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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES
Y ADMINISTRATIVAS
“APLICACIÓN DE UN TECLADO MIDI MUSICAL COMO INSTRUMENTO AUXILIAR MEDIANTE EL USO DE LOS PIES PARA LA CREACIÓN
E INTERPRETACIÓN DE MELODÍAS EN TIEMPO REAL”
MÉXICO D.F. 2009
T E S I S
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE I N G E N I E R O E N I N F O R M Á T I C A
P R E S E N T A
ASAHI CANTÚ MORENO
ÍNDICE
RESUMEN ............................................................................................................................................i
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. ii
CAPÍTULO I LA TECNOLOGÍA MIDI ............................................................................................. 1
1.1 Situación actual de la tecnología en materia musical ............................................................... 1
1.2 Sobre el lenguaje MIDI .............................................................................................................. 2
1.2.1 Definición y características de MIDI .................................................................................... 2
1.2.2 Origen de MIDI .................................................................................................................... 3
1.2.3 Funcionamiento del lenguaje MIDI ..................................................................................... 4
1.2.4 Clasificación de los dispositivos MIDI ................................................................................. 5
1.3 El hardware MIDI ...................................................................................................................... 6
1.3.1 Cables y conectores............................................................................................................ 6
1.3.2 Sistema de funcionamiento MIDI ....................................................................................... 8
1.3.3 Tipos de conectores MIDI ................................................................................................... 9
1.3.4 Configuraciones MIDI........................................................................................................ 10
1.4 El software MIDI ...................................................................................................................... 12
1.4.1 Bytes MIDI ......................................................................................................................... 12
1.4.2 Tipos de Bytes MIDI .......................................................................................................... 13
1.4.3 Retrasos MIDI ................................................................................................................... 14
1.4.4 Mensajes MIDI .................................................................................................................. 15
1.4.5 Instrumentos MIDI ............................................................................................................. 19
1.5 Sobre las aplicaciones y usos del lenguaje MIDI .................................................................... 21
1.6 Software de audio digital que interpreta MIDI ........................................................................ 22
1.6.1 Interfaces MIDI .................................................................................................................. 23
1.6.2 Librerías virtuales .............................................................................................................. 23
1.6.3 Instrumentos virtuales ....................................................................................................... 23
1.6.4 Software integral de edición y creación musical ............................................................... 24
1.7 Hardware existente en el mercado que interpreta MIDI .......................................................... 26
1.7.1 Mensajes SysEx (System Exclusive): ............................................................................... 27
1.7.2 Sintetizadores: .................................................................................................................. 27
1.7.3 Secuenciadores ................................................................................................................ 27
1.7.4 Interfaces MIDI .................................................................................................................. 28
1.7.5 Controladores MIDI ........................................................................................................... 28
1.7.6 Instrumentos híbridos........................................................................................................ 28
CAPÍTULO II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................... 30
2.1 Sobre las personas que emplean la tecnología MIDI .............................................................. 30
2.1.1 Ingenieros de sonido ......................................................................................................... 31
2.1.2 DJ’s .................................................................................................................................. 32
2.1.3 Grupos de diversos géneros musicales ............................................................................ 33
2.1.4 Músicos de profesión ........................................................................................................ 33
2.2 Análisis de la interacción usuario-máquina ............................................................................. 33
2.2.1 ¿Cómo se interactúa con un dispositivo MIDI? ................................................................ 34
2.2.2 ¿Qué conocimientos son necesarios para incorporar MIDI? ........................................... 36
2.2.3 ¿Qué tecnología es necesaria para incorporar MIDI? ...................................................... 36
2.3 Diagnóstico de la interacción ................................................................................................... 37
CAPÍTULO III PROPUESTA DE SOLUCIÓN ............................................................................... 38
3.1 Diagrama de interacción de un músico con la interfaz MIDI ................................................... 39
3.2 El Usuario ................................................................................................................................ 40
3.3 El teclado ................................................................................................................................. 40
3.3.1 Análisis de las teclas ......................................................................................................... 40
3.4 Interfaz de proceso de señales................................................................................................ 46
3.5 PC ............................................................................................................................................ 54
CAPÍTULO IV DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN ........................................................................ 55
4.1 Elementos necesarios a tomar en cuenta para realizar un buen diseño de la interfaz........... 55
4.1.1 Sobre el diseño de una PCB ............................................................................................. 55
4.1.2 Sobre el lenguaje ensamblador ........................................................................................ 57
4.1.3 Sobre la interacción de los músicos profesionales con la interfaz ................................... 57
4.1.4 De la aplicación informática .............................................................................................. 57
4.1.5 Herramientas informáticas necesarias para el funcionamiento del proyecto: .................. 58
4.2 Desarrollo y construcción de la tecnología a desarrollar ........................................................ 58
4.2.1 Desarrollo de la interfaz (Teclado) .................................................................................... 59
4.2.2 Desarrollo del circuito........................................................................................................ 64
4.2.3 Diseño y codificación del programa .................................................................................. 73
4.3 Ensamblaje del prototipo ........................................................................................................ 80
4.4 Hipótesis .................................................................................................................................. 82
CAPÍTULO V ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y PRUEBAS CON USUARIOS FINALES ............. 83
5.1 Pruebas del prototipo con hardware MIDI. .............................................................................. 83
5.1.1 Conclusiones de las pruebas del prototipo con hardware MIDI. ...................................... 85
5.2 Pruebas del prototipo con diferentes tipos de software de audio............................................ 85
5.2.1 Monitores MIDI .................................................................................................................. 86
5.2.2 Conclusiones de las pruebas del prototipo con software MIDI. ........................................ 88
5.2.3 Pruebas con software de composición musical ................................................................ 89
5.3 Pruebas con el usuario final .................................................................................................... 90
5.3.1 Evaluación de los resultados finales ................................................................................. 92
5.3.2 Análisis de los resultados. ................................................................................................ 93
5.4 Sobre los costos del proyecto y su posible comercialización .................................................. 99
CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 109
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 112
GLOSARIO ...................................................................................................................................... 118
ANEXOS.......................................................................................................................................... 119
i
RESUMEN
El continuo avance de la tecnología, producido a lo largo de las últimas tres décadas ha
transformado drásticamente a la sociedad, repercutiendo en todas las actividades y costumbres de
los seres humanos en su haber diario. Es común ver, hoy en día, la integración de sistemas
informáticos y digitales en ramas de la ciencia y las artes que antes ni siquiera podían concebirse;
tal es el caso de la música, donde la invención del protocolo MIDI fusionado a los sistemas digitales
y a los sistemas informáticos vino a revolucionar la forma en que se crean y componen las más
modernas piezas musicales, y ha permitido automatizarlas, al grado de hacer posible que una sola
persona pueda controlar una gran gama de instrumentos reales y/o virtuales mediante el uso de un
dispositivo electrónico y MIDI. Los viejos esquemas se han roto, y nuevos paradigmas han surgido
al tiempo que también lo hacen nuevos géneros musicales y maneras de interactuar con la música.
Músicos profesionales de todas las nacionalidades han visto en MIDI un aliado insustituible al
permitirles tener el control total sobre su labor.
El propósito de este trabajo de investigación es demostrar que bajo la implementación de una
tecnología existente (tecnología MIDI), es posible construir un dispositivo electrónico capaz de
acoplarse a las especificaciones de éste, integrándose mediante la innovación de ciertos aspectos
en su interacción y funcionamiento mediante la creación de una interfaz cuya funcionalidad
brindará la posibilidad de poder controlar y tocar melodías con los pies. De este modo se puede
brindar una comunicación entre el ser humano y la computadora; proceso que permita a los
músicos profesionales e ingenieros de audio, agilizar, facilitar y expandir las capacidades y tareas
de creación musical mediante el uso de las computadoras y de interfaces como la que se pretende
desarrollar.
ii
INTRODUCCIÓN
El avance de la tecnología en materia de audio digital y el surgimiento de una nueva generación de
músicos e ingenieros de audio, han propiciado la creación de nuevas técnicas e instrumentos
musicales que mediante el uso de la computadora maximizan su capacidad creativa y hacen
posible que de manera virtual, una sola persona sea capaz de “tocar” más de un instrumento a la
vez. Es aquí donde surgen nuevos paradigmas y donde las problemáticas se agudizan, pues la
mayoría de los músicos que emplean la computadora como un instrumento base, hacen su trabajo
usando las dos manos; sin embargo, las posibilidades de creación y control de melodías son tan
grandes que a largo plazo, el empleo de tan sólo dos extremidades del cuerpo para el uso de un
instrumento musical como éstos, resulta ser una limitante para las capacidades creativas de los
músicos profesionales.
Aunado a la dificultad señalada, la mayoría de instrumentos musicales existentes exigen técnicas
muy específicas y avanzadas para lograr un dominio total, sin mencionar el tiempo y la dedicación
profesional que se le debe dedicar para tener un dominio sobre éstos, quedando así restringido el
espacio muestral dentro de la gama de instrumentos musicales cuyo dominio se alcanza en un
tiempo muy corto.
Una solución a este problema es buscar alternativas para tratar de hacer lo mismo que se hace con
las manos; pero empleando alguna otra parte del cuerpo. Los pies son extensiones y extremidades
que a lo largo de toda nuestra vida hemos usado; caminamos y corremos gracias a ellas, tenemos
la capacidad de ejercitarlas y aprender a darles nuevos usos. Con el tiempo y casi sin darnos
cuenta, llegamos a adquirir ciertas destrezas y habilidades que nos permiten desarrollar nuevas
actividades, y de este modo, podríamos hacer uso de ellas para interactuar con nuevas interfaces
que nos permitan controlar el audio digital. La forma más básica y sencilla de hacer esto es
creando un sistema que responda a los puntos de presión que uno ejerce con los pies, que
traduzcan (del mismo modo que se presiona una tecla en el teclado de la computadora) el
momento en que se hace presión sobre un mecanismo en señales que la computadora pudiera
interpretar y traducir mediante software en notas musicales y sonidos.
Por lo anterior y como resultado de una disertación de alternativas de solución, se decidió buscar
dentro de la gama de instrumentos musicales, aquellos cuyo sonido fuera resultado de ejercer su
ejecución mediante algún tipo de presión sobre ellos, siendo el teclado uno de los más comunes e
importantes, ya que mediante ciertas modificaciones y adaptaciones en sus teclas es ideal para
iii
poder tocar con otra parte del cuerpo sin ocupar las manos. Dichas modificaciones deben
contemplar:
• El crear una interfaz hombre-máquina que permita una mayor optimización de los recursos
musicales,
• Técnicas musicales aprendidas y que en plena sesión musical permita su uso junto con las
manos a fin de maximizar los parámetros de control y reproducción de la música.
• Emplear circuitos y basándonos en las tecnologías ya creadas, implementar una nueva para la
creación de un teclado musical que nos permita tocarlo con los pies.
Con esto se pretende probar y ratificar que el empleo de un teclado que sea capaz de ser tocado
con los pies, es una herramienta útil y eficiente para los músicos profesionales y será de gran
utilidad, a manera de apoyo, para sus creaciones musicales y su reproducción en tiempo real.
El empleo de la computadora ha facilitado esta tarea, al usar sintetizadores virtuales que emulan el
sonido de los más variados instrumentos existentes y con una calidad equiparable a la de un
instrumento real. Esto se traduce en nuevas formas de tocar instrumentos, y en las nuevas
capacidades que existen para “tocar” cualquiera de ellos mediante Software, sin embargo sigue
presente el uso de las manos como factor limitante, ya que no existe alguna herramienta o interfaz
que permita potencializar el uso de la computadora en la música mediante el uso de alguna otra
extremidad del cuerpo.
Resulta importante la creación e implementación de una interfaz como la ya mencionada, debido a
que la limitante para tocar instrumentos sólo con las manos, dejando de lado los pies, es factor
inherente a cualquier instrumento en la actualidad, y que, de ser factible su solución, expandiría las
capacidades de los músicos profesionales y generaría una nueva gama de posibilidades y
conocimientos. Esto es así porque el problema aún no ha sido solucionado de forma concreta por
alguien más.
El propósito del presente trabajo es mostrar todo el desarrollo que ha sido necesario para llegar al
prototipo de un teclado musical que puede ser tocado con los pies; empezando por los aspectos
teóricos, como el funcionamiento del protocolo MIDI, las tecnologías existentes en el mercado en
materia de hardware y software y las tendencias de los músicos profesionales al día de hoy.
Posteriormente se hace un análisis de los requerimientos del prototipo con base en las
necesidades del músico, para proceder posteriormente al desarrollo de la interfaz, su construcción
iv
e implementación y finalmente a las pruebas con los músicos y a la evaluación de los resultados
mediante una investigación de campo donde los músicos se convertirán en casos de prueba que
avalen el funcionamiento del prototipo.
A continuación se resume el contenido de cada capítulo a fin de que el lector tenga una idea más
clara de lo que aborda el presente trabajo de investigación:
CAPÍTULO I LA TECNOLOGÍA MIDI
Se señala primeramente lo que es el protocolo MIDI, y se hace un análisis del impacto que ha
tenido esta tecnología en materia musical y todo lo que ha surgido a partir de su invención. Del
mismo modo se profundiza en su funcionamiento a nivel hardware y software. Es útil para que el
lector se dé una idea de las bases sobre las cuales está realizado el proyecto y el cómo es capaz
de funcionar y comunicarse con cualquier instrumento o computadora que implemente el protocolo
MIDI.
CAPÍTULO II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Habiendo profundizado en lo que es MIDI y en la gama de posibilidades que éste es capaz de
brindar, se procede a analizar el problema que enfrentan los músicos en esta era, en la cual sus
capacidades creativas se pueden ver limitadas por sus capacidades físicas, que en realidad son las
capacidades que pueden tener de controlar más de un instrumento virtual en tiempo real.
CAPÍTULO III PROPUESTA DE SOLUCIÓN
Habla sobre el cómo se hará para construir un prototipo capaz de satisfacer las necesidades de los
músicos, con qué materiales puede ser construido y bajo qué herramientas y tecnologías será
incorporado el protocolo MIDI al proyecto. Del mismo modo se hace un análisis de los procesos
motrices y se justifica la conveniencia de emplear los pies para el uso de un instrumento musical
auxiliar.
CAPÍTULO IV DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN
En este capítulo se señalan todos los pasos que fueron necesarios para construir el prototipo,
pasando por el análisis de las teclas, el hardware que fue necesario construir y el software que fue
necesario implantar en un microcontrolador para poder manejar las señales procedentes del
teclado y así enviarlas a la computadora.
v
CAPÍTULO V ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y PRUEBAS CON USUARIOS FINALES
Finalmente se realizaron pruebas con el prototipo ya construido con diferentes programas de
edición e audio y monitores MIDI que permitieron pasar la primera etapa de prueba del dispositivo.
Se demostró con esto su funcionalidad técnica. La funcionalidad a nivel usuario se hace posible al
realizar pruebas con músicos profesionales que después de hacer uso del dispositivo comentan
sus experiencias y opiniones en un pequeño cuestionario, que finalmente es evaluado y analizado
para verificar que el teclado cumpla con su función.
El lector podrá observar que a lo largo de todo el trabajo de investigación se hacen muy pocas
referencias a libros, esto se debe a que no hay mucha literatura que hable sobre el tema, y los
artículos con contenido solvente se encuentran en su mayoría en sitios de internet. Es por ello que
en la bibliografía se muestran más sitios de Internet que libros consultados.
Es importante destacar también que la solución dada al problema planteado en el presente escrito
no es ni la mejor ni la única existente, es la que se pensó como solución ideal tanto por los costos
de producción como por la velocidad de desarrollo y facilidad de uso. Quizás el propósito
fundamental de este trabajo sea abrir una nueva pauta en la investigación para la creación de
nuevas tecnologías de este tipo cuya finalidad sea resolver problemas no sólo de músicos, sino
también de personas discapacitadas con ideas aún más innovadoras que las que aquí se
presentan.
Espero que esta investigación sirva a las futuras generaciones como base para la mejora y
creación de proyectos capaces de enfrentar los retos y problemas que día a día se van generando
a causa de los constantes cambios tecnológicos que nos toca vivir día a día.
CAPÍTULO I
LA TECNOLOGÍA MIDI
1
CAPÍTULO I LA TECNOLOGÍA MIDI
Los avances de la tecnología en lo referente al audio digital en materia musical, y la potencialidad
que esto ofrece, ha llevado a muchísimos músicos a inclinarse cada vez más por la
experimentación de la música mediante el uso de sintetizadores e interfaces digitales que, bajo un
adecuado procesamiento de señales producen sonidos y patrones iguales o semejantes a los
generados por los instrumentos musicales, y muchos otros nunca antes escuchados, dando como
resultado todo un nuevo panorama; abriendo horizontes a la inventiva y a las posibilidades de la
creación musical. Aunado a este fenómeno, la introducción del protocolo industrial para el manejo y
control de la música digital MIDI (por sus siglas en inglés Musical Instrument Digital Interface)
surgido a partir del año 1983 propició la generación de un lenguaje con el cual todos los
instrumentos digitales capaces de interpretarlo podían comunicarse entre sí de manera natural. El
éxito de este protocolo radica en la base y en las intenciones con las que fue diseñado al permitir
que una persona sea capaz de controlar varios instrumentos, sonidos y parámetros provenientes
de sintetizadores, interfaces de audio, controladores, secuenciadores entre otros, mediante un solo
instrumento.
1.1 SITUACIÓN ACTUAL DE LA TECNOLOGÍA EN MATERIA MUSICAL
El desarrollo y mejoramiento continuo de MIDI, aunado a la miniaturización de circuitos y al
desarrollo de programas que mediante el manejo de ésta tecnología permiten reproducir y
componer piezas musicales en tan sólo segundos, ha permitido el surgimiento de toda una nueva
era de músicos y géneros musicales que han transformado y mejorado los métodos tradicionales
de la composición musical.
Hoy día, podemos hablar de cientos de compañías dedicadas a desarrollar software para la
composición musical. Es tal la presencia del protocolo MIDI en el mercado que ningún programa de
edición musical puede considerarse profesional y potente, si éste no se incorpora dentro de las
características que dichos programas pueden ofrecer. El mismo caso aplica para el hardware de
procesamiento de audio, e incluso existen técnicas y nuevas investigaciones destinadas a
incorporar dicho protocolo en instrumentos no electrófonos1.
1 Ver “Clasificación de los instrumentos musicales” en
http://liceuencsll.files.wordpress.com/2008/03/clasif_instrumentos_musicales.pdf (última fecha de consulta: Sábado 10 de
Octubre, 2009). Metodología ideada por los musicólogos Curt Sachs y Erich Hornbostel en 1914 (que atendiendo a las
propiedades físicas de cada instrumento, es capaz de englobar a todos los existentes); éstos se dividen en 4 categorías:
Membranófonos, Aerófonos, Cordófonos y Electrófonos. .
2
La fusión entre instrumentos musicales y MIDI permite expandir las características de, por ejemplo,
una guitarra eléctrica, y darle al mismo tiempo las propiedades de un instrumento tipo MIDI, capaz
de interpretar electrónicamente las notas de la guitarra y enviarlas mediante alguna interface al
tiempo que se tocan en dicho instrumento. Los instrumentos híbridos surgen a partir del concepto
anterior, de manera que cualquier instrumento musical con propiedades orgánicas puede tener al
mismo tiempo características electrónicas y ser manipulable por cualquiera de los dos medios.
1.2 SOBRE EL LENGUAJE MIDI
1.2.1 DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE MIDI
MIDI son las siglas de Musical Instrument Digital Interface (Interfaz Digital de Instrumentos
Musicales).Se trata de un protocolo industrial estándar que permite a las computadoras,
sintetizadores, secuenciadores, controladores y otros dispositivos musicales electrónicos
comunicarse y compartir información para la generación de sonidos. Esta información define
diversos tipos de datos como números que pueden corresponder a notas particulares, números de
bancos de sintetizadores o valores de controladores. Gracias a esta simplicidad, los datos pueden
ser interpretados de diversas maneras y utilizados con fines diferentes a la música. El protocolo
incluye especificaciones complementarias de hardware y software que lo hacen sumamente
versátil, portable y potente al poder ser transmitido bajo diferentes medios de comunicación,
inclusive dentro de otros protocolos.
Existen en el mercado diferentes tipos de dispositivos que emplean hoy día la tecnología de MIDI,
desde teléfonos celulares hasta computadoras personales. Estos dispositivos pueden comunicarse
entre sí ya que “hablan” el mismo lenguaje. MIDI describe el proceso del “cómo tocar música” del
modo que lo haría una partitura. Existen Mensajes MIDI que describen qué notas deben ser
reproducidas, por cuánto tiempo, con qué ritmo, qué instrumentos deben interpretar dichas notas y
a qué volumen.
Debido a que los datos MIDI son sólo instrucciones que describen el cómo se debe procesar y
producir audio, y no una versión digital de una grabación en audio, es posible cambiar cualquier
parámetro de manera sencilla y rápida, no importando si es una nota la que está mal posicionada,
el tempo que lleva la melodía, o toda una escala con diferentes instrumentos. La información en
MIDI puede ser transmitida electrónicamente entre instrumentos musicales compatibles, o
almacenada en un archivo MIDI para su posterior reproducción. El resultado final únicamente
dependerá en cómo interpretan dicha información los dispositivos receptores.
3
La habilidad de corregir, cambiar, eliminar, aumentar o disminuir la velocidad de cualquier parte de
una melodía es exactamente la razón por la que MIDI es tan valioso e importante para crear,
reproducir y aprender sobre la música.
1.2.2 ORIGEN DE MIDI
La creación de MIDI en el año de 1983 está estrechamente ligada a la invención del sintetizador en
la década de 1950, cuando Robert Moog puso en manos de los músicos estos dispositivos2. Con la
aparición de los instrumentos musicales digitales controlados por un microprocesador en el año
de 1978, se hizo evidente la tendencia y el drástico cambio que daría el mercado de la música, por
lo que compañías como Korg, Casio, Yamaha, Roland, comenzaron a incorporar y a fabricar sus
propios sintetizadores digitales, con sus parámetros y configuraciones específicas por dispositivo y
por compañía, lo que a la larga se volvería todo un lío para los músicos que tenían la necesidad de
parametrizar y controlar más de un dispositivo a la vez. Pronto las compañías comenzaron a
preocuparse por la falta de compatibilidad que restringiría a los usuarios el uso de sus equipos, y
que afectaría seriamente las ventas.
Como resultado surgió la primera versión del estándar MIDI, propuesto en un documento dirigido a
la Audio Engineering Society por Dave Smith, presidente de la compañía Sequential Circuits en
1981, que proponía el concepto de una interface universal para sintetizadores capaz de enviar
datos a 19.2 kbps mediante el uso de conectores RJ11. Después de varias revisiones, en el año de
1982 se rediseñó la propuesta y se incrementó la tasa de transferencia de información a 31.25
kbps mediante la implementación de un circuito optoacoplador. Así es como en enero de 1983
aparece el primer sintetizador (Prophet-600) cuya interconexión exitosa dio paso al nacimiento de
la música digital. Para esos años la especificación MIDI contenía alrededor de 8 páginas y sólo
definía las instrucciones más básicas que una persona podría transmitir entre dos sintetizadores, y
aunque la forma en que MIDI trabaja permanece vigente desde entonces, el protocolo ha crecido
para acoplarse a los nuevos conceptos (como los archivos MIDI estándar y GENERAL MIDI 3),
nuevos mecanismos de conexión (como USB, FIREWIRE y WI-FI), nuevos mercados (Teléfonos
celulares y videojuegos) y toda una gama de productos basados en MIDI.
2 Ver “History of MIDI” en http://www.midi.org/aboutmidi/tut_history.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009). Pese a que los sintetizadores ya existían desde la década de 1920, se considera a Robert Moog el pionero e innovador en la construcción de estos instrumentos musicales.
3 Ver “The technology of MIDI” en http://www.midi.org/aboutmidi/tut_techomidi.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009). General MIDI es una especificación para sintetizadores que exige una serie de requisitos que van más allá del MIDI estándar tanto los archivos MIDI como General MIDI no son objeto de estudio para esta investigación.
4
El acuerdo de adoptar este tipo de estándar fue un increíble logro por sí mismo, pero es mucho
más destacable lo que se generó a partir de su creación: Secuenciadores, Generadores de
muestras musicales, máquinas digitales de ritmos, control musical dedicado por computadora y una
completa revolución en la industria musical son algunos de los muchos fenómenos difíciles de
imaginar sin la presencia de MIDI en nuestras vidas.
1.2.3 FUNCIONAMIENTO DEL LENGUAJE MIDI
Es importante destacar que MIDI no transmite señales de audio, sino datos de eventos y mensajes
controladores que se pueden interpretar de manera arbitraria, de acuerdo con la programación del
dispositivo que los recibe. Es decir, MIDI es una especie de "partitura" que contiene las
instrucciones en valores numéricos (0-127) sobre cuándo generar cada nota de sonido y las
características que debe tener; el aparato al que se envíe dicha partitura la transformará en
señales analógicas audibles4.
En la actualidad la gran mayoría de los creadores musicales utilizan el lenguaje MIDI a fin de llevar
a cabo la edición de partituras y la instrumentación previa a la grabación con instrumentos reales.
Sin embargo, el perfeccionamiento adquirido por los sintetizadores de última generación ha llevado
a su utilización directa en las grabaciones de los sonidos resultantes del envío de la partitura
electrónica a éstos dispositivos.
Existen muchas formas de transmitir mensajes MIDI. La velocidad del mecanismo de transporte es
la que determina la cantidad de datos MIDI que pueden ser enviados y procesados así como la
rapidez con que serán recibidos. Cada mecanismo de transporte tiene sus propias características
que pueden hacer gran diferencia en aplicaciones específicas, sin embargo, el transporte es una
de las partes menos importantes de MIDI siempre y cuando permita conectar todos los dispositivos
que se requieran. A continuación se hace un listado de los conectores y mecanismos de
transmisión más comunes:
• Conector MIDI DIN de 5 pines: El transporte de datos en éste tipo de conector fue
desarrollado en 1983, se encuentra presente en la mayoría de los dispositivos MIDI por ser el
4Ver “The Technology of MIDI” en http://www.midi.org/aboutmidi/tut_protocol.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009) y “El protocolo MIDI” enhttp://www.hispasonic.com/revista/protocolo-midi (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009).
5
más adecuado en el manejo de información y en la interconexión con otro dispositivo del
mismo tipo.
• Puerto Serial, Paralelo y Joystick: Antes de la llegada del USB y FIREWIRE, las
computadoras venían equipadas con puertos paralelos, seriales y de joystick únicamente, los
cuales han sido usados para conectar instrumentos MIDI mediante adaptadores especiales, y
aunque en algunos casos no son tan rápidos como el conector DIN, permiten una
comunicación sencilla con las computadoras antiguas.
• Puerto USB y FIREWIRE: En la actualidad son las vías de conexión más comunes entre
dispositivos MIDI y las computadoras mediante el uso de adaptadores. Una de las ventajas de
estos mecanismos de conexión es la tecnología “plug and play” que implementan, por lo que
en muchos casos sólo basta conectar el dispositivo y dejar que éste se configure
automáticamente.
• Ethernet: Aunque en la industria aún no se llega a un acuerdo para el funcionamiento de MIDI
a través de Ethernet, otras organizaciones se han dado a la tarea de adaptar el estándar MIDI
mediante éste mecanismo de comunicación. Sin embargo es una solución propietaria cuyo
estándar no es abierto, por lo que aún no ha sido aprobado por la MMA5.
1.2.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DISPOSITIVOS MIDI
Los aparatos MIDI se pueden clasificar en tres grandes categorías de acuerdo a la función que
desempeñan:
• Controladores: Dispositivos caracterizados por generar los mensajes MIDI resultantes de
alterar el estado de éste (activación o desactivación de una nota, variaciones de tono, etc.). El
controlador más familiar para los músicos tiene forma de teclado de piano, al ser este
instrumento el más utilizado para componer e interpretar las obras orquestales; sin embargo,
se han construido todo tipo de instrumentos con capacidad de transmisión vía interfaz MIDI
(instrumentos híbridos): guitarras, parches de percusión, clarinetes electrónicos e incluso
gaitas MIDI.
5 Ver “About Us” en http://www.midi.org/aboutus/aboutmma.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009). MMA, por sus siglas en inglés (MIDI Manufacturers Association), es el organismo más importante encargado de dirigir y actualizar el estándar MIDI, es quien rige hoy día la forma en que trabaja y qué compañías y dispositivos pueden explotar las características de dicho estándar.
6
• Unidades generadoras de sonido: También conocidas como módulos de sonido, reciben los
mensajes MIDI y mediante algoritmos complejos, o a través de la reproducción de muestras del
sonido original los transforman en señales audibles al ser humano, emulando así el
instrumento deseado o bien reproduciendo el sonido real previamente grabado en la memoria
del dispositivo.
• Secuenciadores: No son más que aparatos destinados a grabar, reproducir o editar mensajes
MIDI. Pueden desarrollarse como hardware o software de computadora, o bien pueden ser
incorporados en un sintetizador. Este tipo de dispositivo puede reproducir melodías enteras o
ritmos complejos con muy poca información mediante bucles, los cuales automatizan la
melodía y dejan libre al usuario para interactuar con otros dispositivos.
Estos son los tres grandes tipos de aparatos MIDI. Aun así podemos encontrar en el mercado
aparatos que reúnen dos o tres de las funciones descritas. Por ejemplo, los órganos electrónicos y
los sintetizadores profesionales disponen de un controlador (el propio teclado) y una unidad
generadora de sonido; algunos modelos también incluyen un secuenciador.
1.3 EL HARDWARE MIDI
1.3.1 CABLES Y CONECTORES
Un cable MIDI estándar utiliza un conector del tipo DIN de 5 pines posicionados a 180°. El cable
MIDI se compone de 3 hilos (2 y una malla), por convención se recomienda que éste sea de par
trenzado y de malla en espiral.
La transmisión de datos sólo usa uno de éstos, el número 5. Los números 1 y 3 permanecen
reservados a fin de añadir funciones extras en un futuro. Los pines restantes, el 2 y el 4 se utilizan
como blindaje conectado a la malla y para transmitir una tensión de +5 voltios respectivamente y
así asegurarse que la electricidad fluya en la dirección deseada. La finalidad del cable MIDI es la
de permitir la transmisión de los datos entre dos dispositivos o instrumentos electrónicos.
Todos los conectores en los aparatos son hembra, y por tanto todos los cables usados serán
macho-macho. En las figuras 1.1 a 1.5 se puede apreciar de forma detallada la forma en que
deben ser dispuestos los cables y conectores MIDI de acuerdo con el estándar.
7
Figura 1.1 Pines empleados por el estándar MIDI.
Figura 1.2 Configuración de pines MIDI en conector DIN.
Figura 1.3 Conectores MIDI macho Estándar. Figura 1.4 Conector MIDI DIN de 5 pines.
8
Figura 1.5 Presentación interna del conector MIDI
1.3.2 SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO MIDI
El sistema de funcionamiento MIDI es de tipo simplex, es decir, sólo puede transmitir señales en un
sentido. La dirección que toman las señales es siempre desde un dispositivo 'maestro' hacia un
dispositivo 'esclavo'. El primero genera la información y el segundo la recibe. El proceso de envío y
recepción de datos es controlado mediante el uso relojes internos dispuestos en cada aparato.
MIDI emplea para su transmisión lógica negativa con valores de tensión TTL, de tal forma que los
bits con valor “0” corresponden a una tensión de + 4 voltios, y los bits con valor “1” a una tensión
de +0.2 Voltios. En ausencia de transmisión la línea permanece en estado de tensión alto (+4V)
para así se evitar interferencias externas.
MIDI es un protocolo de comunicación asíncrono sin control de paridad, lo que implica la existencia
de dos bits extra: Un bit de inicio (BIT START) con valor “0” y un bit de fin con valor “1” (bit stop)
añadidos respectivamente al comienzo y al final de cada byte MIDI. Una palabra MIDI se compone
entonces de 10 bits en total. Los datos se transmiten a una velocidad de 31.25 kilo baudios por
segundo, (un bit cada 32 microsegundos, con una banda pasante resultante de 600kHz).
Adicionalmente MIDI emplea un optoacoplador (el que deberá suministrar al menos 5mA y cuya
velocidad de respuesta debe mejorar los 2 microsegundos) a la entrada de cada aparato a fin de
evitar bucles de masa y corrientes parásitas de 50 o 60 Hertz provenientes de la red de
alimentación. El optoacoplador permite de igual manera aislar eléctricamente un aparato de otro y
su uso hace que la transmisión sea por lazo de corriente (cada receptor requiere cierto consumo
para activar el LED del optoacoplador que tiene la entrada).
MIDI emplea un buffer de entrada en los aparatos que deberá almacenar hasta 128 bytes MIDI.
Cuando el microprocesador no puede atender los mensajes MIDI en tiempo real, éste los va
9
tomando del buffer. MIDI emplea UART6 que automatiza y libera al microprocesador de las tareas
de reconstrucción de los bits MIDI además de eliminar los bits de inicio y de fin (bit START y bit
STOP) y dar por bueno cada byte transmitido.
1.3.3 TIPOS DE CONECTORES MIDI
En un aparato MIDI puede haber hasta tres conectores:
• MIDI IN: Es el conector que funge como receptor de datos; mediante este conector entran los
mensajes enviados desde otro aparato.
• MIDI THRU: Saca una copia exacta de lo que se recibe a través de MIDI IN, pero pasado
mediante un optoacoplador. Por MIDI THRU nunca pasa señal alguna generada por el propio
aparato, su existencia permite la conexión en cascada de varios dispositivos MIDI.
• MIDI OUT: Conector que da salida a los mensajes producidos en un aparato con destino a
otros. Incluso a través de MIDI OUT puede salir una combinación de los datos captados por
MIDI IN y los producidos por el propio aparato.
En la figura 1.6 se muestra una configuración de los distintos tipos de conexión que puede haber
entre los dispositivos MIDI.
6 Ver “The MIDI Specificattion” en http://www.midi.org/aboutmidi/tut_protocol.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009). UART por sus siglas en inglés quiere decir Universal Asynchronous Transmisor And Receptor.
10
Figura 1.6 Esquema de conexiones y de los tres tipos de puerto MIDI.
1.3.4 CONFIGURACIONES MIDI
MIDI admite la conexión de un solo maestro a varios dispositivos esclavos en cascada. Para esos
casos se utilizará MIDI THRU, uniendo el maestro con una de las unidades del modo descrito
anteriormente. En el conector MIDI THRU de la unidad se obtiene una copia de los mensajes MIDI
que se introducen a través de MIDI IN, por lo que MIDI THRU se conectará con MIDI IN de otra de
las unidades.
Aunque existe la posibilidad de la conexión en cascada de varios aparatos MIDI hay una limitante:
Las características eléctricas de los conectores MIDI hacen la señal susceptible a la degradación,
por lo que son pocos los aparatos que se pueden conectar en cascada antes de notar pérdidas
apreciables de información. En las figuras 1.7 a 1.10 es posible apreciar las diferentes
configuraciones que permite MIDI para la conexión de dos o más dispositivos. Estas
configuraciones pueden combinarse si así se requiere.
Figura 1.7 Configuración de conexiones MIDI MAESTRO-ESCLAVO.
IN THRU OUT
MAESTRO
IN THRU OUT
ESCLAVO
11
Figura 1.8 Configuración de conexiones MIDI MAESTRO-ESCLAVO cíclico.
Figura 1.9 Configuración de conexiones MIDI MAESTRO-ESCLAVO en cascada.
Figura 1.10 Configuración de conexiones MIDI MAESTRO-ESCLAVO en cascada cíclica
Adicionalmente, se tienen como estándar las siguientes recomendaciones:
• No se deben conectar más de 3 aparatos consecutivos vía THRU por dos motivos:
1. Si se produce avería en alguno, los que estén a continuación del aparato maestro los
demás no recibirán mensajes.
2. El optoacoplador de cada IN produce un ligero retraso en la señal reenviada por THRU,
que es acumulativo (rise/fall time error). El abuso de esta conexión puede causar, al
final de una cadena retardos perceptibles y corrupción de los datos.
• La longitud máxima por cable es de 15 metros. Con distancias mayores el sistema será
muy susceptible a interferencias. Aun respetando esa longitud, no conviene aproximar
IN THRU OUT
MAESTRO 1 ESCLAVO 2
IN THRU OUT
ESCLAVO 1 MAESTRO 2
IN THRU OUT
MAESTRO 1
IN THRU OUT
ESCLAVO 1
IN THRU OUT
ESCLAVO 1’
IN THRU OUT
ESCLAVO 1’’
IN THRU OUT
MAESTRO 1
IN THRU OUT
ESCLAVO 1 MAESTRO 2
IN THRU OUT
ESCLAVO 1’ ESCLAVO 2’
IN THRU OUT
ESCLAVO 1’’
12
equipos o cables MIDI a mangueras de iluminación, fluorescentes, motores, lámparas de
descarga, etc.
• No se deben conectar o desconectar cables MIDI cuando los aparatos están encendidos; y
menos aún, cometer errores de conexión IN-IN, OUT-OUT, etc. La electrónica de las
puertas MIDI podría dañarse. También está recomendado no prohibido instalar y/o hacer
empalmes en los cables MIDI, ya que la transmisión es por bucle de corriente. La
comunicación MIDI es unidireccional, Maestro-Esclavo. Todo cable MIDI siempre estará
conectado entre un puerto OUT (o THRU) y otro IN; por OUT se envían los mensajes y por
IN se reciben.
• El aparato emisor hace funciones de MASTER (Maestro) y el receptor de ESCLAVO; el
Maestro gobierna al Esclavo. Es necesario “cerrar” esta comunicación, conectando en
sentido inverso otro cable MIDI, cuando:
• El Esclavo debe devolver alguna respuesta al Maestro. Es habitual en Volcado de datos
(MIDI Machine Control, MIDI Show Control, etc.).
• Las máquinas conectadas son alternativamente Maestro/Esclavo. Por ejemplo, la conexión
entre un sintetizador y un secuenciador; en principio el teclado del sintetizador será el
Maestro, enviando nuestra interpretación al secuenciador para grabarla. Después, será el
secuenciador, al reproducirla, el Maestro del módulo de sonidos del sintetizador.
1.4 EL SOFTWARE MIDI
La especificación MIDI incluye un aspecto de software que parte de la misma organización de los
bytes.
1.4.1 BYTES MIDI
El byte MIDI, a diferencia de los bytes estándar de ocho bits de las computadoras, está compuesto
por diez bits. El primero es el bit de inicio (start bit, que siempre es 0) y el último el bit de
terminación (stop bit que siempre es 1). Esto con el fin de que los dispositivos MIDI puedan llevar la
cuenta de cuantos bytes se han enviado o recibido. Los ocho bits restantes contienen los mensajes
MIDI.
13
Para que MIDI pueda ofrecer todas sus posibilidades la norma estructura todo un entramado de
mensajes organizados en grupos y su correspondiente identificación digital que, transmitida por los
cables, será perfectamente entendida por todos los aparatos. La transmisión de mensajes MIDI es
una serie de bits en grupos de 8 (descartando como parte de la comunicación los bits START y
STOP que sólo son indicadores de que la transmisión-recepción se llevó a cabo con éxito), que
proporciona28 = 256 combinaciones.
Como éste número resulta insuficiente para la cantidad de eventos a comunicar organizadamente,
se establece una arquitectura donde un mismo byte puede significar distintas cosas según sea su
posición en una cadena de varios bytes MIDI.
1.4.2 TIPOS DE BYTES MIDI
Para poder alcanzar un número de combinaciones suficiente mediante las cuales se puedan enviar
mensajes, se creó una clasificación de datos y de éste modo se dividieron los Bytes MIDI en dos
bloques:
• Bytes de Estado o STATUS BYTE: Instrucción precisa, da la clave de interpretación del byte de
Datos que le siga. Un STATUS BYTE es fácilmente identificable teniendo en cuenta que siempre
empiezan con el primer bit en 1 de la siguiente forma: “1XXX XXXX” (Valor decimal entre 128 y
256).
• Bytes de datos o DATA BYTE: Valor para la instrucción dada por el estado que le preceda. Un
DATA BYTE es fácilmente identificable teniendo en cuenta que siempre empiezan con un bit en 0
de la siguiente forma: “0XXX XXXX” (Valor decimal entre 0 y 127).
Dicho en otras palabras, un STATUS BYTE es una instrucción que describe el comportamiento que
tendrá un DATA BYTE, que viene siendo en sí la información que procesa un aparato basado en la
instrucción proveniente del STATUS BYTE. Así pues, un mismo DATA BYTE puede tener distintos
significados, según el STATUS BYTE que le preceda, y del mismo modo, un DATA BYTE para
poder enviar un byte o grupo de bytes DATA BYTE, deberá ser necesario que éstos sean
precedidos por un STATUS BYTE, aunque en algunas ocasiones y según el dispositivo MIDI del
que se trate, puede ocurrir que se omita el byte status en el envío de palabras MIDI, si éste es
idéntico al anterior.
14
Algunos STATUS BYTE, para completar su instrucción, dividen su byte (8 dígitos) en 2Nibbles (4 +
4 dígitos). La instrucción propiamente dicha va en el primero y un matiz complementario en el
segundo; aunque la instrucción completa (instrucción + matiz) constituye un solo byte.
En MIDI, el matiz del que hablamos es siempre el mismo y corresponde al número de canal MIDI
hacia el cual va dirigida una instrucción. Los 16 canales MIDI corresponden a las 24 = 16 posibles
combinaciones del segundo Nibble (4 bits) del byte de algunas instrucciones. A su vez, los
mensajes de estado se dividen en dos grupos: mensajes de canal y mensajes de sistema. Los
mensajes de canal se envían a un dispositivo específico, mientras que los mensajes de sistema
son recibidos por todos los equipos.
En MIDI, un único cable conectado entre todos los aparatos disponibles, nos da opción a mandar16
conjuntos de informaciones distintas simultáneamente; y de este modo nosotros podemos “asignar”
a cada aparato a un Canal determinado de entre los 16 posibles. (Aunque en la realidad hay
aparatos MIDI tan completos, que equivalen en un mismo mueble a 16, o más pequeños aparatos
y podemos trabajar con los 16 canales a la vez).
1.4.3 RETRASOS MIDI
El oído humano quizá distinga retardos en el sonido entre 2 a 15 milisegundos dependiendo de las
personas. La longitud de cada mensaje MIDI “habitual”, es de 30 bits (8 *3 = 24 Bits MIDI reales + 3
Bits de Inicio + 3 bits de Fin); lo que permite el envío de hasta 1000 mensajes por segundo. Cada
nota MIDI se transmite en 0,00096 segundos. Siendo que la velocidad de transmisión del MIDI no
es muy rápida ni muy bien adaptada al sistema, resulta importante conocer ciertas limitaciones:
• Desde que se pulsa una tecla hasta que sale información por el conector (o llega a las voces
internas del aparato), pasan de 5 a 7 milisegundos; y el mismo tiempo desde que se recibe esa
información hasta escuchar sonido. Esto está motivado por la UART, el buffer, el
procesamiento de los datos, la respuesta de los circuitos de salida y, fundamentalmente, por el
optoacoplador. Estos inconvenientes no pueden superarse ni evitarse, pues son intrínsecos a
los propios componentes electrónicos. El problema del optoacoplador es doble, pues no sólo
retrasa (como el resto de componentes) sino que también recorta aproximadamente 2
microsegundos la señal (rise/fall time error). Un bit (32 microsegundos.), tras pasar por 3
optoacopladores (3 conexiones MIDI THRU por ejemplo), se queda en 26 microsegundos,
llegando un momento que la UART no interpreta bien el dato).
15
• MIDI manda un mensaje detrás de otro (aunque a tal velocidad que sus ejecuciones las
percibimos, normalmente, como simultáneas e inmediatas); pero, por un mismo cable pueden
llegar a viajar infinidad de mensajes y puede saturarse la capacidad de interpretación del
receptor, provocando retrasos e incluso pérdida de los mismos, aunque esto sí es posible
aminorarlo
• MIDI establece prioridades para sus mensajes. Así, los de Tiempo Real pueden colarse entre
otros, dada su importancia respecto al tiempo. También, cuando un mensaje no puede ser
tratado por falta de tiempo, queda retenido en el buffer para ser procesado después; pero
puede ocurrir que esta pequeña memoria se sature, y entonces hay bloqueo o se pierde
información.
• Dada su prioridad, el reloj MIDI puede colarse entre la transmisión de 2 bytes, aunque no
puede partir uno ya en curso; ésta es la causa del TIMING ERROR: error de tiempo que no
puede ser mayor que la mitad de la duración de un byte MIDI (320/2=160μsg.); pero no es
acumulable y resulta despreciable.
• MIDI establece el RUNNING STATUS, que es un sistema por medio del cual se optimiza la
transmisión de mensajes consecutivos que tengan el mismo STATUS BYTE. El último STATUS
BYTE mandado queda en memoria hasta que es sustituido por uno nuevo. Mientras no se
envía un nuevo STATUS BYTE, todos los bytes se supondrán datos del último STATUS BYTE
mandado. Por ejemplo, al mover un potenciómetro no se envía un Mensaje completo cada
"milímetro" que se desplace, sino sólo al comienzo y para el resto de posiciones sólo se
enviarán Datos (sin STATUS BYTES). La aplicación de esta regla sustituye el mensaje NOTE
OFF por NOTE ON con Velocidad cero (que, en verdad, es lo mismo). RUNNING STATUS sólo
actúa en Mensajes de Voz y Modo, pudiendo llegar a optimizar entre un 33 y un 50 % de
información.
1.4.4 MENSAJES MIDI
Los mensajes MIDI son el corazón de dicha especificación, son los que nos permitirán controlar los
estados y enviar las instrucciones necesarias para interactuar con los instrumentos.
Aunque originalmente fueron creados sólo para ser transmitidos sobre cables MIDI con el fin de
conectar dos teclados, los mensajes MIDI son ahora usados en las computadoras y teléfonos
16
celulares para generar música y pueden ser transportados sobre cualquier número de dispositivos
profesionales y domésticos. Existen diferentes grupos de mensajes para diferentes aplicaciones,
pero debido a su gran extensión sólo se mencionarán aquellas de mayor interés para el desarrollo
del proyecto.
La primera especificación (1983) no definía todos los valores posibles que podían ser traducidos a
MIDI, sino que se centraba más en definir cada instrucción musical que podría ser deseada e
imprescindible para el rendimiento y optimización de los dispositivos que lo implementaban. Es por
ello que desde los últimos 20 años las compañías han mejorado la especificación MIDI definiendo
características adicionales de control de mensajes, y creado especificaciones propietarias que se
incluyen en los siguientes grupos de mensajes MIDI.
1. MIDI Machine Control (MMC): Es un subconjunto de mensajes MIDI que proveen una serie de
comandos específicos para controlar equipo de grabación, como consolas de grabación en
multipista. Los mensajes MMC pueden ser transmitidos a través del canal MIDI para controlar
las funciones principales de determinados aparatos de forma remota, como reproducir una
pista, detenerla, adelantarla, retrasarla, pausarla, entre otras funciones. Estos mensajes son
transmitidos a mediante el subconjunto SysEx (mensajes exclusivos del sistema.
2. MIDI Show Control (MSC): Es una extensión SysEx apoyada por MIDI y la MMA que brinda la
posibilidad de comunicación mutua entre cualquier equipo de entretenimiento diseñado para la
ambientación e iluminación en escenarios.
3. MIDI Time Code: Contiene la misma información de codificación de tiempo que el estándar
SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) como una serie de pequeños
mensajes MIDI. Dicha información es transmitida a través de mensajes SysEx a una taza de
ocho mensajes por paquete. Una valor de tiempo determinado es codificado cada dos
mensajes (donde de acuerdo a la especificación cada mensaje es un cuadro o frame) que
permiten sincronizar melodías MIDI con videos, fotografías etcétera.
4. General MIDI: Es una especificación derivada del estándar MIDI construida especialmente
para el manejo y control de sintetizadores, que para su correcto funcionamiento exige una serie
de requisitos que van más allá del MIDI estándar. Por un lado exige que todos los instrumentos
compatibles con GM sean capaces de tocar al menos 24 notas simultáneamente, y por tanto
conlleva ciertas interpretaciones de muchos parámetros y mensajes de control que en MIDI no
17
se especificaban. Para este caso hay que definir los sonidos de instrumentos para cada uno de
los 128 sonidos posibles.GM define realmente los sonidos que se pueden crear en el
ordenador y cómo van a ser esos enviados al procesador para que emita dichos sonidos, por
tanto es la especificación GM la que define el formato MIDI en una tarjeta de sonido.
5. Downloadable Sounds: Es una especificación que definió el primer estándar industrial para
entregar conjuntos de sonidos basados en muestras o samples en los sintetizadores
(wavetable). DLS permite a los compositores e ingenieros de audio utilizar contenido
multimedia de internet o CD-ROM o bien desarrollar sets de sonidos y reproducirlos a través de
diversos dispositivos. Un sintetizador compatible con DLS brinda al músico mecanismos
complejos de reproducción interactiva de audio que representa exactamente lo que el
compositor quiere. La combinación de mensajes de control MIDI y pequeños samples de
sonido hace a DLS apropiado para aplicaciones multimedia interactivas y para incrustar sonido
y música sobre páginas web por ejemplo, donde la velocidad de descarga y la interacción con
el usuario son críticas.
6. Scalable Polyphony MIDI: Es el resultado de enviar un nuevo mensaje MIDI que puede ser
usado por los compositores para indicar el cómo debe ser reproducido dicho mensaje por
dispositivos con diferentes tipos de polifonía7. Por ejemplo, una composición que fue escrita
basándose en el estándar GM2 (con una polifonía de 32 notas) podría también reproducirse en
un sistema con GM1 y GM eliminando ciertos sonidos que el compositor elija. Este tipo de
tecnología ha sido concebida como una solución para dispositivos móviles que implementan la
tecnología 3G o inferiores, y que de este modo una melodía compuesta con una tecnología o
capacidades mucho mayores pueda ser reproducida en dispositivos más sencillos.
Este tipo de especificaciones alternas como MIDI Machine Control and MIDI Show Control son
extensiones bastante interesantes, ya que en lugar de direccionar instrucciones hacia instrumentos
musicales, se enfocan a controlar el equipo de grabación de estudio (reproductores de CD,
micrófonos, consolas) y escenarios (luces, máquinas de humo, reflectores, etcétera).
7 Ver “Polifonía” en http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=polifon%EDa (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). De acuerdo con el Diccionario de la Real Academia Española, “La polifonía en la música es el conjunto de muchos sonidos sonando al mismo tiempo, donde cada uno expresa su propia esencia, conservando su independencia y formando así con los demás un todo armónico”.
18
Algunos de los mensajes MIDI más utilizados se muestran en la tabla 1.1. Hay que mencionar que
éstos sólo son mensajes de estado y mostrarán instrucciones específicas al ser enviados, mientras
que los mensajes de datos contendrán en su mayoría valores que oscilan entre 0 y 127 en
numeración decimal. Para una revisión más detallada sobre los mensajes MIDI que existen puede
consultarse el anexo A contenido en este documento.
TABLA DE MENSAJES MIDI
Byte estado Descripción
1000cccc8 Desactivación de nota
1001cccc Activación de nota
1010cccc Postpulsación polifónica
1011cccc Cambio de control
1100cccc Cambio de programa
1101cccc Postpulsación monofónica de canal
1110cccc Pitch
11110000 Mensaje exclusivo del fabricante
11110001 Mensaje de trama temporal
11110010 Puntero posición de canción
11110011 Selección de canción
11110110 Requerimiento de entonación
11110111 Fin de mensaje exclusivo
11111000 Reloj de temporización
11111001 Indefinido
11111010 Inicio
8 Ver “Tech Specs & Info” en http://www.midi.org/techspecs/index.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009). Los
primeros bytes, cuyos últimos cuatro bits están marcados como "cccc", se refieren a mensajes de canal; el resto de bytes son mensajes de sistema. Configuración estipulada por la MMA en la tabla “MIDI Messages” que puede ser consultada en el Anexo A de este documento.
19
11111011 Continuación
11111100 Parada
11111110 Espera activa
11111111 Reseteo del sistema
Tabla 1.1 Mapa de bytes MIDI más significativos.
MIDI está pensado para comunicar un único controlador con varias unidades generadoras de
sonido (cada una de las cuales puede tener uno o varios instrumentos sintetizados que deseemos
utilizar), todo por un mismo medio de transmisión. Es decir, todos los aparatos conectados a la
cadena MIDI reciben todos los mensajes generados desde el controlador. Ello hace necesario un
método para diferenciar cada uno de los instrumentos. Este método es el denominado canal.
En la tabla anterior podemos ver que en algunos bytes de estado, su segundo NIBBLE9 se
compone de “CCCC”, es aquí donde se define el canal MIDI al cual irá dirigido nuestro mensaje,
MIDI puede direccionar hasta 24 = 16 canales (también llamados voces, o instrumentos); por ello, al
instalar el sistema MIDI será necesario asignar un número de canal para cada dispositivo.
1.4.5 INSTRUMENTOS MIDI
En la tabla 1.2 se muestran los 128 instrumentos de la especificación estándar de MIDI, también
conocidos como GM o "General MIDI"
9 Ver “Nibble” en http://enciclopedia.us.es/index.php/Nibble(última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).De acuerdo con la definición de la enciclopedia digital “Un Nibble es la sucesión de cuatro cifras binarias (bits); esto es, medio byte. Un Nibble puede tomar uno de 24 valores posibles”.
20
TABLA DE INSTRUMENTOS MIDI
0 Piano de cola acústico 32 Bajo acústico 64 Saxo soprano 96 Efecto 1 (lluvia)
1 Piano acústico brillante 33 Bajo eléctrico
pulsado 65 Saxo alto 97 Efecto 2 (banda
sonora)
2 Piano de cola eléctrico 34 Bajo eléctrico
punteado 66 Saxo tenor 98 Efecto 3 (cristales)
3 Piano de cantina 35 Bajo sin trastes 67 Saxo barítono 99 Efecto 4 (atmósfera)
4 Piano Rhodes 36 Bajo golpeado 1 68 Oboe 100 Efecto 5 (brillo)
5 Piano con "chorus" 37 Bajo golpeado 2 69 Corno inglés 101 Efecto 6 (duendes)
6 Clavicordio 38 Bajo sintetizado 1 70 Fagot 102 Efecto 7 (ecos)
7 Clavinet 39 Bajo sintetizado 2 71 Clarinete 103 Efecto 8 (ciencia
ficción)
8 Celesta 40 Violín 72 Flautín 104 Sitar
9 Carillón 41 Viola 73 Flauta 105 Banjo
10 Caja de música 42 Violoncello 74 Flauta dulce 106 Shamisen
11 Vibráfono 43 Contrabajo 75 Flauta de pan 107 Koto
12 Marimba 44 Cuerdas con
trémolo 76 Cuello de botella 108 Kalimba
13 Xilófono 45 Cuerdas con
pizzicato 77 Shakuhachi (flauta
japonesa) 109 Gaita
14 Campanas tubulares 46 Arpa 78 Silbato 110 Violín celta
15 Salterio 47 Timbales 79 Ocarina 111
16 Órgano Hammond 48 Conjunto de cuerda
1 80 Melodía 1 (onda
cuadrada) 112 Campanillas
17 Órgano percusivo 49 Conjunto de cuerda
2 81 Melodía 2 (diente de
sierra) 113 Agogó
18 Órgano de rock 50 Cuerdas
sintetizadas 1 82 Melodía 3 (órgano de
vapor) 114 Cajas metálicas
19 Órgano de iglesia 51 Cuerdas
sintetizadas 2 83 Melodía 4 (siseo órgano) 115 Caja de madera
20 Armonio 52 Coro Aahs 84 Melodía 5 (charanga) 116 Caja Taiko
21 Acordeón 53 Voz Oohs 85 Melodía 6 (voz) 117 Timbal melódico
21
22 Armónica 54 Voz sintetizada 86 Melodía 7 (quintas) 118 Caja sintetizada
23 Bandoneón 55 Éxito de orquesta 87 Melodía 8 (bajo y
melodías) 119 Platillo invertido
24 Guitarra española 56 Trompeta 88 Fondo 1 (nueva era) 120 Trasteo de guitarra
25 Guitarra acústica 57 Trombón 89 Fondo 2 (cálido) 121 Sonido de
respiración
26 Guitarra eléctrica (jazz) 58 Tuba 90 Fondo 3 (polisintetizador) 122 Playa
27 Guitarra eléctrica
(limpia) 59 Trompeta con
sordina 91 Fondo 4 (coro) 123 Piada de pájaro
28 Guitarra eléctrica
(apagada) 60 Corno francés
(trompa) 92 Fondo 5 (de arco) 124 Timbre de teléfono
29 Guitarra saturada
(overdrive) 61 Sección de bronces 93 Fondo 6 (metálico) 125 Helicóptero
30 Guitarra distorsionada 62 Bronces
sintetizados 1 94 Fondo 7 (celestial) 126 Aplauso
31 Armónicos de guitarra 63 Bronces
sintetizados 2 95 Fondo 8 (escobillas) 127 Disparo de fusil
Tabla 1.2 Organización y distribución de los instrumentos que contempla el estándar MIDI.
1.5 SOBRE LAS APLICACIONES Y USOS DEL LENGUAJE MIDI
En la actualidad la gran mayoría de los creadores musicales utilizan el lenguaje MIDI a fin de llevar
a cabo la edición de partituras y la instrumentación previa a la grabación con instrumentos reales.
Sin embargo, la perfección adquirida por los sintetizadores en la actualidad ha llevado a su
utilización de forma directa en las grabaciones de los sonidos resultantes del envío de la partitura
electrónica a dichos sintetizadores de última generación. Del mismo modo, el avance en la
computación ha hecho posible que el audio digital, en cuanto a la música se refiere, incluso rebase
los estándares del audio analógico. Una computadora con el software adecuado capaz de
interpretar MIDI se vuelve una herramienta poderosa e indispensable para la creación de pistas
musicales y una forma fácil y efectiva de grabar y corregir errores; es gracias a dichos avances que
ha sido posible que incluso una sola persona sea capaz de diseñar, componer y tocar “n” cantidad
de tonalidades, melodías e interpretaciones bajo el uso y la manipulación de señales por medio de
la computadora.
22
Es claro que en el futuro la música digital producida por medio de la computadora jugará un papel
esencial en la composición, sonorización y musicalización. Será gracias a este medio que se
podrán crear nuevos géneros musicales así como nuevas formas de ver y escuchar todo lo que el
arte de la música conlleva, un claro ejemplo de ello es la aplicación del protocolo MIDI no sólo a
instrumentos musicales, sino también al control de luces escenográficas y ecualización del audio
principalmente10.
Del mismo modo están surgiendo nuevos experimentos que mediante la interpretación de los
mensajes MIDI pueden crear música o bien medir variables físicas presentes en el universo.
Con la tecnología disponible al alcance de prácticamente cualquier persona, el límite de sus
aplicaciones y usos es la imaginación.
1.6 SOFTWARE DE AUDIO DIGITAL QUE INTERPRETA MIDI
En estos momentos existen en el mercado infinidad de compañías que han visto en el audio digital
una industria y todo un mercado que día con día se vuelve más demandante, y que se han
dedicado al desarrollo de software de edición y creación de audio digital de la más alta calidad.
El poder y la capacidad de procesamiento de las computadoras en multitarea han hecho posible la
virtualización de cualquier instrumento musical físico. En otras palabras, los ingenieros y músicos
han creado una inmensa gama de herramientas en la computadora que emulan a la perfección a
los instrumentos reales, donde la síntesis de audio y la programación de los algoritmos para su
control y propagación han sido hechos con el fin de funcionar mediante software de computadora.
Su desarrollo ha requerido de grandes esfuerzos e investigaciones que abren nuevos horizontes
con su llegada, y permiten hacer realidad lo que hace apenas cinco años se consideraba imposible.
Su creación ha sido tan compleja como especializada, y en tal cantidad que ahora se pueden
clasificar por la función que desempeñan como se aprecia a continuación:
10 Ver “Fun with MIDI” en http://www.midi.org/aboutmidi/othermidi.php (última fecha de consulta Martes 10 de Febrero, 2009) si el lector desea profundizar en los nuevos usos que MIDI está desempeñando alrededor del mundo.
23
1.6.1 INTERFACES MIDI
Está por demás decir que no es una interfaz MIDI real, sino que es un programa que simula un bus
de datos que puede ser “conectado” a cualquier software compatible con ésta tecnología, y así
transmitir los mensajes MIDI generados por otro programa o bien por un dispositivo físico. La
interfaz virtual más famosa y poderosa en la actualidad es el programa “Rewire” creado por la
compañía Steinberg, que permite el control remoto de otros instrumentos así como de otros
programas mediante el manejo de un solo dispositivo, sea virtual o real.
1.6.2 LIBRERÍAS VIRTUALES
Son bancos de sonido pregrabados de un instrumento original, de modo que puedan acoplarse a
las señales MIDI para activarse o desactivarse. Cada nota producida por el instrumento real es
grabada en alta calidad, y alojada en un espacio en memoria de modo que se reproduzca cuando
el usuario así lo requiera. El conjunto de todos estos sonidos forman una librería, y por sí solos no
conforman al instrumento; los sonidos deben ser cargados mediante un programa que pueda
simular en tiempo real la reproducción del instrumento mediante el manejo de estas librerías. Con
ello se puede reproducir cualquier sonido con la misma calidad que la de un instrumento real.
1.6.3 INSTRUMENTOS VIRTUALES
Son programas creados específicamente para simular un instrumento real o bien totalmente nuevo.
Puede producir sonido mediante la síntesis de audio o mediante la reproducción de sonidos
previamente grabados y almacenados en librerías virtuales, y por estándar deberá soportar MIDI a
fin de poder ser considerado dentro de la producción musical como un software de calidad.
Los instrumentos virtuales de la actualidad no pueden estar aislados de su entorno; en otras
palabras, deben de poder compartir recursos entre ellos a fin de poder ser manipulables desde
otros programas, o bien deberán poder controlar a otros programas.
La problemática de definir un estándar para la interacción de los instrumentos virtuales con otro
tipo de software quedó solucionada cuando la compañía Steinberg, creó los estándares bajo los
cuales no sólo los instrumentos virtuales, sino también otros programas de edición de audio
podrían tener comunicación. Dicho estándar recibe el nombre de VST (por sus siglas en inglés
Virtual Studio Technology). Un programa VST puede definirse como una interfaz cuyo fin es la
integración de editores de audio, sintetizadores y sistemas de grabación.
24
Estos programas generalmente corren hospedados dentro de un software de edición musical, y su
función es proveer características adicionales al programa base. Basados en diferentes tecnologías
como VST, VSTI, DXI es posible programar secuenciadores y sintetizadores virtuales que emulen a
los de la vida real e interactuar con ellos con ellos mediante el teclado y el ratón por medio de una
computadora y un software de hospedaje11.
1.6.4 SOFTWARE INTEGRAL DE EDICIÓN Y CREACIÓN MUSICAL
Son los programas encargados de gestionar los parámetros y variables que permiten crear sonidos
y melodías.
Estos programas reciben el adjetivo de “integrales” por ser los anfitriones y permitir la
comunicación entre hardware y software. Además de permitir la grabación y manipulación del audio
digital, son capaces de controlar instrumentos externos mediante MIDI y software mediante la
tecnología REWIRE. Del mismo modo pueden hospedar software que incorpore la tecnología VSTI,
permitiendo de este modo la interacción de casi cualquier hardware y software mediante un solo
canal de comunicación.
Estos programas son los más importantes dentro de la música digital, y existe una gran cantidad de
ellos en el mercado, pero por mencionar sólo algunos programas, cuyo prestigio es reconocido por
las más famosas disqueras y músicos de alto renombre tenemos los siguientes:
• ABLETON LIVE
Creado por la compañía Ableton, es un potente programa pensado tanto para la composición
musical como para la música en directo.
Su objetivo es realizar sesiones en directo o grabaciones improvisadas, y su enfoque está más
orientado a la composición y edición en condiciones de estudio. Es un software que integra
características avanzadas de audio, como estiramiento en el tiempo y ajuste de la velocidad de
reproducción en tiempo real, además de numerosos filtros que permiten adaptar y transformar
las ondas de audio en sonidos fuera de lo común y de gran calidad.
11 Ver “Third-Party Developer” en http://www.steinberg.net/en/company/3rd_party_developer.html (última fecha de consulta Sábado 7 de Marzo, 2009) para mayor información sobre la tecnología VST.
25
Tiene soporte nativo de MIDI y permite la integración de programas VST. Del mismo modo
permite la grabación en vivo mientras se está reproduciendo cualquier cantidad de pistas y
acoplarlas al protocolo MIDI. En la actualidad se postula como uno de los programas más
avanzados que existen en cuanto a la composición musical, y es sumamente versátil al
soportar la tecnología REWIRE y poder adaptarse a diferentes interfaces de control externo
MIDI que le permiten incrementar su poder.
• STEINBERG CUBASE
Inició su vida a finales de los 80 como un secuenciador y editor MIDI. El programa fue
originalmente desarrollado para el Atari ST, aunque tiempo después se hizo la versión para
Apple Macintosh y a mediados de los 90 para Microsoft Windows.
El Cubase original usaba un sistema operativo llamado MROS (MIDI Real-time Operating
System) que corría bajo el propio sistema operativo nativo. Permitía ejecutar varias
aplicaciones MIDI en el ordenador y pasar los datos entre ellas a tiempo real.
Cubase crea proyectos que permiten al operador editar archivos MIDI, pistas de audio crudo, y
otras informaciones asociadas como las letras de la canción, y presentarlos en un rango de
formatos incluyendo calificación musical, consola de edición, lista de eventos, etc.
El operador también puede mezclar varias pistas en formato estéreo .wav o .mp3 listas para
grabarlas en un CD. Es quizá el software más avanzado en el mercado, integrador de todas las
tecnologías aceptadas como estándar dentro de la música con soporte e integración total de
REWIRE y VST.
• IMAGE LINE FL STUDIO
(Antiguamente llamado Fruity Loops) es una estación de audio digital (DAW) desarrollado por
la compañía belga Image-line Software.
Ofrece un espacio de trabajo totalmente automatizable centrado en un secuenciador basado
en patrones. Su ambiente incluye un soporte avanzado de MIDI e incorpora numerosas
utilidades para la edición, mezcla y grabación de audio. Cuando se completa una canción o clip
puede ser exportado a Microsoft WAV o MP3, aunque desde la versión 7, FL Studio empezó a
soportar el formato OGG Vorbis de código abierto para algunos de sus plug-ins internos, y a
partir de la reciente versión 8 lo soporta como formato nativo(para importar/exportar).
26
FL Studio es un secuenciador que permite al artista crear música basada en patrones, usando el
Step Sequencer o la vista de Piano Roll, para posteriormente organizarlos en la ventana "playlist".
El panel de efectos ubicado en el mezclador del programa brinda acceso a una gran variedad de
software de efectos, cuyas perillas y mecanismos de control pueden ser totalmente automatizados.
• PROPELERHEAD REASON
Es un software de edición musical muy popular desarrollado por la compañía sueca
Propellerhead. Su interfaz emula todo un panel de sintetizadores, samplers, procesadores de
señal, secuenciadores y mezcladoras. Puede ser usado como un completo estudio virtual de
música, o como una colección de instrumentos virtuales para ser tocados en vivo o usados
mediante otro software en secuencia.
Adicionalmente Reason posee una serie de complejas librerías de audio que integran los más
famosos y prestigiosos instrumentos musicales así como un avanzado sistema de
sintetizadores que permiten emular prácticamente cualquier sonido que se quiera. Permite la
interacción con MIDI y la reproducción de pistas en tiempo real, además de poder compartir
información con otros programas.
1.7 HARDWARE EXISTENTE EN EL MERCADO QUE INTERPRETA MIDI
El hardware MIDI incorpora la generación de señales que pueden ser enviadas a diferentes
dispositivos. La mayoría pueden generar (MIDI OUT) y recibir dichos mensajes (MIDI IN) e incluso
interpretarlos y retransmitirlos (MIDI THRU) hacia otros dispositivos.
En sus inicios el hardware MIDI se enfocó a la generación de sonidos que emularan diferentes
instrumentos de la vida real, hoy en día el estándar MIDI incorpora un total de 128 sonidos
predeterminados y 16 canales para reproducirlos en tiempo real, sin embargo diversas compañías
se han encargado de realizar sus propias especificaciones basadas en el estándar MIDI dando
como resultado dispositivos electrónicos de alta fidelidad cuyo sonido es equiparable al de los
instrumentos reales.
27
1.7.1 MENSAJES SYSEX (SYSTEM EXCLUSIVE):
Dentro del protocolo MIDI existen una serie bytes reservados para cada fabricante, donde ellos
pueden enviar mensajes a un dispositivo cuya interpretación y manejo serán exclusivos, y
permitirán al dispositivo manipular en profundidad todas sus características además de las que
maneja con MIDI. Los mensajes SysEx son mensajes MIDI que dependen de cada fabricante, y
varían en la profundidad de los efectos del audio de acuerdo al fabricante.
1.7.2 SINTETIZADORES:
El sintetizador es un dispositivo generador de sonidos a diferencia de un teclado MIDI, que sólo
envía mensajes MIDI indicando qué notas deben tocarse y con qué fuerza.
La mayoría de sintetizadores llevan un teclado incluido, sin embargo existen sintetizadores sin
teclado (módulos de sonido) y teclados sin sintetizador. Estos últimos son los teclados maestros.
Estos dispositivos en la actualidad son muy avanzados, los hay analógicos y digitales, y mediante
una serie de osciladores y filtros de canal permiten generar sonidos de gran pureza y fuera de lo
común. Su invención ha marcado a la industria musical, y han permitido enriquecer las melodías
con toda una gama posibilidades que aún no termina de ser explorada.
En la actualidad la investigación en cuanto a síntesis de audio se refiere continúa, y el objetivo es
poder crear un sintetizador universal, capaz de poder emular con precisión exacta cualquier sonido
que se requiera, incluso si este sonido proviene de seres vivos.
1.7.3 SECUENCIADORES
El centro de una instalación MIDI es el secuenciador, que centraliza la grabación y reproducción de
todos los mensajes MIDI, su edición y sincronización. Lo normal es que esté basado en un
programa de computadora, dado que estos aparatos ofrecen mayor potencia que cualquier sistema
de secuenciación hardware; sin embargo, para actuar en directo es preferible el uso de los
secuenciadores hardware.
Mediante un secuenciador es posible grabar pistas, y luego cortar, copiar y editar las secuencias, y
así permitir la reproducción en bucle de una serie de clips de audio que complementadas con otras
pistas producirán música y melodías en forma automatizada. El uso más común que se da a los
secuenciadores es para la simulación de percusiones.
28
1.7.4 INTERFACES MIDI
El protocolo MIDI funciona de una manera serial, enviando un único tipo de señal por cada puerto.
Una interfaz MIDI es un dispositivo que permite enviar y recibir señales MIDI sin alterarlas en una
gran cantidad de puertos, y enviar estos al equipo deseado en diferentes formas de onda o
señales, de modo que una señal puede ser enviada de manera inalámbrica y posteriormente
convertida a MIDI o simplemente por un medio guiado que puede ser cualquier tipo y medio de
transmisión.
1.7.5 CONTROLADORES MIDI
Con la implantación cada vez mayor de los sintetizadores y samplers virtuales, muchos usuarios
han empezado a demandar un control más directo sobre ellos, a tal grado que ni el ratón ni el
teclado son suficientes para controlar con precisión estos programas.
Es por ello que surgen los controladores MIDI, que adoptan la forma de mesas o consolas con
múltiples parámetros configurables, y se limitan a enviar datos MIDI (como CCs o SysEx) de
acuerdo a la manipulación de perillas, teclas, botones, o cualquier otro objeto que pueda controlar
las funciones del software. Su principal ventaja es que no se limitan a un solo sintetizador virtual; al
utilizar el protocolo universal MIDI, pueden dominar cualquier dispositivo software que siga estas
especificaciones. Esto incluye, por supuesto, a las máquinas hardware que admitan su control a
partir de mensajes MIDI.
1.7.6 INSTRUMENTOS HÍBRIDOS
Se han fabricado toda una diversidad de aparatos MIDI muy "especializados", sobre todo en lo
referente a controladores.
El hecho de que el MIDI sea un protocolo estándar, universal, hace posible que cualquier
dispositivo compatible pueda integrarse en la cadena, y ofrecer así una gama de posibilidades
múltiples.
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De este modo existen, a modo de ejemplo, flautas MIDI, que mediante un controlador de viento
permite tocar una especie de saxofón-flauta que envía datos MIDI basándose en la intensidad del
soplido.
Del mismo modo existen controladores MIDI para guitarra, violín, etcétera. Acoplando una pastilla
MIDI a una guitarra es posible convertir su señal en datos MIDI que podrán controlar un
sintetizador de guitarra o lo que se desee.
El mundo de los controladores MIDI se ha ido convirtiendo en toda una gama de posibilidades que
podrá permitirnos conectar cualquier instrumento real con su equivalente en MIDI.
CAPÍTULO II
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
30
CAPÍTULO II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El poder y la versatilidad de las computadoras, las interfaces y los dispositivos electrónicos
mediante las cuales los músicos controlan y crean sonido han hecho que la música que se
interpreta en tiempo real y la composición musical requieran de nuevos conocimientos y destrezas
que ya no van ligados al conocimiento de cómo tocar o cómo hacerse un virtuoso en un
instrumento musical determinado, sino al cómo manejar y controlar los parámetros adecuados que
puedan permitir producir sonidos semejantes o iguales a un instrumento musical y qué
acompañamientos puede tener para crear toda una obra maestra musical.
Dicho cambio de paradigmas ha provocado que desde la invención de MIDI, los géneros musicales
y los conceptos de composición musical tengan cambios y transformaciones drásticas. Por
ejemplo: las notas musicales que antes sólo un violinista profesional podía extraer de un violín
ahora cualquier persona con conocimientos mínimos de computación y de manejo de interfaces
musicales puede reproducir de manera idéntica sin tener que haber estudiado durante años
tratando de perfeccionar el proceso de tocar un violín.
Como resultado se hace evidente que cualquier instrumento puede ser “tocado” por una persona,
aun cuando éste sea virtual, y los conocimientos necesarios para hacerlo son totalmente diferentes
a los conocimientos requeridos para tocar un instrumento real.
Todo esto ha sido posible gracias a la invención de MIDI. Los programas con los que se interactúa
y los instrumentos físicos y virtuales capaces de hacer estas maravillas llevan implícito el lenguaje
MIDI, y aunque éste es en su mayoría transparente al usuario, es quizá el factor principal que ha
permitido el desarrollo de la música digital hasta nuestros días.
2.1 SOBRE LAS PERSONAS QUE EMPLEAN LA TECNOLOGÍA MIDI
¿Quiénes son las personas que emplean MIDI? Es una pregunta cuya respuesta viene a ser muy
subjetiva; si pensamos por ejemplo en personas dedicadas a la música serán todas aquellas que
utilizan un dispositivo digital o una computadora para hacer sus composiciones musicales, pero si
pensamos en su uso como una herramienta más de la vida diaria con la que un usuario común
pueda recrearse y divertirse, podemos decir que cualquier persona que haya escuchado música
por computadora, que tenga un teléfono celular o que incluso haya ido a un concierto de música
contemporánea, con seguridad habrá experimentado y empleado, de cierta forma la tecnología
MIDI, sin siquiera haberse percatado de ello. Luego entonces, quienes usan MIDI de forma
31
consciente son personas que conocen la potencialidad y los alcances que se pueden tener gracias
a su uso, es decir, cualquier persona dedicada a la música con conocimientos de composición
musical digital avanzados.
Los músicos, compositores, ingenieros de audio y técnicos combinan distintos sonidos para
componer nuevas melodías, ensamblarlas, sincronizarlas o simplemente para tocarlas.
La mayoría de las veces, los sonidos no se obtienen de un mismo instrumento o dispositivo musical
digital, sino de dos o más.
Personas experimentadas en el campo de la computación y la música, como ingenieros de audio y
DJ’s, se especializan en la producción musical en tiempo real, de manera que tienen posibilidades
de controlar múltiples dispositivos con las manos y crear patrones musicales bastante complejos en
cuestión de minutos, mientras que los músicos profesionales y directores de orquesta se auxilian
de estos elementos para componer, elaborar sus partituras y simular toda una sinfonía o cualquier
melodía que les permitan incrementar sus capacidades y destrezas.
2.1.1 INGENIEROS DE SONIDO
Un ingeniero de sonido es un experto en la producción y manipulación del sonido mediante el
empleo de ciertos recursos y herramientas. Su campo de acción no sólo se concentra en el trabajo
y posicionamiento de micrófonos, mezcladoras, etcétera, sino que también tiene una importante
acción dentro de los estudios de grabación.
Además de formular proyectos de ingeniería para el diseño de dispositivos de sonido utilizando
herramientas de software especializado, el ingeniero de sonido es hoy día imprescindible y
necesario en la ecualización y el manejo de todos los parámetros de audio dentro de un estudio de
grabación, así como el encargado de la producción musical y de proveer los recursos necesarios
para la edición y manipulación de composiciones musicales.
El ingeniero de sonido construye y desarrolla proyectos de ingeniería para el aislamiento de ruido y
acondicionamiento acústico interior de recintos que requieran características específicas de este
orden, y se desempeña en: canales de TV; emisoras radiales; sonido en vivo; como ingeniero de
diseño acústico; como productor de medios audiovisuales; como diseñador de banda sonora; en
instituciones gubernamentales encargadas de planes y programas de control ambiental; como
32
ingeniero de sonido de artistas; en empresas de diseño de equipos de audio; como contratista,
interventor y auditor de obras, entre otras tareas.
En el campo de la producción y edición musical, así como en el control del escenario y ecualización
de audio, el ingeniero de sonido tiene un gran campo de desarrollo, y es precisamente en éste
ámbito donde el uso del MIDI es de gran ayuda para ecualizar correctamente el audio, activar o
desactivar pistas, sincronizarlas e incluso para controlar la iluminación y los elementos presentes
en algún escenario en vivo.
2.1.2 DJ’S
También conocidos como Disc Jockeys, son quizá uno de los grupos más beneficiados de esta
tecnología y gracias a ella han podido darse un lugar en el entorno musical.
En sus inicios surgió como la persona encargada de elegir la música y ponerla en cierto orden en
los eventos sociales o en la radio en discos de vinilo, al ser más barato contratar a una persona
encargada de la ambientación musical que a un grupo entero. Poco a poco los DJ’s se fueron
dando una posición privilegiada frente a grupos musicales en bares y discotecas, pioneros y
creadores del término conocido como looping y scratching, innovaron géneros musicales y dieron
origen a otros como el Hip Hop, Rap, Turntablism y la música Dance y electrónica.
El trabajo de un DJ consiste en reproducir y combinar patrones musicales en función de dos o más
pistas preestablecidas, es decir, sobre canciones ya elaboradas por artistas que producen sus
propios discos. El DJ trabaja sobre la base de éstas, pudiendo variarlas según las posibilidades de
su mezclador, en el caso de tener herramientas integradas o externas como loop, sampler, efectos
varios entre otros. Algunos DJ’s también elaboran sus propios discos de trabajo.
La industria musical vio una gran oportunidad en estas personas, y así es como gracias al MIDI y a
la computadora un DJ puede estar interactuando con los programas de una computadora, al
tiempo que reproduce una pista musical en un disco, mientras una serie de ciclos o loops suenan
en un dispositivo especial, y con ayuda de una interfaz MIDI compone una melodía en tiempo real
mientras ésta se graba en la computadora. Esto es sólo un ejemplo de lo que un DJ en la
actualizad es capaz de hacer gracias al uso de la tecnología y de MIDI12.
12 Ver “Historia del DJ” en http://historia.mforos.com/1007872/6397864-historia-del-dj/ (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009) y "Sound Engineer" en http://musicians.about.com/od/qz/g/soundengineer.htm (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).
33
2.1.3 GRUPOS DE DIVERSOS GÉNEROS MUSICALES
En este ámbito entran los músicos que integran bandas musicales, y que con ayuda de la
tecnología han logrado fusionar un género musical con otro o simplemente enriquecerlo e innovar.
Inicialmente los grupos musicales vieron gran potencial en los sintetizadores. Al tiempo que el MIDI
se iba fusionando con estos instrumentos, la música evolucionó en una escala exponencial.
La década de los 80 en cuanto a música se refiere es memorable por la creación de nuevos
géneros musicales así como por el incesante uso del sintetizador y del MIDI en gran cantidad de
grupos.
Actualmente, los grupos musicales pueden desempeñar y grabar sus melodías con la ayuda de
sólo una computadora, un software especializado y una interfaz MIDI de manera profesional, y de
este modo grabar sus melodías, editarlas e incluso reproducirlas a intervalos en vivo o en estudio y
así incrementar la calidad, escalabilidad y el profesionalismo de sus composiciones.
2.1.4 MÚSICOS DE PROFESIÓN
Estas personas han apoyado desde sus inicios al desarrollo del MIDI, al tiempo que han ayudado a
su evolución y mejora. Muchas de sus problemáticas y necesidades pueden ser resueltas hoy día
por programas profesionales que adaptan MIDI de tal modo que el músico de la actualidad es
capaz de escribir en una partitura virtual mediante el uso de la computadora mientras toca su
instrumento, o dirigir una orquesta entera presionando unos cuantos botones.
El empleo de MIDI puede además ayudar a un músico a mejorar su técnica, o a crear sinfonías
completas (aún si éste no domina todos los instrumentos que componen una orquesta) e imprimir
las partituras que podrán ser tocadas posteriormente en vivo.
Las necesidades de los músicos han dado lugar a la creación de una nueva generación de
instrumentos y software especializado que puede automatizar por completo el proceso de
composición musical.
2.2 ANÁLISIS DE LA INTERACCIÓN USUARIO-MÁQUINA
Aunque parece tarea sencilla, el hacer uso de un dispositivo que emplee MIDI no es nada fácil,
empezando porque existen una gran cantidad de herramientas especializadas para cada etapa del
34
proceso de la composición y reproducción musical. Esta es la razón principal por la que deben
analizarse de forma general la forma en que se usan los dispositivos MIDI.
2.2.1 ¿CÓMO SE INTERACTÚA CON UN DISPOSITIVO MIDI?
Si bien se ha creado una inmensa variedad de dispositivos, resulta claro que su manejo en la
mayor parte de las versiones ha sido pensado para manipularse mediante las manos. Pocos son
los que se han centrado en otras formas de manejo y las versiones en su mayoría son pobres y
raquíticas, carentes de potencial. Un músico o ingeniero de audio controla y crea sus
composiciones mediante un teclado, o bien mediante botones y potenciómetros que regulan la
modulación y la creación del sonido. Existen de manera general tres formas de interactuar con un
dispositivo MIDI:
1. Por manipulación directa mediante teclas, botones, perillas y pedales.
Es la forma más común de interactuar con un dispositivo MIDI. El usuario dispone físicamente
de un panel o un teclado cuyos componentes envían mensajes MIDI específicos. Los
requerimientos para el dominio del dispositivo son mínimos y flexibles, ya que su aprendizaje y
dominio llega a ser rápido; su manejo en su mayoría es estándar respecto a otros instrumentos
de su tipo. Un ejemplo clásico de éstos dispositivos es el sintetizador (como el que se muestra
en la figura 2.1), de cuyo funcionamiento derivan muchos otros recursos análogos, si no es que
todos.
Figura 2.1 Mini sintetizador digital de la marca m-audio.
2. Por manipulación indirecta mediante el uso instrumentos e interfaces virtuales.
Esta forma de manipulación es indirecta ya que el usuario no tiene forma de “tocar” físicamente
le instrumento, sino que todo se efectúa a través de otros dispositivos como un teclado de
computadora, un ratón o cualquier otro elemento que permita la comunicación con el equipo.
Los instrumentos virtuales emulan a los reales, y contienen todas o la mayoría de las
características y funcionalidades de ellos. El usuario sólo puede ver el instrumento y percibir el
35
resultado de su interacción por medio de la vista y el sonido En la figura 2.2 es posible ver un
ejemplo de un instrumento virtual “Thor” de la marca Propellerhead.
Figura 2.2 Ejemplo de un sintetizador virtual diseñado por software.
3. Por manipulación directa en un instrumento híbrido.
En esta forma de interacción el envío de mensajes MIDI se produce gracias a la fusión de un
instrumento musical con un dispositivo MIDI. En este tipo de manipulación es necesario que el
usuario sepa tocar el instrumento real, ya que a través de este y mediante sensores, la
interacción del usuario con el instrumento podrá ser interpretada de manera electrónica para
enviar las señales MIDI adecuadas que expresen de manera coherente lo que la persona toca
en su instrumento. La figura 2.3 muestra un saxofón MIDI construido para enviar las notas que
el músico toca del modo en que tocaría un saxofón convencional.
Figura 2.3 Ejemplo de un instrumento híbrido. Saxofón MIDI.
36
2.2.2 ¿QUÉ CONOCIMIENTOS SON NECESARIOS PARA INCORPORAR
MIDI?
Prácticamente cualquier persona con conocimientos mínimos en materia de manejo de audio
puede interactuar e incorporar MIDI a sus proyectos. La persona que desee hacerlo deberá tener
en mente la forma en que se pueden conectar los dispositivos y de qué manera se comunican a
través de sus diferentes puertos.
El protocolo MIDI está hecho a fin de que el envío de mensajes MIDI y el tipo de controles que
envían los mensajes sea transparentes para el usuario, de modo que éste sólo deberá conocer qué
controles envían notas MIDI y qué controles envían parámetros MIDI. Adicionalmente, y si el
usuario requiriera controlar MIDI en la computadora, éste deberá poseer conocimientos sobre las
bases bajo las que operan los diferentes programas que interpretan MIDI, así como tener una
capacitación previa, sobre todo lo que se puede hacer con el programa de su elección y MIDI. Para
este caso se requiere tener un conocimiento intermedio sobre audio digital, síntesis y ecualización,
y aunque MIDI es accesible para cualquier usuario, el enfoque principal de la mayoría de los
elementos existentes está encaminado a resolver necesidades y brindar herramientas de soporte y
apoyo a cualquier persona que necesite interactuar con la música de forma digital.
2.2.3 ¿QUÉ TECNOLOGÍA ES NECESARIA PARA INCORPORAR MIDI?
Pese a que el protocolo lleva bastante tiempo en el mercado y la tecnología ha avanzado mucho
desde entonces, no es realmente imprescindible contar con tecnología de punta.
Imaginemos el protocolo MIDI como un protocolo similar al que usan las computadoras para
comunicarse a través de la red. Cualquier computadora que tenga una tarjeta de red, sin importar
lo antigua que ésta sea y el tipo de sistema operativo y arquitectura que emplee podrá
“comunicarse y entenderse” con otros equipos. Éste es el punto clave de MIDI; no importa el
fabricante o la cantidad de controles y mensajes que maneje mientras el dispositivo en sí pueda
enviar y/o transmitir mensajes MIDI, y ya que los aspectos generales sobre el funcionamiento y
medio de transmisión de este protocolo están disponibles de forma gratuita, cualquier usuario
podría integrarla a cualquier tipo de tecnología existente en la actualidad; bien si se trata de un
objeto electrónico o no.
Prácticamente a cualquier aparato se le puede incorporar el manejo de MIDI con un poco de
conocimientos de electrónica e imaginación.
37
2.3 DIAGNÓSTICO DE LA INTERACCIÓN
Las capacidades de creación musical con el advenimiento de la computadora y la tecnología
adecuadas para el manejo de audio digital, se traducen en una limitación para expresar la
creatividad en el instante en que las capacidades humanas, físicamente hablando, limitan la
materialización de las ideas.
Entre más elementos se tengan para solucionar estos impedimentos, más rápido logrará una
persona dejar plasmadas la mayoría de sus ideas y si es posible la totalidad de ellas; inclusive al
tiempo que las interpretan. Además, una sola persona puede llegar a coordinar su cuerpo y mente
para reproducir y coordinar diversos movimientos motrices, pero si no existe la herramienta auxiliar
que le permita canalizar e interpretar dichos movimientos para hacerlo, estarán limitados a utilizar
un solo instrumento a la vez.
Existen personas discapacitadas (específicamente hablando de aquellas que no cuentan con sus
manos o no pueden controlar su uso y movimiento) que tendiendo talento y deseos se encuentran
limitadas para expresar sus ideas artísticas. Es importante tenerlos presentes, ya que podrían ser
grandes artistas de la música y si no cuentan con el apoyo suficiente, no lograrán descubrirlo o
llegar a serlo.
Esta facilidad relativa y todo el potencial que se puede explotar de los dispositivos capaces de
interactuar con MIDI imponen un límite físico, en el cual las posibles herramientas de control de las
que podemos disponer se reducen al número de dispositivos controlables físicamente por nuestras
manos.
Es por eso que surge la necesidad de crear una herramienta para aquellos que gozan de hacer
música. Dicha herramienta debe complementar a las capacidades de sus cuerpos y mentes para
que logren expresar su creatividad artística.
Como meta se propuso crear una interfaz que pueda ser utilizada con los pies y del mismo modo
probar que es un mecanismo que permitirá potencializar y expandir las capacidades de creación y
composición de los músicos como herramienta auxiliar.
CAPÍTULO III
PROPUESTA DE SOLUCIÓN
38
CAPÍTULO III PROPUESTA DE SOLUCIÓN
El propósito de la presente investigación y de haber señalado los elementos que rodean al
estándar MIDI en la composición musical tienen como objetivo brindar el marco teórico y fundar las
bases sobre las cuales se desarrollará el proyecto que pretenda dar solución al siguiente problema:
Dadas las capacidades y posibilidades que ofrece MIDI y el potencial y la creatividad que tienen los
músicos profesionales que se desempeñan mediante esta tecnología, ¿Cómo puede ser posible
maximizar la productividad y el aprovechamiento de los recursos que ofrece MIDI sin que el músico
como usuario se vea limitado por sus capacidades físicas, apoyándose en la forma y las
características que poseen las interfaces MIDI que han sido desarrolladas?
A fin de ofrecer una solución a la pregunta planteada se ha indagado la forma y uso que se les da a
los dispositivos MIDI.
A partir de lo expuesto en capítulos anteriores es notable observar que la mayoría de los recursos
creados para apoyar la creación musical están diseñados para ser utilizados a través de las manos
(primera limitante que hace que un usuario pueda actuar a lo más con dos instrumentos o
dispositivos al mismo tiempo). Sin embargo, se han dejado de lado dos extensiones del cuerpo
humano no menos importantes que las manos: los pies; y son precisamente estos los que podrían
fungir como un perfecto auxiliar en el uso de un dispositivo capaz de controlar señales MIDI.
Dicho de otra forma, al tiempo que un usuario desempeña y desarrolla sus capacidades y
composiciones musicales interactuando con una interface MIDI por medio de las manos, éste
podrá también hacerlo mediante el uso de los pies, teniendo oportunidad de extender el control y
parametrización de sus composiciones hasta en 4 dispositivos diferentes, cada uno controlado por
una extremidad.
La creación de este prototipo a grandes rasgos podría duplicar la productividad de un músico y
permitirle crear composiciones de mayor fineza y calidad.
A grandes rasgos la figura 3.1 muestra un diagrama donde se hace una representación lógica de la
función que el prototipo estará destinado a desempeñar.
39
3.1 DIAGRAMA DE INTERACCIÓN DE UN MÚSICO CON LA INTERFAZ MIDI
Figura 3.1 Diagrama de interacción del usuario con la interfaz digital.
El proceso que se observa en el diagrama señalado anteriormente consiste en lo siguiente:
1. El usuario interactúa con el teclado MIDI presionando las teclas que él elija.
2. Una vez que la tecla ha sido presionada, la señal se transmite a través de sus conexiones
hacia la interfaz de procesamiento.
3. La interfaz de procesamiento detecta la señal y la transforma en una señal MIDI para
enviarla a la computadora.
4. La computadora recibe la señal, un software la detecta y transforma dicha señal en un
formato audible, que a su vez es transmitido y presentado al usuario.
5. El usuario escucha y visualiza el resultado su interacción con la interfaz y el proceso se
repite nuevamente.
40
Tanto los elementos que generan la señal como los que la procesan serán señalados con mayor
detalle en los siguientes apartados.
3.2 EL USUARIO
La persona que tocará el teclado por medio de los pies, será quien emplee el sistema. Por la
facilidad en el uso del prototipo y manejo, el usuario puede ser cualquier persona interesada en
adquirir y usar el instrumento, sea o no músico.
Dadas las características del prototipo y la funcionalidad que pretende brindar al usuario, éste
requerirá de una computadora y del software adecuado que interprete las señales provenientes del
sistema para que estas señales transmitidas por la interfaz puedan ser convertidas en sonido.
3.3 EL TECLADO
Es el único elemento con el que el usuario podrá interactuar. Dicho de otro modo, es el dispositivo
que enviará las señales a la interfaz de procesamiento.
El material bajo el cual será construido el teclado deberá ser cómodo y apto para ser usado con los
pies, de una textura suave y flexible que brinde cierto grado portabilidad al usuario al momento de
transportarlo.
3.3.1 ANÁLISIS DE LAS TECLAS
Un diseño correcto de cada tecla requiere primeramente de un análisis general sobre la anatomía y
la biomecánica del pie. De este modo se garantiza que la tecla pueda ser manipulada por los pies.
Para ello se debe primeramente analizar la forma en la que se ejerce presión por medio de los pies
cuando una persona camina y qué movimientos son los que le permiten desplazarse.
El estudio se sobre las medidas y diseño de las teclas será hecho basándose en una medida
longitudinal de la planta del pie de 26 centímetros, que es aproximadamente la medida promedio
del pie de los mexicanos.
41
Análisis del movimiento del pie al caminar:
Es importante observar el movimiento del pie cuando una persona se desplaza. Dicho movimiento
es cíclico y consta de 4 fases:
• Fase 1: El pie desciende y es el talón el sector de la planta del pie que primeramente se apoya
en el suelo, esto permite a la persona retomar el equilibrio e ir levantando el pie contrario,
empezando por la región del talón.
• Fase 2: Lentamente el ángulo existente entre la punta del pie y la superficie va disminuyendo,
mientras que el pie opuesto se va elevando desde el talón hacia la punta. En esta fase la punta
del pie opuesto ofrece el apoyo suficiente para efectuar un desplazamiento.
• Fase 3: La planta del pie tiene contacto en su totalidad con el suelo. En este momento el pie
opuesto se ha elevado completamente por el aire y comienza a desplazarse, mientras el tobillo
hace una ligera flexión dejando el talón del pie apuntando hacia el suelo.
• Fase 4: El pie se eleva lentamente desde el talón hacia la punta, y poco a poco va perdiendo
contacto con el suelo hasta que la punta del pie ejerce el apoyo suficiente para poder generar
un desplazamiento nuevamente. En este momento el talón del lado opuesto ha hecho contacto
con el suelo, repitiéndose así la fase 1.
Figura 3.2 Muestra de las 4 fases que efectúa el pie al caminar.
42
Con base en el análisis anterior podemos concluir que dentro del proceso de caminar existen dos
elementos fundamentales cuya función es sumamente importante: uno de ellos es el talón (ubicado
en la sección del pie conocida como tarso), otro es la punta del pie (que está conformada por parte
del metatarso y las falanges del pie).
El talón brinda soporte a todo el cuerpo, y es el primer elemento del pie en hacer contacto con el
suelo, y por lo tanto el que nos da el marco de referencia para comenzar a equilibrar nuestro peso
y así poder desplazarnos. Por otro lado, la punta del pie es el punto de apoyo que nos ayuda
desplazarnos mientras se va flexionando lentamente el resto de la unidad.13
El caminar de esta forma es común y normal para cualquier persona que disponga de sus dos
extremidades inferiores.
Una de las posiciones más cómodas que el pie puede adoptar es elevando el talón en un ángulo
de 50° aproximadamente, mientras la punta del pie se encuentra tocando el suelo. Al efectuar este
movimiento parte del peso del cuerpo se concentra en la punta, y la presión ejercida sobre el piso
se vuelve considerable.
Figura 3.3 Cuando el pie adopta esta posición se ejerce mucha presión sobre la superficie que está
en contacto con el metatarso y parte de las falanges.
13 Ver Schneck en“Biomecanics Principles And Applications” (p. 40 -46).
43
Un análisis más profundo mostrado en la figura 3.4 detalla de manera gráfica los grados de presión
que se presentan al caminar en las distintas partes del pie:
Figura 3.4 Las imágenes muestran la forma en que se va distribuyendo el peso del cuerpo a
mientras una persona va caminando, siendo el color azul una presión suave ejercida sobre el dispositivo
sensor de presión, mientras que el color rojo es indicativo de que la presión ejercida es mayor.
En el proceso se puede ver que un 60% de la presión ejercida por el cuerpo mientras se camina se
concentra en el metatarso, mientras que un 40% está en concentrado en el talón. Por lo anterior es
que nuestra tecla estará diseñada para trabajar con el metatarso y las falanges del pie, ya que son
los puntos donde se ejerce mayor presión y donde el pie realiza una posición bastante cómoda.
Tomando en cuenta una longitud del pie de 26 cm aproximadamente, y dividiéndolo
transversalmente por la mitad obtenemos dos secciones, una de las cuales está formada por el
metatarso y las falanges. Al ser un área extensa y bastante cómoda para poder interactuar con la
interfaz será ésta sección la que manipulará la tecla, tal como se muestra en la figura 3.5.
44
Figura 3.5 Proceso que lleva al diseño de la tecla. En la figura se aprecia los elementos bajo los
cuales se han sentado las bases para la realización del diseño de cada tecla.
Analizando el diseño de la tecla se observó que una de las formas más convenientes en que podría
acoplarse de manera fácil al pie era estableciendo un área cuadrangular sobre la cual la presión
ejercida por el pie pudiera ser distribuida uniformemente y de este modo la señal pudiera ser
enviada a través de sus conexiones a la interfaz de procesamiento.
Las dimensiones por cada tecla serán por lo tanto de 13 cm por lado. Esto permite brindar al
usuario suficiente espacio y libertad para que se cada tecla se pueda presionar sin mayor
complicación.14
Habiendo establecido el diseño de las teclas, se debe considerar el diseño del teclado. Una
manera rápida y sencilla en que se pudo construir el prototipo es juntando cada tecla estableciendo
filas y columnas. El diseño del primer prototipo para el teclado fue realizado de la siguiente manera:
1. Cada tecla deberá estar hecha con un tamaño de 13cm. por lado y el grosor suficiente como
para proteger las conexiones internas.
2. El material con el que estarán hechas las teclas deberá ser bastante flexible y resistente al
desgaste.
3. El teclado en conjunto deberá estar acoplado por un total de 32 teclas, de modo que permita
tocar hasta 2 octavas acopladas del siguiente modo:
14 Ver Camp en “Estudio dinámico de la presión en el pie: Podobarografía” Disponible en http://www.sediabetes.org/resources/revista/00011075archivoarticulo.pdf (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).
45
Figura 3.6 En la imagen se muestra el diseño del prototipo del teclado, las medidas corresponden a la suma
de los lados de cada tecla, y su acoplamiento podrá ser realizado en conjunto.
En la figura anterior se puede apreciar cómo un total de 32 teclas podría darnos abasto para
realizar las primeras pruebas con el prototipo.
Lo anterior quiere decir que tendríamos hasta 32 combinaciones en tiempo real para poder
interactuar con los dispositivos musicales, un rango más que aceptable que nos permite
parametrizar y controlar gran cantidad de elementos correspondientes tanto al hardware como al
software MIDI.
Cada tecla tendrá la función de mandar la señal de una nota determinada y a su vez, cada nota
está señalada en la ilustración con una letra correspondiente al esquema de notación musical
anglosajona.
La notación musical señalada de este modo brinda una lectura fácil, misma que permite saber qué
tonalidad se estará tocando. La tabla 3.1 muestra una traducción de cada nota correspondiente a
su letra en notación anglosajona:
46
Nota Notación anglosajona
DO C
DO # C#
RE D
RE# D#
MI E
FA F
FA# F#
SOL G
SOL# G#
LA A
LA# A#
SI B
Tabla 3.1 Relación de las notas musicales con su respectiva nomenclatura en notación anglosajona.
De este modo, el teclado quedará conformado por un total de 32 teclas distribuidas en 4 filas con 8
teclas cada fila, donde las notas estarán distribuidas de forma en que la escala de la notación
musical se vaya incrementando con respecto a las teclas ubicadas en la primera fila y en la parte
izquierda, hasta la cuarta en la parte derecha, con lo cual se tendrá la posibilidad de emular un
teclado musical en un rango de casi tres octavas; rango que será suficiente para que el usuario
pueda realizar las pruebas pertinentes y así demostrar su funcionalidad.
3.4 INTERFAZ DE PROCESO DE SEÑALES
Es la parte medular del proyecto, recibirá las señales del teclado y tendrá que manipularlas para
transformarlas en señales MIDI y así poder enviarlas a una computadora.
Existen diversas formas de llevar este proceso a cabo, pero viendo los beneficios y las bondades
que tienen los microcontroladores actualmente en el mercado de la electrónica se optó por hacer
uso de ellos.
47
¿Por qué usar un microcontrolador?
Los microcontroladores son la pieza fundamental de numerosas partes y piezas electrónicas. De
manera general pueden ser vistos como minicomputadoras capaces de resolver operaciones,
procesar datos y almacenarlos en memoria o procesarlos y enviarlos por algún medio de
transmisión.
Constan de su propia unidad central de procesamiento, memoria RAM y memoria EEPROM, y
gracias a un simple juego de instrucciones pueden resolver problemas a muy bajo nivel o cuentan
con la posibilidad de formar parte de complejos sistemas.
Los microcontroladores también son muy rápidos en su operación además de económicos.
¿Qué tipo de microcontrolador se usará?
Para poder decidir el tipo de microcontrolador a usar debemos considerar de manera inicial los
requerimientos del problema, que hasta el momento son los siguientes:
1. Suficiente velocidad de operación como para poder enviar las señales MIDI a 31250 bps.
2. Capacidad de memoria suficiente como para soportar las operaciones que se harán entre 32
teclas para el desarrollo del prototipo.
3. Número de pines suficientes como para poder soportar 32 buses de comunicación
4. Económico y accesible.
5. Facilidad para ser programado en numerosos programadores de microcontroladores.
6. Tamaño reducido, así no ocupará demasiado espacio y la interfaz de procesamiento será de
un tamaño aceptable.
48
Una de las compañías más importantes dedicada al desarrollo de microcontroladores es la
compañía Microchip, cuyos productos se han hecho muy populares durante los últimos años por
sus bajos costos y su facilidad de programación.
Uno de los microcontroladores más flexibles y populares que han sido fabricados por Microchip es
el PIC16F84, y versiones posteriores a ésta. Es un microcontrolador bastante versátil y flexible, con
el cual ya se ha trabajado en previas ocasiones, y los resultados han sido bastante satisfactorios.
En la tabla 3.2 se detallan de manera general las características del microcontrolador:
Características fundamentales del PIC16F8415
Arquitectura de 8 bits
18 pines
Set de instrucciones RISC
Memoria Flash de programa (1K x 14).
Memoria EEPROM de datos (64 x 8).
Memoria RAM (67 registros x 8).
Un temporizador/contador (timer de 8 bits).
Un divisor de frecuencia.
Varios puertos de entrada-salida (13 pines en dos puertos, 5 pines el puerto A y 8 pines el
puerto B).
Otras características son:
Manejo de interrupciones (de 4 fuentes).
Perro guardián (watchdog).
Bajo consumo.
Frecuencia de reloj externa máxima 10MHz. (Hasta 20MHz en nuevas versiones). La frecuencia
de reloj interna es un cuarto de la externa, lo que significa que con un reloj de 20Mhz, el reloj
interno sería de 5Mhz y así pues se ejecutan 5 Millones de Instrucciones por Segundo (5 MIPS)
15 Ver “Microchip PIC16F84 DataSheet” en http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/35007b.pdf (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).
49
No posee convertidores analógicos-digitales ni digitales-analógicos.
Pipe-line de 2 etapas, 1 para búsqueda de instrucción y otra para la ejecución de la instrucción
(los saltos ocupan un ciclo más).
Repertorio de instrucciones reducido (RISC), con 30 instrucciones distintas.
4 tipos distintos de instrucciones, orientadas a byte, orientadas a bit, operación entre registros,
de salto.
Tabla 3.2 Muestra de las principales características del PIC16F84.
Comparando las características del microcontrolador con los requerimientos del proyecto en la
tabla 3.3 se tiene lo siguiente:
REQUERIMIENTOS CARACTERÍSTICAS PIC16F84
Suficiente velocidad de operación como para
poder enviar las señales MIDI a 31250 bps.
Puede operar hasta a 5 MHZ (5 millones de
instrucciones por segundo) con un oscilador de
cristal de cuarzo de 20 MHZ, y a 1MHZ (1 millón de
instrucciones por segundo) con un oscilador de
cuarzo de 4 MHZ.
Capacidad de memoria suficiente como para
soportar las operaciones que se harán entre
32 teclas para el desarrollo del prototipo.
Memoria Flash de programa 1K x 14 (hasta 14000
instrucciones contenidas en el microcontrolador,
número bastante aceptable para el código que se
programará).
Número de pines suficientes como para
poder soportar 32 buses de comunicación
13 pines configurables en dos puertos, 5 pines el
puerto A y 8 pines el puerto B. (12 puertos podrían
ser más que suficiente si se distribuyera la
comunicación mediante algún mecanismo de
demultiplexión).
Económico y accesible. Su costo no excede de $60.00, y sus interfaces de
programación son tan populares como económicas
(alrededor de $200.00).
Facilidad para ser programado en
numerosos programadores de
Al ser tan popular, este tipo de microcontrolador
puede ser programado inclusive desde una
50
microcontroladores. computadora conectando los pines adecuados a un
cable serial mediante software.
Tamaño reducido, así no ocupará
demasiado espacio y la interfaz de
procesamiento será de un tamaño
aceptable.
Sus dimensiones físicas son de 0.5cm X 2cm.
Tabla 3.3 Relación entre los requerimientos del proyecto y las características del PIC16F84.
Con este análisis se puede concluir que el PIC16F84 es aceptable para programar y soportar el
prototipo a diseñar.
Una de las cuestiones más importantes que deben ser observadas es la comunicación y la
interconexión entre el teclado y la interfaz de procesamiento, la cual tendrá que ser tratada de
manera especial.
Con el diseño y la configuración del teclado (señalado en este capítulo) podemos empezar a hacer
un diseño de las conexiones y la forma en que podrá comunicarse con la el microcontrolador.
Uno de los métodos más eficientes y mejor conocidos para el diseño de teclados es la creación de
un teclado de matriz, donde cada tecla representa un nodo en el cual dos puntos de conexión de la
matriz se encuentran.
Los teclados de matriz son muy utilizados en los proyectos de electrónica debido a su versatilidad,
pues permiten disponer de una completa interfaz de entrada consumiendo un número mínimo de
puertos de E/S. En el desarrollo de prototipo, suponiendo que conectáramos cada tecla a un puerto
o pin, necesitaríamos de un total de 32 pines (1 pin por cada tecla), sin embargo, con el teclado de
matriz tan sólo se ocuparían 12 pines.
En este tipo de configuración 8 pines enviarían señales a las 8 entradas del teclado, mientras que 4
pines enviarían la señal de regreso al microcontrolador, es decir, serían los canales por medio de
las cuales saldría la señal del teclado.
51
Figura 3.7 Diagrama de conexión de un teclado de matriz.
En la figura 3.7 se puede apreciar la forma de conexión en matriz que tendrá de forma interna el
teclado. Se trata de un sistema en el cual cada tecla tiene una combinación única que puede ser
fácilmente identificada por el microcontrolador. De este modo, si se quiere presionar la primera
tecla (C), la señal de entrada E1 será enviada a través de S1.Esta combinación podrá ser
manejada por el microcontrolador y así podrá identificar la procedencia de la señal, procesarla y
generar la nota MIDI que deberá enviar.
La idea general del funcionamiento de los teclados de matriz, es hacer el siguiente ciclo:
1. Enviar una señal de encendido (1 lógico) desde el microcontrolador hacia E1, mientras que E2,
E3, E4, E5, E6, E7 y E8 deberán tener una señal de apagado (0 lógico). De este modo la señal
a monitorear sólo será válida para las teclas que se encuentren en la columna de E1. Cualquier
tecla que se llegue a presionar que no esté en la columna de E1 será ignorada, y así el
microcontrolador podrá detectar si S1, S2, S3 y/o S4 están en estado activo, que será señal de
que la tecla ha sido presionada.
S1
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8
S2
S3
S4
52
2. Posteriormente, se envía una señal de apagado (0 lógico) a E1, E3, E4, E5, E6, E7 y E8,
mientras que a E2 se envía una señal de encendido (1 lógico), con lo que ahora se pasa a
monitorear la siguiente columna y se repite el mismo proceso que se hizo con E1.
3. El procedimiento es el mismo para E3, E4, E5, E6, E7 y E8; para repetirse posteriormente en
E1, y de este modo tener un ciclo de monitoreo infinito que nos permita saber las teclas que
han sido presionadas.
La idea es hacer un “barrrido” continuo en cada columna de entrada de forma que el envío de
datos de manera lógica se verá de la siguiente manera:
Para enviar E1: 10000000
Para enviar E2: 01000000
Para enviar E3: 00100000
Para enviar E4: 00010000
Para enviar E5: 00001000
Para enviar E6: 00000100
Para enviar E7: 00000010
Para enviar E8: 00000001
Como se puede apreciar, el proceso de barrido va recorriendo (activando una señal) el valor “1”
hacia la derecha. Este proceso lo podría hacer el microcontrolador empleando ocho de sus puertos
para conectarse con el teclado, sin embargo existe una forma más eficiente de realizar este
proceso, y es mediante el uso de un demultiplexor.
El demultiplexor en electrónica es un dispositivo que consta de “n” entradas y 2n salidas, donde las
entradas representan un número en binario y permiten seleccionar el número de canal de salida
representado por dicho número16.
16 Ver Tocci en “Sistemas Digitales: Principios y Aplicaciones” (p. 536-544).
53
Aplicado al problema se podría disponer de 3 entradas (conectadas al microcontrolador) y 23=8
salidas (conectadas al teclado), donde la representación del número en binario nos permitiría
seleccionar una determinada salida como se indica en la tabla 3.3:
Número en Binario Salida
000 10000000
001 01000000
010 00100000
011 00010000
100 00001000
101 00000100
110 00000010
111 00000001
Tabla 3.4 Diseño de las salidas demultiplexadas que deben ser aplicadas en el proyecto.
Con un demultiplexor de 8 bits bastaría con conectar 3 pines del microcontrolador a la entrada de
este circuito y las salidas a las entradas E1-E8 del teclado.
De este modo se puede realizar el ciclo desde el microcontrolador incrementando un número de 0
a 7, transmitiéndolo a las entradas del demultiplexor y detectando si en cada incremento alguna
tecla ha sido presionada.
54
Con base en lo anterior, el programa del microcontrolador constaría de los módulos siguientes:
Figura 3.8 Diagrama representativo de los principales módulos que contendrá el PIC16F84.
3.5 PC
Es el último elemento del sistema, el cual recibirá la señal MIDI transmitida por la interfaz de
procesamiento y por medio de software manipulará dicha señal para transformarla en sonidos o
controles de parametrización.
La PC puede ser sustituida por cualquier dispositivo electrónico que tenga una entrada MIDI (MIDI
IN), sin embargo se ha considerado a la PC como el elemento principal al que irá conectado el
dispositivo por su versatilidad y la gran cantidad de programas que existen para generar y editar
audio en apoyándose del protocolo MIDI.
Este elemento es totalmente transparente al proyecto, ya que una vez enviada la señal a la
computadora, ésta tendrá que controlarla mediante cualquier software elegido por el usuario que
pueda adaptarse a sus necesidades.
Selección de entradas a través del demultiplexor.
Detección de teclas presionadas
Procesamiento de señales MIDI
Transmisión de señales a través del canal MIDI
CAPÍTULO IV
DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN
55
CAPÍTULO IV DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN
Los elementos señalados en el capítulo anterior han permitido sentar las bases y el diseño del
problema a resolver de una forma más técnica, lo cual nos permite fijar el alcance del prototipo y
proceder con su implementación.
4.1 ELEMENTOS NECESARIOS A TOMAR EN CUENTA PARA REALIZAR UN
BUEN DISEÑO DE LA INTERFAZ
El desarrollo de un proyecto de esta envergadura requiere además de la base teórica sobre el
funcionamiento del protocolo MIDI y del análisis de los sistemas y la interacción con el usuario, una
investigación profunda dentro del entorno de la electrónica y del diseño de circuitos y sistemas
digitales, que se muestran en los siguientes apartados.
4.1.1 SOBRE EL DISEÑO DE UNA PCB
El desarrollo de una interfaz profesional y portable requerirá que se encuentre separada de un
ambiente de pruebas y que su arquitectura sea llevada a un esquema mucho más práctico y
funcional.
El pasar de dicho ambiente de pruebas (diseño y construcción del circuito en un protoboard) a una
implementación en PCB (diseño por computadora e impresión del Printed Circuit Board) requiere
de una investigación adicional sobre el diseño de las placas17.
La manera más económica de diseñar un PCB de forma casera y profesional requiere de los
siguientes elementos:
• Un software de diseño de circuitos, que permita hacer los trazados de las pistas y mostrar de
manera simulada la forma en la que quedará el circuito montado en la PCB. Para efectos de
este proyecto se usará PCB Wizard.
• Una impresora Láser mediante la cual será impreso el negativo del circuito.
• Placa de cobre virgen. Es el elemento sobre el cual quedará plasmado el circuito.
17 Ver Hammer en “Circuit Boards Design Guidelines, Industrial Controls Division” y “PCB Design Tutorial, 2004” en http://www.alternatezone.com/electronics/files/PCBDesignTutorialRevA.pdf (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).
56
• Cloruro Férrico, elemento activo que irá removiendo el “sobrante” de cobre en la placa virgen,
dejando así el circuito trazado.
Los pasos fundamentales para trazar el circuito en la PCB son los siguientes:
1 Diseñar un diagrama lógico del circuito, cuya función será representar la comunicación
entre los componentes electrónicos a través de sus conexiones.
2 Diseñar el circuito mediante software y verificar minuciosamente las conexiones entre los
componentes de forma que las pistas coincidan con el diagrama de conexiones
previamente realizado.
3 Imprimir el negativo del circuito en papel y realizar un corte de la placa virgen de acuerdo a
las medidas correspondientes del circuito diseñado por computadora.
4 Pegar el circuito impreso en papel a la placa virgen y pasar una plancha calentada al
máximo sobre la superficie del papel a fin de que el tóner que se encuentra adherido a la
hoja, representando el negativo del circuito, se adhiera a la placa de cobre virgen.
5 Una vez que la totalidad del tóner haya quedado adherido a la placa de cobre, se deben
quitar los residuos del papel que contenía antes el negativo del circuito. Esta fase del
proceso puede realizarse aplicando agua caliente a la placa al tiempo que se cepilla
suavemente a fin de que todo el papel sea removido.
6 Preparar una bandeja con el volumen suficiente de agua hirviendo como para cubrir diez
veces el grosor de la placa virgen.
7 Mezclar la solución de cloruro férrico en el agua, agregando el 50% del volumen del agua a
la bandeja. Agitar suavemente la mezcla hasta que el cloruro férrico quede completamente
disuelto en el agua.
8 Introducir la placa de cobre con el circuito impreso al tiempo que se agita la solución. Se
debe repetir este proceso hasta que el cobre que no fue cubierto por el tóner haya sido
removido en su totalidad de la placa.
9 Pasar un trapo con alcohol sobre la placa. De este modo se remueve el tóner que cubría las
pistas del circuito y finalmente queda la PCB terminada.
10 Se deben hacer las perforaciones en los lugares donde irán posicionados los componentes
electrónicos, posteriormente se deberán soldar y probar el funcionamiento del circuito
completo.
57
4.1.2 SOBRE EL LENGUAJE ENSAMBLADOR
El lenguaje ensamblador es hoy día uno de los lenguajes de mayor uso en la programación de
microcontroladores. Es un lenguaje de bajo nivel que se acopla a la perfección a estos dispositivos
mediante el uso de mnemónicos.
Cada instrucción de código se escribe en un renglón que consta de tres segmentos, donde el
primero corresponde al offset (dirección de memoria) en que se encuentra la instrucción, el
segundo segmento corresponde al mnemónico y el tercero a las direcciones de memoria o literales
que serán computadas por el hardware.
Cada microcontrolador consta de su propio juego de instrucciones con el cual se puede
implementar cualquier programa que se necesite siempre y cuando no se sobrepasen las
capacidades del microcontrolador.
4.1.3 SOBRE LA INTERACCIÓN DE LOS MÚSICOS PROFESIONALES
CON LA INTERFAZ
El teclado electrónico será extensión de sus capacidades y una herramienta más que permitirá al
usuario desempeñar de mejor manera su creatividad y habilidad musical.
Básicamente tendrá la oportunidad (mientras realiza otras tareas con las manos) de manipular sus
interpretaciones y controlar sus creaciones en tiempo real con la ayuda de la interfaz que será
creada.
El diseño que se pretende realizar es un conjunto de teclas dispuestas en forma rectangular
sensibles a la presión, de forma que el usuario sólo tendrá que pisar la tecla deseada para obtener
un sonido, el cual será reproducido en la computadora.
4.1.4 DE LA APLICACIÓN INFORMÁTICA
La finalidad de la parte de software de nuestro proyecto no será hacer de ésta una interfaz entre un
el usuario y la máquina, sino un mecanismo de procesamiento de señales que permita reconocer la
señal proveniente de una tecla determinada y posteriormente convertirla en señales tipo MIDI; esto
quiere decir que la aplicación informática en sí no será algo con lo que el usuario pueda interactuar
58
de manera directa, no tendrá aspecto de ventanas y lo que es más, ni siquiera estará alojado en
una computadora de escritorio.
Lo que hace interesante el desarrollo de este proyecto es el hecho de que el programa será
desarrollado desde lenguaje de bajo nivel (instrucciones en lenguaje ensamblador especiales para
el PIC16F84) que posteriormente será grabado en nuestro microcontrolador el que a su vez
enviará las instrucciones a la computadora en forma de señales MIDI.
4.1.5 HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS NECESARIAS PARA EL
FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO:
Cabe señalar que la creación de nuestro sistema no tiene ningún objeto o fin si el usuario no
cuenta con una computadora o bien con un dispositivo electrónico-musical que le permita introducir
señales MIDI.
Como se ha mencionado, el proyecto pretende ser una herramienta más con la que el usuario
pueda contar para la composición musical. Esto quiere decir que será un software el que interprete
las señales enviadas por el prototipo y emita los sonidos o configuraciones pertinentes gracias al
manejo del protocolo MIDI, mientras que el prototipo procesará señales mediante el uso del
PIC16F84 y será el encargado de procesarlas y transmitirlas.
Para hacer uso del proyecto mediante software se puede emplear cualquiera capaz de interpretar
MIDI a través de algún puerto de comunicaciones. Por otro lado, si se deseara hacer uso de
proyecto mediante hardware bastará con establecer las conexiones a través del puerto MIDI y en
algunos casos configurar el dispositivo receptor de las señales que le serán enviadas. Varios de
estos elementos han sido señalados en apartados anteriores.
4.2 DESARROLLO Y CONSTRUCCIÓN DE LA TECNOLOGÍA A DESARROLLAR
El diseño del prototipo que se pretende desarrollar consta de dos partes:
1. El desarrollo y construcción de la interfaz con la que el usuario podrá interactuar
Dicha interfaz debe tener un diseño ergonómico, flexible y portable; capaz de poder soportar el
desgaste resultante de su interacción con los pies.
59
Para poder desarrollar esta parte se consideraron varios elementos que podrían fungir como
interfaz, de los cuales destacó por su facilidad de construcción y economía el empleo de teclas
especiales que pudieran ser manipuladas con los pies.
2. El desarrollo y construcción del circuito que generará las señales en MIDI
Este desarrollo puede ser llevado a cabo mediante un mecanismo que pueda detectar lo que
realmente el usuario desea transmitir.
4.2.1 DESARROLLO DE LA INTERFAZ (TECLADO)
El desarrollo de la interfaz requiere hacer una consideración sobre el uso y costo de los materiales
que deben ser empleados. De acuerdo a las necesidades vistas en el análisis y diseño del teclado,
los puntos a considerar sobre un buen diseño del teclado son:
• El material deberá ser flexible y resistente al desgaste, ligero, portable y fácil de instalar.
Los elementos que contienen estas características son principalmente aquellos derivados del
hule y elementos sintéticos formados a partir de polímeros. Una de las desventajas que tienen
este tipo de materiales para adaptarse a la construcción del teclado es su elevado costo. No
obstante, existen alternativas que aunque no son tan resistentes como las otras, ofrecen las
mismas características de las otras a un costo muy por debajo de sus similares.
Una de esas alternativas es el material denominado EVA (por sus siglas en inglés Ethylene
Vinyl Acetate, o Etileno de Acetato de vinilo), mejor conocido como foamy. El foamy es un
polímero termoplástico bastante versátil y liviano, resistente a la intemperie y al agua, muy
flexible y liviano18. Generalmente se vende en láminas de 1.8 X 2 metros X 5 milímetros de
espesor a nivel industrial, y su costo oscila entre los $250.00 y $300.00.
Una lámina será suficiente para comenzar a hacer el prototipo, la construcción y su diseño se
harán de la siguiente manera:
18
Ver “Ethylene vinyl acetate copolymers (EVA)” en http://www.plastiquarian.com/eva.htm (última fecha de consulta Sábado 10 de
Octubre, 2009).
60
• En vista de que el teclado estará formado por 32 teclas dispuestas en 4 grupos de 8 teclas, es factible conformar la interfaz completa sin necesidad de diseñar tecla por
tecla.
Dicho de otro modo, partiendo de un rectángulo de 104 X 52 centímetros, se pueden trazar las
líneas que formarán las teclas y construir toda la interfaz en conjunto. Para darle mayor
resistencia y facilidad en su construcción el teclado estará conformado por dos capas de goma
EVA, que se encargarán de proteger la circuitería interna y brindar la flexibilidad que se
requiere para poder transportar el teclado.
• La circuitería interna del teclado estará conformada de los siguientes elementos:
1. 32 Push Buttons, elementos encargados de fungir como interruptor para activar la señal
proveniente del microcontrolador
2. 32 diodos (pueden ser de cualquier tipo), que funcionarán como un filtro, impidiendo que la
señal entre las teclas se cruce una vez que una tecla ha sido presionada. Dichos diodos
irán conectados tal como se muestra en la figura 4.1:
Figura 4.1 Diagrama de configuración y distribución de las teclas dispuestas con un filtrado de
diodos para evitar la interferencia de señales.
3. 10 metros de alambre de cobre. El alambre será extraído del cable UTP de ocho hilos. Es
este caso, bastará con emplear 2 metros de cable.
4. Un conector DB15 hembra al cual irán conectadas todas las terminales (E1-E8 y S1- S4)
provenientes y salientes del teclado.
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8
S1
S2
S3
S4
61
5. Hay que considerar la distribución de la presión alrededor de la tecla. Ya que la goma EVA
(foamy) es muy flexible no permitirá que la presión ejercida por el pie fluya de manera
adecuada en toda la tecla, sino por el contrario, se concentre justo en el punto en el que
estará posicionado el push button. Es por esto que se deberán instalar 32 placas de
plástico rígido y delgado por encima del push button, de modo que cualquier presión
ejercida en cualquier punto del área de la tecla, permita distribuirla y presionar el botón.
6. Como punto final hay que considerar la protección del teclado dispuesto entre dos capas
de goma EVA, a fin de proteger a ésta del desgaste provocado por la fricción. Para hacerlo
más duradero, la capa inferior irá cubierta de una delgada capa de hule de 1 milímetro de
espesor, mientras que la capa superior irá cubierta de fieltro industrial, lo que brindará
soporte extra y mayor comodidad al presionar las teclas.
Todos estos elementos quedarán dispuestos como se muestran en las figuras 4.2 a 4.6:
Figura 4.2 Esquema de ensamblado de una tecla. En color azul se puede ver el alambre que irá conectado
hacia el diodo, y a la señal de salida del microcontrolador. En color amarillo irá el alambre conectado a la
señal de entrada del microcontrolador. La señal será disparada por un push button señalado en color verde.
62
Figura 4.3 Esquema de ensamblado de una tecla. Se pueden apreciar las diferentes capas que conformarán
cada Tecla. En color verde se encuentra la placa de plástico, dispuesta entre dos capas de goma EVA, que a
su vez irá cubierta por una capa de fieltro.
Figura 4.4 Esquema de ensamblado de una tecla. Se puede apreciar con más detalle las partes que
conforman la tecla.
63
Basándose en los diagramas anteriores, es posible construir y ensamblar todo el teclado partiendo
de una sola tecla de la siguiente forma:
Figura4.5 Esquema de Conexión del cableado con los botones. Vista frontal.
Figura4.6 Esquema de Conexión del cableado con los botones. Vista Lateral.
64
4.2.2 DESARROLLO DEL CIRCUITO
EL circuito será el elemento capaz de procesar las señales provenientes del teclado y enviarlas a la
computadora. Su construcción está basada en componentes elementales de la electrónica y en un
microcontrolador; el cerebro de este proyecto. El listado de materiales y proceso de ensamblado se
presentan a continuación:
Listado de Materiales:
• Demultiplexor 74LS138: Es un dispositivo de la familia TTL. Demultiplexor 3:8, es decir, con
una configuración de 3 entradas distintas podemos obtener 8 salidas diferentes dependiendo
de la configuración seleccionada. Será usado para determinar qué teclas están activas en
nuestro teclado. Es un encapsulado de 16 pines, cuya configuración se explica en la figura
4.719:
Figura 4.7 Diseño del demultiplexor 74LS138.
Donde:
A0 –A2 Son las direcciones de entrada, los datos a ser demultiplexados, el dato que entre
en A0, A1, A2 será procesado y enviado a las salidas. E1-E3 Configuran el tipo de entrada
y salida, del demultiplexor.
Son las salidas del multiplexor. Hay que observar que dichas salidas son
negadas, lo cual definirá la forma de procesamiento y programación del microcontrolador.
19 Ver “SN54/74LS138 1-OF-8 DECODER/ DEMULTIPLEXER” en http://ecee.colorado.edu/~mcclurel/sn74ls138rev5.pdf (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009).
65
La tabla 4.1 señala de datos señala qué salidas puede generar el demultiplexor a partir de
una entrada determinada:
Tabla 4.1 Tabla de verdad del demultiplexor 74LS138. Observar que las salidas son negadas en
relación con la entrada, y dependientes de la configuración que tengan los pines E1-E3.
Para obtener el canal deseado a partir de la entrada ingresada al demultiplexor será
necesario conectar los pines de configuración de la siguiente forma:
E1=0 (GND) E2=0 (GND) E3=1 (VCC)
• PIC16F84A: Es un microcontrolador de la familia de MICROCHIP, fácil de usar y de
programar, muy económico y versátil. Una de las razones por las que fue elegido este
microcontrolador es por la posibilidad de configurar 12 pines como entradas o salidas, según lo
queramos, y la posibilidad de hacerlo trabajar a altas frecuencias (hasta 20MHz), lo cual
acelera las operaciones y nos da respuestas rápidas y precisas cuando así lo queramos.
RA0-RA3 Son pines del puerto A, pueden ser configurados como entradas o salidas.
MCLR Es el dispositivo de RESET del microcontrolador, su entrada es negada.
RB0-RB7 Son los pines del puerto B, se pueden configurar como entradas o salidas.
OSC1/OSC2 Son entrada y salida de pulsos de reloj respectivamente, para sincronizarlo con
relojes externos a altas velocidades.
66
Figura 4.8 Diseño del PIC16F84A en un encapsulado PDIP, SOIC.
La forma en que se configurarán los puertos para la realización de éste proyecto son las
siguientes:
Serán los puertos de salida que irán conectados al demultiplexor. A través de
ellos se podrá seleccionar el canal deseado para monitorear las teclas que han sido
presionadas o no.
Adicionalmente se ha contemplado el puerto para entrar a un modo de configuración
del teclado.
Serán los puertos de entrada configurados para monitorear las teclas que
pudiesen haber sido presionadas o liberadas.
67
• Oscilador de cristal 4MHZ. Será usado como un reloj que indique la velocidad de operación
del microcontrolador y permitirá sincronizar la señal proveniente de éste con las señales MIDI.
Figura 4.9 Ilustración de un cristal de cuarzo de 4 MHZ.
La sincronización del microcontrolador con el dispositivo MIDI hace necesario considerar
un retraso dentro de la programación del microcontrolador para poder enviar los datos a la
velocidad adecuada.
Se sabe que el microcontrolador trabajará con un oscilador de cristal a 4MHZ, pero
también es cierto que cada ciclo de instrucciones del microcontrolador está dado por ¼ de
la velocidad de cualquier reloj que tenga implantado.
Por lo anterior tenemos lo siguiente:
En otras palabras, la frecuencia del microcontrolador por cada instrucción ejecutada será
de 1MHZ, o un millón de instrucciones por segundo.
En capítulos anteriores se vio la frecuencia a la que operaba el protocolo MIDI, que es de
31250HZ, o lo que es lo mismo, 31250 instrucciones en un segundo. Por lo tanto será de
suma importancia considerar la elaboración de una rutina de retardo, ya que el
microcontrolador operará a una velocidad mucho mayor que el protocolo MIDI, y esto
permitirá sincronizar las señales enviadas, de otro modo MIDI no interpretará la señal que
se desea enviar.
68
Bajo estas bases tenemos lo siguiente:
Basándose en estos resultados se puede concluir que por cada bit MIDI que se desee enviar,
debe de haber un retardo de 32 ciclos de instrucción. De este modo la señal se enviará en
sincronía para poder ser detectada e interpretada por cualquier dispositivo MIDI.
• Capacitores electrolíticos de 27pf: Serán usados dos capacitores para regular la señal que
se envía al microcontrolador por medio del oscilador de cristal. Los capacitores van conectados
en paralelo, cada una a un pin del oscilador de cristal, que a su vez van conectados a tierra.
Esto permite al oscilador trabajar en perfecta sincronía con el microcontrolador.
Figura 4.10 Capacitores electrolíticos.
69
• Resistencias de 1.8KΩ y 250Ω: Son usadas para regular el voltaje y prevenir posibles
sobrecargas a los circuitos. Para el proyecto serán empleadas 2 resistencias de 1.8KΩ y 1 de
250Ω.+
Figura 4.11 Resistencias eléctricas.
• Conector tipo DIN 5 pines tipo Hembra: Es el que manejan todos los instrumentos MIDI para
recibir y enviar sus datos.
Figura 4.12 Conector DIN 5 pines.
• Diodos emisores de luz LEDS: Serán empleados para conocer el estado del circuito. Un LED
indicará si está encendido el circuito o apagado, mientras que el otro indicará el estado de
transmisión de datos MIDI.
Figura 4.13 LED.
70
• Interruptor: Será empleado para cambiar el estado del teclado al “modo configuración”, donde
se podrán configurar distintas instrucciones del protocolo MIDI en tiempo real.
Figura 4.14 Interruptor.
• Placa virgen de cobre: El soporte de todo el circuito y las conexiones entre sus diferentes
componentes estarán trazados en la placa virgen. La placa contendrá el PCB del proyecto.
Figura 4.15 Placa virgen de cobre.
• Conector USB macho tipo B: Para que el proyecto pueda ser portable es necesario buscar
un mecanismo de conexión que permita cierta compatibilidad con las computadoras. EL puerto
USB provee a los dispositivos que se conectan a través de él transmisión de voltajes de
alimentación de +5 Volts, necesario y suficiente para abastecer de energía al proyecto y hacer
que funcione sin complicaciones. Al puerto USB irá conectado otro cable que a su vez podrá ir
conectado a una computadora, eliminando el problema de alimentación de corriente.
Figura 4.16 USB tipo B macho, proveerá de energía al circuito.
71
• Diagrama del circuito: En la figura 4.17 se muestra la forma de conexión del circuito. El
diseño ha sido realizado empleando el software PCBWIZARD.
Figura 4.17 Diagrama lógico del circuito que funcionará con el PIC16F84 y el demultiplexor como
principales componentes.
Con base en el diseño lógico del circuito se procederá a realizar el diseño físico del mismo. Primero
que nada deben ser colocados los componentes en el programa PCBWIZARD y posteriormente se
deben ir trazando las conexiones al tiempo que se ve la mejor ruta que pueden seguir las
conexiones para ahorrar espacio y simplificar lo más que se pueda el circuito. El diseño de la PCB
optimizada ha quedado dispuesto tal como se muestra en la figura 4.18:
Figura 4.18 Negativo frontal y trasero del PCB. Estos elementos serán impresos en la placa de
cobre.
72
El programa PCBWIZARD permite simular la vista real del circuito realizado. Obsérvese que en las
marcas trazadas en blanco irán componentes que proveerán la entrada de energía, de variables y
salidas de datos MIDI. En la parte superior izquierda irá por conveniencia un conector USB macho
tipo B que fungirá como proveedor de corriente eléctrica por medio de un cable USB conectado a la
computadora. En la parte superior derecha irá el conector DIN macho de 5 pines.
En la parte inferior izquierda irán las conexiones a las teclas, donde 8 conexiones están
conectadas directamente al selector de canal (demultiplexor) señalando las filas, mientras que
otras 8 van directamente conectadas al PIC16F84A como entradas de señal señalando las
columnas del teclado.
Figura 4.19 Simulación de vista del circuito terminado y ensamblado.
73
4.2.3 DISEÑO Y CODIFICACIÓN DEL PROGRAMA
El programa es una de las partes fundamentales del proyecto, ya que éste será quien procese
todas las señales y las transforme para transmitir los datos MIDI deseados. Antes de realizar el
programa se deben considerar los siguientes aspectos:
• Debe enviar el la instrucción para seleccionar la fila del teclado deseada a través del
demultiplexor y los puertos conectados al microcontrolador.
• Debe recibir los estados de las teclas y saber de algún modo si dichos estados han cambiado,
para proceder a enviar la información MIDI necesaria.
• Algunas características del protocolo MIDI deben de poder ser configuradas y modificadas
mientras el programa está en proceso de ejecución.
• El brindar la posibilidad al usuario de alterar partes del protocolo MIDI en tiempo real permitirá
hacer el teclado mucho más versátil y útil al momento de crear composiciones. Los parámetros
que podrán ser alterados por el usuario son:
• Cambios de la tonalidad de las notas. El usuario podrá decidir qué nota se toca en una tecla
determinada. Para poder hacer esto posible y de fácil manejo el usuario podrá elegir entre
cambiar el tono de una tecla en una octava o en una nota.
• Cambios en la velocidad de las notas. EL usuario podrá decidir con cuánta fuerza será
simulada la presión de una tecla.
• Cambios en el canal MIDI. Podrá ser posible elegir en cuál de los 16 canales MIDI disponibles
se transmitirán los mensajes MIDI.
• Cambios del programa MIDI. El usuario podrá elegir que programa MIDI desea utilizar en
tiempo real.
74
• Cambio del banco MIDI. El usuario podrá elegir que instrumento desea utilizar en tiempo real.
• Posibilidad de desactivar todas las notas. Si por alguna razón algo llegase a salir mal, existirá
la posibilidad de desactivar todas las notas musicales, mediante el envío de mensajes MIDI.
• Posibilidad de reinicio del sistema. Si el usuario necesita regresar a los parámetros
predeterminados del programa podrá tener acceso a un comando de reinicio de sistema.
• Posibilidad de guardar y cargar la configuración del usuario. Los parámetros que el usuario
haya modificado podrán ser almacenados. De este modo cuando el teclado sea desconectado
y reconectado en ocasiones posteriores se arranque con la configuración definida por el
usuario permitiéndole trabajar y acoplarse a sus necesidades.
Esta serie de requerimientos podrán ser dispuestas en algunas teclas del prototipo, y configurarlas
para que al ser presionadas se pueda realizar una determinada función con tan sólo entrar al modo
de configuración del teclado.
Una vez activado el modo de configuración o programación del teclado mediante la activación del
interruptor que estará dispuesto en el circuito el usuario podrá cambiar los parámetros MIDI que
desee, y se podrá salir de él desactivando el interruptor para así entrar en un modo normal del
teclado. Los cambios de los mensajes MIDI deberán ser percibidos en tiempo real, de este modo el
usuario podrá trabajar con las modificaciones hechas sin mayor complicación.
75
El cambio de estos valores se señala en la tabla 4.2:
Instrucción Función Tecla asignada
Uso
Incremento de canal MIDI
Cambiar el canal MIDI
con el cual se va a
trabajar.
TECLA 1 Si el canal MIDI actual es el canal 1,
se cambiará al 2. Si el canal MIDI
actual es el 16, se cambiará al canal
1
Decremento de canal MIDI
Cambiar el canal MIDI
con el cual se va a
trabajar.
TECLA 2 Si el canal MIDI actual es el canal
16, se cambiará al 15. Si el canal
MIDI actual es el 1, se cambiará al
canal 16
Incremento de
octava MIDI Cambiar la octava MIDI
con la cual se va a
trabajar.
TECLA 3 Si la octava inicial del teclado es C5,
se cambiará a la octava C6. Si la
octava inicial es C10, se cambiará a
la octava C1
Decremento de
octava MIDI Cambiar la octava MIDI
con la cual se va a
trabajar
TECLA 4 Si la octava inicial del teclado es C5,
se cambiará a la octava C6. Si la
octava inicial es C10, se cambiará a
la octava C1
Incremento de nota MIDI
Cambiar la nota MIDI
con la cual se va a
trabajar
TECLA 5 Si la nota de la tecla inicial es C1, se
cambiará a la nota C#1
Decremento de nota MIDI
Cambiar la nota MIDI
con la cual se va a
trabajar
TECLA 6 Si la nota de la tecla inicial es C1, se
cambiará a la nota B0
Incremento de
Velocidad MIDI Cambiar la velocidad
MIDI con la cual se va
tocar una nota
TECLA 5 Si la velocidad de la tecla que se va
a tocar es 64, se cambiará a 65
Decremento de
Velocidad MIDI Cambiar la velocidad
MIDI con la cual se va
tocar una nota
TECLA 6 Si la velocidad de la tecla que se va
a tocar es 64, se cambiará a 63
Incremento de
programa MIDI Cambiar el programa
MIDI con la cual se va a
TECLA 7 Si el programa con el
que se está trabajando es el 12, se
76
trabajar cambiará al programa 13
Decremento de
Programa MIDI
Cambiar el programa
MIDI con la cual se va a
trabajar
TECLA 8
Si el programa con el
que se está trabajando es el 12, se
cambiará al programa 11
Incremento de banco MIDI
Cambiar el banco MIDI
con la cual se va a
trabajar
TECLA 9 Si el banco con el
que se está trabajando es el 12, se
cambiará al banco 13
Decremento de banco MIDI
Cambiar el banco MIDI
con la cual se va a
trabajar
TECLA 10 Si el banco con el
que se está trabajando es el 12, se
cambiará al banco 11
Desactivación de todas las notas
Enviar un mensaje MIDI
para apagar todas las
notas.
TECLA 11 Todas las telas que hayan sido
presionadas serán inmediatamente
liberadas.
Reinicio de sistema
Reiniciar el programa y
cargar la configuración
predeterminada
TECLA 12 Se cargarán las configuraciones
predeterminadas al sistema para
trabajar con ellas.
Guardar configuración
Guardar la configuración
MIDI.
TECLA 13 Se guarda la configuración en el
sistema.
Cargar configuración
Cargar la configuración
MIDI.
TECLA 14 Se carga la configuración del
sistema.
Tabla 4.2 Mapa de las funciones especiales que tendrá el prototipo en ciertas teclas.
77
Las funciones que tendrán las teclas están señaladas en la figura 4.20:
Figura 4.20 Teclas de función del teclado.
Diagrama Lógico
El diagrama lógico deberá representar el flujo del programa y la forma en que éste se comportará
conforme el usuario interactúe con él. Con base en el diagrama diseñado en apartados anteriores
se podrá hacer una definición más concreta de las rutinas requeridas por todo el programa y la
pertenencia a cada uno de los bloques.
78
Figura 4.21 Diagrama de detalle de las rutinas que contendrá el programa.
Selección de entradas a través del demultiplexor.
Detección de teclas presionadas
Procesamiento de señales Transmisión de señales a través del canal MIDI
Rutina de escaneo y detección de teclas
presionadas y liberadas.
Rutina de envío de notas MIDI
Rutinas de configuración de parámetros MIDI
Rutina de envío de bits
A través del puerto MIDI
Incremento y decremento de
canal MIDI
Incremento y decremento de
octava MIDI
Incremento y decremento de
notas MDI
Incremento y decremento de velocidad MIDI
Incremento y decremento de programa MIDI
Incremento y decremento de
banco MIDI
Reinicio de Sistema
Desactivación de todas las notas
Almacenamiento de datos
Carga de datos
79
Figura 4.22 Diagrama de flujo del programa.
80
4.3 ENSAMBLAJE DEL PROTOTIPO
Con todas las fases del prototipo finalizadas sólo resta hacer el ensamblaje de las mismas.
Es importante recalcar que aún no han sido conectados el teclado y el circuito MIDI.
Para poder hacer esto se requerirá del siguiente material adicional:
• 3 metros de cable delgado de 16 hilos
• Conector Macho DB15
• Conector Hembra DB15
El conector Hembra irá conectado directamente al teclado, mientras que el conector macho irá al
cable de 16 hilos, quien a su vez estará conectado a la interfaz de procesamiento de señal.
Figura 4.23 Simulación del prototipo terminado.
81
Figura 4.24 Simulación del prototipo terminado vista desde la perspectiva del usuario.
82
4.4 HIPÓTESIS
La creación de una interfaz que funja como instrumento musical capaz de ser tocado con los pies
facilitará la creación y reproducción de composiciones musicales mediante software y permitirá del
mismo modo expandir las posibilidades de composición. El músico tendrá la posibilidad de
interactuar con un teclado mediante las manos y con otro mediante los pies, con esto y de manera
bastante sencilla, el músico podrá estar físicamente capacitado para realizar obras de extrema
complejidad que sin el uso de los pies sería difícil de realizar en tiempo real.
Para poder darle validez a la hipótesis anteriormente señalada es necesario hacer pruebas con el
prototipo ya terminado a fin de analizar su funcionalidad y validar si el propósito de dicho proyecto
es alcanzado.
CAPÍTULO V
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y
PRUEBAS CON USUARIOS FINALES
83
CAPÍTULO V ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD Y PRUEBAS CON
USUARIOS FINALES
En este capítulo se hará un análisis general sobre el uso del prototipo y de los resultados arrojados
de las pruebas realizadas. Para la realización de las pruebas se utilizarán los siguientes
componentes:
• Interfaz MIDI-USB MIDI UNO SPORT de la compañía M-AUDIO
• Teclado MIDI CASIO
• Cable MIDI de 3 metros de longitud.
• Computadora de escritorio Pentium IV con 1 GB en RAM y Windows XP Service Pack 2.
• El software MIDI a utilizar se enlistará en su sección correspondiente.
• Teclado musical para ser tocado con los pies (Prototipo)
• Con estos elementos será posible realizar las pruebas pertinentes de hardware, de
software y de usuario.
5.1 PRUEBAS DEL PROTOTIPO CON HARDWARE MIDI.
El Prototipo ha sido probado con un teclado musical MIDI CASIO modelo WK-1630. Este modelo
de teclado cumple con todo el estándar MIDI 1.0.
Las pruebas realizadas fueron las siguientes:
• Tocar todas las notas del teclado en todas las octavas: Aunque el teclado sólo
presenta capacidad para tocar 6 octavas, el prototipo trabajó a la perfección mientras cada
tecla era probada. Tanto para cambio de octavas como de notas, la respuesta fue
inmediata y no se percibieron retrasos.
84
• Cambiar la velocidad de las notas: El teclado CASIO respondió perfectamente a las
señales de cambio de velocidad hechas por el prototipo. Mientras se va incrementando o
disminuyendo la velocidad, es perceptible el cambio del sonido de la nota tecleada.
• Cambiar el programa MIDI: Los cambios de programa MIDI respondieron sin mayor
problema cuando desde el prototipo se enviaba la señal de cambiarlos. En este teclado el
cambio de programa representó un cambio del instrumento que se estaba usando a través
del canal MIDI asignado mientras en las teclas del teclado CASIO se trabajaba con otro
instrumento.
• Cambiar el banco MIDI: El teclado no respondió al cambio de banco MIDI enviado por el
prototipo, ya que no cuenta con soporte para esta función.
• Desactivar todas las notas: Se tocaron varias notas a la vez y posteriormente se envió la
instrucción de apagar todas las notas que estaban sonando. El teclado respondió
inmediatamente.
• Reiniciar el teclado: Todos los parámetros del prototipo fueron cambiados,
posteriormente se procedió a reiniciar el programa mediante la tecla de configuración y el
teclado respondió de nueva cuenta con las funciones predeterminadas.
• Cargar configuración del teclado: Se modificaron los valores de configuración del
prototipo y posteriormente se procedió a cargar los valores previamente configurados en
éste. El teclado CASIO obedeció a las órdenes y reprodujo tonalidades y configuraciones
previamente cargadas en el prototipo.
• Guardar configuración en el teclado: Se cambió la configuración del prototipo y se
ejecutó el comando para guardar la información en el microcontrolador. Posteriormente se
le desconectó de la energía eléctrica y se volvió a encender. El prototipo cargó la
configuración almacenada sin problema.
85
5.1.1 CONCLUSIONES DE LAS PRUEBAS DEL PROTOTIPO CON
HARDWARE MIDI.
El prototipo trabajó perfectamente con el teclado CASIO, no hubo problema alguno y con
excepción de los cambios de banco MIDI obedeció a todas las instrucciones que se le enviaron de
forma instantánea. Este aspecto demuestra que el prototipo puede trabajar perfectamente con
cualquier hardware que se le conecte y que pueda interpretar MIDI.
¿Cuál es el uso que se le puede dar al prototipo cuando éste se conecta al hardware MIDI?
Un músico con experiencia en el manejo de teclados MIDI podría perfectamente acoplarse al
teclado, configurando el canal MIDI al que irá la comunicación del prototipo, permitiéndole cambiar
los instrumentos con los que está tocando, la fuerza con la que las teclas son presionadas, la
tonalidad sin tener que despegar las manos de las teclas del hardware. Aunque el prototipo puede
ser usado como teclado convencional, su funcionalidad se maximiza cuando éste es usado para
controlar patrones y secuencias de audio como ritmos de batería, acompañamientos, acordes entre
otras propiedades.
5.2 PRUEBAS DEL PROTOTIPO CON DIFERENTES TIPOS DE SOFTWARE DE
AUDIO
Habiendo realizado las pruebas con el hardware se procederá a conectar el prototipo directamente
a la computadora a fin de evaluar su comportamiento mediante software.
Las pruebas serán efectuadas en un equipo de escritorio con sistema operativo Windows XP
Professional Edition Service Pack 3 con las siguientes características:
• Procesador Pentiun IV a 3.2 GHz.
• 1GB de memoria RAM
• Disco duro de 120 GB
• Tarjeta de audio integrada de 5.1 canales
• Tarjeta de video integrada de 128 MB.
• Y del mismo modo fueron realizadas en un Laptop HP Pavilion dv2000 con las siguientes
características:
• Procesador Core Intel 2 Duo a 1.66 GHz
• 2GB de memoria RAM
86
• Disco duro de 120 GB
• Tarjeta de audio integrada Conexant HD
• Tarjeta de video Integrada Intel Graphics
El software con el que se realizarán las pruebas ya está instalado.
Es necesario recalcar que debido a las características del equipo no es posible hacer una prueba
directa con el teclado, ya que la salida de datos de éste es a través de un puerto MIDI, y el equipo
no cuenta con un puerto MIDI que le permita recibir la información. Para dar solución a este
problema fue necesario incrustar un intermediario entre el prototipo y la computadora que
transporte las señales MIDI bajo un canal USB y de éste modo pueda hacerlas llegar al sistema.
El dispositivo intermediario es un hardware USB MIDI uno SPORT de la marca M-Audio.
Figura 5.1 Interfaz USB MIDI Sport Uno de M-AUDIO.
Es este dispositivo el que irá conectado directamente a la computadora y al teclado, de este modo
el envío y recepción de señales serán totalmente transparentes para dichos elementos.
5.2.1 MONITORES MIDI
Durante las pruebas de hardware se percibían los cambios que se realizaban al prototipo y las
tonalidades de las teclas sólo por sonido, pero no era posible visualizar dichos cambios. El contar
con un monitor MIDI que funcione bajo una computadora será de gran utilidad para verificar que
todos los datos MIDI estén perfectamente configurados de acuerdo a lo que se desea enviar en el
momento en que éstos son recibidos por la computadora.
87
En vista de que la conexión con el prototipo ha implicado la inserción de un hardware que pueda
interpretar las señales MIDI y enviarlas a la computadora a través del puerto USB es necesario
visualizar y verificar que no afecte la operación ni el desempeño del teclado. Esta es la causa
principal por la que antes de probar de manera directa con un software de edición de audio se
deberán realzar pruebas con software que nos permita saber el tipo de señales que se están
enviando al equipo en un determinado momento, y si éstas son interpretadas correctamente de
acuerdo a lo que realmente se desea transmitir.
Para esta prueba se contemplaron los siguientes programas de monitoreo MIDI.
• MIDI INPUT VIEWER
Es un sencillo programa de monitoreo de mensajes MIDI que permite visualizar los mensajes
MIDI que recibe la computadora y la forma en la que están ensamblados.
Las pruebas con el prototipo fueron exitosas y tanto para notas como para cambios de
configuración el programa reconoció los mensajes a la perfección.
Figura 5.2 Pruebas de funcionalidad del prototipo con MIDI INPUT VIEWER.
88
• MIDI-OX
Midi-ox es un programa multifunción capaz de monitorear y controlar todo relacionado al MIDI.
Mediante este programa es posible monitorizar los eventos MIDI en pantalla, capturar SysEx y
enviarlos, aplicar filtros para descartar información o cambiarla por otra. Al igual que con el
programa MIDI Input Viewer, las mismas pruebas se hicieron con este software con la
intención de observar el comportamiento en dos diferentes programas de monitoreo. Para
ambos casos la respuesta fue la misma.
Figura 5.3 Pruebas de funcionalidad del prototipo con MIDI-OX.
5.2.2 CONCLUSIONES DE LAS PRUEBAS DEL PROTOTIPO CON
SOFTWARE MIDI.
Las pruebas de monitoreo y funcionalidad del prototipo tanto en hardware como en software han
sido exitosas, con lo cual se demuestra que el dispositivo tiene plena funcionalidad, y habiendo
monitorizado las señales y visualizado que éstas fueran consistentes y coherentes de acuerdo a lo
que se deseaba enviar se puede afirmar que el teclado trabajará sin problemas con el software de
audio profesional capaz de interpretar MIDI. Una vez que se ha visto que el sistema operativo es
capaz de responder a las señales producidas por el teclado, sólo resta realizar las pruebas de
rendimiento y manejo en los diferentes programas de audio de mayor renombre en la actualidad.
El sistema funciona a la perfección y será posible trabajar con él ya sea para manipular hardware o
software.
89
5.2.3 PRUEBAS CON SOFTWARE DE COMPOSICIÓN MUSICAL
Se comentó en apartados anteriores la potencia y capacidad que tienen los programas de edición
musical. En esencia el propósito del teclado musical en este tipo de programas será fungir como
generador y controlador de samples, pistas, secuencias y patrones, con los cuales podrán expresar
diferentes loops y melodías que irán cambiando conforme el usuario así lo vaya requiriendo.
• ABLETON LIVE
Este software ha demostrado por su experiencia ser un alto competidor frente a otros
programas. Su interfaz sencilla y amigable permite no solo grabar patrones MIDI en tiempo
real, también hacer un mapeo completo de las teclas que se desean usar y de este modo
darles otra funcionalidad que únicamente la de producir una tonalidad musical.
El desempeño que ha tenido el manejo del teclado en este programa ha sido bastante
satisfactorio. Ya que Ableton permite el mapeo de teclas, para que a través del protocolo MIDI
el programa pueda ser automatizado en su totalidad, su interacción es rápida y confortable.
• REASON
Al igual que Ableton, Reason tiene un soporte completo del protocolo MIDI, y por tanto gran
versatilidad y capacidad de manejar diferentes instrumentos a la vez mediante dicho protocolo,
no obstante, la parte fundamental de Reason es el poder tener un estudio de grabación
completo en un solo programa, por lo que no se enfoca tanto en la producción de audio y
secuencias en tiempo real.
Para poder manipular Reason con el teclado se requeriría tener cierta destreza y experiencia
con el prototipo a fin de que éste se pueda adaptar al programa.
• IMAGE LINE FL STUDIO
Aunque FL Studio está ideado para grabación de melodías y producción en tiempo real, no
soporta de forma nativa el mapeo de teclas MIDI como lo hace Ableton Live, por lo que la
mayoría de parámetros que se pueden controlar en este programa son diferentes tonalidades,
pero no controles de parametrización de sonido como tal, por lo que aunque el desempeño con
FL Studio también fue satisfactorio, el teclado sólo permitiría tocar e tonalidades o patrones de
audio con ayuda samplers y secuenciadores que forman parte del mismo programa.
90
5.3 PRUEBAS CON EL USUARIO FINAL
Una vez realizadas las pruebas de funcionalidad y generados los resultados con dos programas de
monitoreo y tres de edición de audio, se dio por sentado que la interfaz cumple con su función
desde el punto de vista técnico, mas no aún desde el punto de vista del usuario. Es por esto que
debe ser realizada una prueba de campo para conocer los diferentes puntos de vista de las
personas que de alguna u otra forma interactúan con la música de manera cotidiana.
Para hacer dichas pruebas se captó un universo de 17 personas de diversas instituciones de
enseñanza musical. Las escuelas en las que se evaluó el prototipo fueron:
1.- Escuela Libre de Música José Francisco Vázquez
139 Sinaloa Cuauhtémoc, DF 06700, México
Teléfono 01 55 5511 4953
2. – Academia de música Veerkamp
269 Durango Roma, Distrito Federal 06700, México
01 55 5207 2173 01 55 5207 9096?
3.- Diversos integrantes de bandas de rock
Los testimonios de las personas entrevistadas quedaron plasmados en el cuestionario que puede
ser consultado en el anexo B. A cada persona se le hizo además una presentación explicándole los
puntos más importantes sobre el prototipo y una breve explicación del prototipo funcionando con el
software Ableton Live 7.0 funcionando bajo una Laptop HVDV2000 (Cuyas características han sido
señaladas en la fase de pruebas de software) con una interfaz MIDI-USB M-Audio y con un
documento previamente redactado para darle al usuario la posibilidad de ver de forma resumida las
principales características y ventajas que tiene el prototipo frente a distintas interfaces existentes
en el mercado.
Al programa Ableton Live se le cargaron algunos patrones de sonido que en conjunto conforman
una melodía, y se automatizaron comandos mediante el prototipo para que éste fuera el encargado
de ejecutarlos cuando el usuario presionara una tecla para ver de este modo la evolución que iba
teniendo su melodía mientras interactuaba con el prototipo.
91
Interfaz Digital Para controlarse con los pies (Teclado MIDI musical)
Características:
• El prototipo presentado es una herramienta que no pretende ser un sustituto de cualquier
instrumento musical, sino un auxiliar en la producción, composición, y ensamble de melodías.
• Su objetivo principal es permitir la automatización de patrones de audio y el poder reproducir
sonidos y melodías en tiempo real.
• Ya que su funcionamiento se realiza bajo el estándar MIDI, este dispositivo puede ser
controlado por cualquier herramienta (Sintetizadores, interfaces MIDI o programas de
computadora) que incorpore dicho estándar.
• Requiere de una fuente de alimentación y que el equipo al cual se va a conectar incorpore del
mismo modo un puerto MIDI.
• Si se conecta a una computadora, requerirá de un programa para poder interactuar con él.
Ventajas sobre lo ya existente:
• En el mercado no existe un instrumento o interfaz semejante a éste, ya que todas las interfaces
han sido creadas para ser usada por medio de las manos o en su defecto incorporan una
funcionalidad pobre del protocolo MIDI y muy pocos controles cuando deben ser controladas
por medio de los pies.
• Su costo es muy reducido, y la idea de tocar con los pies brinda al músico la libertad de poder
controlar o tocar cualquier otro instrumento con las manos, permitiéndole extender y maximizar
sus capacidades creativas.
• Puede adaptarse a cualquier músico, compositor o ingeniero de audio que esté dispuesto a
hacer uso de un intérprete o sintetizador MIDI para desempeñar su labor.
• Es portátil y ligero. No requiere mucho espacio para poder interactuar con él.
Utilidad para el arreglista y compositor:
• Le permite componer y enriquecer sus creaciones musicales, ya que mientras toca su
instrumento puede al mismo tiempo controlar el prototipo, y así emular ciertos instrumentos
con los cuales podrá acompañar sus melodías mientras toca o compone.
• Le permite ensayar sin necesidad de requerir de un ensamble de músicos completos. El
instrumento puede adaptarse a cualquier instrumento o conjunto de instrumentos para
reproducir sus sonidos y automatizarlos y brindarle al músico la oportunidad de
concentrarse en su instrumento mientras escucha toda la gama de instrumentos que
componen su melodía.
92
• Puede llevarlo a cualquier parte y conectarlo en cualquier computadora o interfaz MIDI
para así desempeñar libremente su labor.
5.3.1 EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS FINALES
Habiendo concluido la investigación con los usuarios se procedió a evaluar su comportamiento
durante la interacción con el dispositivo así como su opinión plasmada en el cuestionario.
Evaluación del comportamiento de los usuarios con la interacción del dispositivo.
Se había comentado que al principio a cada usuario se le daba una breve explicación sobre el
funcionamiento del prototipo y las partes que pretendía innovar en materia musical. Posteriormente
se les hizo una pequeña muestra y finalmente se les dejó un tiempo de 5 minutos para que ellos
pudieran probarlo y hacer las preguntas que quisieran. Al final de esta etapa cada usuario
respondió un cuestionario. Durante la interacción con el dispositivo se pudieron percibir los
siguientes aspectos:
• Algunos usuarios se mostraban indecisos al momento de interactuar con el dispositivo.
• La mayoría de ellos (un 85% aproximadamente) presionaron todos los botones para ver el
comportamiento que tenía.
• Muchos se mostraron sorprendidos por el tipo de tecnología que estaban viendo (aquellos
que no conocían MIDI).
• A algunos usuarios les resultó incómodo el uso del teclado por el número de teclas y
funciones que éste implementa.
• Muy pocos usuarios prefirieron no probar el dispositivo y se limitaron a contestar el
cuestionario.
• Todos los cuestionarios fueron recopilados y finalmente analizados en este apartado: (Los
cuestionarios respondidos pueden ser vistos en el anexo B).
• Las respuestas de las 17 personas entrevistadas fueron volcadas a una tabla (que también
puede consultarse en el anexo B) y los resultados de sus respuestas fueron analizados en
las gráficas que se muestran a continuación.
93
5.3.2 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.
Con base en la tabla y en las respuestas de cada usuario podemos sacar las estadísticas
correspondientes a fin de averiguar si el producto cumple o no con su función.
Estadísticas Generales:
100 % De los encuestados tocan algún instrumento musical (cualquiera que éste sea).
De acuerdo a la profesión y a los estudios que ejercen:
Estudiantes de instrumento musical 9
Profesores 4
Sin formación musical en escuela 2
Figura 5.4 Gráfica de resultados de acuerdo a la profesión que ejercen los usuarios que han
realizado la prueba con el prototipo.
60%
27%
13%
Estudiantes de instrumento musical Profesores Sin formación musical en escuela
94
Personas que han escuchado hablar alguna o conocen de forma general el protocolo MIDI:
Sí 14
No 3
Figura 5.5 Gráfica de resultados de acuerdo a los usuarios que han escuchado hablar del protocolo
MIDI.
Personas que han manejado software de edición y manipulación de audio:
Sí 9
No 8
Figura 5.6 Gráfica de resultados de acuerdo a las personas que han manejado algún tipo de
software de edición y manipulación de audio.
53%47%
Sí
No
82%
18%
Sí
No
95
Personas que piensan que el dispositivo que se les mostró es funcional o tiene cualidades
positivas:
Es funcional 16
No es funcional 1
Figura 5.7 Gráfica de resultados de acuerdo a las personas que piensan que el dispositivo que se
les mostró es funcional o tiene cualidades positivas.
Inconvenientes que presenta el dispositivo:
(Las respuestas que se dejaron en blanco se tomaron como “ningún inconveniente”)
Ningún inconveniente 6
Aprender a usar el dispositivo 3
Falta de espacio entre teclas 3
Mucho tiempo invertido en la
computadora
1
Diseño del dispositivo 1
El teclado es muy grande 1
Le falta presentación 1
Sólo es útil para disparar secuencias 1
94%
6%
Es funcional
No es funcional
96
Figura 5.8 Gráfica de resultados que muestra los inconvenientes que los usuarios notaron sobre el prototipo.
Mejoras que se le pueden hacer al dispositivo
(Las respuestas que se dejaron en blanco se tomaron como “ninguna mejora”)
Ninguna mejora 6
Aumentar el espacio entre teclas 3
Cambio en el diseño de las teclas o el
dispositivo
3
Mejoras al hardware 3
Requiere más tiempo de uso para opinar 1
No le interesa 1
35%
17%
18%
6%
6%
6%
6%6%
Ningún inconveniente Aprender a usar el dispositivo
Falta de espacio entre teclas Mucho tiempo invertido en la computadora
Diseño del dispositivo El teclado es muy grande
Le falta presentación Sólo es útil para disparar secuencias
97
Figura 5.9 Gráfica de resultados de acuerdo a las mejoras que se le pueden hacer al prototipo
según los usuarios que lo probaron.
Opinión desde el punto de vista del usuario:
¿El teclado es funcional?
Sí 15
No 1
Posiblemente 1
35%
17%18%
18%
6%6%
Ninguna mejora
Aumentar el espacio entre teclas
Cambio en el diseño de las teclas o el dispositivo
Mejoras al hardware
Requiere más tiempo de uso para opinar
No le interesa
98
Figura 5.10 Gráfica de resultados de acuerdo a los usuarios que utilizaron el prototipo y que
piensan que es funcional.
Con base en los resultados obtenidos de la encuesta y las pruebas con los usuarios finales se
puede concluir lo siguiente:
1.- El usuario requiere conocimientos previos sobre el manejo algún software de audio para acoplar
y manipular el prototipo.
2.- Algunas personas tuvieron ciertas dificultades para presionar las teclas que deseaban (opinaron
que las teclas eran muy pequeñas para ser manejadas con los pies), mientras que otras opinaron
que el diseño podría mejorarse, bien reduciendo el tamaño del teclado, o cambiando su forma.
3.- Cada usuario vio una posibilidad diferente de acuerdo al instrumento y a la función que
desempeñaban dentro del ámbito de la música.
Finalmente el prototipo y su funcionalidad causaron muy buena impresión, y con excepción de una
persona de un universo de 17, todas encontraron alguna funcionalidad en el dispositivo que podría
permitirles extender sus capacidades creativas y ayudarles en sus prácticas diarias.
Gracias a esta investigación final se pudo confirmar la hipótesis anteriormente planteada.
El dispositivo es funcional, puede ser empleado en cualquier software o hardware que interprete
MIDI y de acuerdo a las necesidades del usuario, podrá adaptarse para cumplir una función mucho
más específica a fin de ayudarlo a extender su capacidad creativa y a mejorar su técnica
88%
6%6%
Sí No Posiblemente
99
dependiendo del instrumento que toquen, ya que por medio del prototipo podrían ser capaces de
generar ensambles y melodías completas de forma autónoma.
5.4 SOBRE LOS COSTOS DEL PROYECTO Y SU POSIBLE COMERCIALIZACIÓN
Aunque estoy consciente de que aún falta trabajo y esfuerzo para poder comercializar este
producto, considero pertinente señalar como punto final, cuáles podrían ser los costos estimados
de vender el proyecto y comercializarlo para uso de los músicos profesionales.
Costo en términos de tiempo
Es importante primero que nada hacer una estimación del esfuerzo intelectual y del tiempo que ha
tomado materializar aquello que en un principio sólo era una vaga idea. Es pertinente decir que la
elaboración de este trabajo me ha llevado alrededor de un año de trabajo, con varios días muertos,
pero muchos otros con mucho tiempo invertido en el proyecto.
Haciendo una estimación del número de horas reales invertidas en el trabajo de tesis he llegado a
las siguientes cifras.
Horas estimadas invertidas en el planteamiento del problema: 150
He considerado en este cálculo el tiempo que me tomó documentarme, informarme y
comenzar a plasmar mis ideas por escrito para poder desarrollar el prototipo.
Horas estimadas invertidas en el desarrollo de la solución: 300
He considerado el tiempo que me tomó buscar y decidir el tipo de tecnología que usaría,
documentarme sobre el tipo de materiales que podría emplear y los precios que éstos
tenían, además de todo el proceso de aprendizaje para el manejo de software de diseño de
circuitos, las pruebas y errores que tuve durante dicho proceso y el desarrollo del software
que se programó en el microcontrolador, además del diseño y ensamblaje del tapete y la
construcción del circuito junto con el ensamblaje y de todos los componentes empleados.
Horas invertidas en pruebas con el prototipo: 50
Este cálculo se hizo considerando las primeras pruebas una vez que el prototipo fue
terminado, mediante el empleo de monitores MIDI, teclados y software de audio digital con
el cual pudiera comprobar que las señales eran correctamente interpretadas por todos los
dispositivos que se conectaban al teclado musical; posteriormente se hicieron pruebas
ensamblando secuencias de audio y verificando el comportamiento y la utilidad con
diferentes programas de computadora.
100
Finalmente la última fase de pruebas fue con músicos de profesión, para la cual consideré
el tiempo de traslado al lugar, la explicación del proyecto, la fase de pruebas y opiniones
sobre el proyecto y la evaluación de los resultados.
Horas invertidas en el trabajo de tesis: 300
Para este cálculo he considerado todo el desarrollo del trabajo, desde el formato hasta la
consulta de libros y sitios web donde pudiese obtener la información que me serviría para
implementar mi proyecto además de todo el vaciado de la información y las múltiples
revisiones y correcciones que he hecho.
Finalmente y haciendo una suma del total de horas invertidas en el proyecto se tiene que:
Haciendo un cálculo del valor que tiene mi tiempo por hora en términos monetarios es de $60.00
pesos en Moneda Nacional.
Con esto se tiene que:
Costo del material y herramientas usadas
Todos los costos de los materiales y herramientas que involucraron el desarrollo del prototipo junto
con su implementación se presentan en la tabla 5.1.
Material
Cantidad Costo Unitario Subtotal
Placa de cobre virgen 60 cm. X 60cm. 1 $100.00 $100.00
Capacitor cerámico de 21 picofaradios 8 $0.30 $2.40
Conector USB Macho tipo B 2 $10.00 $20.00
Demultiplexor 74LS138 2 $25.00 $50.00
Socket de 18 pines 2 $4.00 $8.00
PIC 16F84A 2 $60.00 $120.00
Resistencias de 1.8 Kilo Ohms 4 $0.20 $0.80
101
Resistencia de 250 Ohms 4 $0.20 $0.80
Resistencia de 270 Ohms 4 $0.20 $0.80
Cristal de cuarzo de 4 MHZ 2 $10.00 $20.00
Conector DIN Hembra de 5 Pines 2 $10.00 $20.00
LED de diferentes colores 10 $10.00 $100.00
Conector tipo MOLEX 2 $5.00 $10.00
Switch 2 $5.00 $10.00
Metros de Cable de 16 Hilos 10 $25.00 $250.00
Caja de plástico 1 $50.00 $50.00
Conector DB15 Macho 2 $15.00 $30.00
Conector DB15 Hembra 2 $15.00 $30.00
Metro Cable De 8 Hilos 10 $7.00 $70.00
2 m. X 8 m de hule EVA 1 $350.00 $350.00
Metro cuadrado de Fieltro de uso rudo 5 $30.00 $150.00
Push Button 40 $5.00 $200.00
Diodos tipo Zenner 40 $3.00 $120.00
Tira de Plástico Rígido de 2 Metros Para persiana 4 $15.50 $62.00
Interfaz USB MIDI Uno Sport de M-Audio 1 $345.00 $345.00
Transformador de corriente de 5 volts 1 $60.00 $60.00
Cable MIDI macho macho 1 $100.00 $100.00
Cable USB hembra hembra Tipo A y B 1 $50.00 $50.00
Herramienta
Broca de 5 milímetros de espesor 1 $60.00 $60.00
102
Broca de 3 milímetros de espesor 1 $50.00 $50.00
Broca de 1 Centímetro de espesor 1 $50.00 $50.00
Taladro manual 1 $25.00 $25.00
Cautín 1 $150.00 $150.00
Pinzas de punta 1 $70.00 $70.00
Pinzas de corte 1 $40.00 $40.00
Pasta para soldar 1 $10.00 $10.00
Litro de Pegamento de contacto 4 $50.00 $200.00
Programador de Pics 1 $360.00 $360.00
Óxido Férrico (500ml) 1 $60.00 $60.00
Rollo de soldadura de 100 Metros 1 $60.00 $60.00
Bandeja de plástico 1 $20.00 $20.00
Hojas Láser Impresas con circuito 5 $2.00 $10.00
TOTAL $3,494.80
Tabla 5.1 Costo unitario y total del material y las herramientas empleadas para la construcción del
teclado.
Costo de Patente
Aunque aún no ha sido realizada, si el producto se va a comercializar es necesario patentarlo a fin
de protegerlo de posibles plagios.
Se ha calculado que los costos de patente y trámite de la misma oscilan en $10,000.00 pesos.
Gastos Indirectos
Para esta parte se han considerado aquellos gastos que fueron derivados de la realización del
presente proyecto, tal como se señala en la tabla 5.2:
103
Gastos Indirectos
Transporte $ 1,000.00
Energía eléctrica $ 5,000.00
Agua $ 200.00
TOTAL $ 6,200.00
Tabla 5.2 Gastos indirectos asociados a la construcción del teclado y a la realización de las
pruebas del mismo.
Habiendo determinado los costos y gastos principales que ha involucrado el desarrollo del primer
prototipo del proyecto se tiene un total de:
Costo por unidad producida
Además de considerar el costo de producción por cada unidad, se debe considerar un costo por el
tiempo invertido que vendrá siendo la cantidad que se irá ganando por cada teclado vendido.
Los costos de material para producir una unidad son:
Material
Cantidad Costo Unitario Subtotal
Placa de cobre virgen 10 cm. X 10cm. 1 $16.67 $16.67
Capacitor cerámico de 21 picofaradios 2 $0.30 $0.60
Conector USB Macho tipo B 1 $10.00 $10.00
Demultiplexor 74LS138 1 $25.00 $25.00
Socket de 18 pines 1 $4.00 $4.00
PIC 16F84A 1 $60.00 $60.00
104
Resistencias de 1.8 Kilo Ohms 2 $0.20 $0.40
Resistencia de 250 Ohms 2 $0.20 $0.40
Resistencia de 270 Ohms 1 $0.20 $0.20
Cristal de cuarzo de 4 MHZ 1 $10.00 $10.00
Conector DIN Hembra 1 $10.00 $10.00
LED de diferentes colores 2 $10.00 $20.00
Conector tipo MOLEX 2 $5.00 $10.00
Switch 1 $5.00 $5.00
Metros de Cable de 16 Hilos 3 $25.00 $75.00
Caja de plástico 1 $50.00 $50.00
Conector DB15 Macho 1 $15.00 $15.00
Conector DB15 Hembra 1 $15.00 $15.00
Metro Cable De 8 Hilos 1 $7.00 $7.00
104 cm. X 52cm de hule EVA 2 $118.30 $236.60
Metro cuadrado de Fieltro de uso rudo 2.5 $30.00 $75.00
Push Button 32 $5.00 $160.00
Diodos tipo Zenner 32 $3.00 $96.00
Tira de Plástico Rígido de 2 Metros Para persiana 2 $15.50 $31.00
Cable USB hembra-hembra Tipo A y B 1 $50.00 $50.00
TOTAL $982.87
Tabla 5.3 Costo de los materiales por teclado producido.
105
El precio total por unidad se redondearía en $2,000.00, a fin de ir cubriendo el costo inicial
asociado al desarrollo del proyecto, con lo cual se recuperaría la inversión tras ciertas unidades
vendidas.
Precio por teclado: $2,000.00Ganancia esperada: $1017.13
En la tabla 5.4 se muestra el flujo estimado de las ventas y la cantidad necesaria de teclados que
hay que vender para recuperar la inversión y comenzar a obtener una ganancia real.
Unida
d
Precio
unitario
Ganancia
Neta
Ganancia sin costo por
unidad
Recuperación de la
inversión
1 $2,000.00 $2,000.00 $1,017.13 $66,677.67
2 $2,000.00 $4,000.00 $2,034.26 $65,660.54
3 $2,000.00 $6,000.00 $3,051.39 $64,643.41
4 $2,000.00 $8,000.00 $4,068.52 $63,626.28
5 $2,000.00 $10,000.00 $5,085.65 $62,609.15
6 $2,000.00 $12,000.00 $6,102.78 $61,592.02
7 $2,000.00 $14,000.00 $7,119.91 $60,574.89
8 $2,000.00 $16,000.00 $8,137.04 $59,557.76
9 $2,000.00 $18,000.00 $9,154.17 $58,540.63
10 $2,000.00 $20,000.00 $10,171.30 $57,523.50
11 $2,000.00 $22,000.00 $11,188.43 $56,506.37
12 $2,000.00 $24,000.00 $12,205.56 $55,489.24
13 $2,000.00 $26,000.00 $13,222.69 $54,472.11
14 $2,000.00 $28,000.00 $14,239.82 $53,454.98
15 $2,000.00 $30,000.00 $15,256.95 $52,437.85
16 $2,000.00 $32,000.00 $16,274.08 $51,420.72
17 $2,000.00 $34,000.00 $17,291.21 $50,403.59
18 $2,000.00 $36,000.00 $18,308.34 $49,386.46
19 $2,000.00 $38,000.00 $19,325.47 $48,369.33
20 $2,000.00 $40,000.00 $20,342.60 $47,352.20
21 $2,000.00 $42,000.00 $21,359.73 $46,335.07
22 $2,000.00 $44,000.00 $22,376.86 $45,317.94
106
23 $2,000.00 $46,000.00 $23,393.99 $44,300.81
24 $2,000.00 $48,000.00 $24,411.12 $43,283.68
25 $2,000.00 $50,000.00 $25,428.25 $42,266.55
26 $2,000.00 $52,000.00 $26,445.38 $41,249.42
27 $2,000.00 $54,000.00 $27,462.51 $40,232.29
28 $2,000.00 $56,000.00 $28,479.64 $39,215.16
29 $2,000.00 $58,000.00 $29,496.77 $38,198.03
30 $2,000.00 $60,000.00 $30,513.90 $37,180.90
31 $2,000.00 $62,000.00 $31,531.03 $36,163.77
32 $2,000.00 $64,000.00 $32,548.16 $35,146.64
33 $2,000.00 $66,000.00 $33,565.29 $34,129.51
34 $2,000.00 $68,000.00 $34,582.42 $33,112.38
35 $2,000.00 $70,000.00 $35,599.55 $32,095.25
36 $2,000.00 $72,000.00 $36,616.68 $31,078.12
37 $2,000.00 $74,000.00 $37,633.81 $30,060.99
38 $2,000.00 $76,000.00 $38,650.94 $29,043.86
39 $2,000.00 $78,000.00 $39,668.07 $28,026.73
40 $2,000.00 $80,000.00 $40,685.20 $27,009.60
41 $2,000.00 $82,000.00 $41,702.33 $25,992.47
42 $2,000.00 $84,000.00 $42,719.46 $24,975.34
43 $2,000.00 $86,000.00 $43,736.59 $23,958.21
44 $2,000.00 $88,000.00 $44,753.72 $22,941.08
45 $2,000.00 $90,000.00 $45,770.85 $21,923.95
46 $2,000.00 $92,000.00 $46,787.98 $20,906.82
47 $2,000.00 $94,000.00 $47,805.11 $19,889.69
48 $2,000.00 $96,000.00 $48,822.24 $18,872.56
49 $2,000.00 $98,000.00 $49,839.37 $17,855.43
50 $2,000.00 $100,000.00 $50,856.50 $16,838.30
51 $2,000.00 $102,000.00 $51,873.63 $15,821.17
52 $2,000.00 $104,000.00 $52,890.76 $14,804.04
107
53 $2,000.00 $106,000.00 $53,907.89 $13,786.91
54 $2,000.00 $108,000.00 $54,925.02 $12,769.78
54 $2,000.00 $110,000.00 $55,942.15 $11,752.65
55 $2,000.00 $112,000.00 $56,959.28 $10,735.52
56 $2,000.00 $114,000.00 $57,976.41 $9,718.39
57 $2,000.00 $116,000.00 $58,993.54 $8,701.26
58 $2,000.00 $118,000.00 $60,010.67 $7,684.13
59 $2,000.00 $120,000.00 $61,027.80 $6,667.00
60 $2,000.00 $122,000.00 $62,044.93 $5,649.87
61 $2,000.00 $124,000.00 $63,062.06 $4,632.74
62 $2,000.00 $126,000.00 $64,079.19 $3,615.61
63 $2,000.00 $128,000.00 $65,096.32 $2,598.48
64 $2,000.00 $130,000.00 $66,113.45 $1,581.35
65 $2,000.00 $132,000.00 $67,130.58 $564.22
66 $2,000.00 $134,000.00 $68,147.71 -$452.91
67 $2,000.00 $136,000.00 $69,164.84 -$1,470.04
68 $2,000.00 $138,000.00 $70,181.97 -$2,487.17
69 $2,000.00 $140,000.00 $71,199.10 -$3,504.30
70 $2,000.00 $142,000.00 $72,216.23 -$4,521.43
71 $2,000.00 $144,000.00 $73,233.36 -$5,538.56
72 $2,000.00 $146,000.00 $74,250.49 -$6,555.69
73 $2,000.00 $148,000.00 $75,267.62 -$7,572.82
74 $2,000.00 $150,000.00 $76,284.75 -$8,589.95
Tabla 5.4 Muestra del posible retorno de la inversión tras la venta de una determinada cantidad de
teclados.
Tal como se puede apreciar, a partir de la unidad 66 todos los costos quedarían cubiertos y se
empezaría a recibir una ganancia real.
108
Figura 5.11 Gráfica de retorno de la inversión.
La justificación del costo y el estudio de mercado para estimar la cantidad de unidades que podrían
ser vendidas queda totalmente fuera del alcance de la presente investigación, los datos
únicamente se presentan como un valor estimado del precio que el producto podría tener y analizar
si sería factible vender las unidades a ese precio a fin de recuperar la inversión hecha. Los datos
muestran que a partir de la unidad 66 se podrá tener un ingreso real, lo cual no es totalmente
factible, ya que en un inicio sería algo difícil producir y vender tal cantidad de teclados.
-$50,000.00
$0.00
$50,000.00
$100,000.00
$150,000.00
$200,000.00
$250,000.00
1 12 23 34 45 56 67 78 89 100
111
122
Ganancia Neta
Ganancia sin costo por unidad
Recuperación de la inversión
CONCLUSIONES
109
CONCLUSIONES
La realización del teclado musical como hardware junto con el software permitieron concretar una
etapa de elaboración del proyecto, parte fundamental para realizar la experimentación basados en
la premisa de que: “Una interfaz MIDI que pueda ser tocada con los pies permitiría a los músicos
expandir y maximizar sus habilidades así como sus capacidades creativas, lo que generaría una
aceptación general sobre su uso en el ramo de la música digital”. Habiendo terminado el prototipo
la hipótesis y las pruebas fueron efectuadas a fin de observar el comportamiento del teclado frente
a hardware y software capaz de soportar MIDI y comprobar que los músicos estarían dispuestos a
usarlo como herramienta auxiliar en la creación de melodías, en la práctica y en la interpretación
musical en tiempo real con resultados totalmente satisfactorios, que pudieron confirmar la hipótesis
planteada como un hecho. Realmente un músico con deseos de internarse en el mundo de la
música digital se vería beneficiado con el uso del teclado. Esta investigación ha sido muy
satisfactoria y de gran importancia, ya que todos los objetivos planteados a lo largo del presente
trabajo se cumplieron.
La investigación previa que he tenido a bien realizar en este proyecto de tesis me ha permitido
analizar a fondo el funcionamiento del protocolo MIDI y cómo podía ser aplicable en la creación de
instrumentos musicales mediante la electrónica y la programación para crear un teclado musical
que pudiera ser tocado con los pies. A pesar de las dificultades que tuve para conseguir y
comprender a fondo la información necesaria que me permitiera dominar el manejo de MIDI a un
bajo nivel y la programación avanzada de microcontroladores, aunado a la metodología a seguir
para el diseño de un circuito impreso el trabajo pudo lograrse, y los resultados se ven plasmados
en un prototipo terminado. Quizás el mayor problema al que pude enfrentarme durante el desarrollo
del proyecto fue conseguir el tiempo necesario para que los músicos de profesión tuvieran la
oportunidad de probarlo; algunas escuelas y músicos se mostraron recelosos y desconfiados, y el
tiempo que me proporcionaron para probar el teclado en ocasiones no fue el suficiente desde mi
punto de vista. Esto me permitió comprender que un proyecto de investigación de esta
envergadura es difícil no sólo porque hay que investigar, documentarse y desarrollar; sino que hay
que probar diferentes aspectos del prototipo (y no fueron pocas las veces que tuve que volver a
comenzar en su construcción) además de lidiar con las personas para que le permitan a uno
exponer nuevas ideas que podrían facilitarles las cosas.
Del mismo modo me siento satisfecho al ver que el producto de mi esfuerzo se ve reflejado en una
tecnología innovadora que aún tiene mucho por delante. Aunque no es el alcance de esta tesis, el
proyecto puede mejorar en una redefinición del diseño del teclado, y con base en la opinión de los
usuarios que emplearon el teclado he podido darme cuenta que el hacer las teclas más
110
ergonómicas y libres de cables (mediante el manejo de ondas de radio o sensibles a la luz) podría
incursionar en nuevas ramas de la música, ya que al permitir ubicar las teclas de manera
independiente en cualquier posición, el prototipo podría ser usado en instrumentos de percusión
como baterías, tambores, platillos, etcétera; y además permitiría controlar muchos otros
dispositivos que inclusive no hayan sido pensados para la música.
Del mismo modo se deja la puerta abierta a futuros investigadores a seguir incursionando en el
desarrollo de interfaces como ésta que puedan solucionar otro tipo de problemas que no
pertenezcan al ámbito musical. La presente investigación puede llevarse y aplicarse en otros
aspectos de la vida cotidiana, y el uso del teclado podría tener importantes aplicaciones en la
rehabilitación y ayuda de personas discapacitadas, en la educación infantil e incluso en la industria,
donde las capacidades creativas y expresivas de un ser humano no se vean limitadas por sus
capacidades físicas y/o motrices.
Es cierto que el desarrollo de este proyecto me ha tomado bastante tiempo, pero a la vez me ha
permitido aprender muchas cosas tanto en el ámbito técnico como personal, y madurar como
persona y como profesionista. Tuve la dicha de aplicar un método científico a un nivel más formal y
de crear con mis propias manos un dispositivo surgido de mis propias ideas de forma
independiente y autónoma, y eso es quizás lo que más me sorprenda y enorgullezca. En un
principio pensé que la tarea era realmente inalcanzable por todo lo que había que investigar,
desarrollar y probar, pero la culminación de esta tesis me demostró que las cosas pueden lograrse
cuando uno se las propone y es capaz de hacerse responsable de sus propias acciones. He
aprendido que la perseverancia, la constancia y el tiempo son los factores que hacen a una
persona exitosa en cualquier cosa que se proponga. En verdad estoy muy contento y orgulloso con
los resultados de este trabajo y con las ideas que me permitieron llevarlo a cabo; finalmente puedo
ver cómo el esfuerzo y la dedicación pueden hacer cosas que en un principio quizás parecen
inalcanzables.
Espero que esta investigación sirva a las futuras generaciones como ejemplo y como material de
apoyo para seguir desarrollando tecnología de este tipo siempre con la intención de ayudar al ser
humano a ser una mejor persona, pero sobre todo que sirva de aliciente para incentivar en los
jóvenes la ciencia y el desarrollo de tecnología mexicana, que tanta falta hace. Espero el lector
pueda ver y percatarse que la esencia fundamental de investigaciones de este tipo se encuentra
en la perseverancia y la intención de hacer el bien y de poner un poco de esfuerzo para
demostrarse así mismo que es posible hacer las ideas realidad, siempre y cuando uno se lo
proponga.
111
Finalmente agradezco a todas las personas que han hecho esto posible, que aunque es un trabajo
proveniente de mis ideas, no es algo que haya hecho yo solo. Trabajos como éste dependen de
muchos factores y de muchas personas, que con su ayuda y apoyo ayudaron a refinar mis ideas, a
crecer como persona, a superarme como profesionista y a entender que los pequeños logros de la
vida se encuentran en esos retos que uno se pone, y de pronto le permiten mirar atrás y sentirse
satisfecho de saber que lo ha logrado.
BIBLIOGRAFÍA
112
BIBLIOGRAFÍA
INTERNET
Sobre la tecnología MIDI
Blanco, Xabier: El protocolo MIDI (2002).Disponible en
http://www.hispasonic.com/revista/protocolo-midi (última consulta Miércoles4 de Marzo,
2009).Contenido: Se da una explicación general sobre el protocolo MIDI y el impacto que
ha tenido éste en los diversos instrumentos musicales de la actualidad.
Largonet.net: “Product Selector”. Disponible en http://largonet.net/midiboutique (última
consulta Miércoles4 de Marzo, 2009). Contenido: Es una sección muy completa que
muestra las interfaces MIDI que han sido generadas para interactuar con diferentes
circuitos y dispositivos cuya función original estaba destinada a usos diferentes al control
de MIDI.
MIDI Manufacturers Association Incorporated: Learn About MIDI, MIDI Specifications.
Disponible en http://www.midi.org/ (última consulta Martes 10 de Febrero, 2009).
Contenido: Se señalan las características principales de MIDI, los múltiples usos que éste
tiene y se provee de una documentación técnica que permite conocer la especificación
MIDI a fondo. Es el sitio oficial de MIDI. Aquí es donde aparecen los últimos avances y
tecnologías relacionadas con el desarrollo de este protocolo.
PC-MIDI Center: Audio y MIDI básico. Disponible en
http://www.pcmidicenter.com/librosgratis/introduccion.html (última consulta Martes 10 de
Febrero, 2009). Contenido: Artículos alternativos que dan una introducción a MIDI y al
manejo de audio digital e través de hardware y software MIDI. Se consultó también la
sección de productor a fin de poder obtener información sobre todos los dispositivos MIDI
de última tecnología.
Sin Autor: Interfaces Físicas (Comunicación MIDI). Disponible en
http://www.iua.upf.es/~jlozano/interfaces/interfaces7.html (última consulta Miércoles4 de
Marzo, 2009). Contenido: Se da una explicación sobre los tipos de mensajes MIDI y su
comportamiento a nivel software. Habla también de la conexión del cable estándar MIDI y
del uso de optoacopladores para un mejor rendimiento.
113
Sobre el software de audio digital MIDI existente en el mercado
Ableton: Ableton Live Software. Disponible en http://www.ableton.com/ (última consulta
Jueves5 de Marzo, 2009). Contenido: La página en sí está hecha para anunciar y vender el
software estrella de la compañía Ableton: El software de edición musical Live. En ella se
incluyen las últimas noticias, videos y tutoriales que explican las mejores formas en las que
el programa puede ser utilizado
Cakewalk: Sonar Producer. Disponible en http://www.cakewalk.com/ (última consulta
Jueves5 de Marzo, 2009). Contenido: La página en sí está hecha para anunciar y vender
diferentes productos hechos por la compañía CakeWalk. Uno de sus más renombrados
programas es el Sonar, que al igual que los anteriores permite la edición musical y
composición. Esta compañía además crea diferentes Plug-ins y librerías de audio que
pueden ser utilizadas en cualquier otro programa de audio digital.
Image Line: FL Studio. Disponible en http://www.flstudio.com/ (última consulta Jueves5 de
Marzo, 2009). Contenido: La página en sí está hecha para anunciar y vender el software
estrella de la compañía Image Line: El software de edición musical FL Studio. En ella se
incluyen las últimas noticias, videos y tutoriales que explican las mejores formas en las que
el programa puede ser utilizado, además de toda una serie de plug-ins, librerías de audio y
programas extra que se le pueden acoplar a este software.
LINUX SOUND: Sound & MIDI Software for Linux. Disponible en http://www.linux-
sound.org/ (última fecha de consulta Jueves5 de Marzo, 2009). Contenido: Es una página
que contiene una recopilación muy completa de software que han sido creado para el
manejo del audio digital en la plataforma Linux. La mayoría de éste software incluye código
fuente, por lo que fue de gran utilidad para averiguar el comportamiento de MIDI en
software de alto nivel, lo que en un futuro podrá permitir complementar el proyecto creado.
MIDI Utilities: MIDI Utilities. Disponible en http://midiutilities.com/ (última consulta Jueves5
de Marzo, 2009).Contenido: Es una página que contiene una recopilación muy completa de
las utilerías que han sido creadas para el manejo del protocolo MIDI a nivel software. Fue
114
muy útil para buscar y encontrar monitores MIDI que permitieran perfeccionar el desarrollo
del proyecto.
Propellerheads: Reason. Disponible en http://www.propellerheads.se/ (última consulta
Jueves5 de Marzo, 2009). Contenido: La página en sí está hecha para anunciar y vender el
software estrella de la compañía Propellerhead: El software de edición musical Reason. En
ella se incluyen las últimas noticias, videos y tutoriales que explican las mejores formas en
las que el programa puede ser utilizado.
Steinberg: Cubase. Disponible en http://www.steinberg.net/en/home.html (última consulta
Jueves5 de Marzo, 2009). Contenido: La página en sí está hecha para anunciar y vender
diferentes productos hechos por la compañía Steinberg. Uno de sus más renombrados
programas es el Cubase, que al igual que los anteriores permite la edición musical y
composición. Esta compañía además crea diferentes Plug-ins y librerías de audio que
pueden ser utilizadas en cualquier otro programa de audio digital.
Synthzone: MIDI Sequencing Software. Disponible en
http://www.synthzone.com/midiseq.htm (última fecha de consulta Jueves5 de Marzo,
2009).Contenido: El sitio web contiene una lista de los más prestigiados secuenciadores
MIDI por software.
Sobre la tecnología VST, VSTI, DXI
Audio Master Mind: Foros. Disponible en http://www.audiomastermind.com/ (última fecha
de consulta Sábado 7 de Marzo, 2009). Contenido: Sitio que contiene gran cantidad de
tutoriales y documentación sobre las librerías y los instrumentos virtuales VST.
PgMusic: The DXI Tecnology. Disponible en http://www.pgmusic.com/DXinfo.htm (última
fecha de consulta Sábado 7 de Marzo, 2009). Contenido: Explica las bases del estándar
DXI para instrumentos y librerías virtuales que se puedan acoplar a los programas de
edición de audio que soporten esta tecnología.
Plogue: Foros y noticias. Disponible en http://www.plogue.com/ (última fecha de consulta
Sábado 7 de Marzo, 2009). Contenido: Sitio web con importantes noticias en materia de
115
audio digital. Todo lo referente al manejo de MIDI y a los nuevos instrumentos se presenta
en este sitio.
Steinberg: Third Party Developer. Disponible en
http://www.steinberg.net/en/company/3rd_party_developer.html (última fecha de consulta
Sábado 7 de Marzo, 2009). Contenido: Tutoriales, SDK de desarrollo para tecnología VST.
VST Central: VST Central. Disponible en http://www.vstcentral.com/ (última fecha de
consulta Sábado 7 de Marzo, 2009). Contenido: Importante foro que contiene una lista de
importantes plug-ins VST e historia de su creación y funcionamiento.
Anatomía y estudios de la biomecánica del pie
Georg Bergman Ing: Review of the Physics of Gait.Disponible en
http://www.soe.uoguelph.ca/webfiles/mleuniss/Biomechanics/biomechanics_page_2.htm
(última fecha de consulta Sábado 7 de Marzo, 2009).Contenido: Completo artículo que
explica el funcionamiento mecánico del pie y lo explica a detalle en simulación y
diagramas.
Otros artículos
Enciclopedia.us: Nibble. Disponible en http://enciclopedia.us.es/index.php/Nibble (última
fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Definición de Nibble.
Galland: Historia del DJ. Disponible en http://historia.mforos.com/1007872/6397864-
historia-del-dj/(última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Reseña
de la definición e historia del DJ.
McDonald, Heather: Sound Engineer. Disponible en
http://musicians.about.com/od/qz/g/soundengineer.htm (última fecha de consulta Sábado
10 de Octubre, 2009). Contenido: Reseña de la definición e historia del Ingeniero de
sonido.
116
Plastiquarian: Ethylene vinyl acetate copolymers (EVA). Disponible en
http://www.plastiquarian.com/eva.htm (última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre,
2009). Contenido: Definición del plástico EVA.
RAE: Polifonía. Disponible en
http://buscon.rae.es/draeI/SrvltConsulta?TIPO_BUS=3&LEMA=polifon%EDa (última fecha
de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Definición de polifonía.
LIBROS
Angulo Usategui, José María, Angulo Martínez, Ignacio (2003): Microcontroladores, diseño
práctico de aplicaciones, Mcgraw-Hill/Interamericana de España, S. A. U., Madrid España.
ISBN: 84-481-3788-4.
Schneck Daniel J.,Bronzino, Joseph D (2003): Biomecanics Principles And Applications,
CRC Press, Estados Unidos. ISBN: 0-8493-1492-5
Tocci, Ronald J, Widmer, J.,Neal (2003): Sistemas Digitales: Principios y Aplicaciones,
Pearson Educación, México. ISBN:978-970-26-0297-2.
Vyemura, John P (2000): Diseño de Sistemas Digitales, Un enfoque Integrado,
International Thomson Editores, México. ISBN: 968-7529-96-2.
TUTORIALES Y MANUALES
Camp Faulí, A., Parreño Montiel E.,Palacios Salvador: Curso Estudio dinámico de la
presión en el pie: podobarografía, disponible
enhttp://www.sediabetes.org/resources/revista/00011075archivoarticulo.pdf (última fecha
de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: En el documento se hace un análisis
exhaustivo del proceso del caminar así como la biomecánica y los músculos y huesos que
intervienen en dicho proceso.
117
Hammer, Cutler: Printed Circuit Boards Design Guidelines, Industrial Controls Division
WaterTown, M. Disponible en http://dcchapters.ipc.org/SanDiego/pcbdesignguide1.pdf
(última fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Documento que
contiene los procedimientos ideales para el diseño y acabado de circuitos impresos en
placas de cobre.
Jones, David L (2004): PCB Design Tutorial, 2004. Disponible en
http://www.alternatezone.com/electronics/files/PCBDesignTutorialRevA.pdf(última fecha de
consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Completo tutorial sobre el diseño de
circuitos impresos con ensamblado de componentes electrónicos y microelectrónicos.
MICROCHIP: Microchip PIC16F84 DataSheet, disponible en
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/35007b.pdf (última fecha de consulta
Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Hoja de datos que explica las características y
juego de instrucciones del PIC16F84.
Sin Autor: Clasificación de los instrumentos musicales, disponible en
http://liceuencsll.files.wordpress.com/2008/03/clasif_instrumentos_musicales.pdf(última
fecha de consulta Sábado 10 de Octubre, 2009). Contenido: Resumen de la clasificación
de los instrumentos musicales realizada por CurtSachs y Erich Hornbostel.
Sin Autor: Curso microcontrolador PIC16F84, disponible en
http://80.24.233.45/ASI/APUNTES_PIC.pdf(última fecha de consulta Sábado 10 de
Octubre, 2009). Contenido: Curso que explica los pasos básicos para programar en el
PIC16F84.
Sin Autor:SN54/74LS138 1-OF-8 DECODER/ DEMULTIPLEXER, disponible en
http://ecee.colorado.edu/~mcclurel/sn74ls138rev5.pdf (última fecha de consulta Sábado 10
de Octubre, 2009). Contenido: Hoja de datos que explica las características y
configuraciones del demultiplexor Motorola 74LS138.
GLOSARIO
118
GLOSARIO
ADSR: La síntesis de sonidos pasa por diferentes etapas hasta terminar con el sonido deseado. La
señal inicial es siempre lineal. Para darle forma se emplean valores que lo modificaran y que se
conocen como ADSR, o lo que es lo mismo Ataque, Decaimiento, Sostenido y Relajación.
Aftertouch: Postpulsación.
Arreglo (Arrange): Está constituido por varias Pistas y forma una unidad que usualmente contiene
una obra (canción, tema, etc.). Será guardado como una Secuencia y de hecho constituye un
MIDIFile.
Ataque (Attack): Es la forma de iniciar el sonido. Puede comenzar nada mas pulsar una nota o
aumentar el volumen gradualmente en el transcurso del tiempo. ver: ADSR.
Banco Página de asignaciones de Programas: El estándar GM (GS, GX) contemplan 128
Programas por Banco. El Banco por defecto es el Banco 0.
Bit: Unidad mínima de información que una computadora puede procesar. Solo puede representar
dos valores: 1 y 0 (encendido y apagado).
Byte: Agrupación de 8 bits.
Byte de Estado: MIDI-Byte que especifica el comando ó instrucción a ejecutar
Byte de Información: MIDI-Byte que asigna el valor requerido (data) por el Byte de Estado al cual
está asociado.
Cambio de Programa: Mensaje de Voz (de Canal) por el que se accede a un nuevo Programa.
Cambio por Controlador: Mensaje de Voz (de Canal) por el que se asigna un valor a un
Controlador.
Canal Básico: El Canal Básico es en el cual el instrumento está funcionando (suele tener una
asignación de 17 a 32). También llamado Canal Global.
Canal Direccionado: Asignación efectuada en el Secuenciador por el cual se ejecutarán los
eventos contenidos en la Pista o Patrón (independientemente del Canal por el que se recibieron en
su momento).
Canal MIDI: El MIDI dispone de 16 Canales de comunicación independientes (por Puerto).
Canción (Song): En un Secuenciador es la estructura más amplia de que disponemos y está
formada por diversos Arreglos.
Carta de Implementación MIDI: Tabla con formato estándar (y obligatoria) en la que se
especifican las prestaciones MIDI (básicas) del Instrumento.
119
Chorus: Efecto que posibilita aumentar la profundidad de la señal tratada logrando una mayor
impresión musical. La señal se divide en tres y a cada una de éstas se le aplica un retardo y una
panorámica diferente, además de una ligera variación de tono. En los GM, la intensidad del Chorus
se maneja con el Controlador #93.
Código SMPTE: Código de tiempo que expresa las horas, minutos, segundos y fotogramas
transcurridos desde el comienzo de la obra.
Control LOCAL Activa/Desactiva la conexión del teclado con la fuente interna de sonidos. En el
caso de desactivado, el instrumento solo envía su información al MIDI OUT. Ctrl#122 val: 0 (On) y
127 (Off).
Cuantización: Proceso por el cual los Eventos se re-posicionan (en función de una 'rejilla'
hipotética que expresa divisiones en el compás) aproximándolos a las líneas de la 'rejilla' de
cuantización. Estas líneas (las que expresan las subdivisiones del compás) se comportan como si
fueran 'magnéticas' atrayendo los eventos.
Decaimineto (Decay): Es la forma en que el sonido variará en volumen hasta la etapa de
Sostenido. ver: ADSR.
Estatus de Ejecución (Running Status): Norma por la cual se establece que: Mientras los
Mensajes consecutivos compartan el mismo Byte de Estado, los siguientes Mensajes (a partir del
primero), serán interpretados por el mero hecho de transmitir los Bytes de Información pertinentes.
Por consenso y para sacarle máximo partido al Running Status: El valor 0 de Note On equivale a
Nota Off.
Expresión: Representa los valores de Volumen controlados por el Pedal de Expresión (también
llamado Pedal de Volumen). Controlador #11 (valores 0 - 127. Por defecto/Reset = 127). Los
valores del Controlador de Expresión son a su vez condicionados por el Controlador de Volumen
MIDI a semejanza de lo que ocurre entre el Pedal de Expresión y el potenciometro de Volumen
analógicos.
Evento MIDI: Acción ejecutada sobre un instrumento MIDI y que genera un Mensaje MIDI.
Función MIDI THRU: Los Secuenciadores (en software) carecen de Puerto MIDI THRU. En
cambio, disponen de un comando que activa la Función MIDI THRU, por la cual, los datos llegados
por su MIDI IN son enviados a tiempo real a su MIDI OUT.
GM Reset: Mensaje Universal de Puesta a punto con valores 'por defecto': F0,7E,7F,09,01,F7.
Aconsejable al inicio de una Secuencia (los valores establecidos con anterioridad a este Mensaje
quedan automáticamente reinicializados).
GS Reset: Mensaje Universal: (Header),40,00,7F,00,41,7F
120
Inflexión de Tono (Pitch Bender): Mensaje de Canal (de Voz) con el que se consigue una
variación continua en la afinación de las notas, en pasos de centésimas de semitono. Usualmente
la data se genera con la rueda (o palanca) destinada al efecto implementada en los sintetizadores.
Local: Ver: Control Local
Localizadores (Locators): Los Localizadores son dos Cues especiales llamados: Localizador
izquierdo y Localizador derecho. Sirven para delimitar una sección del Arreglo.
Longitud (de Nota): Duración expresada en ticks.
Maestro (Instrumento): Instrumento desde el que se ejecutan las acciones en un sistema MIDI
dado, por control remoto y que serán interpretadas por el/los servidor/es correspondiente/s. Para
ello genera los oportunos Mensajes MIDI.
Mensaje MIDI: Conjunto de instrucciones y datos asociados con los que se comunican los
instrumentos.
MIDI: Lenguaje músico-digital. Acrónimo de Interfaz Digital para Instrumentos Musicales.
MIDI IN: Puerto receptor de Mensajes MIDI.
MIDI OUT: Puerto por el que se envían los Mensajes generados en el propio instrumento.
MIDI THRU: Puerto por el que se devuelve una réplica exacta de los Mensajes recibidos por MIDI
IN. Ver también: Función MIDI THRU.
MIDI-Byte: Constituye una 'palabra MIDI' (conjunto definido de bits).
Modos MIDI: Modo 1: Omni On, Poly On. Modo 2: Omni On, Poly Off. Modo 3: Omni Off, Poly On.
Modo 4: Omni Off, Poly Off.
Modos de Parte: El Modo de Parte es el estatus de recepción y ejecución de la misma.
Distinguimos dos Modos de Parte: Normal (Programas estándar) y Drum (Grupos de Percusiones).
Modulación: Añade modulación de frecuencia al sonido (Vibratos).
Multipuerto: Proporciona varios MIDI IN y MIDI OUT independientes por cada uno de los Puertos
que lo compone, de lo que se deduce que disponemos de 16 Canales MIDI (totalmente
autónomos) por Puerto.
Multitímbrico: Dícese del instrumento capaz de sonar en varios Canales simultáneamente.
Note Off: Instrucción de Nota Desactivada. Sus valores representas la Velocidad con la que se
abandona la Nota: 0-127
Note On: Instrucción de Nota Activada. Sus valores representas la Velocidad con la que se ataca
la Nota: 1-127 (Un valor 0 de Note On se traduce en NoteOff ver: Running Status)
NRPN: Parámetro no Registrado. ver: Uso de los RPN y NRPN.
121
Omni: Receptor de todos los Canales MIDI.
Palabra MIDI: MIDI-Byte.
Panorama: Dimensión horizontal del espacio sonoro (Izquierda, Centro y Derecha).
Parte: En un instrumento multitímbrico, cada una de las secciones a las que se le puede asignar
un Canal MIDI.
Patrón: Fragmento musical de una secuencia generalmente coincidente con una 'toma' de
grabación. Es pues un fragmento lógico de una Pista.
Pista (Secuenciador): Análoga (aunque digital en este caso) a una pista de un grabador multipista
analógico.
Pista Maestra: Pista especial, a modo de lista, en la que se anotan los cambios de tempo y
compás para toda la secuencia.
Pitch Bender: Ver: Inflexión de Tono.
Poly: Instrumento polifónico (capaz de tocar varias notas simultáneamente).
Posición (de Canción): Punto en el tiempo y durante el transcurso de una obra. La Posición se
expresa: 1) en Compás y subdivisiones y/o 2) por el Código SMPTE.
Postpulsación (Aftertouch): Mensaje de Voz. Presión ejercida, posterior al ataque de la/s tecla/s.
El valor mayor (si se han presionado varias) se establece para todas las notas de este Canal.
Presión Polifónica: Postpulsación asignada individualmente para cada nota.
Programa MIDI: Registro, Preset, Sonido, Instrumento.
Protocolo MIDI: Conjunto de normas y sintaxis que el Instrumento MIDI debe cumplir para su
perfecto funcionamiento.
Puerto Conector por el cual se transmiten/reciben datos. p.ej. de impresora, de modem, de
joystick, etc. Los Puertos MIDI son: MIDI IN, MIDI OUT y MIDI THRU.
Relajación (Release): Es la variación de la dinámica del sonido una vez soltada la nota. Podrá ser
gradual -hasta extinguirse el sonido- o inmediata. ver: ADSR.
Reverberación: Ecos muy rápidos que se producen por el encuentro de las ondas sonoras con el
medio en que está situada la fuente sonora. En los GM, la cantidad de la Reverberación se maneja
con el Controlador #91.
RPN: Parámetro Registrado. ver: Uso de los RPN y NRPN.
Running Status: Estatus de Ejecución
Secuencia: Es una lista de datos musicales en lenguaje MIDI. Los Mensajes incluyen un código de
tiempo a fin de ser correctamente interpretados.
122
Sensitivo: Dícese del Instrumento capaz de interpretar la Velocidad MIDI de las notas.
Servidor (Instrumento): Conectado al sistema MIDI, interpreta (por control remoto) los Mensajes
MIDI generados por el Maestro (siempre que éste así se lo solicite).
Sistema Binario: Así como el Sistema Decimal tiene como base el 10, el Sistema Binario tiene
como base el 2. Los valores de las posiciones relativas se calculan con potencias de 2.
Sistema Exclusivo (Mensaje de): Mensaje Auxiliar especialmente diseñado para comunicarse
'personalmente' y de forma 'confidencial' con cada uno de los Instrumentos conectados al sistema
MIDI.
Sistema Hexadecimal: Sistema con base 16. Son sus dígitos: 0, 1, 2, ... 9, A, B, C, D, E y F.
Sistema MIDI: Conjunto de Instrumentos MIDI conectados entre sí.
SMPTE : Ver: Código SMPTE.
Song (Canción): Ver: Canción.
Sostenido (Sustain): Es el volumen (dinámica) que tendrá el sonido durante el tiempo que
mantengamos la tecla pulsada (nota activada). ver: ADSR.
SysEx: Sistema Exclusivo
Tick: Subdivisión de la negra. En Cubase se puede llegar a una resolución de 384 ticks.
Transmisión 'en paralelo': Los datos son transmitidos por un conjunto de conductores paralelos
(cables) de tal manera que una 'palabra' (conjunto de bits) completa es enviada tras otra. La
velocidad de transferencia es pues superior a la transmisión 'en serie'.
Transmisión 'en serie': Los datos son transmitidos bit a bit de manera consecutiva por un único
conductor. Las 'palabras' necesitan de bits especiales 'de inicio' y 'fin de palabra'.
Velocidad MIDI: Parámetro que determina la dinámica (fortisissimo a pianisissimo) de una nota.
Volumen MIDI: Controlador Contínuo #7. Su valor de reset es 100.
ANEXOS
123
ANEXO A Especificación MIDI
Tabla 1 – Mensajes MIDI
La siguiente tabla muestra los principales mensajes MIDI dispuestos de forma numéricamente
ascendente de acurdo al byte MIDI correspondiente (orden binario). La tabla está en idioma Inglés,
y se requiere de cierto conocimiento sobre el protocolo MIDI para su comprensión adecuada.
Table 1: MIDI 1.0 Specification Message Summary
Status D7----D0
Data Byte(s) D7----D0
Description
Channel Voice Messages [nnnn = 0-15 (MIDI Channel Number 1-16)]
1000nnnn 0kkkkkkk 0vvvvvvv
Note Off event. This message is sent when a note is released (ended). (kkkkkkk) is the key (note) number. (vvvvvvv) is the velocity.
1001nnnn 0kkkkkkk 0vvvvvvv
Note On event. This message is sent when a note is depressed (start). (kkkkkkk) is the key (note) number. (vvvvvvv) is the velocity.
1010nnnn 0kkkkkkk 0vvvvvvv
Polyphonic Key Pressure (Aftertouch). This message is most often sent by pressing down on the key after it "bottoms out". (kkkkkkk) is the key (note) number. (vvvvvvv) is the pressure value.
1011nnnn 0ccccccc 0vvvvvvv
Control Change. This message is sent when a controller value changes. Controllers include devices such as pedals and levers. Controller numbers 120-127 are reserved as "Channel Mode Messages" (below). (ccccccc) is the controller number (0-119). (vvvvvvv) is the controller value (0-127).
1100nnnn 0ppppppp Program Change. This message sent when the patch number changes. (ppppppp) is the new program number.
1101nnnn 0vvvvvvv Channel Pressure (After-touch). This message is most often sent by pressing down on the key after it "bottoms out". This message is different from polyphonic after-touch. Use this message to send the single greatest pressure value (of all the current depressed keys). (vvvvvvv) is the pressure value.
1110nnnn 0lllllll 0mmmmmmm
Pitch Wheel Change. 0mmmmmmm This message is sent to indicate a change in the pitch wheel. The pitch wheel is measured by a fourteen bit value. Center (no pitch change) is 2000H. Sensitivity is a function of the transmitter. (llllll) are the least significant 7 bits. (mmmmmm) are the most significant 7 bits.
Channel Mode Messages (See also Control Change, above)
1011nnnn 0ccccccc Channel Mode Messages.
124
0vvvvvvv This the same code as the Control Change (above), but implements Mode control and special message by using reserved controller numbers 120-127. The commands are:
All Sound Off. When All Sound Off is received all oscillators will turn off, and their volume envelopes are set to zero as soon as possible. c = 120, v = 0: All Sound Off
Reset All Controllers. When Reset All Controllers is received, all controller values are reset to their default values. (See specific Recommended Practices for defaults). c = 121, v = x: Value must only be zero unless otherwise allowed in a specific Recommended Practice.
Local Control. When Local Control is Off, all devices on a given channel will respond only to data received over MIDI. Played data, etc. will be ignored. Local Control On restores the functions of the normal controllers. c = 122, v = 0: Local Control Off c = 122, v = 127: Local Control On
All Notes Off. When an All Notes Off is received, all oscillators will turn off. c = 123, v = 0: All Notes Off (See text for description of actual mode commands.) c = 124, v = 0: Omni Mode Off c = 125, v = 0: Omni Mode On c = 126, v = M: Mono Mode On (Poly Off) where M is the number of channels (Omni Off) or 0 (Omni On) c = 127, v = 0: Poly Mode On (Mono Off) (Note: These four messages also cause All Notes Off)
System Common Messages
11110000 0iiiiiii 0ddddddd --- --- 0ddddddd 11110111
System Exclusive. This message makes up for all that MIDI doesn't support. (iiiiiii) is usually a seven-bit Manufacturer's I.D. code. If the synthesizer recognizes the I.D. code as its own, it will listen to the rest of the message (ddddddd). Otherwise, the message will be ignored. System Exclusive is used to send bulk dumps such as patch parameters and other non-spec data. (Note: Real-Time messages ONLY may be interleaved with a System Exclusive.) This message also is used for extensions called Universal Exclusive Messages.
11110001 Undefined. (Reserved)
11110010 0lllllll 0mmmmmmm
Song Position Pointer. This is an internal 14 bit register that holds the number of MIDI beats (1 beat= six MIDI clocks) since the start of the song. l is the LSB, m the MSB.
11110011 0sssssss Song Select. The Song Select specifies which sequence or song is to be played.
11110100 Undefined. (Reserved)
11110101 Undefined. (Reserved)
11110110 Tune Request. Upon receiving a Tune Request, all analog synthesizers should tune their oscillators.
11110111 End of Exclusive. Used to terminate a System Exclusive dump (see above).
125
System Real-Time Messages
11111000 Timing Clock. Sent 24 times per quarter note when synchronization is required (see text).
11111001 Undefined. (Reserved)
11111010 Start. Start the current sequence playing. (This message will be followed with Timing Clocks).
11111011 Continue. Continue at the point the sequence was Stopped.
11111100 Stop. Stop the current sequence.
11111101 Undefined. (Reserved)
11111110 Active Sensing. Use of this message is optional. When initially sent, the receiver will expect to receive another Active Sensing message each 300ms (max), or it will be assume that the connection has been terminated. At termination, the receiver will turn off all voices and return to normal (non- active sensing) operation.
11111111 Reset. Reset all receivers in the system to power-up status. This should be used sparingly, preferably under manual control. In particular, it should not be sent on power-up.
Tabla 2 – Mensajes Expandidos MIDI (Bytes de Estado)
La siguiente tabla muestra los principales mensajes de estado MIDI dispuestos de forma
numéricamente ascendente de acurdo al byte MIDI correspondiente (orden binario). La tabla está
en idioma Inglés, y se requiere de cierto conocimiento sobre el protocolo MIDI para su comprensión
adecuada.
Table 2: Expanded Status Bytes List
STATUS BYTE DATA BYTES
1st Byte Value
Binary |Hex| Dec
Function 2nd Byte 3rd Byte
10000000= 80= 128 Chan 1 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000001= 81= 129 Chan 2 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000010= 82= 130 Chan 3 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000011= 83= 131 Chan 4 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000100= 84= 132 Chan 5 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000101= 85= 133 Chan 6 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000110= 86= 134 Chan 7 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10000111= 87= 135 Chan 8 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001000= 88= 136 Chan 9 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001001= 89= 137 Chan 10 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
126
10001010= 8A= 138 Chan 11 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001011= 8B= 139 Chan 12 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001100= 8C= 140 Chan 13 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001101= 8D= 141 Chan 14 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001110= 8E= 142 Chan 15 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10001111= 8F= 143 Chan 16 Note off Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010000= 90= 144 Chan 1 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010001= 91= 145 Chan 2 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010010= 92= 146 Chan 3 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010011= 93= 147 Chan 4 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010100= 94= 148 Chan 5 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010101= 95= 149 Chan 6 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010110= 96= 150 Chan 7 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10010111= 97= 151 Chan 8 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011000= 98= 152 Chan 9 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011001= 99= 153 Chan 10 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011010= 9A= 154 Chan 11 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011011= 9B= 155 Chan 12 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011100= 9C= 156 Chan 13 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011101= 9D= 157 Chan 14 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011110= 9E= 158 Chan 15 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10011111= 9F= 159 Chan 16 Note on Note Number (0-127) Note Velocity (0-127)
10100000= A0= 160 Chan 1 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127) Pressure (0-127)
10100001= A1= 161 Chan 2 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100010= A2= 162 Chan 3 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100011= A3= 163 Chan 4 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100100= A4= 164 Chan 5 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100101= A5= 165 Chan 6 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100110= A6= 166 Chan 7 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10100111= A7= 167 Chan 8 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101000= A8= 168 Chan 9 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101001= A9= 169 Chan 10 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101010= AA= 170 Chan 11 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101011= AB= 171 Chan 12 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101100= AC= 172 Chan 13 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
127
10101101= AD= 173 Chan 14 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101110= AE= 174 Chan 15 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10101111= AF= 175 Chan 16 Polyphonic Aftertouch Note Number (0-127 Pressure (0-127)
10110000= B0= 176 Chan 1 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110001= B1= 177 Chan 2 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110010= B2= 178 Chan 3 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110011= B3= 179 Chan 4 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110100= B4= 180 Chan 5 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110101= B5= 181 Chan 6 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110110= B6= 182 Chan 7 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10110111= B7= 183 Chan 8 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111000= B8= 184 Chan 9 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111001= B9= 185 Chan 10 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111010= BA= 186 Chan 11 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111011= BB= 187 Chan 12 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111100= BC= 188 Chan 13 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111101= BD= 189 Chan 14 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111110= BE= 190 Chan 15 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
10111111= BF= 191 Chan 16 Control/Mode Change see Table 3 see Table 3
11000000= C0= 192 Chan 1 Program Change Program # (0-127) none
11000001= C1= 193 Chan 2 Program Change Program # (0-127) none
11000010= C2= 194 Chan 3 Program Change Program # (0-127) none
11000011= C3= 195 Chan 4 Program Change Program # (0-127) none
11000100= C4= 196 Chan 5 Program Change Program # (0-127) none
11000101= C5= 197 Chan 6 Program Change Program # (0-127) none
11000110= C6= 198 Chan 7 Program Change Program # (0-127) none
11000111= C7= 199 Chan 8 Program Change Program # (0-127) none
11001000= C8= 200 Chan 9 Program Change Program # (0-127) none
11001001= C9= 201 Chan 10 Program Change Program # (0-127) none
11001010= CA= 202 Chan 11 Program Change Program # (0-127) none
11001011= CB= 203 Chan 12 Program Change Program # (0-127) none
11001100= CC= 204 Chan 13 Program Change Program # (0-127) none
11001101= CD= 205 Chan 14 Program Change Program # (0-127) none
11001110= CE= 206 Chan 15 Program Change Program # (0-127) none
11001111= CF= 207 Chan 16 Program Change Program # (0-127) none
128
11010000= D0= 208 Chan 1 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010001= D1= 209 Chan 2 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010010= D2= 210 Chan 3 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010011= D3= 211 Chan 4 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010100= D4= 212 Chan 5 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010101= D5= 213 Chan 6 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010110= D6= 214 Chan 7 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11010111= D7= 215 Chan 8 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011000= D8= 216 Chan 9 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011001= D9= 217 Chan 10 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011010= DA= 218 Chan 11 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011011= DB= 219 Chan 12 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011100= DC= 220 Chan 13 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011101= DD= 221 Chan 14 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011110= DE= 222 Chan 15 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11011111= DF= 223 Chan 16 Channel Aftertouch Pressure (0-127) none
11100000= E0= 224 Chan 1 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100001= E1= 225 Chan 2 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100010= E2= 226 Chan 3 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100011= E3= 227 Chan 4 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100100= E4= 228 Chan 5 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100101= E5= 229 Chan 6 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100110= E6= 230 Chan 7 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11100111= E7= 231 Chan 8 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101000= E8= 232 Chan 9 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101001= E9= 233 Chan 10 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101010= EA= 234 Chan 11 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101011= EB= 235 Chan 12 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101100= EC= 236 Chan 13 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101101= ED= 237 Chan 14 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101110= EE= 238 Chan 15 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11101111= EF= 239 Chan 16 Pitch Wheel Control Pitch Wheel LSB (0-127) Pitch Wheel MSB (0-127)
11110000= F0= 240 System Exclusive ** **
11110001= F1= 241 MIDI Time Code Qtr. Frame -see spec- -see spec-
11110010= F2= 242 Song Position Pointer LSB MSB
129
11110011= F3= 243 Song Select (Song #) (0-127) none
11110100= F4= 244 Undefined (Reserved) --- ---
11110101= F5= 245 Undefined (Reserved) --- ---
11110110= F6= 246 Tune request none none
11110111= F7= 247 End of SysEx (EOX) none none
11111000= F8= 248 Timing clock none none
11111001= F9= 249 Undefined (Reserved) --- ---
11111010= FA= 250 Start none none
11111011= FB= 251 Continue none none
11111100= FC= 252 Stop none none
11111101= FD= 253 Undefined (Reserved) --- ---
11111110= FE= 254 Active Sensing none none
11111111= FF= 255 System Reset none none
** Note: System Exclusive (data dump) 2nd byte= Vendor ID (or Universal Exclusive) followed by more data bytes and ending with EOX.
Tabla 3 – Mensajes de Control MIDI (Bytes de Datos)
La siguiente tabla muestra todos los mensajes de control y mensajes de canal implementados por
MIDI. La tabla está en idioma Inglés, y se requiere de cierto conocimiento sobre el protocolo MIDI
para su comprensión adecuada.
Table 3: Control Changes and Mode Changes (Status Bytes 176-191)
Control Number (2nd Byte Value)
Control Function
3rd Byte Value
Decimal Binary Hex Value Used As
0 00000000 00 Bank Select 0-127 MSB
1 00000001 01 Modulation Wheel or Lever 0-127 MSB
2 00000010 02 Breath Controller 0-127 MSB
3 00000011 03 Undefined 0-127 MSB
4 00000100 04 Foot Controller 0-127 MSB
5 00000101 05 Portamento Time 0-127 MSB
6 00000110 06 Data Entry MSB 0-127 MSB
7 00000111 07 Channel Volume (formerly Main Volume) 0-127 MSB
8 00001000 08 Balance 0-127 MSB
130
9 00001001 09 Undefined 0-127 MSB
10 00001010 0A Pan 0-127 MSB
11 00001011 0B Expression Controller 0-127 MSB
12 00001100 0C Effect Control 1 0-127 MSB
13 00001101 0D Effect Control 2 0-127 MSB
14 00001110 0E Undefined 0-127 MSB
15 00001111 0F Undefined 0-127 MSB
16 00010000 10 General Purpose Controller 1 0-127 MSB
17 00010001 11 General Purpose Controller 2 0-127 MSB
18 00010010 12 General Purpose Controller 3 0-127 MSB
19 00010011 13 General Purpose Controller 4 0-127 MSB
20 00010100 14 Undefined 0-127 MSB
21 00010101 15 Undefined 0-127 MSB
22 00010110 16 Undefined 0-127 MSB
23 00010111 17 Undefined 0-127 MSB
24 00011000 18 Undefined 0-127 MSB
25 00011001 19 Undefined 0-127 MSB
26 00011010 1A Undefined 0-127 MSB
27 00011011 1B Undefined 0-127 MSB
28 00011100 1C Undefined 0-127 MSB
29 00011101 1D Undefined 0-127 MSB
30 00011110 1E Undefined 0-127 MSB
31 00011111 1F Undefined 0-127 MSB
32 00100000 20 LSB for Control 0 (Bank Select) 0-127 LSB
33 00100001 21 LSB for Control 1 (Modulation Wheel or Lever) 0-127 LSB
34 00100010 22 LSB for Control 2 (Breath Controller) 0-127 LSB
35 00100011 23 LSB for Control 3 (Undefined) 0-127 LSB
36 00100100 24 LSB for Control 4 (Foot Controller) 0-127 LSB
37 00100101 25 LSB for Control 5 (Portamento Time) 0-127 LSB
38 00100110 26 LSB for Control 6 (Data Entry) 0-127 LSB
39 00100111 27 LSB for Control 7 (Channel Volume, formerly Main Volume) 0-127 LSB
40 00101000 28 LSB for Control 8 (Balance) 0-127 LSB
41 00101001 29 LSB for Control 9 (Undefined) 0-127 LSB
131
42 00101010 2A LSB for Control 10 (Pan) 0-127 LSB
43 00101011 2B LSB for Control 11 (Expression Controller) 0-127 LSB
44 00101100 2C LSB for Control 12 (Effect control 1) 0-127 LSB
45 00101101 2D LSB for Control 13 (Effect control 2) 0-127 LSB
46 00101110 2E LSB for Control 14 (Undefined) 0-127 LSB
47 00101111 2F LSB for Control 15 (Undefined) 0-127 LSB
48 00110000 30 LSB for Control 16 (General Purpose Controller 1) 0-127 LSB
49 00110001 31 LSB for Control 17 (General Purpose Controller 2) 0-127 LSB
50 00110010 32 LSB for Control 18 (General Purpose Controller 3) 0-127 LSB
51 00110011 33 LSB for Control 19 (General Purpose Controller 4) 0-127 LSB
52 00110100 34 LSB for Control 20 (Undefined) 0-127 LSB
53 00110101 35 LSB for Control 21 (Undefined) 0-127 LSB
54 00110110 36 LSB for Control 22 (Undefined) 0-127 LSB
55 00110111 37 LSB for Control 23 (Undefined) 0-127 LSB
56 00111000 38 LSB for Control 24 (Undefined) 0-127 LSB
57 00111001 39 LSB for Control 25 (Undefined) 0-127 LSB
58 00111010 3A LSB for Control 26 (Undefined) 0-127 LSB
59 00111011 3B LSB for Control 27 (Undefined) 0-127 LSB
60 00111100 3C LSB for Control 28 (Undefined) 0-127 LSB
61 00111101 3D LSB for Control 29 (Undefined) 0-127 LSB
62 00111110 3E LSB for Control 30 (Undefined) 0-127 LSB
63 00111111 3F LSB for Control 31 (Undefined) 0-127 LSB
64 01000000 40 Damper Pedal on/off (Sustain) <63 off, >64 on ---
65 01000001 41 Portamento On/Off <63 off, >64 on ---
66 01000010 42 Sostenuto On/Off <63 off, >64 on ---
67 01000011 43 Soft Pedal On/Off <63 off, >64 on ---
68 01000100 44 Legato Footswitch <63 Normal, >64 Legato ---
69 01000101 45 Hold 2 <63 off, >64 on ---
70 01000110 46 Sound Controller 1 (default: Sound Variation) 0-127 LSB
71 01000111 47 Sound Controller 2 (default: Timbre/Harmonic Intens.) 0-127 LSB
72 01001000 48 Sound Controller 3 (default: 0-127 LSB
132
Release Time)
73 01001001 49 Sound Controller 4 (default: Attack Time) 0-127 LSB
74 01001010 4A Sound Controller 5 (default: Brightness) 0-127 LSB
75 01001011 4B Sound Controller 6 (default: Decay Time - see MMA RP-021) 0-127 LSB
76 01001100 4C Sound Controller 7 (default: Vibrato Rate - see MMA RP-021)
0-127 LSB
77 01001101 4D Sound Controller 8 (default: Vibrato Depth - see MMA RP-021)
0-127 LSB
78 01001110 4E Sound Controller 9 (default: Vibrato Delay - see MMA RP-021)
0-127 LSB
79 01001111 4F Sound Controller 10 (default undefined - see MMA RP-021) 0-127 LSB
80 01010000 50 General Purpose Controller 5 0-127 LSB
81 01010001 51 General Purpose Controller 6 0-127 LSB
82 01010010 52 General Purpose Controller 7 0-127 LSB
83 01010011 53 General Purpose Controller 8 0-127 LSB
84 01010100 54 Portamento Control 0-127 LSB
85 01010101 55 Undefined --- ---
86 01010110 56 Undefined --- ---
87 01010111 57 Undefined --- ---
88 01011000 58 Undefined --- ---
89 01011001 59 Undefined --- ---
90 01011010 5A Undefined --- ---
91 01011011 5B
Effects 1 Depth (default: Reverb Send Level - see MMA RP-023) (formerly External Effects Depth)
0-127 ---
92 01011100 5C Effects 2 Depth (formerly Tremolo Depth) 0-127 ---
93 01011101 5D
Effects 3 Depth (default: Chorus Send Level - see MMA RP-023) (formerly Chorus Depth)
0-127 ---
94 01011110 5E Effects 4 Depth (formerly Celeste [Detune] Depth) 0-127 ---
95 01011111 5F Effects 5 Depth (formerly Phaser Depth) 0-127 ---
96 01100000 60 Data Increment (Data Entry +1) (see MMA RP-018) N/A ---
133
97 01100001 61 Data Decrement (Data Entry -1) (see MMA RP-018) N/A ---
98 01100010 62 Non-Registered Parameter Number (NRPN) - LSB 0-127 LSB
99 01100011 63 Non-Registered Parameter Number (NRPN) - MSB 0-127 MSB
100 01100100 64 Registered Parameter Number (RPN) - LSB* 0-127 LSB
101 01100101 65 Registered Parameter Number (RPN) - MSB* 0-127 MSB
102 01100110 66 Undefined --- ---
103 01100111 67 Undefined --- ---
104 01101000 68 Undefined --- ---
105 01101001 69 Undefined --- ---
106 01101010 6A Undefined --- ---
107 01101011 6B Undefined --- ---
108 01101100 6C Undefined --- ---
109 01101101 6D Undefined --- ---
110 01101110 6E Undefined --- ---
111 01101111 6F Undefined --- ---
112 01110000 70 Undefined --- ---
113 01110001 71 Undefined --- ---
114 01110010 72 Undefined --- ---
115 01110011 73 Undefined --- ---
116 01110100 74 Undefined --- ---
117 01110101 75 Undefined --- ---
118 01110110 76 Undefined --- ---
119 01110111 77 Undefined --- ---
Note: Controller numbers 120-127 are reserved for Channel Mode Messages, which rather than controlling sound parameters, affect the channel's operating mode. (See also Table 1.)
120 01111000 78 [Channel Mode Message] All Sound Off 0 ---
121 01111001 79 [Channel Mode Message] Reset All Controllers (See MMA RP-015)
0 ---
122 01111010 7A [Channel Mode Message] Local Control On/Off 0 off, 127 on ---
123 01111011 7B [Channel Mode Message] All Notes Off 0 ---
124 01111100 7C [Channel Mode Message] Omni Mode Off (+ all notes off) 0 ---
134
125 01111101 7D [Channel Mode Message] Omni Mode On (+ all notes off) 0 ---
126 01111110 7E [Channel Mode Message] Poly Mode On/Off (+ all notes off)
Note: This equals the number of channels, or zero if the number of channels equals the number of voices in the receiver.
---
127 01111111 7F [Channel Mode Message] Poly Mode On (+ mono off +all notes off)
0 ---
Tabla 3a – Números de Parámetros Registrados (RPN’s)
Nota: Los números de parámetros registrados (Registered Parameter Numbers o RPN’s) son una
extensión de los mensajes de cambio de control dispuestos para configurar parámetros
adicionales.
La tabla está en idioma Inglés, y se requiere de cierto conocimiento sobre el protocolo MIDI para su
comprensión adecuada.
To set or change the value of a Registered Parameter:
1. Send two Control Change messages using Control Numbers 101 (65H) and 100 (64H) to select the desired
Registered Parameter Number, as per the following table.
2. To set the selected Registered Parameter to a specific value, send a Control Change messages to the Data Entry
MSB controller (Control Number 6). If the selected Registered Parameter requires the LSB to be set, send another
Control Change message to the Data Entry LSB controller (Control Number 38).
3. To make a relative adjustment to the selected Registered Parameter's current value, use the Data Increment or
Data Decrement controllers (Control Numbers 96 and 97).
Parameter Number Parameter Function Data Entry Value
Decimal Control 101 Value (MSB)
Control 100 Value (LSB)
0 00H = 0 00H = 0 Pitch Bend Sensitivity MSB = +/- semitones LSB =+/--cents
1 00H = 0 01H = 1 Channel Fine Tuning (formerly Fine Tuning - see MMA RP-022)
Resolution 100/8192 cents 00H 00H = -100 cents 40H 00H = A440 7FH 7FH = +100 cents
2 00H = 0 02H = 2 Channel Coarse Tuning (formerly Coarse Tuning - see MMA RP-022)
Only MSB used Resolution 100 cents 00H = -6400 cents 40H = A440 7FH = +6300 cents
3 00H = 0 03H = 3 Tuning Program Change Tuning Program Number
4 00H = 0 04H = 4 Tuning Bank Select Tuning Bank Number
5 00H = 0 05H = 5 Modulation Depth Range (see MMA General MIDI Level 2 Specification)
For GM2, defined in GM2 Specification. For other systems, defined by manufacturer
135
Tabla 4 – Mensajes Universales Exclusivos de Sistema (SYSEX)
La siguiente tabla muestra un listado de todos los mensajes universales exclusivos de sistema
(mensajes SYSEX por sus siglas en inglés System Exclusive). Los mensajes SYSEX son
mensajes definidos en tiempo real o no real y son usados por extensiones MIDI que requieren un
control especial no contemplado dentro de la especificación MIDI debido la especialización y
exclusividad del dispositivo controlador. Es una extensión del lenguaje que puede ser usada y
manipulada por el fabricante para adaptarla a las necesidades de cada dispositivo.
La tabla está en idioma Inglés, y se requiere de cierto conocimiento sobre el protocolo MIDI para su
comprensión adecuada.
Table 4: Defined Universal System Exclusive Messages
Non-Real Time (7EH)
SUB-ID #1 SUB-ID #2 DESCRIPTION
00 Unused
01 Sample Dump Header
02 Sample Data Packet
03 Sample Dump Request
04 nn MIDI Time Code
00 Special
01 Punch In Points
02 Punch Out Points
03 Delete Punch In Point
04 Delete Punch Out Point
05 Event Start Point
06 Event Stop Point
07 Event Start Points with additional info.
08 Event Stop Points with additional info.
09 Delete Event Start Point
0A Delete Event Stop Point
0B Cue Points
0C Cue Points with additional info.
0D Delete Cue Point
0E Event Name in additional info.
136
05 nn Sample Dump Extensions
01 Loop Points Transmission
02 Loop Points Request
03 Sample Name Transmission
04 Sample Name Request
05 Extended Dump Header
06 Extended Loop Points Transmission
07 Extended Loop Points Request
06 nn General Information
01 Identity Request
02 Identity Reply
07 nn File Dump
01 Header
02 Data Packet
03 Request
08 nn MIDI Tuning Standard (Non-Real Time)
00 Bulk Dump Request
01 Bulk Dump Reply
03 Tuning Dump Request
04 Key-Based Tuning Dump
05 Scale/Octave Tuning Dump, 1 byte format
06 Scale/Octave Tuning Dump, 2 byte format
07 Single Note Tuning Change with Bank Select
08 Scale/Octave Tuning, 1 byte format
09 Scale/Octave Tuning, 2 byte format
09 nn General MIDI
01 General MIDI 1 System On
02 General MIDI System Off
03 General MIDI 2 System On
0A nn Downloadable Sounds
01 Turn DLS On
02 Turn DLS Off
03 Turn DLS Voice Allocation Off
04 Turn DLS Voice Allocation On
0B nn File Reference Message
137
00 reserved (do not use)
01 Open File
02 Select or Reselect Contents
03 Open File and Select Contents
04 Close File
05-7F reserved (do not use)
7B -- End of File
7C -- Wait
7D -- Cancel
7E -- NAK
7F -- ACK
Real Time (7FH)
SUB-ID #1 SUB-ID #2 DESCRIPTION
00 -- Unused
01 nn MIDI Time Code
01 Full Message
02 User Bits
02 nn MIDI Show Control
00 MSC Extensions
01-7F MSC Commands (see MSC Documentation)
03 nn Notation Information
01 Bar Number
02 Time Signature (Immediate)
42 Time Signature (Delayed)
04 nn Device Control
01 Master Volume
02 Master Balance
03 Master Fine Tuning
04 Master Course Tuning
05 Global Parameter Control
05 nn Real Time MTC Cueing
00 Special
01 Punch In Points
02 Punch Out Points
138
03 (Reserved)
04 (Reserved)
05 Event Start points
06 Event Stop points
07 Event Start points with additional info.
08 Event Stop points with additional info.
09 (Reserved)
0A (Reserved)
0B Cue points
0C Cue points with additional info.
0D (Reserved)
0E Event Name in additional info.
06 nn MIDI Machine Control Commands
00-7F MMC Commands (See MMC Documentation)
07 nn MIDI Machine Control Responses
00-7F MMC Responses (See MMC Documentation)
08 nn MIDI Tuning Standard (Real Time)
02 Single Note Tuning Change
07 Single Note Tuning Change with Bank Select
08 Scale/Octave Tuning, 1 byte format
09 Scale/Octave Tuning, 2 byte format
09 nn Controller Destination Setting (See GM2 Documentation)
01 Channel Pressure (Aftertouch)
02 Polyphonic Key Pressure (Aftertouch)
03 Controller (Control Change)
0A 01 Key-based Instrument Control
0B 01 Scalable Polyphony MIDI MIP Message
0C 00 Mobile Phone Control Message
Nota final: Si se desea profundizar en cuanto a la especificación MIDI se debe comprar el
documento de la especificación MIDI completa a través del sitio
http://www.midi.org/store/docsales.php.
139
ANEXO B Cuestionarios
1. ¿Cuál es tu nombre?
2. ¿A qué te dedicas?
3. ¿Cuál es tu profesión?
4. ¿Te dedicas de manera activa a la música?
5. ¿Has escuchado hablar de MIDI?
SI( ) NO( )
6. ¿Alguna vez has usado algún programa de audio en la computadora?
SI( ) NO( )
7. ¿Has manejado herramientas electrónicas para el manejo y manipulación del audio?
SI( ) NO( )
¿Cuáles?
8. ¿Qué piensas sobre el prototipo que acabas de manejar?
9. ¿Piensas que sería útil en la actividad que desempeñas musicalmente?
10. ¿Qué inconvenientes crees que tenga?
11. ¿Qué mejoras podrías hacerle?
12. En resumen: ¿El teclado cumple con su función?
140
Tabla de respuestas contestadas por los usuarios en las encuestas
Preguntas
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tocar violín y viola
Militar Sí S
í
S
í
No Buena
Opción
Sí Conocer
más el
dispositivo
Se requiere
conocer
más el
dispositivo
Posi
blem
ente
Tocar batería
Estudia
nte
Sí S
í
N
o
No Práctico Y
divertido
Sí Aprenderlo a
usar
Ninguna Sí
Ensayar
Estudia
nte
Sí N
o
N
o
No Interesante y
Funcional
Sí Ninguna Ninguna Sí
Cantar
Licenci
ada en
Sociolo
gía
Sí S
í
S
í
Sí (Guitar
Pro)
Práctico e
interesante
Sí Añadir más
espacio
entre teclas
Diseño Sí
Piano Estudia
nte
Sí ´
N
o
S
í
Sí (Guitar
Pro)
Muy bueno Sí Espacio
entre teclas
Que los
círculos sean
figuras con
forma de pie
Sí
Músico Sí S
í
S
í
Sí Puede ser
útil para
prácticas de
ensamble
Sí Ninguna Sí
Leer, tocar
Estudia
nte
Sí S
í
S
í
Sí (Guitar
Pro)
Muy útil para
componer
Sí La lógica del
programa puede
presentar
dificultades de
aprendizaje
Ninguna Sí
Tocar Flauta y estudiar
Estudia
nte
Sí S
í
S
í
Sí
(Cubase)
Es mejor
tocar un
instrumento
que una
interfaz
No Mucho
tiempo
empleado en
la
computadora
No le
interesa
No
Música
Diseña
dor
Industri
al
N
o
S
í
S
í
Sí (Adobe
Audition)
Práctico Sí Diseño,
ergonomía
Distribución
de espacios
Sí
Músic Ingenie N S S Sí (Adobe Útil para el Sí Espacio Más Sí
141
a ro en
Informá
tica
o í í Audition,
Ableton
Live)
manejo de
secuencias
entre
botones
espacio
entre
botones
Profesor de Saxofón
Pasant
e de
música
Sí S
í
S
í
Sí (M-
Audio 49 -
I,SoftSynt
)
Tiene Futuro Sí
(Aplicacione
s educativas
e
improvisació
n)
El teclado es
muy grande
Hacerlo
más
pequeño y
duradero
Sí
Tocar Saxofón
Estudia
nte
Sí S
í
S
í
No Muy buen
invento
Sí (Aplicaciones educativas
e improvisación)
Más
espacio
entre las
teclas
Sí
Leer Estudia
nte
sí N
o
S
í
No Muy útil Sí Ninguna Ninguna Sí
Estudia
nte
Sí S
í
S
í
No Muy buena
Idea
Sí (No se
requeriría
de un
tecladista)
Ninguno Hacerlo con
baterías
recargables
Sí
Profesor de Piano
Econo
mista
Sí S
í
N
o
No Muy
Interesante
Sí Presentación Muchas
(Comparand
o con lo ya
existente)
Sí
Músico Sí S
í
S
í
Sí (Sonar,
Cubase,
Traktor,
Ableton)
Útil Sí Sólo es útil
para
disparar
secuencias
Ninguna Sí
Música
S
í
S
í
S
í
No Funcional Sí Ninguno Convertirlo en
sampler de
guitarras
Sí
En la tabla se pueden apreciar de forma concreta las respuestas de los 17 usuarios escritas en sus
respectivos cuestionarios.
142
Muestra de los cuestionarios realizados
143
![Bienvenida con VP Ivan Braga [México D.F.]](https://img.dokumen.tips/doc/110x75/55d583cebb61ebb6348b463c/bienvenida-con-vp-ivan-braga-mexico-df.jpg)
