MIDI, ASIO e VST

L'idea di partenza è che una buona tastiera (di quelle per suonare, con tasti bianchi e neri, per capirsi ;-)) è molto costosa. Tuttavia, se si ha un laptop o un PC è possibile comprare una tastiera MIDI muta (o master) a poco prezzo e delegare la generazione dei suoni al computer. In questo modo, inoltre, è molto semplice avere a disposizione una grande quantità di strumenti ed effetti, molti dei quali scaricabili gratuitamente da Internet.

Ho comprato tempo fa una tastiera MIDI muta e mi sono reso conto che, per chi è nuovo a queste tecnologie, avventurarsi nell'universo dell'audio digitale computerizzato è piuttosto difficile. Quindi ho deciso di scrivere una breve guida per coloro che si trovano con una tastiera MIDI e non sanno da dove cominciare. Questa guida è anche per coloro che non vogliono usare una tastiera MIDI, ma solo cimentarsi con l'audio digitale computerizzato.

Come risulta dal titolo di questo post, esistono tre concetti principali: il protocollo MIDI, i plugin VST e i driver ASIO.  Nei prossimi tre paragrafi vi presento un'introduzione su di essi, dopodiché vi spiegherò come e da dove può iniziare il principiante.

Il protocollo MIDI

Il protocollo MIDI (Musical Instrument Digital Interface) nasce nel 1983 ed è rimasto pressoché invariato da allora. Questo protocollo permette la comunicazione tra strumenti musicali e periferiche audio in generale. In particolare permette alle periferiche di comandare altre periferiche. Come esempio, la mia tastiera master invia note al mio computer, che le suona. Una "tastiera master", detta anche "tastiera muta", infatti, è semplicemente una tastiera che invia comandi MIDI, non si occupa quindi di emettere suoni.

E' possibile avere tutta una serie di periferiche in cascata, comandate da comandi MIDI, ad esempio la mia tastiera può inviare un accordo ad un arpeggiatore che successivamente invia i comandi MIDI delle note arpeggiate ad una scheda sonora che emette effettivamente i suoni.

Qualche breve accenno sul protocollo MIDI. Questo protocollo prevede che vengano inviati su un cavo (o all'interno di un PC tra diverse applicazioni) dei comandi MIDI. Lo standard prevede che su un singolo cavo possano essere inviati comandi su 16 diversi canali. E' come se all'interno del cavo vi fossero 16 "sottocavi" su cui possono viaggiare comandi differenti. Spesso ad ogni canale è associato un diverso patch, cioè un diverso strumento. In questo modo è possibile avere fino a 16 strumenti suonare contemporaneamente in una singola periferica MIDI.

Un comando MIDI è formato da tre parti (un byte per ognuna di esse):

• la prima, detta STATUS, contiene il comando vero e proprio e il canale a cui esso si riferisce, dunque lo STATUS contiene contemporaneamente il comando e il canale su cui è inviato;
  
• la seconda e la terza parte sono dette DATA e contengono gli argomenti del comando. Ad esempio, due dei comandi più usati sono quelli che indicano la pressione o il rilascio di un tasto su una tastiera (cioè che una nota deve "iniziare" o "finire"); in questo caso i due byte di dati contengono rispettivamente la nota premuta e la velocità con cui è stata premuta.

Esistono poi altri comandi, la tabella seguente indica il comando (STATUS) e il significato dei successivi due byte DATA:

 

STATUS	DATA 1	DATA 2	Descrizione
NOTE ON	Key	Velocity	Inizia a suonare la nota Key che è stata premuta con velocità Velocity
NOTE OFF	Key	Velocity	Smette di suonare la nota Key, il tasto è stato rilasciato con velocità Velocity
AFTERTOUCH	Key	Touch	Questo comando MIDI indica con quanta forza viene premuto il tasto dopo che è stato premuto per far iniziare la nota
CONTROL CHANGE	Controller	Value	Il valore di uno dei 127 controller è cambiato al valore Value
PATCH CHANGE	Instrument		E' richiesto il cambio di strumento sul canale indicato
CHANNEL PRESSURE	Pressure		Come il comando AFTERTOUCH, ma relativo a tutto il canale
PITCH BEND	LSB	MSB	Altera il tono del canale, in questo caso i due byte di DATA vengono combinati per avere una variabilità più fine
SYSTEM MESSAGE	?	?	L'effetto di questo comando, così come il numero di byte di DATA (0, 1 oppure 2) dipende dal particolare comando.

Non è necessario conoscere alla perfezione tutti i comandi MIDI, l'importante è sapere della loro presenza, perché con dei semplici software è possibile collegare il comportamento di alcuni suoni o effetti ad alcuni comandi MIDI che provengono dalla tastiera (o da altri software che generano comandi MIDI). Ad esempio un effetto tremolio può essere collegato ad un CONTROL CHANGE che viene generato da una delle manopole presenti sulla tastiera.

Gli strumenti VST

VST (Virtual Studio Technology) è una tecnologia ideata dalla Steinberg Media Technology GmbH, casa sviluppatrice del famoso software audio Cubase. Essa rende possibile la generazione e la modifica di suoni utilizzando il comune hardware di un PC. In questo modo, gli strumenti (e gli effetti) possono essere programmati via software, scambiati, scaricati da Internet, ecc. Attualmente esistono molti siti da cui è possibile scaricare, legalmente, un grande numero di strumenti ed effetti gratuiti.

L'estrema estroflessibilità di questi strumenti permette la realizzazione di un vero e proprio studio di registrazione, anche solo tramite un computer. Con una tastiera muta economica e un PC, quindi, è possibile suonare scegliendo tra una enorme quantità di strumenti, spesso molto buoni; fino a qualche tempo fa questo richiedeva l'acquisto di costosissime tastiere e altre strumentazioni.

Gli strumenti e gli effetti VST vengono chiamati plugin. Inoltre, gli strumenti, cioè i VST in grado di generare suoni (invece che aggiungervi effetti), vengono spesso indicati con la sigla VSTi (VST instrument). Un host VST è invece un'applicazione in grado di ospitare strumenti ed effetti VST e di organizzarli in un contesto logico, nonché di collegarli alle periferiche MIDI (ad esempio, appunto, una tastiera master).

La latenza e i driver ASIO

Abbiamo detto che è possibile collegare una tastiera master ad un PC: la tastiera genera comandi MIDI e il PC genera i suoni corrispondenti. Questa non è ovviamente l'unica possibile configurazione: il generatore di comandi MIDI può essere semplicemente un file MIDI scaricato da Internet (che contiene, appunto, nient'altro che comandi MIDI). Il passaggio del comando MIDI dal file all'host VST e poi alla scheda audio può introdurre un certo ritardo. Nel caso del file suonato questo è irrilevante, mentre suonare una nota su una tastiera e sentirne il suono anche solo dopo 100 millisecondi, può essere molto fastidioso. Per questo motivo, le schede audio hanno dei driver particolari, detti driver ASIO (Audio Stream Input/Output), che permettono latenze molto basse.

Fino a pochi anni fa, le schede audio che permettevano (o che possedevano) driver ASIO erano poche, attualmente le cose stanno diversamente ed inoltre esiste un particolare driver, chiamato ASIO4ALL, che permette le basse latenze tipiche dei driver ASIO per tutte le schede audio esistenti.

Gli host VST

Siamo pronti per iniziare a suonare qualcosa. Il primo software di cui abbiamo bisogno è un host VST, che permette di organizzare i propri strumenti, le entrate MIDI, gli effetti, ecc. Qui sotto c'è un'immagine che mostra un esempio delle connessioni che un host VST permette.

 

In questo esempio, un file MIDI è posto in ingresso all'host VST e collegato ad un sintetizzatore VST. Una tastiera MIDI è collegata ad un pianoforte VST a cui segue, in cascata, un effetto echo (che è sempre un plugin VST). Successivamente gli output sono combinati da un mixer (che potrebbe essere un altro plugin VST o un controllo nativo dell'host) e inviati al driver ASIO, che si preoccupa di inviarlo alla scheda audio.

Nella figura vediamo anche che l'entrata della tastiera è collegata anche al sintetizzatore VST. Questo può esser fatto per innumerevoli ragioni e in molti modi. Ad esempio, una parte dei tasti della tastiera può suonare come un pianoforte e un'altra parte come sintetizzatore (quindi parte delle note verranno inviate al Piano VST e parte al Synth VST), oppure suonare contemporaneamente.

Con questa configurazione, una volta avviato il file MIDI e collegata la tastiera, sarà possibile ascoltare il file MIDI suonato con il sintetizzatore e contemporaneamente suonarvi sopra con la tastiera (i cui suoni, come abbiamo detto, saranno di pianoforte o sintetizzatore).

Gli host VST permettono anche di memorizzare quello che si sta suonando, ad esempio su hard disk (in tal caso, invece di inviare l'output al driver ASIO, l'avremmo inviato ad un registratore o qualcosa di simile).

Dalle mie ricerche su Internet, ho trovato due principali host VST gratuiti, che possono essere scaricati e utilizzati liberamente. Il primo è (con poca fantasia dell'autore) VSTHost, scaricabile dal sito di Hermann Seib. Questo software è nato dalla curiosità dell'autore di conoscere il funzionamento della tecnologia VST. Permette di caricare plugin, modificarne i parametri, collegarli tra di loro e agli input e gli output MIDI.

Un altro host VST, sempre gratuito, è Maize Studio, scaricabile dal sito della Maizesoft. Anche questo host permette tutto ciò di cui si ha bisogno ed ha un'interfaccia un po' meno spartana di VSTHost, nonché alcuni utili controlli nativi, come ad esempio un mixer e una matrice MIDI, che è in grado di redirigere o duplicare segnali MIDI.

Strumenti ed effetti VST

Come ho detto più sopra, una delle caratteristiche degli strumenti VST è che è possibile scaricarli da Internet (o, eventualmente, acquistarli). Ogni strumento VST ha un'interfaccia grafica, che apparirà nell'host VST quando lo caricate. Le interfacce dei plugin VST sono molto varie e passano da essere semplici e spartane a complesse e con effetti grafici ricercati. Qui sotto c'è un'immagine di VSTHost con le interfacce di alcuni plugin aperte.

 

 

Basta una ricerca su Google per avere moltissimi siti da cui scaricare gratuitamente strumenti VST e basta una ricerca nei forum per sapere quali sono i più conosciuti o i migliori, a seconda del tipo di applicazione che avete in mente. Qui di seguito alcuni siti con grandi database di strumenti VST gratuiti (e non).

KVR Audio è uno dei migliori (se non il migliore) sito per informazioni e download che riguardano software audio, ha un database di plugin e host VST, DirectX e AU, sia gratuiti che shareware o demo. Il suo forum può essere un ottimo punto di partenza per tutti coloro che abbiano domande o dubbi su queste tecnologie.

Hitsquad.com è un sito di risorse per musicisti, presenta tutorial, software, libri, ecc.. Nella sua pagina relativa al software si trovano moltissimi VST host, plugin, effetti, strumenti, ecc. sia gratuiti che shareware/demo.

Altri siti offrono il download di alcuni plugin VST: mda-VST, vst4free, VST Planet, Free VST instruments @ Spacenoah, Free VST instruments @ freesoundeditor, DSK Music, Freeware @ music-boss.

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