anunciaria o MIDI 2.0

Em 20 anos, de 1983 a 2003, foram desenvolvidas novas aplicações publicadas pela MMA, para uso  de execução musical, sincronização por código de tempo, controle de equipamentos de estúdio, de equipamentos de luz e de efeitos visuais, dentre inúmeros outros, já que as especificações iniciais deixaram em branco muitos códigos de mensagens MIDI, prevendo expansões. Foram elas:

• 1983 – MIDI 1.0 Specification
• 1988 – Standard MIDI Files 1.0
• 1991 – General MIDI System Level 1
• 1991 – MIDI Show Control 1.0
• 1992 – MIDI Machine Control 1.0
• 1994 – General MIDI 2 Specification (não confundir com o atual MIDI 2.0)
• 1999 – Downloadable Sounds (DLS) Level 1 Specification
• 2000 – MIDI Media Adaptation Layer for IEEE-1394
• 2000 – RMID File Format
• 2001 – General MIDIDetailed Specification
• 2001 – General MIDI Lite Specification and Guidelines for Mobile Applications
• 2001 – Downloadable Sounds Level 2.1 Specification
• 2002- Scalable Polyphony MIDI Specification
• 2003 – XMF Specification
• 2003 – MIDI XML Specification