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Publicado en Resonancias con permiso del autor - (c) 1997-2003 Sergi
Jordà Puig
11.1. Introducción
Aunque el MIDI no fue concebido pensando en el ordenador,
pronto se vio que la incorporación de este elemento potenciaba enormemente
cualquier estudio MIDI. Por ello, su importancia no ha cesado de
crecer a la par que han crecido su potencia y sus prestaciones.
Un ordenador convenientemente equipado, es hoy capaz de emular casi
cualquier prestación de un dispositivo hardware dedicado. Incluso
tareas sofisticadas como la síntesis o el sampling
son hoy realizables dentro del ordenador, por lo que es ya posible
disponer de un estudio de características profesionales totalmente
integrado en un PC (evidentemente, no en un PC cualquiera).
En este capítulo trataremos los temas relacionados con el hardware
informático, haciendo especial hincapié en las tarjetas de sonido
y las posibilidades que ofrecen los diferentes tipos de tarjetas
disponibles actualmente.
11.2. Un poco de historia
El nacimiento del estándar MIDI, en 1983, coincidió prácticamente
con la llegada de los primeros ordenadores personales que, por aquel
entonces, solían incorporar entre 1 Kb y 48 Kb de memoria y carecían
de disquetera. Pero incluso en un entorno tan poco propicio a los
ojos de un usuario de hoy en día, aparecieron rápidamente los primeros
programas MIDI, inicialmente en la forma de secuenciadores.
Tras una segunda fase dominada en el terreno musical
por el Commodore 64 y el Apple II, surgieron alrededor de 1985 las
cuatro familias que han dominado la informática de consumo de los
últimos diez años: los IBM compatibles, los Apple Macintosh, el
Atari ST y en menor grado el Commodore Amiga.
Como sucede frecuentemente a lo largo de la historia,
los más versátiles y potentes tuvieron la peor suerte. El Amiga,
el único que en aquella época incorporaba sonido digital, 12 bits
de color y multitarea real, jamás acabó de triunfar salvo en el
campo del vídeo digital y de los videojuegos. El PC se hizo con
el trono indiscutible de la informática de gestión, pero sus limitaciones
de memoria y sus escasas posibilidades gráficas dificultaban su
uso en aplicaciones más artísticas. El Mac era una máquina bastante
más cara, por lo que el campo del MIDI quedó al principio prácticamente
copado por el Atari. Uno de los principales motivos de su éxito
es que el Atari incorporaba de fábrica un interfaz MIDI, mientras
que en todos los restantes sistemas era necesario añadirlo a posteriori
(en realidad un interfaz MIDI sencillo podía rondar las 5.000 ptas.).
Así, durante casi una década, el tándem Atari-Steinberg1
fue prácticamente sinónimo de música por ordenador.
11.3. El interfaz MIDI
La función del interfaz es la de transmitir los mensajes del ordenador
al puerto MIDI OUT, y del puerto MIDI IN al protocolo requerido
por el ordenador. En el Amiga y el Mac, los primeros interfaces
MIDI más sencillos se conectaban directamente al puerto serie del
ordenador, y consistían en poco más que una UART2
que controlaba la frecuencia de transmisión de las señales.
Por problemas de velocidad en el puerto serie, el
diseño de interfaces MIDI para los primeros PC compatibles (XTs
con el procesador 8086 y 8088) fue algo más complicado, ya que hubo
que recurrir a tarjetas internas. En los tiempos del MS-DOS, esto
planteaba un problema similar al que ocurre con las tarjetas de
sonido y los juegos (en modo MS-DOS), y es que cada tarjeta puede
necesitar un driver diferente,
por lo que la aplicación que quiera comunicarse con ella, difícilmente
podrá contemplar todos los hardwares posibles. La solución fue también
similar a lo que sucedió después con los juegos y la Sound Blaster:
el interfaz MIDI más extendido se convirtió en un estándar de facto.
Aunque, como se verá más adelante, en Windows esto ha dejado de
ser un problema, todavía hoy se anuncian interfaces MIDI compatibles
con el Roland MPU-401.
Es importante recalcar que, aunque este interfaz
y similares ofrecían más prestaciones MIDI que las que se incluyen
en la mayoría de tarjetas de sonido actuales (varios puertos OUT,
sincronía a cinta, etc.), sólo se dedicaban a transmitir información
MIDI; no generaban sonido.
11.4. La historia continua
(y II)
El cambio de tendencia en el mercado de los ordenadores musicales
comenzó a notarse a principios de los noventa, a causa de tres factores
principales.
Atari, que vivía prácticamente del mercado musical,
fue olvidando las mejoras tecnológicas y se convirtió en poco tiempo
en una máquina obsoleta (muchos modelos carecían de disco duro,
la ampliación de memoria era cara y limitada, y las posibilidades
de multitarea de su sistema operativo eran muy restringidas).
Apple, por su parte, comenzó a bajar los precios
de sus Macintosh, mientras que en los PC compatibles, Windows 3.1
supuso, junto a las ventajas en gestión de memoria, imagen y multitarea
ya incorporadas en la versión 3.0, la integración definitiva de
las extensiones multimedia en el sistema operativo. Con Windows
3.1, la fallida tentativa del Commodore Amiga por democratizar el
sonido y la imagen digitales unos años atrás, era ya una realidad
irreversible, y la informática de usuario se quedó con tan solo
dos plataformas: los Mac y los compatibles.
11.5. El MIDI y la multitarea
en Windows
Con Windows 3.1 los programas no tienen que preocuparse ya de las
particularidades del hardware instalado. Simplificando un poco,
la idea es la siguiente: cada fabricante de periféricos añade su
propio programa (driver) al entorno.
Al ser el sistema multitarea, los restantes programas no necesitan
comunicarse directamente con el hardware sino que lo hacen con estos
drivers que funcionan como intermediarios.
Pero la multitarea no se ha limitado a simplificar
la vida de los programadores de software . Una de sus principales
ventajas es que permite la coexistencia de varios programas (siempre
que cumplan ciertas normas de "educación")4.
En el terreno del MIDI esto significa que un programa
puede interceptar por ejemplo la entrada MIDI de un secuenciador,
para filtrar o modificar los datos recibidos por el puerto MIDI
IN, o que este mismo secuenciador puede repartir su salida entre
varios puertos MIDI OUT (asociado cada uno a un driver
diferente). Esto sucede, por ejemplo, cuando disponemos de varias
tarjetas de sonido en nuestro ordenador: en la instalación, cada
una añade uno o varios drivers,
que al ser accesibles de forma independiente, nos posibilitan trabajar
con varios grupos de dieciséis canales cada uno. Todo esto se tratará
con mayor detalle en el capítulo 15,"El
MIDI en Windows".
11.6. Introducción a
las tarjetas de sonido MIDI
Finalmente les llega el turno a las tarjetas de sonido. Como se
indicaba en el apartado 11.4, Windows 3.1 supuso el pistoletazo
para el multimedia de consumo, y los CD-ROMs, las tarjetas de vídeo
y las tarjetas de sonido, comenzaron a proliferar. Actualmente existen
en el mercado decenas de tarjetas de sonido, de precios y prestaciones
variados, lo que hace que la elección de un modelo en particular
no sea una tarea fácil. Dado que en los primeros capítulos de este
libro se ha tratado todo lo referente al audio digital, ahora nos
centraremos en las características relacionadas con el MIDI, que
son además las más variables. A pesar de sus diferencias, casi todas
las tarjetas de sonido para PC comparten unas características mínimas
comunes.
- Un chip sintetizador controlable vía MIDI.
- Dos pistas de audio digital para reproducción
de ficheros .wav.
- Una entrada de línea con un conversor A/D,
para la digitalización de audio (creación de ficheros .wav).
- Una salida de línea con un conversor D/A,
que mezcla los sonidos MIDI con las dos pistas de audio.
- Un conector de tipo joystick que cumple
dos funciones:
- incorporación de un joystick para juegos.
- obtención de dos puertos MIDI IN y MIDI
OUT con la ayuda de un cable especial. Sin este cable no será
posible conectar un teclado al MIDI IN, o controlar un sintetizador
externo desde el MIDI OUT5.
Normalmente, el sintetizador interno y el MIDI OUT
utilizan dos puertos (con dos drivers)
independientes, lo que significa que, añadiendo el cable adecuado,
se dispondrá de dieciséis canales MIDI internos, más dieciséis canales
externos utilizables por otros sintetizadores. En la figura 11.1
se esquematiza una tarjeta genérica (algunas tarjetas ofrecen números
diferentes de entradas o salidas) con el cable adaptador joystick/MIDI.
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Figura 11.1.
Salidas de una tarjeta de sonido genérica |
Mucho han cambiado las cosas desde que surgieran,
no hace tantos años, las primeras ADLIB y Sound Blaster y, aunque
incluso la Sound Blaster más sencilla cumpla las características
antes indicadas, no se la puede considerar como una tarjeta idónea
para la música. En este sentido, conviene aclarar que todas las
tarjetas iniciales, compatibles con el estándar MPC1, son poco menos
que inútiles a la hora de componer o reproducir música.
11.6.1. ¿Qué se puede
exigir a una tarjeta de sonido de calidad?
O ¿qué condiciones debería satisfacer una buena tarjeta de sonido?
Jugando un poco con las palabras, podríamos afirmar que "una buena
tarjeta de sonido, es aquella que no parece lo que es". Exponiéndolo
de forma menos críptica, una buena tarjeta debería ser capaz de
producir una música que, bien grabada, y escuchada en condiciones
correctas (esto significa, sobre todo, no en unos nefastos altavoces
multimedia), no descubriera su humilde y multimediático
origen. Con una buena tarjeta y con bastante maña, es posible grabar
un disco o producir la música de un espectáculo. Y si uno no aspira
a tanto, con una buena tarjeta, cuando enseñemos nuestra música
a los amigos, no deberíamos escudarnos en el "bueno…es que lo he
hecho todo con una tarjeta", sino que deberíamos poder afirmar:
"Pues si. Lo he hecho todo con
la tarjeta de sonido de mi ordenador".
11.6.2.
Las especificaciones MPC1 y MPC2
Con la llegada de Windows 3.1, Microsoft estableció varias normativas
y estándares para garantizar uno mínimos de calidad y funcionalidad
en los ordenadores multimedia. Lo que ocurre es que, en lo referente
al sonido, estos mínimos son realmente muy mínimos. En 1991, Microsoft
publicó las especificaciones para el Multimedia PC de nivel 1 y
de nivel 2, que imponen condiciones sobre el hardware en términos
de velocidad del procesador, memoria RAM, capacidad del disco duro,
velocidad del CD-ROM, colores y resolución gráfica y, como no, audio.
Aquí nos referiremos sólo a este último concepto.
- El estándar MPC1 tan sólo exige dos pistas de
audio digital a 8 bits y 22 KHz, y seis notas MIDI simultáneas
(de las cuales, dos, pueden ser de percusión) que pueden estar
repartidas en cuatro canales MIDI (13, 14, 15 y 16, quedando éste
último reservado a la percusión). Una tarjeta de sonido que satisfaga
estas condiciones MIDI es lo que en Windows se suele denominar
como "sintetizador multitímbrico base".
Con esto se puede jugar a marcianos, pero no llegar mucho más
lejos.
- El estándar MPC2 mejora poco las especificaciones
MIDI, pues aunque amplía el sonido digital a 16 bits y 44 KHz
(suficiente), deja el MIDI en seis notas más dos de percusión,
pudiendo estar repartidas en diez canales (del 1 al 10, éste último
para percusión). Exige, eso si, que mediante el cable correspondiente
se pueda disponer de un puerto MIDI IN y un MIDI OUT. Esto es
el "sintetizador multitímbrico extendido".
Los mínimos requeridos por el estándar MPC2 tampoco
ofrecen grandes garantías, pero, dado que éste era hasta hace poco
el estándar más alto, muchas tarjetas de calidad anteriores a 1995,
que incluyen este logotipo en sus cajas, no pueden ser desechadas
de antemano ya que, afortunadamente, muchos fabricantes fueron un
poco más allá de los juegos, lanzando al mercado tarjetas compatibles
con el General MIDI (24 voces y 16 canales, uno de ellos -el canal
10- de percusión).
Pero el General MIDI no especifica nada sobre el
método de síntesis utilizado, por lo que bastantes tarjetas GM todavía
utilizan el económico chip de síntesis FM, que produce sonidos muy
poco realistas.
11.7. El estándar
MPC3
Este es actualmente el estándar más alto establecido
para tarjetas de sonido multimedia, y no se publicó hasta febrero
de 1996. Es prácticamente equivalente al estándar General MIDI que
se aplica desde 1992 a los sintetizadores y módulos de sonido, aunque
incorpora particularidades específicas de las tarjetas de sonidos,
como es el tema de las pistas de audio digital, ya incluidas en
los estándares anteriores.
A partir de aquí, una tarjeta de sonido debería
ofrecer unas mínimas garantías de musicalidad. Asimismo, algunas
tarjetas de calidad son anteriores a este estándar. En este caso
suelen incorporar el logotipo General MIDI.
Veamos cuales son las especificaciones mínimas
que este estándar establece:
- Audio de 16
bits. Atrás quedaron los 8 bits, pero conviene tener en
cuenta que esta mayor resolución no es siempre sinónimo de calidad
sonora, tal como se indicó en el apartado
3.3."¿Por qué la calidad CD no es siempre calidad CD?". En
el sonido final, incide de forma muy notable toda la circuitería
analógica (conversores D/A, preamplificadores, etc.) que pueden
llegar a ensuciar terriblemente el sonido más cristalino.
- Síntesis por tabla
de ondas. Aunque muchas tarjetas siguen incluyendo de forma
adicional el chip de síntesis FM, OPL3 de Yamaha, por razones
de compatibilidad, está claro que la FM tiende a desaparecer.
La síntesis por tabla de ondas no ofrece sin embargo una garantía
ciega, pues la cantidad de memoria ROM disponible en la tarjeta
incide directamente en la calidad de las muestras almacenadas.
Lamentablemente, el estándar no especifica un tamaño mínimo de
memoria, y muchas tarjetas ocultan esta información. Este valor
suele oscilar entre los 512 Kb y los 4 Mb, y no debería hacer
falta repetir que cuanta más memoria, mejor.
- Multitímbrica
de 16 voces. Tal como
indica el General MIDI, el dispositivo debe ser capaz de responder
a los dieciséis canales MIDI. El que sea compatible con GM indica
además que el canal 10 queda reservado para las partes de batería.
- Polifonía de 24 notas.
Aunque este parámetro no incide directamente en la calidad del
sonido, composiciones de una complejidad media necesitan este
número de notas, e incluso más. Muchas tarjetas ofrecen de hecho
una polifonía superior. Estas especificaciones descartan ya, para
comenzar, la ubicua Sound Blaster 16 y todas sus clónicas, compatibles
y misteriosas variantes OEM, basadas en el chip OPL3 de Yamaha6.
Pero esto no es suficiente para disponer de un sonido de calidad;
existen otros parámetros a tener muy en cuenta a la hora de evaluar
las prestaciones de una tarjeta seria.
11.8. Otros parámetros
a tener en cuenta
- Compatibilidad
General Standard. Tal como se indicó en el apartado
7.15, el General Standard es una ampliación del GM que incorpora
instrumentos adicionales, especialmente en lo que se refiere a
las partes de percusión. Otra ampliación del GM lo constituye
el XG de Yamaha, que de momento sólo está disponible en productos
de este fabricante. Cualquiera de esta dos opciones adicionales
ofrecen expectativas superiores. Muchas tarjetas informan del
número de instrumentos de que disponen. El General MIDI establece
un mínimo de 128 instrumentos más 69 sonidos de percusión, por
lo que toda prestación superior puede considerarse como un valor
añadido.
- Full duplex.
Una tarjeta full duplex es
capaz de grabar y reproducir simultáneamente audio digital. Aunque
esto no tiene que ver con el MIDI, si queremos añadir pistas de
audio (para voces, guitarra, saxo, etc.) a nuestras composiciones,
ésta es una característica a tener muy en cuenta. En algunos casos
se trata sólo de una cuestión de software, por lo que ciertas
tarjetas que inicialmente no eran
full duplex, pueden llegar a serlo actualizando tan solo
los drivers. Las tarjetas
full duplex permiten además la comunicación telefónica
vía Internet, lo cual significa que podemos hablar con cualquier
lugar del mundo, por el precio de una llamada local. Aunque esta
utilización no se encuentra todavía muy extendida, es de esperar
que se potencie en el futuro inmediato. De momento, las tarjetas
full duplex ya se están anunciado
como "compatibles con Internet", y casi todos los nuevos modelos,
incorporan esta posibilidad.
- Efectos digitales.
Tal como se indica en el apartado
10.5, la posibilidad de incluir reverberación a nuestras composiciones
les confiere un acabado mucho más profesional. La mayoría de tarjetas
que incorporan efectos incluyen únicamente reverberación y chorus,
aunque algunas, como las tarjetas de Yamaha, incluyen una paleta
de efectos impresionante. Algunas tarjetas incorporan un chip
DSP de procesado de señal. Aunque éste no es imprescindible para
la creación de efectos digitales, una tarjeta que lo incorpore
ofrece teóricamente más posibilidades de tratamiento sonoro. En
algunas tarjetas (como la AWE32) los efectos son únicamente aplicables
al MIDI y no a las pistas de audio digital.
- Posibilidad de ampliación
de RAM. Este parámetro tampoco incide directamente en la
calidad sonora (ya que una tarjeta que sólo utilice ROM puede
sonar mucho mejor que una que permita expandir la memoria) pero
sí que amplia las posibilidades creativas, tal como se indicó
en el apartado
9.6 dedicado a los samplers.
Consideramos que esta distinción es tan importante, que en las
tablas comparativas del siguiente capítulo hemos optado por estudiar
por separado las tarjetas con RAM.
- El chip sintetizador
que incorpora la tarjeta es determinante en la calidad sonora
final, pero éste es, evidentemente, un parámetro muy difícil de
evaluar. Muchas tarjetas incorporan chips de fabricantes de sintetizadores
de reconocido prestigio en el mundo musical (E-mu, Roland, Yamaha,
Korg, Ensoniq, Kurtzweil, etc.) y suelen indicarlo en las especificaciones.
Una marca reconocida es siempre una garantía adicional; desconfíe
de tarjetas de tablas de ondas clónicas.
- El software que
acompaña a las tarjetas es también un factor a tener en cuenta.
No se trata de sopesar la cantidad de programas (algunas ofrecen
un montón de programas inútiles para un trabajo mínimamente serio),
sino la calidad de éstos. A partir de ciertas prestaciones, las
tarjetas suelen traer un secuenciador MIDI aprovechable7,
en muchos casos versiones reducidas de programas comerciales de
primer orden. También se debe valorar la inclusión de un programa
para edición de sonidos de tipo wave.
- Entrada y/o salida
digitales. Al margen de las tarjetas profesionales que
se comentan en el apartado 12.7, son muy pocas las tarjetas convencionales
que incorporan salida digital, y ninguna (hasta el momento) incluye
entrada digital. Una salida digital garantiza un sonido final
mucho más limpio, pero sólo es aprovechable si se dispone de algún
grabador con entrada digital como un DAT, un DCC o un MiniDisc.
Si no posee ninguno de ellos, ni tiene intención de adquirirlos,
éste es un factor que de momento no deberá importarle, pero que
en un contexto profesional es muy recomendable.
- El conector Wave Blaster.
Algunas tarjetas incorporan en la placa un pequeño slot
de expansión que permite la posterior incorporación de tarjetas
"hijas" que amplíen las posibilidades sonoras iniciales. Una tarjeta
con estas características ofrece mayores posibilidades de actualización,
aunque si la calidad sonora inicial de la tarjeta es ya suficiente,
posiblemente no necesite ampliarla nunca.
11.9. Las tarjetas de expansión compatibles
Wave Blaster
Una tarjeta hija (en inglés se denominan daughter
board) no puede conectarse directamente a las ranuras de
expansión del ordenador, sino que se coloca en la parte superior
de una tarjeta de sonido "madre" compatible. La Sound Blaster 16
fue la primera tarjeta madre, es decir la primera que incorporó
el conector de expansión Wave Blaster.
Posteriormente, muchos otros modelos de diferentes fabricantes han
optado por incluirlo, ya que las posibilidades de ampliación que
ofrecen son tentadoras.
Una tarjeta de gama baja con síntesis FM, puede
competir, tras la adquisición de una tarjeta de expansión compatible
(como las que se estudian en la tabla
12.3 del próximo capítulo), con la calidad sonora de las tarjetas
más cualificadas. Si dispone usted ya de una Sound Blaster 16, posiblemente
sea ésta una opción a tener muy en cuenta.
El uso de esta expansión conlleva sin embargo
un problema para aquellos usuarios que posean también dispositivos
receptores MIDI externos (conectados al MIDI OUT del ordenador).
Como ya se indicó, la mayoría de tarjetas instalan en Windows (3.x
ó 95) dos drivers MIDI, uno dirigido
al chip interno, y otro dirigido al puerto MIDI OUT. Este último
driver es el que se utiliza también
para activar los sonidos de la tarjeta de expansión. La consecuencia
es clara: si disponemos de algún dispositivo externo conectado al
MIDI OUT de nuestra tarjeta y también de una tarjeta de expansión,
ambos dispositivos compartirán el mismo puerto lógico, por lo que
inevitablemente sonarán de forma simultánea.
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Figura 11.2.
Dos tarjetas de expansión compatibles Wave Blaster |
11.10. Conclusión
Estudiadas las propiedades que caracterizan y distinguen a las tarjetas
de sonido actuales, pasaremos a realizar en el próximo capítulo
un estudio detallado con los modelos de calidad actualmente disponibles.
[1] Steinberg es la compañía
de software creadora de los famosos secuenciadores PRO-24 y Cubase,
que han acompañado a toda una generación de músicos informáticos.
[2] Universal Asynchronous Receiver Transmitter.
[3] En muchos otros aspectos, en realidad la ha complicado…
[4] Para ser precisos, la multitarea en Windows 3.1 dista bastante
de ser perfecta, ya que un programa "egoísta" puede obstinarse en
acaparar la CPU, dejando colgados a los restantes programas más
considerados. Este tipo de multitarea se denomina cooperativa
, mientras que en la multitarea preemptiva que utilizan sistemas
como Windows 95, es el sistema operativo el encargado de regular
las actividades de las restantes aplicaciones.
[5] La mayoría de tarjetas no incorporan este cable de fábrica,
por lo que es preciso comprarlo separadamente. Aunque en principio
todos deberían funcionar, al comprarlo asegúrese de que es compatible
con su tarjeta.
[6] Si dispone usted de una Sound Blaster 16, no se estire de los
pelos. En el apartado 11.9 se presentan soluciones para este tipo
de tarjetas.
[7] En el capítulo 13,"El secuenciador",
se tratan con detalle estos programas.
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