Estándares de Conectividad Digital para Audio y Música

MIDI (Interfaz Digital para Instrumentos Musicales)

La Interfaz Digital para Instrumentos Musicales (MIDI) fue creada en 1981 por Dave Smith, de Sequential Circuits. Este estándar transmite mensajes en serie, de forma unidireccional y asíncrona, a una velocidad de 31.250 bits por segundo. Es importante destacar que MIDI no transmite audio, sino datos de control.

Estructura de los Mensajes MIDI

Cada mensaje MIDI está compuesto por diez bits:

• El primer bit es de inicio (0).
• El último bit es de parada (1).
• Los ocho bits restantes contienen los mensajes, que se clasifican en:
  • Mensajes de Estado (Status Byte): Su primer bit empieza por 1.
  • Mensajes de Información (Data Byte): Su primer bit empieza por 0.

Tipos de Mensajes de Estado

Los mensajes de estado se clasifican en:

• Mensajes de Canal: Se refieren a un canal MIDI específico.
• Mensajes de Sistema: Afectan a todo el conjunto de dispositivos.

Conectores y Componentes MIDI

MIDI utiliza conectores DIN de 5 contactos, de los cuales solo se usan 3.

Componentes Clave del Sistema MIDI

• Controladores: Generan los mensajes MIDI (por ejemplo, teclados, guitarras y baterías electrónicas). Se consideran dispositivos maestros.
• Generadores de Sonido (Módulos de Sonido): Reciben los mensajes MIDI y los transforman en señales de audio (por ejemplo, sintetizadores y cajas de ritmos). Son dispositivos esclavos.
• Secuenciadores: Graban, reproducen o editan mensajes MIDI. Pueden ser dispositivos electrónicos dedicados o programas informáticos.

Puertos MIDI

• IN: Puerto por el que el dispositivo esclavo recibe los mensajes MIDI.
• OUT: Envía los mensajes MIDI generados por el propio dispositivo maestro.
• THRU: Es una salida que duplica la información recibida por el dispositivo en el puerto IN, permitiendo la conexión en cadena (daisy-chain).

MADI (Multichannel Audio Digital Interface)

MADI (Multichannel Audio Digital Interface) es un estándar para la transmisión de audio digital multicanal. Permite la transmisión de 56 canales de audio digital a través de un solo cable. La norma AES10-2003 amplió esta capacidad, introduciendo el modo de 64 canales.

La transmisión es en serie y unidireccional (en un solo sentido). Soporta una resolución de 24 bits y una frecuencia de muestreo de 48 kHz. La norma AES10-2003 también contempla la doble velocidad de 96 kHz.

Conectores MADI

• Cable coaxial de 75 ohmios: Con conectores BNC, permite tiradas de hasta 100 metros.
• Fibra óptica de vidrio: Permite tiradas de hasta 2 kilómetros.

EtherSound

Desarrollado por Digigram en 2001, EtherSound utiliza la tecnología Ethernet para la transmisión de audio digital.

Existen dos tecnologías EtherSound principales, con diferentes tasas de transferencia:

Versiones de EtherSound

• ES-100 Audio Transport:
  • Soporta hasta 64 canales de audio digital por cada puerto de entrada o salida.
  • Transporta audio digital PCM a 48 kHz y 24 bits.
  • Velocidad de 100 Mbits por segundo.
  • Latencia de 104 microsegundos.
• ES-Giga System Transport:
  • Soporta hasta 256 canales.
  • Transporta audio digital PCM a 48 kHz y 24 bits.
  • Velocidad de 1 Gbit por segundo.

Conectores EtherSound

• Utiliza cable de par trenzado de categoría 5 o 6 (CAT5 y CAT6), con 4 pares de conductores.
• Emplea conectores RJ-45 de 8 pines.
• Para tiradas de más de 100 metros, se pueden utilizar adaptadores de conversión a fibra óptica.

Consideraciones sobre la Conexión en Cadena (Daisy-Chain)

En una conexión tipo 'daisy-chain', si la cadena se interrumpe en algún punto, el flujo de señal se detendrá. Para evitar esto y mejorar la fiabilidad, se pueden diseñar redes tipo anillo.

USB (Universal Serial Bus)

El Universal Serial Bus (USB) fue creado en 1996 con el objetivo de conectar cualquier periférico a un ordenador, transmitiendo información digital en serie y energía eléctrica. Su característica 'Plug and Play' permite conectar y desconectar dispositivos sin necesidad de reiniciar el sistema.

La longitud máxima recomendada para los cables USB es de 5 metros.

Velocidades de Transferencia USB

• Low Speed 1.0: Hasta 1,5 Mbps (187,5 kB/s)
• Full Speed 1.1: Hasta 12 Mbps (1,5 MB/s)
• High Speed 2.0: Hasta 480 Mbps (60 MB/s)
• SuperSpeed 3.0: Hasta 5 Gbps (625 MB/s)

USB utiliza un cable de 4 conductores, donde la información viaja a través de un par trenzado.

FireWire (IEEE 1394)

Desarrollada por Apple, la tecnología FireWire (también conocida como IEEE 1394) fue adoptada como estándar por el IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) en 1995. Su propósito es transportar información digital en serie a gran velocidad. Es conocida como FireWire por Apple Inc. y como i.Link por Sony.

Velocidades de Transferencia FireWire

• FireWire 400: Hasta 400 Mbps (aproximadamente 50 MB/s)
• FireWire 800: Hasta 800 Mbps (aproximadamente 95 MB/s)
• FireWire 1600: Hasta 1,6 Gbps
• FireWire 3200: Hasta 3,2 Gbps