Nelle precedenti dispense abbiamo visto cos'è un suono e come
sia possibile trasformare un onda sonora in una sequenza di bit che il computer
è in grado di elaborare e memorizzare. Tra l'altro abbiamo anche parlato di
appositi programmi, chiamati Wave Editor, che ci consentono di trasformare e
correggere i suoni che sono stati acquisiti sul computer. Ma le possibilità non
si fermano qui: con un computer, infatti, possiamo anche interpretare e suonare
uno spartito musicale utilizzando come esecutore il sintetizzatore di suoni
della scheda audio che è in grado di riprodurre il suono degli strumenti di un
intera orchestra. Ma come riesce il computer a comprendere uno spartito?
Se osserviamo uno spartito musicale come quello della figura
seguente, vediamo che sulla sinistra contiene i nomi e le tonalità degli
strumenti presenti nella composizione mentre le note suonate da ogni strumento
sono indicate su una serie di 5 righe, chiamate pentagramma. In fondo si tratta
di informazioni chiare e semplici, come ad esempio il basso suona la nota Do per
un secondo, che potrebbero essere riportate anche su un semplice rullo di carta,
praticando dei fori in corrispondenza delle note, come possiamo vedere nelle
pianole meccaniche che utilizzano proprio questo sistema per suonare in modo
automatico uno spartito.
Figura 1 - Lo spartito
Abbiamo detto che anche i sintetizzatori di suoni, come le
vecchie pianole, sono in grado di suonare note e spartiti. Ma in questo caso da
chi viene svolto il compito che un tempo spettava al rullo di carta? In altre
parole come possiamo trasmettere le note dello spartito tra due dispositivi
digitali?
In generale, per poter associare ad una informazione una cifra binaria
un dispositivo digitale utilizza un codice. Nel nostro caso, semplificando un
poco, possiamo vedere un codice come un dizionario in cui, ad ogni possibile
nota corrisponde una particolare sequenza di bit. In fondo è lo stesso tipo di
procedimento che ci consente, ad esempio, di scrivere un testo sul computer: per
effettuare questa operazione infatti deve esistere un codice che traduce ogni
lettera in un numero binario. Come forse sapete, il codice più utilizzato per
tradurre caratteri in sequenze di bit è chiamato ASCII. Nel caso delle note,
invece, che codice si utilizza?
Per iniziare bisogna dire che, per essere utile, un codice deve
essere uguale per tutti i dispositivi: così come due persone non riescono a
comunicare se non parlano la stessa lingua, due dispositivi digitali potranno
scambiarsi informazioni solo se utilizzano lo stesso codice.
Per una serie di
circostanze fortunate, al contrario di molti settori in cui il raggiungimento di
uno standard è stato rallentato o addirittura impedito da sanguinose lotte tra
colossi industriali, nel caso dei dispositivi musicali già nel 1982, all'epoca
dei primi sintetizzatori digitali, si era giunti alla definizione di un unico
codice standard accettato da tutte le industrie musicali e utilizzato ancor
oggi. Questo codice è chiamato MIDI - Musical Instruments Digital Interface - e
il suo utilizzo ha consentito di standardizzare non solo il contenuto di uno
spartito, ma anche tutta una serie di informazioni aggiuntive che consentono di
collegare e far comunicare tra loro tastiere, computer, expander e qualsiasi
altro dispositivo musicale.
Figura 2 - logo standard MIDI
Dal punto di vista tecnico lo standard
MIDI, oltre ad un codice,
definisce il tipo di collegamento hardware tra i dispositivi ovvero, per quanto
ci interessa, il tipo di presa e di cavo con cui i dispositivi si connettono tra
di loro.
Figura 3 - presa standard MIDI
Ma in pratica, quali sono questi dispositivi musicali di cui
stiamo parlando? Per cominciare c'è un dispositivo di input, chiamato Master
Keyboard, che serve per generare i codici MIDI, l'analogo della tastiera per
inserire lettere e numeri nel computer. Poi c'è un generatore di suoni,
chiamato expander, che riceve i codici MIDI e genera i suoni di strumenti
musicali. Per iniziare ad utilizzare il MIDI sono sufficienti questi due
componenti che vengono collegati come vedete nella figura seguente.
Figura 4 - collegamento Master Keyboard - Expander
Ma come possiamo far entrare anche il computer e le sue
periferiche nel club degli strumenti MIDI? Se possedete una scheda audio con
incorporato un sintetizzatore siete già in grado di suonare file MIDI senza
bisogno di nessun altro dispositivo, utilizzando ad esempio il Media Player di
Windows, un programma fornito con il sistema operativo che si trova nella
cartella multimedia.
Se però volete utilizzare suoni differenti e magari più
belli, dovrete connettere al computer expander e tastiere utilizzando un cavetto
adattatore da inserire nella porta joistick della scheda audio. Con questo
cavetto, che potete trovare nella maggior parte dei negozi di materiale per
computer, sarete in grado di connettere l'uscita MIDI Out della tastiera con
l'ingresso MIDI In del computer e l'uscita MIDI Out del computer all'ingresso
MIDI in dell'expander realizzando una struttura come quella mostrata nella
figura seguente. Una volta connesso con i dispositivi MIDI il computer potrà
essere utilizzato al posto del classico pentagramma cartaceo, per riportare le
note suonate dalla tastiera sull'equivalente di uno spartito digitale in cui
verranno memorizzati i codici MIDI inviati dalla tastiera.
Figura 5 - collegamento Master Keyboard - Computer - Expander
Per saperne di più sul MIDI potete andare sul sito http://www.noise.it/nr/midi/default.htm
dove potete trovare un tutorial sull'argomento oppure, per avere una risposta
alle vostre domande, sul sito http://utenti.nest.it/magi/midi.htm
è presente una FAQ - ovvero una lista delle domande e risposte più frequenti -
dedicata al MIDI. Sul sito http://www.noise.it/nr/midi/default.htm
invece c'è un vero e proprio corso di autoistruzione per imparare a usare gli
strumenti musicali digitali.
Quali strumenti
possiamo usare?
Per scegliere lo strumento da suonare su di un sintetizzatore di
suoni esiste un estensione del MIDI, chiamata General MIDI, o in breve GM, che
definisce una sorta di menu standard che contiene tutti i suoni che un expander
deve mettere a disposizione di un musicista. Per scegliere il suono da
utilizzare all'interno della tabella che vedete nella figura seguente, sarà
necessario inviare un messaggio MIDI che chiede al sintetizzatore di cambiare il
suono da utilizzare. Questo messaggio si chiama Program Change ed è sempre
seguito dal numero che corrisponde al suono scelto nella tabella. Ricapitolando,
se diciamo al sintetizzatore di usare il programma numero 41, le note che
suoneremo saranno eseguite con il suono di un violino.
Figura 6 - strumenti definiti nel general MIDI
Per avere a disposizione una versione più dettagliata di questa
mappa degli strumenti che corrispondono ai 128 programmi disponibili sui
sintetizzatori GM potete consultare il sito http://www.midistudio.com/Help/GMSpecs_Patches.htm.
Tenete presente che anche la scheda audio del computer quasi sempre contiene un
sintetizzatore di suoni General MIDI, che può essere pilotato direttamente dal
computer.
Suonare
un'intera orchestra
Uno strumento tradizionale, come un sassofono ad esempio, ha un
suo particolare timbro che lo caratterizza e lo rende unico, un moderno
sintetizzatore di suoni, invece, non solo è in grado di generare il suono di
tutti gli strumenti presenti in una composizione musicale ma, soprattutto, è in
grado di far suonare questi strumenti tutti assieme, nello stesso momento, come
avviene, ad esempio, quando un musicista da piano bar esegue una canzone da solo
con la sua tastiera oppure quando noi facciamo suonare un file MIDI al lettore
multimediale del computer.
Ma come riesce il MIDI a gestire in parallelo e a far
suonare contemporaneamente tutti questi strumenti diversi? Abbiamo già visto
che, utilizzando lo standard MIDI, i musicisti possono facilmente collegare e
far comunicare tra loro tutti i dispositivi musicali che possiedono. Ma c'è
un'altra caratteristica molto importante del codice MIDI che ci consente di
utilizzare contemporaneamente il suono di molti strumenti. Su un unico flusso
MIDI, e quindi su un unico cavo di collegamento, infatti sono presenti ben
sedici canali di comunicazione indipendenti e contemporanei tra i dispositivi
musicali digitali.
Figura 7 - Canali e Programmi MIDI
Un modo per utilizzare questa caratteristica è quello di
associare ad ognuno di questi sedici canali MIDI un diverso programma e quindi
un diverso timbro del sintetizzatore in modo da poter utilizzare
contemporaneamente il suono di sedici diversi strumenti su di un solo generatore
di suoni. Per assegnare i timbri del sintetizzatore sui canali MIDI utilizzeremo
un procedimento simile a quello che usiamo per sintonizzare un televisore. In
questo caso prima selezioniamo un canale, poi scegliamo una emittente televisiva
e la associamo a quel canale. Nel caso di un expander prima selezioniamo uno dei
sedici canali MIDI poi scegliamo uno delle centinaia di timbri differenti
disponibili sull'expander e lo associamo a quel canale.
Il sequencer
Abbiamo visto che con il MIDI possiamo utilizzare
contemporaneamente fino a sedici diversi timbri strumentali su di un unico
sintetizzatore di suoni, ma in pratica per suonare tutti questi strumenti non ci
basta più una sola tastiera, bisognerà far intervenire anche il computer e
utilizzare il lettore multimediale di Windows oppure un particolare tipo di
programma chiamato sequencer. La differenza tra questi due approcci è che se
usiamo il lettore multimediale possiamo solo eseguire un file MIDI mentre, se
usiamo un sequencer, abbiamo la possibilità di cambiare la partitura e di
registrare delle nuove parti strumentali.
Figura 8 - MIDI e computer (il sintetizzatore può essere
sulla scheda audio)
In sostanza il sequencer si comporta come un registratore con la
capacità di sovrapporre tante tracce differenti che potranno essere registrate
una alla volta ma che verranno suonate tutte simultaneamente. Disponendo di
schede audio professionali con molti ingressi MIDI potremo anche incidere
contemporaneamente tutti gli strumenti MIDI di un gruppo musicale e,
successivamente, correggere con pazienza gli errori e aggiungere nuovi
strumenti.
Figura 9 - Un sequencer
Nella figura 9 possiamo vedere la schermata principale di un
sequencer. In questo esempio abbiamo tre strumenti differenti: chitarra, basso e
organo che sono trasmessi rispettivamente sui canali MIDI 2, 3 e 10. Le note
suonate da ogni strumento sono contenute all'interno delle righe colorate e la
riga verticale che le attraversa scorre da destra verso sinistra quando
eseguiamo la partitura. Se ci fate caso l'immagine somiglia molto a una serie di
strisce di carta bucate, come se avessimo a disposizione 3 pianole meccaniche
che suonano contemporaneamente. Se l'argomento vi interessa e volete saperne di
più potete andare sul sito http://hal9000.cisi.unito.it/wf/Servizi-pe/
Universit-/Corsi--Mat/LEDA/Corso-di-I/Unit--12/6_14.htm_cvt.htm dove potete trovare una
spiegazione dettagliata di come funziona un sequencer. Purtroppo il programma
utilizzato nelle spiegazioni risale a qualche anno fa, ma, a parte questo, le
spiegazioni mi sembrano tuttora valide. Chi utilizza il Mac può trovare una
ottima corso sul MIDI e sui sequencer all'indirizzo http://www.aarecordings.com/rubriche/corsomidi/lez02.html
MIDI controller
Il MIDI ha cambiato completamente il nostro modo di considerare
uno strumento musicale perché ha spezzato la classica identità tra lo
strumento e il suo suono, un'identità dovuta al fatto che negli strumenti
tradizionali non c'è separazione tra l'oggetto fisico che noi suoniamo e il
suono che viene prodotto.
Detto in parole povere, se suoniamo un sassofono ci
aspettiamo che suoni come un sassofono, non penseremmo mai che possa produrre il
suono di un pianoforte! Negli strumenti MIDI invece il paradigma strumento
uguale suono viene meno perché, come abbiamo visto, la parte di controllo dello
strumento è separata dalla parte di generazione del suono e quindi, ad esempio,
si può pensare di usare un controllore MIDI a forma di tamburo e farlo suonare
come un pianoforte o, in generale, come qualsiasi altro tipo di strumento che il
nostro computer o expander è in grado di simulare. In questo modo le
possibilità del MIDI sono estese non solo a chi suona la classica tastiera di
pianoforte ma anche ai chitarristi, ai batteristi e, in genere, a tutti coloro
che trovino un qualche tipo di controllore MIDI da suonare, e vi assicuro che ce
ne sono per tutti i gusti. Ci sono, per esempio, controllori MIDI a forma di
sassofono e percussioni, oppure dei dispositivi che trasformano il suono di una
chitarra in messaggi MIDI. Lo scopo di tutti questi strumenti, indipendentemente
dalla loro forma, è quello di collegarsi direttamente ai generatori di suoni e
al computer e in questo modo diventare l'interfaccia tra il mondo dei suoni
digitali e il musicista.
Midi e Audio
Per concludere vorrei ricordarvi che con il computer abbiamo due
modi differenti per memorizzare e poi riascoltare della musica:
-
possiamo
registrare direttamente il suono di uno strumento su di un file audio usando un
microfono connesso all'ingresso Mic della scheda audio e un programma come il
registratore di suoni di Windows oppure un Wave Editor;
-
possiamo registrare
la partitura suonata con un MIDI controller qualsiasi in un file MIDI usando un
sequencer.
La differenza tra questi due diversi approcci è sostanziale: nel
primo caso, infatti, sul computer viene memorizzato il suono, la forma d'onda
che corrisponde a quello che ho suonato, mentre nel secondo caso sono registrate
soltanto le note suonate dallo strumento, non il suo suono. In questo caso,
quindi, la musica che ascoltiamo non è registrata direttamente sul computer ma
viene prodotta in tempo reale da un sintetizzatore di suoni, che riceve le note
della partitura attraverso il MIDI. Questo generatore di suoni può essere sia
un sintetizzatore software, ovvero un programma, sia un apposito dispositivo
contenuto nella scheda audio del computer, sia un generatore di suoni esterno,
un expander, che per far suonare dobbiamo connettere al computer con un cavo
MIDI.
Da quanto abbiamo detto ne deriva anche che un file MIDI occupa molto meno
spazio di un file che contiene una registrazione musicale e quindi può essere
facilmente utilizzato per fare musica nel WEB.
MIDI e didattica musicale
Utilizzando il fatto che il MIDI ci consente di vedere e
riascoltare le note che abbiamo eseguito su una tastiera musicale, il computer
si può trasformare in un formidabile maestro musicale in grado di proporci
esercizi e di verificare i nostri errori.
Esistono molti programmi che sfruttano
queste capacità in molti modi diversi a seconda del tipo di approccio didattico
che si vuole seguire. Ma dove trovare questi programmi didattici per imparare la
musica? La risposta è, ovviamente, la solita: cercate nel WEB. Un possibile
punto di partenza per orientarsi nel mare magnum di Internet è un ottimo sito
italiano, EduCoM, che possiamo trovare all'indirizzo http://www.dedalo.com/noprofit/educom/.
Questo sito si propone come mezzo d'informazione per tutti gli insegnanti che
utilizzano le nuove tecnologie nell'ambito dell'Educazione Musicale ed è diviso
in varie sezioni, alcune dedicate al reperimento di informazioni e software,
altre invece con documenti che possono aiutare l'insegnante ad organizzare, con
una spesa contenuta, un laboratorio musicale didattico per la scuola.
Figura 10 - Un programma per imparare a suonare il piano
Un altro strumento molto potente in questo campo è
rappresentato dai CD Rom dedicati alla didattica musicale, che utilizzano testi
parlati, suoni e animazioni per guidarci nel mondo della musica e del suono.
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