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AAC (del inglés Advanced Audio Coding) es un formato informático de señal digital audio basado en un algoritmo de compresión con pérdida, un proceso por el que se eliminan algunos de los datos de audio para poder obtener el mayor grado de compresión posible, resultando en un archivo de salida que suena lo más parecido posible al original.

El formato AAC corresponde al estándar internacional "ISO/IEC 13818-7" como una extensión de MPEG-2: un estándar creado por MPEG (Moving Picture Experts Group).

Debido a su excepcional rendimiento y la calidad, la codificación de audio avanzada (AAC) se encuentra en el núcleo del MPEG-4, 3GPP y 3GPP2, y es el códec de audio de elección para Internet, conexiones inalámbricas y de radiodifusión digital.

Este formato AAC ha sido elegido por Apple como formato principal para los iPods y para su software iTunes. También es utilizado en otras aplicaciones por Ahead Nero, Winamp y Nintendo DSi. El formato AAC a diferencia del formato OGG, permite incluir legalmente la protección de los derechos de autor, aquellos archivos de audio sin autorización, que tengan protección anticopia no funcionarán en AAC. Por ejemplo, los archivos AAC para iPod del software iTunes aunque son compatibles para la reproducción en la Nintendo DSi, no se les permite su ejecución, porque no está autorizada. En la actualidad iTunes provee sus canciones en aac sin protección DRM por lo que no es necesario un dispositivo autorizado para reproducir la música adquirida en su tienda.

Características

El AAC utiliza una frecuencia de bits variable (VBR), un método de codificación que adapta el número de bits utilizados por segundo para codificar datos de audio, en función de la complejidad de la transmisión de audio en un momento determinado.

AAC es un algoritmo de codificación de banda ancha de audio que tiene un rendimiento superior al del MP3, que produce una mejor calidad en archivos pequeños y requiere menos recursos del sistema para codificar y decodificar.

Este códec está orientado a usos de banda ancha y se basa en la eliminación de redundancias de la señal acústica, así como en compresión mediante la transformada de coseno discreta modificada (MDCT), muy parecido al del MP3.

No compatible con MPEG-1.

Frecuencia de muestreo:96 kHz, 88.2 kHz, 48 kHz, 44.1 kHz, 24 kHz, 22.05 kHz, 16 kHz. Aunque ciertos codificadores admiten codificar en saltos de 1 kHz, lo común son las cifras anteriormente descritas, siendo 48 kHz la usada normalmente para contenido cinematográfico y 44 kHz para la distribución de contenido musical.

Máxima calidad en modo AAC-LC: 256 kbps (sonido monoaural) 448 kbps (Estéreo no paramétrico, sonido binaural), 1344 kbps (multicanal 5.1), 1536 kbps (multicanal 6.1, multicanal 7.1 y multicanal 7.1 (5F/2R/LFE))

Máximo bitrate soportado: de 16 kbps (en perfil HE-AACv2, monoaural, sobremuestreo) hasta 1536 kbps (en perfil AAC-LC)

Tres opciones:

1. Máxima calidad (resolución a 23.43 Hz y 2.6 ms)

2. No predicción

3. Frecuencias de muestreo escalables

Tres tipos de perfiles:

1. AAC-LC: De 16 kbps a 256/448/1344/1536 kbps (mono/estéreo/5.1/6.1 y 7.1)

2. HE-AAC: De 16 kbps a 160/256/384/ kbps (mono/estéreo/5.1, 6.1 y 7.1)

3. HE-AACv2: De 16 kbps a 160/256/384 kbps (mono/estéreo/5.1, 6.1 y 7.1)

Comparación de AAC con respecto a otros formatos

Al igual que Ogg Vorbis, la codificación AAC es una forma de VBR o codificación de tasa de bits variable (variable bit rate), que es opuesto al CBR o codificación de tasa de bits constante ( constant bit rate) usada por defecto cuando se exportan archivos a MP3. Esto quiere decir que para mantener una calidad constante a través de una pista, deberá usarse una tasa de bits más alta cuando se codifica una pieza de audio compleja, como un pasaje orquestal completo, que cuando se codifica una solo de voz o instrumento. En un formato con una codificación de tasa de bits variable una grabación que contiene un audio complejo producirá un archivo más grande, pero de mejor calidad que una codificación en un formato de tasa de bits constante. A su vez, para igualar la calidad del archivo en tasa de bits variable, el formato de tasa de bits constante necesitará ajustar su calidad a las partes más complejas, creando un archivo mayor en partes innecesarias.

El formato AAC permite, con la misma calidad de reproducción que un MP3, ahorrar hasta un 30% de espacio en memoria con respecto a este. Los archivos codificados en formato AAC permiten bajar dos escalones la calidad del archivo sin perder calidad de sonido.[cita requerida]

El formato AAC permite incluir legalmente la protección de los derechos de autor, y a los archivos de audio en AAC con protección anticopia no se les permite su ejecución sin autorización. Aunque esto podría representar una ventaja para las empresas propietarias de los derechos de la grabación, quizá esto haya frenado un poco su expansión, siendo más frecuente encontrar archivos para descarga gratuita en formato mp3 o en formato abierto (también conocido como Open Source) como ogg.

El formato AAC, como anteriormente se ha descrito, soporta el sonido multicanal, por lo que su uso como pista de audio para contenido cinematográfico lo hace muy polivalente, aunque el hecho de que los televisores y descodificadores solo deben admitir por acuerdos de la Comunidad Europea los formatos compatibles con DVB, MPEG-2 (DVD FORUM) y Blu Ray, los formatos MPEG-2, MPEG-1, AC3 (DOLBY DIGITAL) y PCM lineal, no lo convierte en el formato más compatible del mercado. Aunque lo común es que casi todo dispositivo incluya soporte AAC-LC, no se puede asegurar al 100% la compatibilidad, siendo en este caso desaconsejado distribuir contenido con este formato a niveles profesionales.

Incluso a bitrates muy bajos (32kbps o menos) el sonido en AAC sufre poca pérdida. Esto puede ser útil para codificar ficheros de audio cuando se requieren tamaños muy pequeños o para la codificación de diálogos. Un archivo de audio en formato AAC, a la misma calidad que uno en archivo de audio en formato mp3, ocupa prácticamente la mitad de espacio.

AAC alcanza una frecuencia de muestreo de 96kHz, que es la usada por los estudios de grabación. La calidad de sonido es superior al mismo bitrate. Esto significa que es posible codificar un archivo de audio en AAC con un bitrate inferior al equivalente en MP3 manteniendo la misma calidad sonora. La velocidad de bits en el formato AAC equivale aproximadamente al doble de velocidad en el formato MP3. Por ejemplo: 96k en AAC equivale a 192k en mp3, por eso se obtiene más calidad en menos espacio. Un archivo de audio en HE-AAC codificado a 64kbps puede ofrecer una calidad similar a un archivo de audio en mp3 codificado a 128kbps. Sin embargo tanto el formato mp3 como ogg ofrecen una buena compresión de los archivos, que reducen su tamaño, pero dicha compresión no lleva aparejada la pérdida de calidad para el oyente, ya que emplean sistemas de compresión inteligente que eliminan las partes no audibles para el oído humano y parte del ruido ambiente. Un problema añadido son los conversores a AAC: en algunos conversores, como en iTunes es difícil modificar la codificación, que en archivos pequeños puede ser intrascendente al pasar de un archivo mp3 de 3,5 MB a un archivo de 4,1 MB en AAC pero que en archivos mayores es contraproducente. Así un archivo de audio mp3 de una calidad media, de 90MB, con el conversor de iTunes acaba convertido en un archivo de AAC de 420MB, sin que se pueda mejorar su calidad, ya que la calidad de entrada, lógicamente, no se puede elevar.

Partes del diagrama de bloques de un codificador MPEG-2 AAC:

Control de Ganancia

Modelo perceptivo del sistema de codificación perceptivo.

Bancos de filtros: Basado en MDCT. Se utiliza para descomponer la señal en componentes de espectro (tiempo/frecuencia).

TNS (Temporal Noise Shaping)

Intensidad/Acoplamiento

Predicción: predicción lineal por señales estacionarias. Logra una mejor eficiencia de codificación.

M/S coding

Cuantificación: Las componentes espectrales están cuantificadas con el objetivo de mantener el ruido.

Control de flujo/distorsión

Codificación sin ruido

Multiplexador de trama de bits

No es necesaria ningún tipo de licencia o pago para un usuario, a la hora, de por ejemplo producir contenido en este formato. No obstante, una patente es necesaria para todos aquellos productores de codificadores en AAC. Por esta razón, existe software de uso libre que distribuye su código, para evitar problemas con la patente.

Véase también

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Advanced Audio Coding - Wikipedia, la enciclopedia libre

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AAC (del inglés Advanced Audio Coding) es un formato informático de señal digital audio basado en un algoritmo de compresión con pérdida, un proceso por el que se eliminan algunos de los datos de audio para poder obtener el mayor grado de compresión posible, resultando en un archivo de salida que suena lo más parecido posible al original.

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-¡Baja el volumen! -nos ha gritado cientos de veces nuestro padre cuando estamos escuchando en el equipo de música a Shakira y sus caderas que no mienten.

-¡Papi, no está muy alto!

-Eso díselo a los vecinos que se han venido a quejar.

Fin de la conversación. Ese es nuestro primer "desencuentro" con el volumen que podríamos definir como la cantidad de sonido que emite una fuente sonora.

Pero para explicar mejor por qué unos sonidos se escuchan más fuertes que otros, conoceremos otra magnitud de las ondas. Si en anteriores preguntas hablamos de la frecuencia, en ésta lo haremos de la amplitud. Recuerda que la frecuencia es la cantidad de ciclos u ondas completas que se repiten en un determinado tiempo. Gráficamente, los ciclos los medimos en forma horizontal. En cambio, si nos fijamos en el tamaño vertical de la onda, desde la cresta al valle, tendremos su amplitud.

Amplitud y frecuencia de una onda. http://www.analfatecnicos.net

Mayor amplitud, o tamaño vertical de la onda, es sinónimo de un sonido más fuerte, es decir, de un mayor volumen.

Ondas con la misma frecuencia, pero diferente amplitud. http://www.analfatecnicos.net

Lógicamente, estas medidas se hacen sobre el papel. En la práctica, para subir el volumen, movemos un botón y así escuchamos más alto la canción mientras enojamos al vecindario.

Ya dijimos que las vibraciones que produce un sonido van moviendo las partículas que hay en la atmosfera. Éstas, a su vez, mueven nuestro tímpano y así escuchamos sonidos. Cuanto más grandes son estas ondas o vibraciones, mayor será la presiónque se ejerce sobre las partículas y más fuerte la presión sonora que llega a nuestro tímpano. Por lo tanto, escucharemos el sonido con mayor volumen, con más intensidad.

¿CÓMO MEDIMOS EL VOLUMEN?

El volumen es algo subjetivo. Mientras para ti, la música no suena tan fuerte, para los vecinos resulta ensordecedora. Por eso, el volumen es sólo una percepción de lo más o menos fuerte que es un sonido.

El oído humano escucha solamente un determinado número de frecuencias, lo que llamamos rango audible. Algo similar sucede con la amplitud del sonido. Si el sonido es demasiado bajo, no lo escuchamos, es el umbral de audición. Si por el contrario es demasiado alto, podemos llegar a dañar irreparablemente nuestros oídos.

Para medir los niveles de una manera más objetiva y concreta usamos una unidad llamada decibelio.(1) Su sigla es dB. El decibelio es una medida de comparación de niveles: el mínimo que escuchamos como humanos (0dB) y el nivel que queremos medir.

Estas diferencias de nivel nos permiten obtener la tabla de Niveles de Presión Sonora ( SPL por su nombre inglés Sound Pressure Level). Con ella podemos saber qué tan fuerte es un sonido. Los valores están expresados en decibelios de nivel de presión sonora ( dB SPL).(2)

Niveles Sonoros y Respuesta Humana

Sonidos característicos

dB SPL

Efecto

En un lanzamiento de cohetes

180

Pérdida auditiva irreversible

En la pista al despegar un jet

140

Dolorosamente fuerte

Como puedes observar en la tabla, el aumento de decibelios no es lineal. Por ejemplo, de un sonido muy fuerte (camión recolector) a uno extremadamente fuerte (martillo neumático) van sólo 10 dB. El motivo es sencillo. El decibelio es una unidad logarítmica porque nuestros oídos escuchan de esa manera. Eso quiere decir que un aumento de sólo 10 dB es tener el doble de sonido en nuestros oídos.

Si con 0dB no hay sonido, ¿por qué en los medidores de las consolas aparece 0db y nunca se debe superar ese pico?

Como dijimos, el decibelio es una unidad de comparación y sirve para medir muchas magnitudes, como niveles de presión, intensidad o potencia sonora... En el caso de la consola no son dB de la escala SPL (Niveles de Presión) que acabamos de ver, son dBm.

Los dBm hacen referencia a una comparación de potencia en miliwatts. En este caso, cuando el medidor supera los 0 dB, tengo un exceso de sonido, lo que en las grabaciones se llama saturación. Por el contrario, cuando no los supera, significa que tenemos un sonido óptimo, el volumen ideal.

Ejemplo VU Meter digital del Editor SoundForge. www.SonyCreativeSoftware.com

▪ Aprende más sobre el decibelio leyendo Unidades mas comunes empleadas en audio y acústica. Cortesía del Ing. Noé Rubio Chávez. (leer el texto)

Notas

(1 ) El decibelio es la décima parte de un belio, llamado así en honor al que por mucho tiempo se consideró el inventor del teléfono, Alejandro Graham Bell (1847-1922). Ya te enterarás de la verdad en la pregunta 11, cuando hablemos de los avances que dieron lugar a la invención de la radio.

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¡Baja el volumen! -nos ha gritado cientos de veces nuestro padre cuando estamos escuchando en el equipo de música a Shakira y sus caderas que no mienten. -¡Papi, no está muy alto! -Eso díselo a los vecinos que se han venido a quejar. Fin de la conversación.

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Ogg es un formato contenedor, desarrollado por la Fundación Xiph.org y es el formato nativo para los códecs multimedia que también desarrolla Xiph.org.

El formato es libre de patentes y abierto al igual que toda la tecnología de Xiph.org, diseñado para dar un alto grado de eficiencia en el " streaming" y la compresión de archivos.

Introducción

Como con la mayoría de formatos contenedores, Ogg encapsula datos no comprimidos y permite la interpolación de los datos de audio y de vídeo dentro de un solo formato conveniente. Otros ejemplos de formatos contenedores son AVI y Matroska.

El nombre "Ogg" por lo tanto se refiere al formato de archivo el cual incluye un número de códecs separados e independientes de vídeo y audio, ambos desarrollados en código abierto. Los archivos terminados en la extensión ".ogg" pueden ser de cualquier tipo de archivo Ogg, audio o vídeo, aunque existe la recomendación de renombrarlos con la extensión ".oga" para audio y ".ogv" para video.

Ya que su uso está libre de patentes, varios códecs de Ogg han sido incluidos en muchos reproductores multimedia ( VLC, mplayer, etc.) existiendo incluso filtros para reproducir los códecs Ogg en prácticamente cualquier reproductor que soporte DirectShow ( Windows Media Player, BSplayer, Winamp, etc.).

El término "Ogg" algunas veces se refiere incorrectamente al códec de audio Vorbis ya que Vorbis fue el primer códec que se usó con el contenedor, también podría decirse que es incorrecto decir "OGG" en mayúsculas ya que no es un acrónimo como WMA y no se pronuncia como si fueran letras individuales como MP3 (eme-pe-tres), aunque no significa que sea inválido, por ejemplo, en programas multimedia que muestran asociaciones de extensiones en una lista.

El proyecto Ogg fue creado por Monty ( Christopher Montgomery), fundador y director técnico de Xiph.Org, inició con unos intentos de fin de semana con un paquete de compresión de audio simple como parte de un proyecto más grande en 1993. En ese tiempo el software se llamaba "Squish". El proyecto y el problema general de compresión de música se convirtió en una fascinación personal para Monty y Squish adquirió vida propia más allá de las porciones del proyecto de estudio digital de música del cual debía ser parte.

Unos pocos meses después del primer sitio web de Squish, Monty recibió una carta informándole que Squish era una marca registrada y un contribuidor a la causa sugirió el nombre "OggSquish" como un reemplazo.

Actualmente Ogg es el formato de archivo desarrollado a partir de ese trabajo temprano de compresión y es parte del proyecto multimedia más grande de la Fundación Xiph.org; Squish se convirtió solamente en uno de los nombres de los códecs Ogg. Inicialmente pensado para ser usado con el códec de audio Squish para posteriormente ser sustituido por Vorbis como el primer códec desarrollado como parte de los proyectos multimedia de la Fundación Xiph.org. Después fue adaptado para usarse con otros códecs de audio y vídeo desarrollados por la Fundación y otros contribuyentes. La versión 1.0 fue lanzada el 29 de julio de 2002.

El nombre Ogg viene de una maniobra táctica del juego online Netrek.

Detalles técnicos

Ogg es un contenedor orientado a stream, lo que significa que puede ser escrito y leído en un solo paso, haciéndolo adecuado para streaming en internet. Esta orientación a stream es la mayor diferencia en diseño sobre otros formatos contenedores basados-en-archivo.

El bitstream de Ogg está definido en el RFC 3533 y el tipo MIME recomendado para los archivos Ogg es application/ogg definido en el RFC 3534.

Características del bitstream de Ogg

1. Verdadero streaming, no se necesita intentar construir un bitstream 100% completo.

2. No usa más que aprox. 1-2% del ancho de banda del bitstream, para la marca del límite del paquete, framing de alto-nivel, sincronización y búsqueda.

3. Especificación de la posición absoluta dentro de la muestra del stream original.

4. Mecanismo simple para una fácil corrección limitada, tal como un mecanismo simplificado del encadenamiento.

5. Detección de corrupción, acceso aleatorio a los datos en posiciones arbitrarias en el bitstream.

Véase también

Referencias

Enlaces externos

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Ogg es un formato contenedor, desarrollado por la Fundación Xiph.org y es el formato nativo para los códecs multimedia que también desarrolla Xiph.org. El formato es libre de patentes y abierto al igual que toda la tecnología de Xiph.org, diseñado para dar un alto grado de eficiencia en el " streaming" y la compresión de archivos.

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Logo MIDI de la MIDI Manufacturers Association

Ejemplo de música creada en formato MIDI

Usando MIDI, un solo controlador (a menudo un teclado musical, como se muestra aquí) puede tocar múltiples instrumentos electrónicos, lo que aumenta la portabilidad y flexibilidad de las configuraciones de escenario. Este sistema cabe en una sola caja de rack, pero antes de la llegada de MIDI, habría requerido cuatro instrumentos de teclado de tamaño completo separados, además de unidades de mezcla y efectos externas.

MIDI (siglas de Musical Instrument Digital Interface o en español "Interfaz Digital de Instrumentos Musicales") es un estándar tecnológico que describe un protocolo, una interfaz digital y conectores que permiten que varios instrumentos musicales electrónicos, ordenadores y otros dispositivos relacionados se conecten y comuniquen entre sí.​ Una simple conexión MIDI puede transmitir hasta dieciséis canales de información que pueden ser conectados a diferentes dispositivos cada uno.

El sistema MIDI transporta mensajes de eventos que especifican notación musical, tono y velocidad (intensidad); señales de control para parámetros musicales como lo son la dinámica, el vibrato, panoramización en dos dimensiones, cues y señales de reloj que establecen y sincronizan el tempo entre varios dispositivos. Estos mensajes son enviados mediante un cable MIDI a otros dispositivos que controlan la generación de sonidos u otras características. Estos datos también pueden ser grabados en un hardware o software llamado secuenciador, el cual permite editar la información y reproducirla posteriormente.​

La tecnología MIDI fue estandarizada en 1983 por un grupo de representantes de la industria de fabricantes de instrumentos musicales llamado MIDI Manufacturers Association (MMA). Todos los estándar MIDI son desarrollados y publicados en conjunto por la MMA en Los Ángeles, California ( Estados Unidos) y para Japón, el comité MIDI de la Association of Musical Electronics Industry (AMEI), en Tokio.

Hacia finales de los años setenta, los dispositivos electrónicos musicales se volvieron más comunes y menos costosos en América del Norte, Europa y Japón. Los primeros sintetizadores analógicos eran usualmente monofónicos y controlados mediante el voltaje producido por sus teclados. Los fabricantes usaron este voltaje para conectar instrumentos en conjunto y así un solo dispositivo podría controlar uno u otros más, sin embargo este sistema no era adecuado para los sintetizadores polifónicos y digitales.​ Algunos fabricantes crearon sistemas que permitían que sus propios equipos fueran interconectados, pero los sistemas no eran compatibles externamente (como sucedía con otras tecnologías), es decir que los sistemas de unos fabricantes podrían no ser sincronizados con los de otros.​

En junio de 1981, el fundador de Roland, Ikutaro Kakehashi, propuso la idea de una estandarización al fundador de Oberheim Electronics, Tom Oberheim, que en ese entonces habló con el presidente de Sequential Circuits, Dave Smith. En octubre de 1981, Kakehashi, Oberheim y Smith discutieron la idea con los representantes de Yamaha, Korg y Kawai.​

Los ingenieros y diseñadores de sintetizadores de Sequential Circuits, Dave Smith y Chet Wood, concibieron la idea de una interfaz para sintetizadores universal, que permitiera una comunicación directa entre equipos sin importar que fueran de distintos fabricantes. Smith propuso este estándar en noviembre de 1981 a Audio Engineering Society.​ Por los siguientes dos años, el estándar fue discutido y modificado por representantes de compañías como Roland, Yamaha, Korg, Kawai, Oberheim y Sequential Circuits,​ renombrado como Musical Instrument Digital Interface.​ El desarrollo del MIDI fue presentado al público por Robert Moog en octubre de 1982 en la revista Keyboard.​

En la exhibición NAMM de enero de 1983, Smith logró presentar la conexión MIDI entre el sintetizador analógico Prophet 600 (de Sequential circuits inc) y el Jupiter-6 (de Roland). El protocolo MIDI 1.0 fue publicado en agosto de 1983.​ El estándar MIDI fue publicado por Ikutaro Kakehashi y Dave Smith, quienes en 2013 recibieron el Grammy técnico por su papel en el desarrollo del MIDI.​​

El uso del MIDI estaba originalmente limitado a aquellos que quisieran hacer uso de instrumentos electrónicos en la producción musical de la música pop. El estándar permitía que diferentes instrumentos pudieran comunicarse con otros y con las computadoras. Esto causó una rápida expansión en las ventas y en la producción de instrumentos electrónicos y software musical.​ Esta intercompatibilidad permitió que un dispositivo pudiera ser controlado desde otro, lo que ayudó a los músicos que tuvieran la necesidad de utilizar distintos tipos de hardware.​ La introducción del MIDI coincidió con la llegada de las computadoras personales, samplers (los cuales permiten reproducir sonidos pregrabados en presentaciones en vivo para incluir efectos que previamente no eran posibles fuera de los estudios) y los sintetizadores digitales, los cuales permitían almacenar sonidos pre programados y posteriormente ser utilizados simplemente pulsando un botón.​ Las posibilidades creativas que permitió la tecnología MIDI ayudaron a revivir la industria de la música durante los ochenta.​

El MIDI introdujo muchas capacidades que transformaron la manera en que los músicos trabajaban. La secuenciación MIDI hizo posible que un usuario sin habilidad para la escritura musical pudiera desarrollar arreglos complejos.​ Un acto musical con uno o dos miembros, ambos operando unos pocos dispositivos MIDI, podían representar un sonido similar a grupos con un número mucho mayor de músicos.​ El costo de contratar músicos para un proyecto podría ser reducido o eliminado,​ y producciones complejas pueden ser realizadas en un sistema pequeño como una estación de trabajo MIDI, un sintetizador con un teclado integrado y un secuenciador. Músicos profesionales podían realizar esto en un espacio llamado home recording, sin la necesidad de alquilar un estudio de grabación profesional con personal. Trabajando la preproducción en tal entorno, un artista puede reducir los costos de grabación, llegando al estudio con un trabajo que está parcialmente completo. Las partes rítmica y de fondo pueden ser secuenciadas y posteriormente reproducidas en el escenario.​ Las actuaciones requieren menor transporte de material y tiempo de preparación del equipo debido a las diferentes y reducidas conexiones necesarias para reproducir varios sonidos.[cita requerida] La tecnología educativa compatible con MIDI ha transformado también la educación musical.​

El MIDI fue inventado para que los instrumentos musicales se pudieran comunicar unos con otros y que un instrumento pudiera controlar a otro. Los sintetizadores analógicos que no tenían un componente digital y que fueron construidos antes del desarrollo del MIDI pueden ser ajustados con kits que convierten los mensajes MIDI a voltajes de control analógicos.​ Cuando una nota es tocada en un instrumento MIDI, esta genera una señal digital que puede ser usada para activar la misma nota en otro instrumento.​ La capacidad de un control remoto permite que instrumentos de gran tamaño sean remplazados con pequeños módulos de sonido. Esto permite a los músicos combinar instrumentos para alcanzar un sonido pleno o para crear combinaciones como un piano acústico y cuerdas.​ MIDI también permite que otros parámetros de los instrumentos sean controlados de manera remota. Los sintetizadores y los samplers tienen varias herramientas para el modelado de un sonido. La frecuencia de un filtro y el ataque de una envolvente, o el tiempo que tarda un sonido en llegar a su valor máximo son ejemplos de los parámetros de los sintetizadores, y pueden ser controlados de manera remota a través de MIDI. Dispositivos de efectos tienen diferentes parámetros, como el tiempo de reverberación o delay. Cuando el número de un controlador MIDI es asignado a estos parámetros, el dispositivo responderá a los mensajes que reciba de dicho controlador. Se pueden utilizar controles como perillas, switches y pedales para enviar estos mensajes. Se puede guardar en la memoria de un dispositivo un conjunto de parámetros establecidos como un patch. Estos patches pueden ser seleccionados de manera remota a través de cambios de programa MIDI. El MIDI estándar permite una selección de 128 programas diferentes, pero hay muchos dispositivos que pueden permitir muchos más ajustando sus patches en bancos con 128 programas cada uno y combinando el mensaje de cambio de programa para la selección de un banco.​

Los eventos MIDI pueden ser secuenciados a través de un editor MIDI o una estación de trabajo especializada. Varias DAW están específicamente diseñadas para trabajar MIDI como componente integral. Las secuencias MIDI han sido desarrolladas en varios DAW para que los mensajes MIDI puedan ser modificados.​ Estas herramientas permiten a los compositores probar y editar su trabajo con una mayor rapidez y eficiencia que otras soluciones como la grabación multipista, mejorar la eficiencia de compositores y permitir crear arreglos complejos sin necesidad de un entrenamiento.​

Debido a que el MIDI es un conjunto de comandos que crean sonidos, las secuencias MIDI pueden ser manipuladas de diferentes maneras en comparación con el audio pregrabado. Es posible cambiar la tonalidad, la instrumentación o el tempo de un arreglo MIDI,​ y re-acomodar sucesiones de manera individual.​ La habilidad de componer ideas y escucharlas de manera inmediata permite a los compositores experimentar.​ Programas de composición algorítmica permiten que ejecuciones generadas por computadora puedan ser utilizadas como ideas para canciones o acompañamiento.​

Algunos compositores aprovecharon la tecnología MIDI 1.0 y el General MIDI (GM) que permitía transferir datos musicales entre varios instrumentos utilizando un set de comandos y parámetros estandarizado. Los datos compuestos a través de una secuencia MIDI pueden ser guardados como Standard MIDI File (SMF), distribuidos de manera digital y reproducidos por cualquier computadora o instrumento electrónico que esté adherido al mismo estándar MIDI, GM, y SMF. Los datos MIDI son mucho más pequeños que las grabaciones de archivos de audio.

En la época en que el MIDI fue introducido la industria de la computación estaba enfocada en computadoras mainframe. Las computadoras personales no eran muy comunes. El mercado de la computadora personal se estabilizó al mismo tiempo en que el MIDI apareció, con ellos las computadoras se convirtieron en una opción viable para la producción musical.​ En los años posteriores a la ratificación de la especificación MIDI, las características MIDI fueron adaptadas a varias de las primeras plataformas de computación, incluyendo Apple II Plus, IIe y Macintosh, Commodore 64 y Amiga, Atari ST, Acorn Archimedes, y PC DOS.​ Macintosh fue la favorita entre los músicos estadounidenses. Se encontraba a un precio competitivo, y sería años después que la eficiencia y su interfaz gráfica sería igualada por las PC's. El Atari ST fue el favorito de Europa, donde las Machintosh eran más caras.​ Las computadoras Apple incluían un hardware de audio que era más avanzado que el de sus competidores. La Apple IIGS usaba un chip de sonido digital diseñado para el sintetizador Ensoniq Mirage. En posteriores modelos se empleó un sistema especializado de audio con procesadores mejorados, los cuales llevaron a las demás compañías a mejorar sus productos.​ El Atari ST era preferido debido a que los conectores MIDI estaban integrados directamente en la computadora.​ La mayoría del software musical de la primera década de publicación del MIDI fue para la Apple o el Atari.​ Para el lanzamiento del Windows 3.0 en 1990, las PC's habían mejorado su interfaz gráfica junto con sus procesadores, por lo que diferentes softwares comenzaron a aparecer en diferentes plataformas.​

Archivos MIDI estándar

El formato estándar MIDI (SMF) permite una manera estandarizada para almacenar, transportar y abrir secuencias en otros sistemas. El tamaño compacto de estos archivos ha permitido que sean implementados de manera numerosa en computadoras, ringtones, páginas de Internet y tarjetas de felicitaciones. Fueron creados para su uso universal e incluir información como el valor de las notas, tiempo y nombre de las pistas. La lírica puede ser incluida como metadata, que puede ser visualizada en máquinas de karaoke.​ La especificación SMF fue desarrollada y mantenida por MMA. Los SMF's son creados como formato para exportar información a secuenciadores software o estaciones musicales de trabajo. Organizan los mensajes MIDI en una o más pistas y en marcas temporales para volver a reproducir las secuencias. Una cabecera contiene la información del número de pistas, tempo y en cuál de los tres formatos SMF está el archivo. Un archivo del tipo 0 contiene la información de una presentación completa en una sola pista, mientras que las de tipo I contienen la información de cada una de las pistas ejecutadas de manera sincronizada. Los archivos de tipo II raramente son utilizados​ y guardan múltiples arreglos, cada uno tiene su propia pista para ser reproducida en secuencia. Microsoft Windows empaqueta el SMF con Downloadable Sounds (DLS) en un archivo informático para el intercambio de recursos (RIFF), con archivos RMID con extensión .rmi. RIFF-RMID ha sido depreciado a favor de Extensible Music Files (XMF).​

Un archivo MIDI no es una grabación de la música. Más bien, es una secuencia de instrucciones, que suele ocupar del orden de 1000 veces menos espacio en bits que una grabación.​ Esto hizo que los arreglos hechos en archivos MIDI se convirtieran en una manera más atractiva de compartir música, antes de la llegada del internet y dispositivos con un almacenamiento superior. Los archivos MIDI licenciados se encontraban disponibles en formato de disquete en tiendas de Europa y Japón durante los noventa.​ La mayor desventaja de esto era la gran variedad que existía ente las tarjetas de audio de los usuarios y las muestras de audio o sonidos sintetizados en la tarjeta que el MIDI retomaba de manera simbólica. Aun una tarjeta de sonidos con samples de alta calidad puede tener inconsistencias entre la calidad de un instrumento a otro,​ mientras que diferentes modelos de tarjetas no garantizaban un consistencia en el sonido de un mismo instrumento. Las primeras tarjetas económicas, como AdLib y Sound Blaster, utilizaban una versión simplificada de la tecnología de síntesis por modulación de frecuencias de Yamaha​ reproducida a través de convertidores digitales-analógicos de baja calidad. La baja calidad de reproducción​ de estas tarjetas ubicuas​ se asumía que de algún modo era debido al MIDI. Esto creó la percepción del MIDI como audio de bajo calidad, mientras que en realidad el MIDI no tiene un sonido​ y la calidad de su reproducción depende totalmente de la calidad el dispositivo que lo reproduzca (y los samples del dispositivo).​

La principal ventaja de las computadoras personales en un sistema MIDI es que puede ser utilizado con diferentes propósitos, dependiendo del software utilizado.​ La capacidad multitareas de los sistemas operativos permite la operación de varios programas de manera simultánea que puedan compartir los datos unos con otros.​

Un software para secuencia permite ciertos beneficios para un compositor u arreglista. Permite que el MIDI grabado sea manipulado utilizando a través de las características de edición básicas de una computadora como cortar, copiar y pegar o arrastrar y soltar. Los atajos de teclado pueden ser utilizados para agilizar el ritmo de trabajo y las herramientas de edición MIDI pueden ser seleccionadas a través de comandos. El secuenciador permite que cada canal sea reproducido por un sonido diferente además de mostrar una pre-visualización gráfica del arreglo. Existen distintas herramientas de edición, incluyendo una visualización en notación musical. Herramientas como loops, cuantización, aleatoriedad y transposición simplifican el proceso de creación de arreglos. La creación de beats es simplificada y el groove puede ser duplicado en la sensación rítmica de otra pista. La expresión realista puede ser agregada a través de la manipulación de controladores en tiempo real. Una mezcla puede ser llevada a cabo y el MIDI puede ser sincronizado con pistas de audio o video grabadas. Los avances pueden ser guardados y llevados a otra computadora o estudio.​​

Los secuenciadores pueden tomar diferentes formas como editores de ritmos de batería que permiten al usuario crear ritmos a través de clics en rejillas de patrones​ y hacer loops con secuencias, por ejemplo el ACID Pro, que permite al MIDI ser combinado con audios pregrabados, cuyos tiempos y notas son empatados. La secuencia de cúes es utilizada para activar diálogos, efectos de sonido y segmentos musicales en transmisiones.​

A través de MIDI, las notas en un piano pueden ser automáticamente transcritas a una partitura.​ El software editor de partituras usualmente carece de herramientas avanzadas de secuenciación y se encuentra optimizado para la creación de partituras profesionales para instrumentistas.​ Estos programas permiten la especificación de dinámicas y marcas de expresión, acordes y letras, además del diseño de partituras complejas.​ El software disponible permite la impresión de partituras en braille.​

La ScoreCloud de DoReMIR Music Research es conocida como la mejor herramienta para la transcripción en tiempo real de MIDI a partitura.​

Entre los programas conocidos para la edición de partituras están Finale de MakeMusic y Encore creado originalmente por Passport Designs Inc., actualmente le pertenece a GVOX. Sibelius, originalmente creado para las computadoras RISC de Acorns, era muy bien aceptado que, antes de que las versiones de Windows y Macintosh estuvieran disponibles, los compositores adquirieron una Acorns solo para utilizar Sibelius.​

Los editores de patches permiten al usuario programar su equipo mediante el uso de una interfaz. Estos fueron esenciales con la llegada de sintetizadores más complejos como el Yamaha FS1R,​ el cual tenía miles de parámetros programables pero tenía una interfaz que constaba de solo 15 botones pequeños, cuatro perillas y una pantalla pequeña LCD.​ Los instrumentos digitales usualmente desaniman a los usuarios a la experimentación debido a la falta de control que permiten en sus perillas y switches,​ pero los editores de patch pueden dar órdenes a instrumentos hardware y dispositivos de efectos la misma funcionalidad que existe en sintetizadores de software a los usuarios.​ Algunos editores están diseñados para instrumentos específicos o dispositivos de efectos, mientras que otros, editores "universales" soportan distintos tipos de equipos e idealmente pueden controlar los parámetros de cada dispositivo.​

Las librerías de patches tienen la función especializada de organizar los sonidos en colecciones de equipos y permitir la transmisión de bancos enteros de sonidos entre un instrumento y una computadora. Esto permite al usuario aumentar las capacidades de almacenamiento de patches del dispositivo con una computadora​ y compartir patch con otros usuarios del mismo instrumento.​ Editores/librerías universales que combinan las dos funciones fueron comunes como "Galaxy" de Opcode Systems y SoundDiver de eMagic. Estos programas han caído en desuso debido a la llegada de la síntesis por computadora, aunque Unisyn de Mark of the Unicorn y Midi Quest de Sound Quest continúan disponibles. Kore de Native Instruments fue un intento por traer de vuelta el concepto de los editores/librerías a la era de los sintetizadores de software.​

Existen programas que de manera dinámica pueden generar pistas de acompañamientos llamadas programas de "auto-acompañamiento". Estos crean el arreglo de una banda completa a partir del estilo que el usuario seleccione, y los resultados son enviados a un dispositivo de sonido MIDI para generar los sonidos. Las pistas generadas pueden ser utilizadas como herramientas de pruebas o educativas, también como acompañamiento para presentaciones en vivo o ayuda para la composición de canciones. Algunos ejemplos son Band-in-a-Box,​ el cual surge de la plataforma Atari en los ochenta, One Man Band,​ Busker,​ MiBAC Jazz, SoundTrek JAMMER​ y DigiBand.​

Las computadoras pueden emplear un software para generar sonidos, los cuales pasan a través de un conversor de señal digital a analógica (DAC) a un sistema de altavoces.​ La polifonía, el número de sonidos que pueden ser tocados de manera simultánea, depende de la potencia de la CPU de la computadora, así como del muestreo digital y de la resolución sonora de la reproducción, los cuales impactan de manera directa en la calidad del sonido resultante.​ Los sintetizadores implementados en un software están sujetos a problemas de tiempo que no están presentes en los instrumentos de hardware reales, los cuales tienen sistemas operativos dedicados que no están sujetos a la interrupción de tareas de fondo como los sistemas operativos de escritorio. Estos problemas de tiempo pueden generar distorsiones debido al desfase entre diferentes pistas y clics cuando la reproducción es interrumpida. Los sintetizadores de software pueden ser afectados por latencia en la generación del sonido debido a que las computadoras utilizan Búfers de datos que retrasan la reproducción y se atrasan respecto de la señal MIDI (de comando).​

La síntesis de software surge en los años cincuenta, cuando Max Mathews de los Laboratorios Bell escribió el lenguaje de programación MUSIC-N, que era capaz de generar sonido pero no en tiempo real.​ El primer sintetizador en correr directamente desde el CPU de una computadora​ fue Reality, por Seer Systems de Dave Smith, el cual permitía una baja latencia a través de la integración de drivers y solo podía ser reproducido en tarjetas de sonido Creative Labs.​ Algunos sistemas utilizaron un software dedicado para reducir el trabajo en el CPU, como el Kyma System de Symbolic Sound Corporation​ y los sistemas Pulsar/SCOPE de Creamware/Sonic Core,​ los cuales empleaban varios chips DSP en una Peripheral Component Interconnect (PCI) para dar energía a todos los instrumentos, efectos y mezcladoras.​

La capacidad de construir arreglos MIDI totalmente en una computadora permite al compositor posteriormente exportar el resultado como un archivo de audio.​

Música de videojuegos

Los primeros juegos de computadora eran distribuidos en disquetes y el reducido tamaño de los archivos MIDI hicieron que fueran una opción viable para la creación de bandas sonoras. Los juegos de la era DOS y las primeras versiones de Windows normalmente requerían una compatibilidad con las tarjetas de sonido Ad Lib o SoundBlaster. Esas tarjetas utilizaban la síntesis FM, la cual genera un sonido a través de la modulación de ondas sinusoidales. John Chowning, el pionero en la técnica, teorizó que la tecnología podría ser capaz de recrear con precisión cualquier sonido si suficientes ondas sinuosidades era empleadas, pero las tarjetas de audio económicas para computadora ejecutaban la síntesis FM con sólo dos ondas sinuosidales. Combinadas con las tarjetas de 8 bits, ofrecían un sonido descrito como "artificial"​ y "primitivo".​ Posteriormente se hicieron placas que tenían almacenadas muestras de audio que podían ser utilizadas en lugar de la síntesis FM. Estas eran costosas, pensaban sonidos de instrumentos MIDI como el E-mu Proteus.​ La industria de las computadoras a mediados de los noventa se enfocó en tarjetas de sonido basadas en la síntesis de sonido mediante tablas de ondas con una reproducción de 16 bits pero estandarizadas en un ROM de 2MB, un espacio muy pequeño para muestras de audio de calidad para 128 instrumentos más percusión. Algunos fabricantes utilizaron muestras de 12 bits ajustados a esos 16 bits.​

MIDI ha sido adoptado también como un protocolo de control para aplicaciones no musicales. MIDI Show Control emplea comandos MIDI para dirigir las luces y activar eventos en producciones teatrales. VJ's y turntablistas lo utilizan para reproducir vídeos o sincronizar equipo y los sistemas de grabación lo utilizan para la sincronización y automatización. Apple Motion permite el control de parámetros animación a través de MIDI. El videojuego de disparos en primera persona 1987 llamado MIDI Maze(portado a Game Boy en 1991,a Game Gear en 1992 y a SNES en 1993) y el puzle Oxyd (1990) de Atari ST(portado a Windows en 1992) utilizaban MIDI para conectar computadoras. Algunos kits para el control de las luces o aplicaciones en el hogar emplean MIDI.​

Pese a su asociación con los dispositivos musicales, MIDI puede controlar cualquier dispositivo y puede leer y procesar cualquier comando MIDI. Es posible enviar una nave al espacio desde la tierra a otro destino, controlar la luz de la casa, la calefacción y el aire acondicionado o secuenciar semáforos, todo a través de comandos MIDI. El dispositivo u objeto que reciba la señal MIDI requerirá de un procesador General MIDI, en este caso, los cambios del programa activarían una función en ese dispositivo en lugar de las notas de un instrumento MIDI. Cada función puede ser establecida a un reloj (también controlado por MIDI) otra condición determinada por el creador del dispositivo.

Inicialmente los cables midi terminaban en un conector DIN de 180°. Las aplicaciones estándar emplean solo tres de los cinco conductores: tierra y un par de cables balanceados que llevan un señal de 5v.​ Esta configuración del conector solo puede llevar mensajes en una dirección, así que es necesario un cable para una comunicación de dos vías.​ Algunas aplicaciones prioritarias como la alimentación phantom para algunos controladores utilizan los pines sobrantes para la transmisión de corriente directa (DC).​

Mediante Optoacopladores mantienen los dispositivos MIDI eléctricamente separados de otros conectores, lo cual impide bucles de masa​ y protege al equipo de picos de voltage.​ No había inicialmente un sistema manera de detectar errores en MIDI, así que el tamaño máximo del cable es de 15 metros (50 pies) para limitar interferencias destructivas.​

La mayoría de los dispositivos no copian los mensajes de la entrada a su puerto de salida. Un tercer tipo de puerto, el puerto "thru", emite una copia de todo lo que es recibido en el puerto de entrada "in", permitiendo que los datos sean transmitidos a otro instrumento​ en una " Daisy chain".​ No todos los dispositivos cuentan con un puerto thru y dispositivos que carecen de la característica de generar datos MIDI, como unidades de efectos o módulos de sonido, pueden no incluir un puerto de salida.​

Cada dispositivo en una cadena retrasa el sistema. Esto se evita a través de una caja MIDI thru, la cual contiene varias salidas que proporcionan una copia de la señal de entrada. Un mezclador MIDI es capaz de combinar múltiples dispositivos en una sola señal y permite que múltiples controladores sean controlados mediante un solo dispositivo. Un switch MIDI permite cambiar entre múltiples dispositivos y elimina la necesidad de volver a conectar los cables. Los paneles de conexiones MIDI combinan todas estas funciones. Tienen múltiples entradas y salidas que permiten cualquier combinación de canales de entrada para ser enviados a cualquier salida. Las conexiones pueden ser creadas utilizando un software, almacenándolas en una memoria y seleccionarlas desde comandos para cambio de programa MIDI.​ Esto permite a los dispositivos funcionar como routers MIDI en situaciones donde no se encuentra una computadora disponible.​ Los paneles de conexiones MIDI también son empleados para limpiar bits de datos MIDI desviados en sus entradas.

Se utilizan procesadores de datos MIDI para tareas y efectos especiales. Estos incluyen filtros MIDI, los cuales eliminan datos MIDI de una señal, y delays MIDI, los cuales envían una repetición de datos MIDI de entrada en un tiempo determinado.​

La función principal de una interfaz MIDI por computadora es sincronizar los relés entre un dispositivo MIDI y la computadora.​ Algunas tarjetas de sonido de computadora incluyen un conector MIDI estándar, mientras que en otras se conecta a través de D-sub DA-15 puerto de juegos, USB, firewire o ethernet. El creciente uso de conectores USB en los 2000's ha llevado a una disponibilidad de interfaces MIDI a USB que puedan transferir canales MIDI a computadoras con USB incluido. Algunos controladores MIDI están equipados con conectores USB y pueden ser conectados en computadoras que empleen software musical.

La transmisión serial MIDI lleva a problemas de sincronización. Músicos experimentados pueden detectar diferencias de 1/3 de milisegundos (ms)[cita requerida] (es el tiempo que tarda el sonido en viajar 4 pulgadas) y un mensaje MIDI de 3 bytes requiere 1ms para transmitirse.​ Debido a que el MIDI es serial, solo puede ser enviado un evento a la vez. Si un evento es enviado a dos canales a la vez, el evento con número de canal mayor no podrá ser transmitido hasta que el primero haya acabado y será retrasado 1ms. Si un evento es enviado a todos los canales al mismo tiempo, el evento con un número de canal mayor será retrasado por mucho 16ms. Esto ha contribuido al surgimiento de interfaces MIDI con múltiples entradas y salidas debido a que la sincronización mejora cuando los eventos son enviados en diferentes puertos a diferencia de varios canales en un mismo puerto.​ El término "tropiezo MIDI" se refiere a los errores audibles resultantes de una transmisión retrasada.​

Existen dos tipos de controladores MIDI: controladores para performance que generan notas y son utilizados para ejecutar música,​ y controladores que pueden no transmitir notas pero pueden transmitir otros tipos de eventos en tiempo real. Varios dispositivos son la combinación de los dos tipos.

El MIDI fue diseñado con los teclados en mente y cualquier otro controlador que no posea un teclado es considerado como un controlador "alternativo".​ Esto ha sido visto como una limitación para los compositores que no están interesados la música que emplea teclados, la flexibilidad y compatibilidad MIDI fue introducida a otros tipos de controladores incluyendo guitarras, instrumentos de viento y cajas de ritmo.​

Los teclados musicales son el tipo de controlador MIDI más común.​ Se pueden encontrar en diferentes tamaños desde los de 25 teclas, modelos de dos octavas, hasta instrumentos de 88 teclas. Algunos solo incluyen el teclado, aunque existen modelos con otros controladores en tiempo real como perillas, sliders y palancas.​ Usualmente tienen también conexiones para pedales de sustain y de expresión. La mayoría de los controladores con teclado permiten dividir el área de piano en zonas, las cuales pueden ser de diferentes tamaños y sobreponerse. Cada zona corresponde a un canal MIDI diferente y un set diferente de controladores, y pueden ser usados para tocar cualquier rango de notas seleccionado. Esto permite a un solo instrumento reproducir varios sonidos diferentes.​ Las capacidades MIDI también pueden ser encontradas en instrumentos de teclado tradicionales como pianos​ y pianos Rhodes.​ Pedaleros pueden controlar los tonos de un órgano MIDI o pueden tocar un sintetizador como el Moog Taurus.

Los controladores de viento permiten que secciones MIDI sean tocadas con la misma expresión y articulación posible de los instrumentos de viento convencionales. Permiten que el aliento y el control de tono produzcan una manera más versátil de fraseo, particularmente cuando se tocan partes de instrumentos de viento físicamente modeladas o samples.​ Un controlador típico de viento tiene un sensor que convierte la presión del aliento en información de volumen y puede controlar el tono aunque también se puede hacer con un sensor de presión en los labios y una perilla para el tono. Algunos modelos permiten la configuración de los diferentes sistemas de ejecución de diferentes instrumentos.​ Dentro de los ejemplos de estos controladores podemos encontrar el EWI de Akai y el Electronic Valve Instrument (EVI). El EWI utiliza un sistema de botones y perillas modelados a partir de un instrumento de viento-madera, mientras que el EVI está basado en un instrumento de viento-metal y tiene tres switches que emulan las válvulas de una trompeta.​

Un controlador de percusiones MIDI, los Roland V-Drums. Usualmente están construidos como baterías reales. El módulo de sonido de la unidad esta en la izquierda.

Los teclados de tipo piano pueden ser utilizados para accionar sonidos de baterías pero no son prácticos para tocar patrones repetitivos como redobles debido a las dimensiones de las teclas. Después de los teclados, los pads de batería son los controladores para performance MIDI más significativos.​ Los controladores de percusión pueden estar integrados en cajas de ritmo, pueden ser superficies de control independientes o emular y sentirse como instrumentos de percusión. Los pads integrados en cajas de ritmos usualmente son muy pequeños y frágiles para ser tocados con baquetas y se tocan con los dedos.​ Drum pads especializados como el Roland Octapad o el DrumKAT son tocados con las manos o baquetas y están construidos como un set de batería. Existen otros controladores de percusión con el MalletKAT, parecido al vibráfono,​ y el Marimba Lumina de Don Buchla.​ Se pueden instalar accionadores MIDI en una batería acústica e instrumentos de percusión. Los pads pueden accionar un dispositivo MIDI que puede ser incluso casero a partir de un sensor piezoeléctrico o un pad de práctica.​

Una guitarra puede ser ajustada con pastillas especiales que digitalicen la salida del instrumento y permiten tocar sonidos de sintetizadores. Cada cuerda está asignada a un canal MIDI distinto y dan la oportunidad al ejecutante de tocar el mismo sonido en todas la cuerdas o diferentes para cada una.​ Algunos modelos, como el Yamaha G10, emplean electrónicos en lugar del cuerpo de una guitarra.​ Otros sistemas, como las pastillas de Roland pueden ser incluidas o ajustadas a un instrumento estándar. Max Mathews diseño un violín MIDI para Laurie Anderson a mediados de los ochenta, además de violas, violonchelos, contrabajos y mandolinas.​

Un controlador MIDI diseñado para ser usado con un iPhone. El celular se coloca en el centro.

Los accionadores MIDI adheridos a los zapatos o a la ropa son usados usualmente por performers. El sensor inalámbrico Kroonde Gamma puede capturar movimiento en señales MIDI.​ Los sensores colocados en el escenario de la Universidad de Texas en Austin convierte los movimientos de los danzantes en mensajes MIDI​ y la instalación Very Nervous System de David Rokeby crea música a partir de los movimiento de las personas.​ Existen aplicaciones de software que permiten el uso de dispositivos iOS como controladores de gestos.​

Existen numerosos controladores experimentales los cuales abandonan las interfaces musicales tradicionales completamente. Algunos de estos incluyen el control a través de gestoras como el Buchla Thunder,​ el C-Thru Music Axis,​ el cual re-acomoda las escalas en una visualización isométrica,​ o el continuum de Haken Audio.​ Los controladores experimentales MIDI pueden ser creados a partir de objetos inusuales como una tabla de planchar con sensores de calor instalados​ o un sofá con sensores de presión equipados.​

Los sintetizadores de software poseen de un gran poder y versatilidad pero algunos ejecutantes consideran que existe una división de la atención entre un teclado MIDI y un teclado de computadora con un mouse que roba la inmediatez en la experiencia de tocar.​ Dispositivos dedicados al control MIDI en tiempo real permiten un beneficio ergonómico además de ofrecer una sensación de conexión con el instrumento en lugar del uso de un mouse o un botón digital. Los controladores en general son dispositivos con varios propósitos que están diseñados para trabajar con varios tipos de equipos o pueden estar diseñados para trabaje con algún software específico. Algunos ejemplos son el APC40 de Akai para Ableton Live y el MS-20ic de Korg que es una reproducción del sintetizador analógico MS-20. El controlador MS-20ic incluye cables para patch que pueden ser usados para controlar la señal en la reproducción virtual del sintetizador MS-20, también puede controlar otros dispositivos.​

Las superficies de control son dispositivos de hardware que permiten una variedad de controles que transmiten mensajes de control en tiempo real. Estos instrumentos con software pueden ser programados sin un uso excesivo de movimiento de mouse​ o el ajuste de dispositivos de hardware sin la necesidad de operarlos a través de varios menús. Botones, controles deslizantes y perillas son los controladores más comunes. También se pueden encontrar codificadores rotatorios, controles de transport, joysticks, controladores de listón, touchpads vectoriales como el Kaoss pad de Korg y controladores ópticos como el D-Beam de Roland. Las superficies de control pueden ser usadas para mezclar, automatizar secuencias, tornamesas y control de luces.​

Las superficies de control de audio usualmente tienen un parecido con las mesas de mezcla en su apariencia y permiten cierto nivel de control para cambiar parámetros como el nivel de sonido y los efectos aplicados a pistas individuales de una grabación multipista o presentación en vivo.

Los pedales MIDI son comúnmente utilizados para enviar cambios de programa MIDI a dispositivos de efectos pero pueden ser combinados con los pedales de algún instrumento que permita una programación detallada de los unidades de efectos. Los pedales están disponibles en forma de switches prendido/apagado, momentáneos o pedales en donde su posición determina su valor MIDI.

Controladores deslizantes son utilizados para MIDI y órganos virtuales. Junto con un set de controladores deslizantes para un control del timbre, permiten controlar efectos estándar de un órgano como la velocidad de rotación , el vibrato y coro de un Leslie speaker.​

Un instrumento MIDI tiene puertos para enviar y recibir señales MIDI, una CPU para procesar dichas señales, una interfaz que permita al usuario programarlo, un circuito de audio que genere sonidos y controladores. El sistema operativo y los sonidos de fábrica usualmente están almacenados en una memoria de solo lectura (ROM).​

Un instrumento MIDI también puede ser un módulo independiente (sin la necesidad de un teclado) conformado por una tarjeta de sonido General MIDI (GM, GS y /XG) editable dentro de la misma, incluyendo cambios de transposición del tono, cambios de instrumento MIDI, ajuste de volumen, panel, niveles de reverberación y otros controladores MIDI. Normalmente, el módulo MIDI incluye una pantalla grande, permitiendo al usuario visualizar la información dependiendo de la función seleccionada. Otras funciones incluyen el visualizar la lírica, usualmente incluida en un archivo MIDI o Karaoke MIDI, listas de pistas, librería de canciones y pantallas de edición. Algunos módulos MIDI incluyen un armonizador y la capacidad de reproducir y reajustar el transpose de archivos MP3.

Los sintetizadores pueden emplear cualquier variedad de técnicas para generar sonido. Estos normalmente incluyen un teclado integrado, o pueden existir como "módulos de sonido" que generan sonidos a partir de un controlador externo. Los módulos de sonidos están típicamente diseñados para ser colocados en un rack de 19 pulgadas.​ Los fabricantes producen comúnmente un sintetizador en versiones independiente y para rack, usualmente la versión con teclado varia de tamaño.

Un sampler puede grabar y digitalizar audio, almacenarlo en una memoria de acceso aleatorio (RAM) y reproducirlo posteriormente. Los samplers normalmente permiten al usuario editar un sample y guardarlo en un disco duro, aplicarle efectos y modificar su sonido a través de las mismas herramientas usadas en los sintetizadores. También pueden tener un teclado o estar montados en un rack.​ Los instrumentos que generan sonidos a través de su reproducción pero que no tienen capacidades de grabación son conocidos como "ROMplers".

Los samplers no se convirtieron en instrumentos MIDI viables tan rápido como lo hicieron los sintetizadores debido al costo de la memoria y la potencia de procesamiento necesaria entonces.​ El primer sampler MIDI de bajo costo fue el Ensoniq Mirage, lanzado en 1984.​ Los samplers MIDI normalmente están limitados debido a sus pequeñas pantallas empleadas para editar las formas de onda sampleadas, aunque algunos pueden ser conectados a un monitor de computadora.​

Las cajas de ritmos normalmente son dispositivos especializados que reproducen samples de batería y sonidos de percusión. Usualmente tienen un secuenciador que permite la creación de patrones ritmos para incorporarlos en el arreglo de alguna canción. Comúnmente tienen múltiples salidas que permiten que cada uno de los sonidos sea asignado a cada una. Los sonidos individuales de las baterías pueden ser reproducidos desde otro instrumento MIDI o desde un secuenciador.​

El controlador Tenori-on de Yamaha permite crear patrones "dibujándolos" en la matriz de botones. Los patrones resultantes pueden ser reproducidos con los sonidos internos, de otras fuentes o ser almacenados en un secuenciador dentro de una computadora.

La tecnología de los secuenciadores surgió antes que el MIDI. Los secuenciadores analógicos emplean señales de control de voltaje para controlar sintetizadores analógicos pre-MIDI. Los secuenciadores MIDI normalmente operan a través de funciones de transporte creadas a partir de las grabadoras. Son capaces de grabar secuencias MIDI y organizarlas en pistas individuales a través del concepto de la grabación multipista. Las workstations combinan controladores de teclado con un generador de sonidos interno y un secuenciador. Las workstations pueden ser usadas para crear arreglos completos y reproducirlos a través de los sonidos integrados, funcionando como pequeños estudios de producción. Usualmente incluyen una unidad de almacenamiento y capacidades de transferencias.​

Los efectos de audio son frecuentemente usados en el escenario y en las grabaciones como la reverberación, delay y chorus, pueden ser ajustados de manera remota a través de señales MIDI. Algunas unidades solo permiten un cierto número de parámetros que puede ser controlados de esta manera, pero la mayoría responde ante mensajes de cambio de programa. El H3000 Ultra-harmonizer de Eventide es un ejemplo de una unidad que permite un control completo MIDI que funciona como un sintetizador.​

Especificaciones técnicas

Los mensajes MIDI están conformados de una "palabra" de 8 bits (llamados bytes) que son transmitidos de manera serial a 31.25 kbit/s. Esta tasa fue escogida debido a que es una división exacta de 1 MHz, la velocidad en la que varios de los primeros microprocesadores operan.​ El primer bit de cada palabra identifica si la palabra es un byte de estatus o de datos, los siguientes siete bits son la información.​ Un bit de inicio y otro de pausa son agregados a cada byte por cuestiones de sincronización, así que un mensaje MIDI requiere de diez bits para transmitirse.​

Una conexión MIDI puede llevar dieciséis canales independiente de información. Los canales son numerados del 1 al 16 pero en realidad corresponden al orden del código binario del 0 al 15. Un dispositivo puede ser configurado para solo escuchar canales específicos e ignorar los mensajes enviados de otros (modo "Omni Off") o puede escuchar a todos los canales sin importar su dirección ("Omni On"). Un dispositivo puede ser monofónico (el inicio de una nueva señal de "note-on" MIDI implica el final de la nota previa) o polifónico (múltiples notas pueden sonar al mismo tiempo, hasta que el límite de la polifonía del instrumento se haya alcanzado, las notas hayan terminado su envolvente o el comando "note-off" haya sido recibido. Los dispositivos que reciben los mensajes normalmente tienen cuatro combinaciones de los modos "omni off/on" vs. "mono/poly".​

Estos son los números de los 128 timbres de instrumentos de la especificación General MIDI, incluida en la especificación detallada MIDI 1.0, del inglés "Complete MIDI 1.0 detailed specification":

Un mensaje MIDI es una instrucción que controla algún aspecto del dispositivo receptor. Un mensaje MIDI consiste en un byte de estatus, el cual indica el tipo del mensaje, seguido de dos bytes de datos que contienen los parámetros.​ Los mensajes MIDI pueden ser "mensajes de canal", los cuales son enviados a unos de los dieciséis canales y puede ser escuchado solo por los dispositivos en ese canal, o "mensajes de sistema", los cuales pueden ser escuchados por todos los dispositivos. Cualquier dato no relevante para un dispositivo receptor es ignorado.​ Existen cinco tipos de mensajes: "Channel Voice", "Channel Mode", "System Common", "System Real-Time" y "System Exclusive".​

Los mensajes Channel Voice transmiten datos de performance en tiempo real a través de un solo canal. Algunos ejemplos son los mensajes "note-on" que contienen el número de nota MIDI que especifica el tono de la misma, un valor de velocidad que indica cuanta fuerza tiene la nota y el número del canal; los mensajes "note-off" indican el final de la nota; mensajes de cambio de programa que modifican el patch del dispositivo y cambios de control que ajustan los parámetros del instrumento. Los mensajes Channel Mode incluyen los mensajes Omni/mono/poly mode on y off, así como mensajes que restablecen todos los controladores a su estado inicial o para enviar mensajes "note-off" para todas las notas. Los mensajes System no incluyen los números de los canales y son recibidos por cada dispositivo MIDI conectado. El MIDI time code es un ejemplo de un mensaje System común. Los mensajes System Real-Time contienen datos para sincronización e incluyen MIDI clock y Active Sensing.​

Los mensajes System Exclusive (SysEx) son la mayor razón de la flexibilidad y longevidad del estándar MIDI.​ Permiten que los fabricantes creen mensajes propietarios específicos de los instrumentos de cada fabricante, los cuales permiten un control del equipo de manera específica y no contenidos en los mensajes estándar MIDI.​ Los mensajes SysEx solo funcionan en un dispositivo específico en un sistema. Cada fabricante tiene un identificador único que está incluido en los mensajes SysEx, el cual hace que los mensajes solo sean escuchados por un dispositivo específico y sean ignorados por todos los demás. Varios instrumentos también incluyen un SysEx ID, el cual permite que dos dispositivos del mismo modelo sean direccionados de manera independiente mientras están conectados al mismo sistema.​ Los mensajes SysEx pueden incluir una mayor funcionalidad que el estándar MIDI permite. Están dirigidos a un instrumento en específico y son ignorados por los otros dispositivos conectados al sistema. Muchos mensajes sysex no están documentados.

La implementación del mapa MIDI

No todos los dispositivos midi responden a todos los mensajes definidos en la especificación MIDI. Por ejemplo hay muchos instrumentos reales que producen sonidos en la realidad que abarcan menos octavas que la referencia (un piano de 88 teclas), como por ejemplo una trompeta. La implementación del mapa MIDI fue estandarizado por la MMA como un forma en que los usuarios para que conozcan las capacidades que tiene un instrumento y como responde a los mensajes.​ En la documentación de todo dispositivo midi hay usualmente una lista con los comandos midi que usa (mapa Midi).

La flexibilidad del MIDI y su gran aceptación ha llevado a varios refinamientos del estándar, además ha permitido que se aplique a propósitos más allá de los que se tenían inicialmente planeados.

MIDI permite la selección de los sonidos de un instrumento a través de mensajes de cambio de programa pero no hay una garantía de que dos instrumentos produzcan el mismo sonido dada una misma localización de programa.​ Inicialmente el programa #0 podía ser el piano en un instrumento y en otro puede ser una flauta. El estándar General MIDI (GM) fue establecido en 1991 y permite un banco de sonidos estandarizados que permite que un archivo Standard MIDI creado en un dispositivo pueda sonar similar en otro. El GM especifica un banco de 128 sonidos organizados en 16 familias de 8 instrumentos relacionados, y asigna un número de programa específico a cada uno de estos instrumentos. Los instrumentos de percusión son colocados en el canal 10 y un valor específico MIDI es colocado en cada sonido percusivo. Los dispositivos compiladores GM deben de ofrecer polifonía de 24 notas.​ Cualquier cambio de programa dado seleccionara el mismo tipo de sonido de instrumento en cualquier instrumento compatible GM​

El estándar GM elimina las variación en el mapping de una nota. Algunos fabricantes difieren en qué nota debe representar el Do central, pero el GM especifica que la nota número 68 toca La 440, la cual ajusta el Do central en 60. Los dispositivos compatibles GM requieren responder a la velocidad (intensidad), aftertouch y pitch bend, estar especificados a valores de default al inicio y ser compatibles con ciertos números de controladores como el pedal de sustain y números de parámetros registrados​ Una versión simplificada de GM, denominada "GM Lite", es utilizada en teléfonos móviles y otros dispositivos con limitaciones respecto a la capacidad de procesamiento.​

Compañías pertenecientes a la Association of Musical Electronics Industry (AMEI) de Japón desarrollaron el General MIDI Level 2 en 1992. GM2 mantiene su compatibilidad con GM pero incrementa la polifonía a 32 voces, estandariza los números de los controladores como el sostenuto y soft pedal ( una corda), RPNs y mensajes Universal System Exclusive, además incorpora el estándar de Afinación MIDI.​ GM2 es la base del mecanismo de selección de instrumento en Scalable Polyphony MIDI (SP-MIDI), una variante MIDI para dispositivos de baja potencia que permite una polifonía escalada acorde a la potencia de procesamiento del dispositivo.​

La mayoría de los sintetizadores MIDI usan afinación por temperamento igual. El MIDI Tuning Standard (MTS), creado en 1992, permite también afinaciones alternativas.​ MTS permite microafinaciones que pueden ser cargadas desde un banco de 128 patches y permite el ajuste en tiempo real del tono de las notas.​ Los fabricantes no necesitan cumplir este estándar. Aquellos que lo emplean no requieren implementar todas las funciones.​

Un secuenciador puede manejar un sistema MIDI con su reloj interno, pero cuando el sistemas contiene múltiples secuenciadores, necesitan estar sincronizados por un mismo reloj. MIDI Time Code (MTC), desarrollado por Digidesign,​ implementa mensajes SysEx​ que han sido desarrollados especialmente para cuestiones de sincronización y es capaz de convertir datos entre el estándar SMPTE time code.​ MIDI Clock está basado en el tempo, pero el SMPTE está basado en los cuadros por segundo y es independiente del tempo. MTC, como código SMPTE, incluye información acerca de posición y puede ser ajustado por sí mismo si un pulso está fuera de tiempo.​ Las interfaces MIDI como MIDI Timepiece de Mark of the Unicorn pueden convertir entre SMPTE a MTC.​

MIDI Machine Control (MMC) consiste en una serie de comandos SysEx​ que operan los controles de transport de los dispositivos hardware de grabación. MMC permite que un secuenciador envíe comandos "Start", "Stop" y "Record" a una grabadora o un sistema de disco duro de grabación además de avanzar o rebobinar el dispositivo y así reproducir desde el mismo punto del secuenciador. Ningún dato de sincronización está involucrado, aunque hay dispositivos que pueden sincronizar a través de MTC.​

MIDI Show Control es usado para activar y sincronizar las luces y los efectos para eventos teatrales como la atracción Waterworld en Universal Studios Hollywood.[103] ​

MIDI Show Control (MSC) es una serie de comandos SysEx que permiten secuenciar y activar de manera remota dispositivos de control de un show como la iluminación, música y playback, además de sistemas de control de movimiento.​ Algunas aplicaciones incluyen la producción de escenarios, exhibiciones de museos, sistemas de grabación de audio y parques de atracciones.​

Una solución para los problemas de sincronización MIDI es marcar los eventos MIDI con un indicador cuando son reproducidos y almacenarlos en un buffer en la interfaz MIDI adelantada al evento. Enviando datos anticipados se reduce la probabilidad de que un pasaje con mucha información envíe una gran cantidad de información que sature el enlace de transmisión. Una vez almacenada en la interfaz, la información no estará sujeta a problemas de sincronización asociados con la latencia del USB o interrupciones del sistema operativo y puede ser transmitida con cierto grado de precisión.​ MIDI timestamping solo funciona cuando el hardware y el software son compatibles. MTS de MOTU, AMT de eMagic y Midex 8 de Steinberg son implementaciones que fueron incompatibles una con otras, requerían de usuarios que tuvieran software y hardware fabricados por la misma compañía para incrementar sus ganancias.​ Timestamping está integrado dentro de las interfaces FireWire MIDI​ y Core Audio de Mac OS X.

Una capacidad no prevista de los mensajes SysEx era usarlos para el transporte de samples de audio entre instrumentos. SysEx es muy poco usado para este propósito ya que las palabras MIDI están limitadas a siete bits de información y un sample de 8 bits requiere de dos bytes para su transmisión en lugar de uno. Esto llevó al desarrollo del estándar Sample Dump Standard (SDS), el cual establece un protocolo para la transmisión de samples.​ El SDS fue mejorado con un par de comandos que permiten la transmisión de la información de los puntos de loop de un sample sin requerir que todo el sample sea transmitido.​

La especificación de Downloadable Sounds (DLS), creada en 1997, permite que dispositivos móviles y tarjetas de sonido de computadora expandieran sus tablas de ondas con sets de sonidos descargables.​ La especificación DLS Level 2 creada en 2006 y definida como la arquitectura estandarizada de los sintetizadores. El estándar Mobile DLS emplea los bancos DLS combinados con SP-MIDI como archivos Mobile XMF.​

Hardwares alternativos de transporte de señales midi

Además de la tasa de transmisión 31.25 kbit/s en un conector DIN de cinco pines, otros conectores comunes han sido usados para la misma información eléctrica y la transmisión de señales MIDI en diferentes formas a través de USB, IEEE 1394 o FireWire y Ethernet . Algunos samplers y grabadoras de disco duro pueden transmitir datos MIDI entre ellos con SCSI.

Los miembros de USB-IF en 1999 desarrollaron un estándar para MIDI a través de USB, el "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices"​ El MIDI sobre el USB ha sido más común que otras interfaces que ha sido empleadas para las conexiones MIDI (serial, joystick, etc.) han desaparecido de las computadoras personales. Los sistemas operativos Microsoft Windows, Macintosh OS X y Apple iOS han incluido drivers para compatibilidad con "Universal Serial Bus Device Class Definition for MIDI Devices". Los drivers también están disponibles para Linux. Algunos fabricantes decidieron implementar una interfaz MIDI sobre el USB que está diseñado para operar diferente de la especificación, usando drivers personalizados.

Apple Computer desarrolló la interfaz FireWire durante los años noventa. Comenzó a aparecer en cámaras de video digitales hacia finales de la década y en modelos de la computadora de Apple G3 Macintosh en 1999.​ Este interfaz propietario fue creado para aplicaciones multimedia.​ A diferencia del USB, FireWire usa controladores inteligentes que pueden manejar su propia transmisión sin la atención de un CPU principal.​ Al igual que los dispositivos MIDI estandarizados, los dispositivos FireWire pueden comunicarse entre sí sin la intervención de una CPU o computadora.​

El sintetizador Voyetra-8 de Octave-Plateau fue el primero en implementar MIDI a través de conectores XLR en lugar de los conectores DIN de 5 pines. Fue lanzado antes de la salida del MIDI y fue adaptado con una interfaz MIDI manteniendo su conector XLR.​

Debido a que el uso de computadoras en los estudios creció, comenzaron a salir dispositivos MIDI que se pudieran conectar directamente a la computadora. Estos normalmente usaban un conector Mini-DIN de ocho pines que fue usado por Apple para los puertos serie y para impresoras ante de la introducción de los modelos Power Macintosh G3. Interfaces MIDI fueron creadas con la intención de que fueran la parte central del estudio, como Mark of the Unicorn, fueron posibles debido al modo de transmisión de datos "rápido" que podía tomar ventaja de la habilidad de los puertos seriales de operar 20 veces más rápido que la velocidad estándar MIDI.​​ Los puertos Mini-DIN fueron integrados en algunos instrumentos MIDI de finales de los noventa y permitían que se pudieran conectar directamente a la computadora.​ Algunos dispositivos conectados a través del puerto paralelo DB-25 o en el puerto de joystick pueden ser encontrados en algunas tarjetas de sonido de PC.​

Yamaha introdujo el protocolo mLAN en 1999. Fue concebido como una red de área local para instrumentos musicales usando FireWire y fue diseñado para llevar múltiples canales MIDI juntos con audio digital de múltiples canales, transferencias de archivos de datos y time code.​​ mLan fue usado en un número de productos de Yamaha, comúnmente en las mezcladoras digitales, en sintetizador Yamaha Motif y en productos como FIREstation de PreSonus y el Korg Triton Studio.​ Desde 2007 no han sido lanzado productos mLan.

La implementación del MIDI en una red de computadoras permite nuevas capacidades de conexiones y permite un canal con gran ancho de banda que las primeras alternativas de MIDI, como ZIPI, trataron de crear. Las implementaciones propietarias han existido desde los ochenta, como lo es el uso de cables de fibra óptica para la transmisión.​ La especificación abierta RTP MIDI del Grupo de trabajo de ingeniería de internet está adquiriendo el apoyo de la industria debido a que los protocolos propietarios MIDI/IP requieren costos altos de licencias o no ofrecen ninguna ventaja además de la velocidad sobre el protocolo MIDI original. Apple ha apoyado este protocolo desde Mac OS X 10.4 y existe un driver de Windows basado en la implementación de Apple desde Windows XP y para las nuevas versiones desde 2012.​

El protocolo OpenSound Control (OSC) fue desarrollado en Center for New Music and Audio Technologies (CNMAT) de la Universidad de California en Berkeley y es empleado por programas como Reaktor, Max/MSP y Csound, además de algunos controladores, incluyendo el Lemur Input Device.​ OSC puede ser transmitido a través de conexiones Ethernet pero no es tan usado como una solución en los estudios, a la fecha carece de un apoyo general tanto por de hardware y software. El tamaño de los mensajes OSC contra los mensajes MIDI lo convierten en una solución no práctica para varios dispositivos móviles además de que sus ventajas de velocidad sobre MIDI no son perceptibles cuando transmiten los mismos datos.​ OSC no tiene una propiedad pero no es apoyado por los estándares de alguna organización.

Han existido sistemas para la transmisión de MIDI de manera inalámbrica desde los años ochenta.​ Varios transmisores comerciales permiten un transmisión inalámbrica de señales MIDI y OSC a través de Wi-Fi y Bluetooth.​ Dispositivos iOS pueden funcionar como interfaz de control MIDI usando Wi-Fi y OSC.​ Una radio XBee puede ser usado para construir un transmisor MIDI como un proyecto DIY.​ Los dispositivos Android pueden funcionar como superficies de control a través de diferentes protocolos como Wi-Fi y Bluetooth.​

Una nueva versión de MIDI establecida, llamada de manera tentativa "Protocolo HD" o "High-Definition Protocol", fue anunciada como "HD-MIDI" en 2012.​ Este nuevo estándar ofrece retrocompatibilidad con el MIDI 1.0 y está planeado que soporte grandes velocidades de transmisión, permitir la detección de dispositivos con solo conectarlos, enumerarlos y ofrecer un gran rango de datos y resolución. Los números de los canales y los controladores aumentaran, nuevos tipos de eventos serán agregados y los mensajes serán simplificados. Nuevo eventos serán soportados como Note Update y Direct Pitch que están enfocados a controladores de guitarra.​​ Las capas físicas propuestas incluyen protocolos basados en Ethernet como RTP MIDI y Audio Video Bridging.​ El protocolo HD y un protocolo de transporte basado en User Datagram Protocol (UDP) están bajo la revisión de High-Definition Protocol Working Group (HDWG) de MMA, el cual incluye a los representantes varias compañías.​ Prototipos de dispositivos basados en las primeras fases del protocolo han sido mostrados de manera privada en NAMM usando tanto conexiones alambicas como inalámbricas,​ sin embargo es incierto si el protocolo será retomado por la industria.​ En 2015, las especificaciones del protocolo HD están cerca de su finalización y MMA desarrolla las políticas de licencias y certificaciones de productos.​ Debido a que el costo de almacenamiento de datos ha disminuido, la música MIDI se ha visto remplazada por audio comprimido en productos comerciales, haciendo nuevamente del MIDI una herramienta para la producción musical. La conectividad MIDI y un sintetizador de software aún se incluye en Windows, OS X y iOS pero no en Android.

El 17 de enero de 2020 se presentó el estándar MIDI 2.0 en el Show NAMM de invierno en Anaheim, California, en una sesión titulada "Strategic Overview and Introduction to MIDI 2.0" realizada por representantes de Yamaha, Roli, Microsoft, Google, y la MIDI Association.​ Esta actualización añade comunicación bidireccional y mantiene la compatibilidad con el estándar anterior.​

Véase también

1. Swift, Andrew. (May 1997), "A brief Introduction to MIDI", SURPRISE (Imperial College of Science Technology and Medicine), archivado desde el original el 30 de agosto de 2012.

2. ↑ Huber, David Miles. "The MIDI Manual". Carmel, Indiana: SAMS, 1991.

3. Chadabe, Joel (1 de mayo de 2000). "Part IV: The Seeds of the Future". Electronic Musician (Penton Media) XVI (5). Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2012.

4. ↑ Holmes, Thom. Electronic and Experimental Music: Pioneers in Technology and Composition. New York: Routledge, 2003

5. ↑ Manning, Peter. Electronic and Computer Music. 1985. Oxford: Oxford University Press, 1994. Print.

6. Paul, Craner (Oct 1991). "New Tool for an Ancient Art: The Computer and Music". Computers and the Humanities 25 (5): 308-309. . .

7. Macan, Edward. Rocking the Classics: English Progressive Rock and the Counterculture. New York: Oxford University Press, 1997. p.191

8. Pertout, Andrian. Mixdown Monthly, #26. 26 June 1996. Web. 22 August 2012

9. Crawford, Renee. An Australian Perspective: Technology in Secondary School Music". Journal of Historical Research in Music Education. Vol. 30, No. 2. Apr 2009. Print.

10. "Digital audio workstation - Intro". Archivado desde el original el 10 de enero de 2012.

11. McCutchan, Ann. The Muse That Sings: Composers Speak about the Creative Process. New York: Oxford University Press, 1999. p. 67-68,72

12. "MIDI Assoc. pushes for new licensing agreement. (MIDI Manufacturers Association)." Music Trades. Music Trades Corp. 1996. HighBeam Research. 4 September 2012

13. Bozeman, William C. Educational Technology: Best Practices from America's Schools. Larchmont: Eye on Education, 1999.

14. Beilharz, Kirsty. Wireless gesture controllers to affect information sonification.

15. Pinkston; Kerkhoff; McQuilken (10 de agosto de 2012). The U. T. Touch-Sensitive Dance Floor and MIDI Controller. The University of Texas at Austin.

16. Preve, Francis. "Dave Smith", in "The 1st Annual Keyboard Hall of Fame". Keyboard (US). NewBay Media, LLC. Sep 2012. Print. p.18

17. Ashour, Gal, et al. . usb.org USB Implementers Forum Archivado el 26 de abril de 2015 en Wayback Machine.. 1 November 1999. Web. 22 August 2012

18. ↑ "MIDI Cables & Transports". midi.org. Music Manufacturers Association. n.d. Web. 27 August 2012.

19. Vail, Mark. "Voyetra 8: The original rackmount analog polysynth". Keyboardmagazine. Turtle Beach. Archivado desde el original el 30 de junio de 2013.

20. "CS2x Control Synthesizer Owner's Manual". Yamaha Corporation, 1998.

21. "rtpMIDI". tobias-erichsen.de. n.p. n.d. Web. 22 August 2012 Windows RTP-MIDI driver download

22. "TouchDAW - DAW controller and MIDI utilities for Android".

23. "MIDI 2.0 at the 2020 NAMM Show". www.midi.org (en inglés británico). Archivado desde el original el 10 de abril de 2020.

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MIDI (siglas de Musical Instrument Digital Interface o en español "Interfaz Digital de Instrumentos Musicales") es un estándar tecnológico que describe un protocolo, una interfaz digital y conectores que permiten que varios instrumentos musicales electrónicos, ordenadores y otros dispositivos relacionados se conecten y comuniquen entre sí.​ Una simple conexión MIDI puede transmitir hasta dieciséis canales de información que pueden ser conectados a diferentes dispositivos cada uno.

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(o WAVE), apócope de Waveform audio file format, es un formato de audio digital con o sin compresión de datos desarrollado por Microsoft e IBM que se utiliza para almacenar flujos digitales de audio en el PC, mono y estéreo a diversas resoluciones y velocidades de muestreo. Las extensiones de los archivos de este tipo son .wav y .wave.

Descripción

El archivo WAV es una variante del formato RIFF ( Resource Interchange File Format, formato de archivo para intercambio de recursos), método para almacenamiento en "paquetes" definido por IBM y Microsoft. ​ RIFF actúa como un "contenedor" para varios formatos de codificación de audio y es relativamente parecido a los formatos IFF y AIFF, este último usado por la computadora Apple Macintosh. El formato toma en cuenta algunas peculiaridades de la CPU Intel, y es el formato principal usado por Microsoft Windows.

A pesar de que el formato WAV es compatible con casi cualquier códec de audio, se utiliza con el formato LPCM ( Linear Pulse Coded Modulation, Modulación por impulsos codificados lineal, no comprimido), que no tiene pérdida de calidad y es adecuado para uso profesional. Para obtener una calidad semejante a la del CD de audio el sonido debe ser muestreado a una frecuencia de 44100 Hz y a 16 bits por cada canal de audio. Como LPCM no está comprimido y retiene todas las muestras de una pista de audio, los usuarios profesionales o expertos en audio pueden usar el formato WAV con audio LPCM para obtener la máxima calidad de audio. ​ Los archivos WAV también pueden editarse y manipularse con relativa facilidad utilizando software.

El formato WAV admite también audio comprimido, mediante el códec Audio Compression Manager (Codec ACM) de Microsoft, logrando buenas relaciones entre calidad de audio y tamaño del archivo, similares a las de archivos de los tipos MP3 u Ogg Vorbis. Como estos son más pequeños, la transferencia de ese tipo de archivos a través de Internet es mucho más rápida. Se puede acceder a la interfaz de usuario (UI) para el Administrador de compresión de audio a través de varios programas que la utilizan, incluido el Grabador de sonido en algunas versiones de Windows.

A partir de Windows 2000, se definió un encabezado WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE que especifica múltiples datos de canales de audio junto con las posiciones de los altavoces, elimina la ambigüedad respecto a los tipos de muestra y los tamaños de contenedores en el formato WAV estándar y admite la definición de extensiones personalizadas para el fragmento de formato.

Los archivos WAV sin comprimir son grandes, por lo que es poco común compartir archivos WAV a través de Internet. Sin embargo, es un tipo de archivo de uso común, adecuado para conservar archivos de audio de primera generación de alta calidad, para usar en un sistema donde el espacio en disco no es una restricción, o en aplicaciones como la edición de audio, donde los tiempos implicados en comprimir y descomprimir los datos son una preocupación.

El uso del formato WAV tiene más que ver con su familiaridad y estructura simple. Debido a esto, continúa disfrutando de un uso generalizado con una variedad de aplicaciones de software, que a menudo funciona como un "mínimo común denominador" cuando se trata de intercambiar archivos de sonido entre diferentes programas.

El formato WAV está limitado a archivos de menos de 4 294 967 295 bytes (4 Gibibytes), debido a que en la cabecera del archivo, independientemente del sistema operativo que se utilice, se indica su longitud con un número entero sin signo de 32 bits. Aunque esto es equivalente a aproximadamente 6,8 horas de audio con calidad de CD (con frecuencia de muestreo de 44,1 kHz, estéreo de 16 bits), a veces es necesario superar este límite, especialmente cuando se requieren mayores velocidades de muestreo, resoluciones de bits o conteo de canales. El formato RF64 especificado por la Unión Europea de Radiodifusión también se ha creado para resolver este problema.

Dado que la frecuencia de muestreo de un archivo WAV puede variar desde 1 Hz hasta 4.3 GHz, y el número de canales de audio puede ser tan alto como 65535, los archivos .wav también se han utilizado para datos que no son de audio. El programa LTspice, por ejemplo, puede almacenar trazas de circuitos múltiples (formas de onda) en canales separados, a cualquier frecuencia de muestreo apropiada, con el rango de escala completa representando ± 1 V o A en lugar de una presión de sonido. ​

Véase también

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Waveform Audio Format - Wikipedia, la enciclopedia libre

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(o WAVE), apócope de Waveform audio file format, es un formato de audio digital con o sin compresión de datos desarrollado por Microsoft e IBM que se utiliza para almacenar flujos digitales de audio en el PC, mono y estéreo a diversas resoluciones y velocidades de muestreo.

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Windows Media Audio ( WMA) es una tecnología de compresión de audio desarrollada por Microsoft. El nombre puede usarse para referirse al formato de archivo de audio o al códec de audio. Es software propietario que forma parte de la suite Windows Media.

WMA consiste de cuatro códecs distintos. El códec WMA original, conocido simplemente como WMA, fue concebido como competidor al MP3 y al RealAudio.​​ WMA Pro, un códec más moderno y avanzado, soporta audio surround y de alta resolución.​ También existe un formato de compresión sin pérdida, WMA Lossless, el cual comprime audio sin perder definición (el WMA regular tiene compresión con pérdida).​ Existe otra variación llamada WMA Voice, enfocada en contenido hablado, aplica compresión y está diseñado para tasas de bits muy bajas.​

Microsoft afirma que el audio codificado con WMA provee una mejor calidad de sonido que MP3 a la misma tasa de bits; Microsoft también afirma que el audio codificado con WMA con tasas de bits menores tiene mejor calidad que MP3 codificado con tasas de bits superiores.​ Pruebas de escucha doble ciego con otros codecs de audio con pérdida muestran resultados diversos, algunos desmintiendo las afirmaciones de Microsoft, otros comprobándolas. Una prueba independiente hecha en mayo de 2004 con una tasa de bits de 128 kbit/s mostró que WMA es equivalente al LAME MP3; inferior al AAC y al Vorbis; y superior al ATRAC3.​

Algunas conclusiones hechas por estudios recientes:

A (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última)., WMA fue notablemente mejor que LAME MP3, pero no mejor que otros codecs modernos, en un test independiente hecho en julio de 2004.

A 48 kbit/s, WMA 10 Pro fue nombrado segundo después del Nero HE-AAC y mejor que el WMA 9.2 en un test de escucha independendiente organizado por Sebastián Mares e Hydrogenaudio Forum en diciembre de 2006. Esta prueba, sin embargo, usó CBR para el WMA 10 Pro y VBR para los otros codecs.

A 64 kbit/s, WMA Pro superó al Nero HE-AAC en una prueba independiente realizada por National Software Testing Labs en 2005. De los 300 participants, "71% indicaron que WMA Pro era de igual o mejor calidad que el HE AAC."

A 80 kbit/s y 96 kbit/s, WMA tuvo peor calidad que HE-AAC, AAC-LC, y Vorbis; equivalente al MP3, y con mejor calidad que MPC en pruebas individuales realizadas en 2005.

A 128 kbit/s, hay un empate entre aoTuV Vorbis, LAME MP3, WMA 9 Pro y AAC en una prueba a gran escala realizada en enero de 2006, con cada codec teniendo una calidad de sonido cercada a la del sonido sin comprimir para la mayoría de los participantes.

A 768 kbit/s, WMA 9 Pro entregó respuesta de espectro completo a la mitad de la tasa de bits requerida por DTS en un test comparativo hecho por EDN en octubre de 2003. La prueba se hizo con una muestra de sonido a 48 kHz, 5.1 canales surround.

Se ha criticado mucho las repetidas afirmaciones de Microsoft de la calidad del codec. Un artículo de MP3 Developments afirma que no se comparar el sonido de un CD y un archivo de audio WMA a 64 kbit/s.​

WMA y MP3 son considerados equivalentes a una tasa de bits de 192 kbit/s. En 1999 un estudio financiado por Microsoft, National Software Testing Laboratories (NSTL) encontró que WMA codificado a 64 kbit/s era preferible al MP3 a 128 kbit/s (codificado con Musicmatch Jukebox).​ Sin embargo, una prueba pública realizada en septiembre de 2003 por Roberto Amorim concluyó que los participantes preferían al audio MP3 a 128 kbit/s que al WMA 64 kbit/s con Intervalo de confianza del 99%. Esta conclusión se aplica igualmente a otros codecs con la misma tasa de bits, llevando a Amorim a concluir:

Es importante destacar que ambos codificadores han estado bajo desarrollo activo y han mejorado a lo largo de los años, así que su calidad relativa puede variar a lo largo del tiempo.

Una prueba pública realizada en julio de 2007 por Sebastián Mares encontró que el audio HE-AAC codificado a 64 kbit/s (con Nero Digital) está empatado estadísticamente con el WMA Pro a 64 kbit/s, en términos de preferencia del participante.​

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Windows Media Audio - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Windows Media Audio ( WMA) es una tecnología de compresión de audio desarrollada por Microsoft. El nombre puede usarse para referirse al formato de archivo de audio o al códec de audio. Es software propietario que forma parte de la suite Windows Media. WMA consiste de cuatro códecs distintos.

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MPEG-1 Audio Layer III o MPEG-2 Audio Layer III, más comúnmente conocido como MP3, es un formato de compresión de audio digital que usa un algoritmo con pérdida para conseguir un menor tamaño de archivo. Es un formato de audio común utilizado para música tanto en computadoras como en reproductores de audio portátil.

MP3 fue desarrollado por el Moving Picture Experts Group ( MPEG) para formar parte del estándar MPEG-1 y del posterior y más extendido MPEG-2. Un MP3 creado usando una compresión de 128 kbit/s tendrá un tamaño de aproximadamente unas 11 veces menor que su homónimo en CD. Un MP3 también puede comprimirse usando una mayor o menor tasa de bits por segundo, resultando directamente en menor calidad de audio final, así como en el tamaño del archivo resultante.

Este formato fue desarrollado principalmente por Karlheinz Brandenburg, director de tecnologías de medios electrónicos del Instituto Fraunhofer IIS, perteneciente al Fraunhofer-Gesellschaft -red de centros de investigación alemanes- que junto con Thomson Multimedia (renombrada como Technicolor) controlaba el grueso de las patentes relacionadas con el formato MP3.

El científico alemán Karlheinz Brandenburg es considerado como "el padre del MP3" y formó parte del equipo que le dio nombre al formato MPEG: "Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento" (" Moving Pictures Experts Group"). El grupo cedió el nombre al método digital para comprimir señales de audio y video para facilitar su emisión y almacenamiento. El proceso llamado MPEG Audio Capa III (MPEG Audio Layer 3) es bastante común hoy en día pero su desarrollo no era fácil. Además otros soportes de audio ya usaban técnicas de compresión como el MPEG-1 Audio Layer I del casete compacto digital de Philips o el ATRAC usado por Sony para sus Minidisc.

La historia inicia en 1982, cuando Brandenburg participa en la creación del formato. Su tutor de tesis doctoral había deseado patentar un método para transferir datos sin éxito. Lo que se pretendía patentar era una forma de transferir música usando líneas telefónicas, algo que la oficina de patentes germana consideraba imposible. No aparecería cierto progreso hasta 1986, cuando en la universidad de Ilmenau obtuvieron mejores computadoras para mejorar la capacidad de trabajo. Se tuvieron que realizar muchos esfuerzos para lograr el resultado deseado. Inicialmente se pensó en usar un sistema por división de capas de sonido, pero fue desechado por ser considerado demasiado rígido, y entonces se cambió por uno nuevo que aprovecha las limitaciones del oído humano.

La primera de ellas fue registrada en 1987. En ese año, los alemanes intentaban resolver el dilema de cómo difundir el sonido digital en el laboratorio de tecnologías de medios electrónicos. Los archivos en CD eran pesados y engorrosos, las lectoras de CD eran novedad, también el instalarlas en una PC.

En 1988 la Organización Internacional de Normalización convoca al equipo de MPEG para crear un estándar de codificación de audio. En este momento se realizaban las pruebas del nuevo sistema. Parecía que finalmente lograron su objetivo, pero al momento de probarlo con "Tom's Dinner" de Suzanne Vega mostró fallos graves, puesto que el formato de canción a capela y el escaso sonido ambiental representaban un enorme desafío para el sistema. Entonces se solicitó la colaboración de varias instituciones. Brandenburg trabajó con Jim Johnston de AT&T en el desarrollo de nuevos métodos de compresión para conservar la calidad de la voz. Por fin consiguieron evitar que el sistema dañara la voz de la cantante, y tuvieron que trabajar más para obtener finalmente una calidad similar a la de un CD.

En 1992 la ISO incluyó al MP3 como un estándar de compresión de audio, pero no fue hasta el año siguiente cuando fue finalmente formalizado con la llegada del MPEG-1 Capa de Audio III (MPEG-1 Audio Layer III), con velocidades de muestreo de 33, 44,1 y 48 kHz. Entonces decidieron comercializarlo a empresas para transferir la música a los estudios de radio mediante RDSI.

Registraron varias patentes más en 1991, pero fue en julio de 1995 cuando Brandenburg usó por primera vez la extensión .mp3 para los archivos relacionados con el MP3 que guardaba en su computadora. En el proceso de desarrollo del formato participó también el ingeniero Leonardo Chiariglione, quien tuvo la idea de los estándares que podrían ser útiles para este fin.​ Un año después su instituto ingresaba en concepto de patentes 1,2 millones de euros. Diez años más tarde esta cantidad ha alcanzado los 26,1 millones.

Entre 1994 y 1995 identificaron a la Internet como una área atractiva. Entonces decidieron dar a los archivos el nombre definitivo de .mp3. El modelo de negocio se planeaba como herramientas de codificación costosas para empresas y decodificadores económicos para los consumidores. Uno de los productos decodificadores que lograron el mayor éxito y reconocimiento fue Winamp.

Sin embargo, no pasó mucho tiempo antes de que el formato fuera despojado del control de la ISO y Fraunhofer, dado que un ciudadano australiano había comprado el codificador usando una tarjeta de crédito robada de Taiwán para posteriormente empaquetarlo y cargarlo a un servidor FTP de una universidad estadounidense. Se ignora hasta el momento la identidad y el paradero del infractor. Esto inició el conflicto entre la industria discográfica y el MP3, convirtiéndolo en su principal enemigo, aunque en Asia el éxito persistente de los discos compactos ​ esté ayudando a conservar las ventas en formato físico.

Tras el desarrollo de reproductores portátiles y su integración en estéreos para automóviles, teléfonos móviles, reproductores de DVD, auriculares, consolas de videojuegos, altavoces y minisistemas de sonido hogareños, el formato MP3 en la actualidad llega más allá del mundo de la informática.

El formato MP3 se convirtió en el estándar utilizado para de audio y compresión de audio con pérdida de mediana fidelidad gracias a la posibilidad de ajustar la calidad de la compresión, proporcional a la tasa de bits ( bitrate) y en consecuencia el tamaño final del archivo, permitiendo reducir hasta 12 e incluso 15 veces el del archivo original antes de su compresión.

Fue el primer formato de compresión de audio popularizado gracias a Internet, ya que hizo posible el intercambio de ficheros musicales. Los procesos judiciales contra empresas como Napster, AudioGalaxy y Megaupload son resultado de la facilidad con que se comparten legal e ilegalmente este tipo de ficheros, suponiendo el principal auge de la batalla por la propiedad intelectual en Internet.

A principios de la década de los 2000 Thomson Multimedia renueva el formato con el nombre MP3Pro para suplir limitaciones importantes en la calidad (especialmente en altas frecuencias), paralelamente a la aparición de formatos de compresión de audio competidores, como Windows Media Audio (de Microsoft), Ogg Vorbis, ATRAC y AAC, que empiezan a ser masivamente incluidos en programas de audio para computación, dispositivos, sistemas operativos, teléfonos celulares y reproductores portátiles, lo que hizo prever que el MP3 compartiera popularidad con los nuevos formatos, de mejor calidad.

Un factor que posiblemente influyó en la aparición de tanta competencia es que el formato MP3 tenía patentes, lo cual no implicaba que su calidad sea mala, pero lo convertía en un estándar cerrado. Eso impidió que la comunidad pueda mejorarlo y puede obligar a pagar por la utilización del códec, lo cual ocurre en el caso de los dispositivos que lo usan, como los teléfonos celulares y las tabletas. Aun así, hoy día el formato MP3 continúa siendo el más usado y el que goza de más éxito con una presencia cada vez mayor. Algunas tiendas en línea como Amazon y Google Play Music ​ venden su música en este formato por cuestiones de compatibilidad. En 2017 expiraron todas las patentes relacionadas con el formato MP3.​​

Detalles técnicos

En esta capa existen varias diferencias respecto a los estándares MPEG-1 y MPEG-2, entre las que se encuentra el llamado banco de filtros para que el diseño tenga mayor complejidad. Esta mejora de la resolución frecuencial empeora la resolución temporal introduciendo problemas de preeco que son predichos y corregidos. Además, permite calidad de audio en tasas tan bajas como 64 kbps.

Los archivos MPEG-1 corresponden a las velocidades de muestreo de 32, 44,1 y 48 kHz.

Los archivos MPEG-2 corresponden a las velocidades de muestreo de 16, 22,05 y 24 kHz.

El banco de filtros utilizado en esta capa es el llamado banco de filtros híbrido polifase/MDCT. Se encarga de realizar el mapeado del dominio del tiempo al de la frecuencia tanto para el codificador como para los filtros de reconstrucción del decodificador. Las muestras de salida del banco están cuantificadas y proporcionan una resolución en frecuencia variable, 6x32 o 18x32 subbandas, ajustándose mucho mejor a las bandas críticas de las diferentes frecuencias. Usando 18 puntos, el número máximo de componentes frecuenciales es: 32 × 18 = 576. Dando lugar a una resolución frecuencial de: 24000/576 = 41,67 Hz (si fs = 48 kHz). Si se usan 6 líneas de frecuencia la resolución frecuencial es menor, pero la temporal es mayor, y se aplica en aquellas zonas en las que se espera efectos de preeco (transiciones bruscas de silencio a altos niveles energéticos).

La Capa III tiene tres modos de bloque de funcionamiento: dos modos donde las 32 salidas del banco de filtros pueden pasar a través de las ventanas y las transformadas MDCT y un modo de bloque mixto donde las dos bandas de frecuencia más baja usan bloques largos y las 30 bandas superiores usan bloques cortos.

Para el caso concreto del MPEG-1 Audio Layer 3 (que concretamente significa la tercera capa de audio para el estándar MPEG-1) específica cuatro tipos de ventanas:

1. NORMAL.

2. Transición de ventana larga a corta (START).

3. Tres ventanas cortas (SHORT).

El modelo psicoacústico

La compresión se basa en la reducción del margen dinámico irrelevante, es decir, en la incapacidad del sistema auditivo para detectar los errores de cuantificación en condiciones de enmascaramiento. Este estándar divide la señal en bandas de frecuencia que se aproximan a las bandas críticas, y luego cuantifica cada subbanda en función del umbral de detección del ruido dentro de esa banda. El modelo psicoacústico es una modificación del empleado en el esquema II, y utiliza un método denominado predicción polinómica. Analiza la señal de audio y calcula la cantidad de ruido que se puede introducir en función de la frecuencia, es decir, calcula la "cantidad de enmascaramiento" o umbral de enmascaramiento en función de la frecuencia.

El codificador usa esta información para decidir la mejor manera de gastar los bits disponibles. Este estándar provee dos modelos psicoacústicos de diferente complejidad: el modelo I es menos complejo que el modelo psicoacústico II y simplifica mucho los cálculos. Estudios demuestran que la distorsión generada es imperceptible para el oído experimentado en un ambiente óptimo desde los 192 kbps y en condiciones normales.[cita requerida] Para el oído no experimentado, o común, con 128 kbps o hasta 96 kbps basta para que se oiga "bien" (a menos que se posea un equipo de audio de alta calidad donde se nota excesivamente la falta de graves y se destaca el sonido de "fritura" en los agudos). Las personas que tienen experiencia en la parte auditiva de archivos digitales de audio, especialmente música, desde 192 hasta 256 kbps basta para oír bien, pero la compresión en 320 kbps es la óptima para cualquier escucha. [cita requerida]. La música que circula por Internet, en su mayoría, está codificada entre 128 y 192 kbps, aunque hoy debido al aumento de ancho de banda es cada vez más frecuente compartir archivos en calidad máxima de compresión.

La solución que propone este estándar en cuanto a la repartición de bits o ruido, se hace en un ciclo de iteración que consiste de un ciclo interno y uno externo. Examina tanto las muestras de salida del banco de filtros como el SMR (signal-to-mask ratio) proporcionado por el modelo psicoacústico, y ajusta la asignación de bits o ruido de cuantificación, según el esquema utilizado, para satisfacer simultáneamente los requisitos de tasa de bits y de enmascaramiento. Dichos ciclos consisten en:

Ciclo interno

El ciclo interno realiza la cuantización no-uniforme de acuerdo con el sistema de punto flotante (cada valor espectral MDCT se eleva a la potencia 3/4). El ciclo escoge un determinado intervalo de cuantización y, a los datos cuantizados, se les aplica codificación de Huffman en el siguiente bloque. El ciclo termina cuando los valores cuantizados que han sido codificados con Huffman usan menor o igual número de bits que la máxima cantidad de bits permitida.

Ciclo externo

Ahora el ciclo externo se encarga de verificar si el factor de escala para cada bandas tiene más distorsión de la permitida (ruido en la señal codificada), comparando cada banda del factor de escala con los datos previamente calculados en el análisis acústico. El ciclo externo termina cuando una de las siguientes condiciones se cumple:

Ninguna de las bandas del factor de escala tiene mucho ruido.

Si la siguiente alternación amplifica una de las bandas más de lo permitido.

Todas las bandas han sido amplificadas al menos una vez.

Este bloque toma las muestras cuantificadas del banco de filtros, junto a los datos de asignación de bits/ruido y almacena a agapio el audio codificado y algunos datos adicionales en las tramas. Cada trama contiene información de 1152 muestras de audio y consiste de un encabezado, de los datos de audio junto con el chequeo de errores mediante CRC y de los datos particulares (estos dos últimos opcionales).

La normalización de volumen, también conocido como Normalización de audio, básicamente consiste en la nivelación del volumen de las pistas que conforman un álbum, lo que permite escuchar las canciones que lo componen siempre con el mismo volumen, evitando el salto entre una canción que "suena bajo" con otra que "suena alto".​ Para ello se utilizan programas como QMP3Gain.​

Un fichero MP3 se constituye de diferentes tramas que a su vez se componen de una cabecera y los datos en sí. Esta secuencia de datos es la denominada " Stream Elemental". Cada una de las tramas es independiente, es decir, pueden ser cortadas las tramas de un fichero MP3 y después reproducirlos en cualquier reproductor MP3 del Mercado. La cabecera consta de una palabra de sincronismo que es utilizada para indicar el principio de una trama válida. A continuación siguen una serie de bits que indican que el fichero analizado es un fichero Standard MPEG y si usa o no la capa 3. Después de todo esto, los valores difieren dependiendo del tipo de archivo MP3. Los rangos de valores quedan definidos en la norma ISO/IEC 11172-3.

En matemáticas, la transformada de Fourier discreta, designada con frecuencia por la abreviatura DFT (del inglés discrete Fourier transform), y a la que en ocasiones se denomina transformada de Fourier finita, es una transformada de Fourier ampliamente empleada en tratamiento de señales y en campos afines para analizar las frecuencias presentes en una señal muestreada, resolver ecuaciones diferenciales parciales y realizar otras operaciones, como convoluciones. Es utilizada en el proceso de elaboración de un fichero MP3.

La transformada de Fourier discreta puede calcularse de modo muy eficiente mediante el algoritmo FFT.

Véase también

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MPEG-1 Audio Layer III o MPEG-2 Audio Layer III , más comúnmente conocido como MP3, es un formato de compresión de audio digital que usa un algoritmo con pérdida para conseguir un menor tamaño de archivo. Es un formato de audio común utilizado para música tanto en computadoras como en reproductores de audio portátil.

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La intensidad de sonido se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación:

;

donde I es la intensidad de sonido, P es la potencia acústica y A es el área normal a la dirección de propagación.

También se puede expresar en función de la presión acústica y la densidad del medio de propagación como:

Símbolo

Nombre

Unidad

Fórmula

Intensidad de sonido

Presión acústica pico (Presión manométrica, amplitud de la sinusoide)

Pa

Velocidad de propagación en el medio

m/s

Densidad del medio

kg/m ³

Si el parámetro introducido en presión acústica fuese el valor eficaz de la señal sonora, desaparecería el 2 del denominador.

En el caso de una onda esférica que se transmite desde una fuente puntual en el espacio libre (sin obstáculos), cada frente de onda es una esfera de radio r. En este caso, la intensidad acústica es inversamente proporcional al área del frente de onda ( A), que a su vez es directamente proporcional al cuadrado de la distancia a la fuente sonora.

Símbolo

Nombre

Intensidad de sonido

Potencia acústica

Área del frente de onda

Distancia a la fuente sonora

I=P/A.

La unidad utilizada por el Sistema Internacional de Unidades es el vatio por metro cuadrado (W/m²).

El oído humano tiene la capacidad de escuchar sonidos a partir de una intensidad de 10⁻¹² W/m². Esta intensidad se conoce como umbral de audición. Cuando la intensidad supera 1 W/m², la sensación se vuelve dolorosa.

Dado que en el rango de intensidades que el oído humano puede detectar sin dolor hay grandes diferencias en el número de cifras empleadas en una escala lineal, es habitual utilizar una escala logarítmica. Por convención, en dicha escala logarítmica se emplea como nivel de referencia el umbral de audición. La unidad más empleada en la escala logarítmica es el decibelio.

Símbolo

Nombre

Unidad

Nivel de intensidad acústica

dB

Intensidad acústica en la escala lineal

W/m ²

Umbral de audición = 10⁻¹²

W/m ²

1. También depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido producido por un diapasón se refuerza cuando este se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibración. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultáneamente la energía cinética de la masa de aire que está en contacto con ella; esta energía cinética aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibración y con su velocidad media (que es proporcional al cuadrado de la amplitud).

2. La intensidad de percepción de un sonido por el oído depende también de su distancia a la fuente sonora. La energía vibratoria emitida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esféricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energía que recibe el oído es, por consiguiente, una fracción de la energía total emitida por la fuente, tanto menor cuanto más alejado está el oído. Esta intensidad disminuye 6dB cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (ley de la inversa del cuadrado). Para contrarrestar este debilitamiento, se canalizan las ondas por medio de un "tubo acústico" (portavoz) y se aumenta la superficie receptora aplicando al oído una "trompeta acústica".

3. Finalmente, la intensidad depende también de la naturaleza del medio elástico interpuesto entre la fuente y el oído. Los medios no elásticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos.

La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del más fuerte al más débil.

E. Constipes, Ja red (2001). Física: Conceptos y aplicaciones. Chile: Magra-Hile. ISBA.

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Intensidad de sonido - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La intensidad de sonido se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación: ; donde I es la intensidad de sonido, P es la potencia acústica y A es el área normal a la dirección de propagación.

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El tono es la sensación auditiva o atributo psicológico de los sonidos​ que los caracteriza más agudos o más graves, en función de la propiedad física llamada frecuencia.

Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2 π f t), donde A es la amplitud, t es el tiempo y f la frecuencia. En el mundo real no existen tonos puros, pero cualquier onda periódica se puede expresar como suma de tonos puros de distintas frecuencias. Existiría una frecuencia fundamental y varias frecuencias múltiplos de la fundamental, llamados armónicos. Las frecuencias de estos armónicos son un múltiplo entero de la principal.

Cuando a un tono se le aplica el análisis de Fourier, se obtiene una serie de componentes llamados parciales armónicos (o armónicos, a secas), de los cuales el primero o fundamental y los que tienen un número de orden que es una potencia de 2 (2, 4, 8, 16...) tienen alguna similar sensación de tono que el primero por sí solo (ya que al estar a distancia de octava, el oído humano suele percibirlas como "las mismas notas pero más agudas"). El resto de parciales armónicos se perciben como otros sonidos distintos del fundamental, lo que enriquece el sonido. De esta forma, los sonidos cuyos armónicos potencias de 2 son algo más sonoros que el resto, son percibidos como sonidos con un timbre más nasal, hueco o brillante, mientras que los sonidos donde son algo más sonoros otros parciales armónicos, son percibidos como sonidos con un timbre más lleno o completo, redondo u oscuro. Todos los parciales armónicos, en su conjunto determinan el timbre musical.

La forma en que es percibido el tono es lo que se conoce como altura del sonido, que determina cómo de bajo o alto es ese sonido, aunque es normal que se utilice tono como sinónimo de altura.

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Tono (acústica) - Wikipedia, la enciclopedia libre

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El tono es la sensación auditiva o atributo psicológico de los sonidos​ que los caracteriza más agudos o más graves, en función de la propiedad física llamada frecuencia. Un tono puro corresponde a una onda senoidal, es decir, una función del tipo f(t) = A sen(2 π f t), donde A es la amplitud, t es el tiempo y f la frecuencia.

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El timbre es la característica de un sonido que nos permite diferenciarlo de otro, ambos emitidos por la misma o diferente fuente sonora, tratándose de cualidades como la altura tonal o no tonal, periodo, señal aperiódica, intensidad acústica, espectro, formantes y envolvente dinámica. De esta manera se afirmar que timbre es el atributo que permite definir la fuente del sonido, el cual puede ser tónico (señal periódica) o no tónico (señal no periódica). También influye en el timbre de un sonido características físicas del cuerpo que los emite. Un ejemplo claro seria el tipo ejecución junto al proceso de construcción del instrumento musical o fuente sonora, el material utilizado, su forma, tamaño y diseño.

Armonía y composición del sonido

Muchos de los sonidos que escuchamos están compuestos por varias ondas simultaneas, aun que el oído humano las percibe como una sola. Un ejemplo fácil de reconocer el timbre tónico es en la voz, donde el tono fundamental de cada sonido es el que producen las vibraciones de las cuerdas vocales y los tonos secundarios resultan de las otras resonancias que aquel produce en las cavidades del canal vocal de acuerdo con la posición de los órganos articuladores. En este conjunto de tono fundamental y tonos secundarios, el resonador predominante es el que determina la matiz característica de cada sonido.

Los sonidos complejos no periódicos (no tónicos) son aquellos que no contienen información precisa, es decir, que están compuesto por varias alturas superpuestas. Estos cambian constantemente sin exhibir ningún patrón o ciclo que se repita en el tiempo. Sin embargo se ha demostrado que mediante la técnica denominada transformada de Fourier, cualquier señal compleja no periódica puede ser descompuesta en un numero infinito de señales periódicas. A la misma vez la altura del sonido puede ser estable o variable durante su transcurso en el tiempo. Un ejemplo claro puede ser el ruido rosa, donde una señal con espectro de frecuencias es tal, que su densidad es inversamente proporcional a la frecuencia, esto hace que su contenido de energía disminuye en tres Db por octava, es decir, que esto hace que cada banda de frecuencias del mismo ancho en octavas contenga la misma energía total.

Parámetros en el timbre

Existen definiciones que se refieren al timbre como un parámetro mas del sonido, equiparable a frecuencia, intensidad y periodo. Pero en realidad no se trata de un parámetro en si mismo, si no que intervienen varios, en los cuales se pueden nombrar:

Espectro Distribución de amplitudes para cada frecuencia de fenómeno ondulatorio que genera una superposición de onda de varias frecuencias.

Ejemplo de un gráfico espectral correspondiente al Ruido rosa.

Envolvente dinámica Constituye una manera de definir, en términos de cuatro parámetros globales, la evolución temporal en amplitud de cualquier sonido.

Gráfico de envolvente de amplitud.

Formantes Concentración de energía que se da en una determinada frecuencia.

Formante de las Vocales del Galés.

Ancho de banda (Δf ) Es la diferencia entre las frecuencias superior e inferior en un conjunto continuo de frecuencias.

Tres tipos de ancho de banda.

Timbre en su fuente sonora

A través de nuestra audiopercepción, somos capaces de diferenciar dos timbres sin importar su igual frecuencia fundamental o tono e intensidad. Se hace evidente al escuchar una altura tonal en una flauta y una trompeta, ambos tocan la misma nota, sin embargo, no emiten el mismo timbre. Esto se debe a la variación de altura espectral, el cual consiste en permitir distinguir la cantidad de armónicos presentes en la frecuencia analizada.

Como ejemplo de timbre, veremos los cambios tímbrico que se pueden dar con un solo instrumento interviniendolo con distintos tipos de sordinas para trompeta. <embed dimensions="480x320" align="justified">" https://www.youtube.com/watch?v=yPtDsvmwEBI}}Como se puede observar, el ejecutante, experimenta con el instrumento aplicando diferentes tipos de sordinas. En el primer ejemplo que muestra la persona en el vídeo, aplica una sordina "vel-vetone" la cual hace que la trompeta tenga un timbre mas opaco, mas apagado, caso contrario ocurre en el segundo ejemplo, con una sordina "wha wha". Se puede observar con claridad el cambio drástico tímbrico que se da al pasar de un sonido mas opaco a uno mas metálico y brillante. Esto se debe a que las sordinas obstruyen los movimientos de las ondas sonoras en los metales, amplificando ciertos armónicos y reduciendo otros.

Los sonidos simples son ondas sinusoidales de una frecuencia determinada, sin embargo, en la naturaleza, no existe ese sonido puro, libre de armónicos. En el Teorema de Fourier los armónicos son múltiplos de la frecuencia fundamental a la que acompaña, es decir, que cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en una serie de armónicos que tiene una frecuencia que es múltiplo de la frecuencia de la onda original. Los armónicos varían según la fuente sonora, como su proceso de construcción, material utilizado, forma, tamaño y diseño. El timbre viene determinado por la cantidad e intensidad de esos armónicos. Aveces, estos armónicos pueden tener una amplitud igual o superior a la forma de onda fundamental

https://www.youtube.com/watch?v=dMI07zZgNAc

El timbre del redoblante al inicio,hace que se sienta mas grande debido al uso de reverb.luego al entrar la banda entera cambia de timbre para dar espacio al resto de la banda.

la guitarra acustica tiene un timbre en el que se destaca el rasguido por sobre el acorde tocado a fin de sumar ritmo a una bateria sutil. a su vez hay una guitarra electrica realizando arpegios con un timbre brillante resalta entre el conjunto. momentaneamente se dfisparan sonidos del sintetizador con poco ataque a fin de contribuir a una atmosfera psicodelica.

La voz tiene un timbre oscuro y en general los timbres de los instrumentos hacen que ninguno destaque contribuyendo a la formacion de una especie de pad o colchon que contribuye a la atmosfera de la cancion.

La voz tiene delay y reverb para que las colas contribuyan al colchon de instrumentos.

El bajo tiene un timbre tipico contribuyendo a lo ritmico a de la cancion pero a su vez añadiendo sutiles minisolos y elementos que lo hacen destacar pero debido a su timbre grave no destacan los suficiente como para romper la atmosfera que se pretende lograr.

A su vez se generan constrastes timbricos entre los versos y el estribillo a fin de lograr mayor dinamica en la cancion. los versos tienen una menor cantidad de elementos sonando en simultaneo y utilizan mas efectos como delay a fin de llenar los vacios.

Los estribillos poseen mas elemntos como armonias vocales,guitarras tocando acordes,bateria con mas golpes, etc, un ritmo y un timbre simulando el spicatto de una orquesta.

otros links

https://www.youtube.com/watch?v=WAkESzQs1JA

en este ejemplo percibimos claramente los diferentes timbres y sus alturas,podemos diferenciar mediante la percepcion las voces y los intrumentos

http://www.melomanos.com/la-musica/lenguaje-musical/las-cualidades-del-sonido/el-timbre/

Referencias

Enlace externo

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El timbre es la característica de un sonido que nos permite diferenciarlo de otro, ambos emitidos por la misma o diferente fuente sonora, tratándose de cualidades como la altura tonal o no tonal, periodo, señal aperiódica, intensidad acústica, espectro, formantes y envolvente dinámica.

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El timbre es la cualidad que caracteriza un sonido se mide en tres parámetros
Espectro
Envolvente dinámica
Formante

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Se define como la potencia acústica por unidad de área

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s un formato basado en un algoritmo de compresión con pérdida, se eliminan los máximos datos posibles para conseguir el mayor grado de compresión posible

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Sufre pérdida de calidad aunque puede ser sin pérdidas si es formato FLAC. Es un formato libre de patentes y abierto , diseñado para dar un alto grado de eficiencia en el "streaming" y la compresión de archivos.

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Es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda cuanta mayor amplitud más fuerte sonará

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WAV :Puede o no tener compresión se utiliza con formato LPCM no tiene pérdida es para uso profesional es de Microsoft
MIDI:conecta dispositivos como sintetizadores musicales fácil manipulación . No tiene pérdidas y es un modelo de audio estándar.

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Grado de elevación del sonido que depende de la cantidad de vibraciones por segundo

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MP3: es muy popular debido a su calidad de sonido, versatilidad , bajo tamaño y compresión lossy
WMA: Desarrollada por Microsoft.
Hay varios tipos:
WMA : muy parecido al MP3 pero de windows.
WMA pro : más avanzado ,alta resolución.
WMA Lossless:SIn compresión.
WMA Voice baja cantidad de bits.

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Timbre
Tono
Intensidad
Amplitud

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Tipos de audio digital estudiados:
MP3 WMA
WAV MIDI
OGG  ACC