Universidade do Estado de Santa Catarina Bacharelado em Ciência da Computação

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1 Universidade do Estado de Santa Catarina Bacharelado em Ciência da Computação Estudo e Avaliação da Utilização de Bancos de Dados para o Armazenamento de Dados MIDI Trabalho de conclusão de curso submetido à Universidade do Estado de Santa Catarina como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Bacharel em Ciência da Computação. Joinville SC 2006

2 Universidade do Estado de Santa Catarina Bacharelado em Ciência da Computação Rafael Longo Estudo e Avaliação da Utilização de Bancos de Dados para o Armazenamento de Dados MIDI Trabalho de conclusão de curso submetido à Universidade do Estado de Santa Catarina como parte dos requisitos para a obtenção do grau de Bacharel em Ciência da Computação. Leila Lisiane Rossi Joinville, Junho 2006

3 Estudo e Avaliação da Utilização de Bancos de Dados para o Armazenamento de Dados MIDI Rafael Longo Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação e aprovada em sua forma final pelo Curso de Ciência da Computação do CCT/UDESC. Banca Examinadora Leila Lisiane Rossi Éverlin Fighera Costa Marques Luciana Rita Guedes Ghisleri

4 "O único homem que está isento de erros, é aquele que não arrisca acertar." (Albert Einstein)

5 À minha família Pai, Mãe e Lucas. À minha namorada Emylle. E aos meus amigos: Marcos, Otávio, Maurício e Gustavo. pelo apoio e compreensão.

6 Agradecimento especial a mestre Leila Lisiane Rossi pela orientação e incentivo.

7 SUMÁRIO SUMÁRIO...VII LISTA DE FIGURAS...X LISTA DE TABELAS...XII RESUMO...XIII ABSTRACT... XIV INTRODUÇÃO COMPUTAÇÃO MUSICAL HISTÓRICO O Padrão MIDI Conexões e portas MIDI Tipos de conexão MIDI Canais MIDI Mensagens MIDI Mensagens de canal (Channel Messages) Mensagens de sistema (System Messages) Tipos de Byte Armazenamento Midi Standard MIDI Softwares Seqüenciadores de Áudio MIDI e o Computador BANCO DE DADOS ORIENTADO A OBJETOS Histórico de Bancos de Dados Características dos BDOO Identidade dos Objetos Estrutura do Objeto Encapsulamento Hierarquias de classe e herança Polimorfismo Objetos Complexos Padrão ODMG Modelo de Objeto... 50

8 viii Linguagem de Definição (ODL) Linguagem de Consulta (OQL) Bancos de dados Objeto-Relacional e Relacional-Estendido Padrão SQL PARÂMETROS PARA CLASSIFICAÇÃO Determinação dos parâmetros de avaliação Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de dados multimídia Segurança Performance ESCOLHA DOS BANCOS DE DADOS Intersystems Caché Postgres SQL ORACLE MySQL Jasmine MODO DE CLASSIFICAÇÃO A Pontuação Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de Dados Multimídia Segurança Performance AVALIAÇÃO DOS BANCOS DE DADOS INTERSYSTEMS CACHÉ Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de dados multimídia Segurança Performance POSTGRES Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de dados multimídia Segurança... 95

9 ix Performance ORACLE Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de dados multimídia Segurança Performance MYSQL Binding Portabilidade e Flexibilidade Escalabilidade Gerenciamento de dados multimídia Segurança Performance Considerações Finais da Avaliação CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

10 x LISTA DE FIGURAS Figura 1.2.3a. Canais MIDI. (RATTON, 1997) Figura 1.2.3b. Canais MIDI II. (RATTON, 1997) Figura 2.1a. Evolução dos Sistemas de BD (PILATT, 2003) Figura 2.1b. Evolução SGBDOO (EDELWEISS e GALANTE, 2005) Figura Exemplo de Polimorfismo (EDELWEISS e GALANTE, 2005) Figura 2.4. Arquitetura do Padrão ODMG (REIS, 2004) Figura 2.4.1a. Herança: Interface Classe (REIS, 2004) Figura 2.4.1b. Herança: Classe Classe (REIS, 2004) Figura 2.4.1c. Operações da interface ObjectFactory (REIS, 2004) Figura 2.4.2a. Exemplo de BDOO em UML (REIS, 2004) Figura 2.4.2b. Exemplo de ODL (REIS, 2004) Figura 2.4.3a. Exemplo de OQL (REIS, 2004) Figura 2.4.3b. Exemplo de uso do struct (REIS, 2004) Figura 2.4.3c. Exemplo de uso do element (REIS, 2004) Figura 4.1a. Arquitetura Caché (INTERSYSTEMS, 2005) Figura 4.1b. Modos de Acesso do Caché (CORREA, 2003) Figura 4.1c. Ferramentas Integráveis com o Cachê (INTERSYSTEMS, 2005) Figura Maneiras de conexão da Linguagem JAVA com o Caché (INTERSYSTEMS, 2005) Figura 6.1.1b. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do UNIX Figura 6.1.1c. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do WINDOWS Figura 6.1.1d. Inicializando o Driver JDBC Figura 6.1.1e. Conectando a Aplicação ao Caché Figura 6.1.1f. Alternativas de conexão com o Intersystems Caché Figura Instalação do Caché Figura 6.1.3a. Criando uma classe no Caché Studio Figura 6.1.3b. Inserindo dados a partir do Gerenciador Caché SQL Figura 6.1.5a. Configurando o Backup do Caché Figura 6.1.5b. Executando o Backup do Caché Figura 6.2.1a. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do UNIX Figura 6.2.1b. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do WINDOWS

11 xi Figura 6.2.1c. Inicializando o Driver JDBC Figura 6.2.1d. Conexão Php com PostGres Figura 6.2.3a. Criando banco de dados no Postgres Figura 6.2.3b. Ferramenta PgAdmin Figura 6.2.3c. Criando um Banco de Dados no Postgres com PgAdmin Figura 6.2.3d. Criando uma tabela no banco de dados Postgres com PSQL. 94 Figura 6.2.3e. SQL Manager 2005 for PostGres Figura 6.2.5a. Comando para Backup do PostGres Figura 6.2.5b. Comando para Restaurar o Backup do PostGres Figura 6.2.5c. Backup do PostGres com o PgAdmin Figura 6.2.1a. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do UNIX Figura 6.2.1b. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do WINDOWS Figura 6.2.1c. Inicializando o Driver JDBC Figura 6.3.1d. Conexão Php com Oracle Figura Instalação do Oracle Figura 6.3.3a. Criando uma tabela no ORACLE Figura 6.3.3b. Inserindo dados no banco de dados ORACLE Figura 6.3.4a. Criando Directory no ORACLE Figura 6.3.4b. Inserindo dados MIDI no ORACLE Figura 6.3.5a. Administração de Segurança no ORACLE Figura 6.3.5b. Backup e Restore do ORACLE Figura 6.4.1a. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do UNIX Figura 6.4.1b. Inserindo Driver JDBC no CLASSPATH do WINDOWS Figura 6.4.1c. Conexão com MySql via Driver JDBC Figura 6.4.1d. Conexão Php com MySql Figura 6.4.3a. Ferramenta phpmyadmin Figura 6.4.3b. Criando uma tabela no MySql com phpmyadmin Figura 6.4.3c. Definindo campos de uma tabela com o phpmyadmin Figura 6.4.3d. Inserindo dados com phpmyadmin Figura Inserindo Arquivos em Campo BLOB com phpmyadmin Figura 6.4.5a. Comando para Backup do PostGres Figura 6.4.5b. Exportando o banco de dados com o phpmyadmin Figura 6.4.5c. Importando o banco de dados com o phpmyadmin

12 xii LISTA DE TABELAS Tabela a. Mensagens de Voz (RATTON, 1996) Tabela b. Mensagens de Modo (RATTON, 1996) Tabela c. Mensagens Controles (RATTON, 1996) Tabela a. Mensagens Comuns (RATTON, 1996) Tabela b. Mensagens em Tempo Real (RATTON, 1996) Tabela c. Mensagens Exclusivas (RATTON, 1996) Tabela Byte de Status (RATTON, 1996) Tabela 2.1. Comparação entre tipos de bancos de dados Tabela 4.1. Características do Caché Tabela 4.2. Pontuação para classificação dos quesitos Tabela 6.3. Resultado da Avaliação dos Banco de Dados

13 xiii RESUMO Este trabalho apresenta uma pesquisa dos bancos de dados que possuem a característica de suportar o armazenamento de dados multimídia, selecionando alguns destes para experimentos com armazenamento de arquivos com o formato MIDI. Nesse sentido, descreve também a pesquisa e a análise das particularidades, principais características, vantagens e desvantagens da utilização de cada um dos bancos selecionados. Como resultado, pretende-se obter uma classificação das melhores tecnologias de armazenamento a serem usadas em um futuro trabalho de criação de um seqüenciador MIDI. Palavras-Chave: MIDI, Seqüenciadores MIDI, Bancos de Dados, Dados Multimídia.

14 xiv ABSTRACT This paper presents a research of data bases that possess the characteristic to support the storage of multimedia data, selecting them for experiments with storage of archives with format MIDI. In this direction, it also describes the research and the analysis of the particularitities, main characteristics, advantages and disadvantages of the use of each one of the selected databases. As result, it is intended to get a classification of the best technologies of storage to be used in a future work of creation of a sequenciador MIDI. Key-word: MIDI, Sequenciador MIDI, Databases, Multimedia Data.

15 15 INTRODUÇÃO É evidente o grande avanço da tecnologia computacional, sendo utilizada nas mais diversificadas áreas do desenvolvimento humano. Sendo assim, quando unida esta evolução a uma grande manifestação artística que é a música, surgiu uma nova área para pesquisas e investimentos, que pode ser chamada de tecnologia musical. O grande marco para evolução desta área aconteceu por volta de Após estudos de David Smith da Sequential Circuits, em colaboração com a Roland, em agosto de 1983 divulgou-se a primeira versão do MIDI ou Musical Instrument Digital Interface. Trata-se de um esquema de interconexão física e um protocolo de comunicação que possibilita o controle e conexão de instrumentos musicais em tempo real. Sendo assim pode-se controlar qualquer equipamento através deste protocolo, pois o MIDI não transmite o áudio e sim informações de controle de performance. Com o passar dos anos surgiram diversas categorias de software que vieram a utilizar do padrão MIDI. O principal destes são os softwares para seqüenciamento ou simplesmente seqüenciadores MIDI. Tratase de uma ferramenta que possui recursos eficientes para a manipulação precisa dos eventos MIDI que codificam a música executada. O desenvolvimento de um software seqüenciador não é uma tarefa trivial. Para facilitar e tornar viável esta implementação, é possível dividila em quatro grandes etapas: Primeiramente, um estudo das principais funcionalidades que são encontradas nos seqüenciadores atuais, e também a definição das necessidades que poderiam vir a ser adicionadas; Pesquisa e análise das possibilidades de armazenamento de dados em formato MIDI, bem como a indicação das melhores alternativas; Pesquisa e análise das alternativas para a recuperação de dados em formato MIDI;

16 16 Por fim, a junção destes estudos finalizando com o desenvolvimento em si. A primeira etapa já foi devidamente realizada e bem finalizada no trabalho: O Padrão MIDI e um Estudo Comparativo entre Softwares Seqüenciadores Musicais, que foi desenvolvido pelo acadêmico Tobias Schroeder no primeiro semestre do ano de Dando continuidade, este trabalho tem o objetivo de apresentar a pesquisa e análise das melhores possibilidades para o armazenamento dos dados MIDI, informando as principais alternativas junto com suas vantagens e desvantagens. Este trabalho trás primeiramente um embasamento teórico, com definições sobre computação musical, padrão MIDI e outras relacionadas a estas no primeiro capítulo. No segundo capítulo têm-se uma descrição de definições relacionadas a Bancos de Dados Orientados a Objetos, Objetos Relacionais e Padrões ODMG e SQL-99. Nos três capítulos seguintes se apresentam os bancos de dados escolhidos para a avaliação, a definição dos quesitos em que estes serão avaliados e a forma de classificação dos bancos. O último capítulo descreve como foram feitos os testes em cada um dos bancos de dados juntamente com a classificação obtida por cada um destes. Também neste capítulo encontram-se as considerações finais sobre as avaliações propostas por este trabalho.

17 17 1. COMPUTAÇÃO MUSICAL A música é uma arte diversificada, importante e vastamente apreciada por todos os povos do mundo. Segundo MED (1996), música é a arte de combinar os sons simultânea e sucessivamente, com ordem, equilíbrio e proporção dentro do tempo. Como grande e importante arte que é, a música não poderia deixar de receber ferramentas e inovações tecnológicas, que visam trazer facilidades e melhorias para a área. O grande desenvolvimento tecnológico e a crescente evolução computacional, juntamente com a busca por novas alternativas para o aprendizado e a composição musical fizeram com que um novo ramo, objetivando a pesquisa e o desenvolvimento da computação unida à música, viesse a surgir: a Computação Musical. Segundo DA SILVA (1999) a Computação Musical aborda a natureza da forma sônica, os algoritmos fundamentais para a produção de sons, as técnicas de processamento de sinais, as linguagens para síntese de áudio e noções de sistemas musicais e linguagens auditivas em geral. O termo computer music quando traduzido ao pé da letra como música de computador, dá a idéia de que a música seria computadorizada (robôs falando, vozes estranhas e outras coisas que marcaram os filmes de ficção da década de 60) o que não condiz com o seu verdadeiro significado. Segundo RATTON (1997) o termo computer music fica melhor interpretado quando definido como informática musical. Sendo assim fica claro que não se trata da música computadorizada, mas sim dos recursos da informática que são utilizados na criação, manipulação, execução e reprodução da música. O uso de um computador não significa que ele faça a música. A utilização da informática aliada à música vai muito alem disso, pois disponibiliza ao artista (músico, compositor, arranjador ou projetista de som) uma grande variedade de ferramentas que em suas mãos tem um potencial enorme. Sendo assim é essencial a presença do músico e a boa utilização das ferramentas depende muito de seu talento e competência.

18 18 Por mais que os benefícios sejam imensos, e as inúmeras facilidades que se pode obter com a utilização da informática na área da música, ainda há um grande preconceito quanto à utilização destes recursos por parte dos artistas. Para RATTON (1997) o computador na música deve ser visto como um novo instrumento à disposição do artista. Com a grande diferença do enorme potencial, que pode ajudar muito se for dominada a técnica de como utiliza-lo e aprender a conviver com os limites existentes. Portanto, computer music é todo o universo tecnológico vinculado ao computador que se coloca a disposição para se fazer esta arte, a música. E assim é preciso que se saiba como usar estes recursos da melhor forma, para se produzir o melhor resultado, em todos os aspectos, mas principalmente em termos artísticos HISTÓRICO De acordo com alguns historiadores, as primeiras tentativas de se utilizar a eletricidade para controlar sons deram-se ainda no século XVIII, através das experiências de Jean-Baptiste de La Borde que, em 1759, construiu o Clavecin Electrique. Um instrumento de teclado que utilizava cargas eletrostáticas para fazer com que pequenas lâminas metálicas batessem em sinos, produzindo os sons. O marco inicial do desenvolvimento da música eletrônica foi sem dúvida a invenção do telefone por Alexandre Graham Bell em A partir desta invenção foi demonstrado que o som poderia ser convertido em sinais elétricos, e estes em som. Neste mesmo período o americano Elisha Gray desenvolveu um dispositivo onde lâminas de aço vibravam e produziam sons controlados por um circuito elétrico oscilante. Chamado de Musical Telegraph, a invenção podia transmitir sons através do telefone. Segundo RATTON (2001), em 1877 o lançamento do livro The Sensation of Tone foi fundamental para que outras pessoas pudessem partir para empreitadas em busca de novos instrumentos musicais. Este trouxe a primeira discussão sobre a composição do som, usando como base o teorema

19 19 de Fourier que demonstra matematicamente a formação de um som musical complexo a partir da soma de vários sons (oscilações) mais simples. Helmholtz, o escritor, também apresentou explicações sobre as características da percepção do ouvido humano a sons fracos e fortes, e demonstrou cientificamente as razões das consonâncias entre sons diferentes, que deram origem às escalas musicais e à harmonia. Em 1897, o norte-americano Thaddeus Cahill patenteou um instrumento denominado Telharmonium, que teve seu primeiro modelo completo foi apresentado ao público apenas em Também conhecido como Dynamophone, o instrumento utilizava um conjunto de dínamos com ressaltos em seus eixos que, ao passar na frente de bobinas, produziam sinais de corrente alternada com diferentes freqüências de áudio. Esses sinais eram, então, controlados por teclados de sete oitavas com sensibilidade ao toque, e era possível produzir notas desde 40 Hz até 4 khz. O sinal produzido pelos geradores era convertido em som e amplificado acusticamente por cornetas, pois naquela época não existiam amplificadores. A aparência do Telharmonium estava mais para uma usina elétrica do que para um instrumento musical, pois sua estrutura tinha mais de 18 metros de largura e pesava cerca de 200 toneladas. O custo do empreendimento foi de 200 mil dólares na época. A partir deste período, com a invenção e propagação da utilização da eletricidade, a evolução de todas as áreas tecnológicas tomou um grande impulso. Para RATTON (2001) a evolução da tecnologia musical ficou dividida em 4 fases ou etapas, que estariam ligadas as inovações tecnológicas de cada período: válvulas e motores, transistores e chips, microprocessadores, softwares e dispositivos virtuais. A primeira fase compreende o período que vai do início do século XX (invenção da válvula) até o final da década de 1940 (invenção do transistor). Um aspecto interessante dessa fase está no fato de os novos instrumentos terem sido desenvolvidos em vários países diferentes, coisa que não acontece nos dias de hoje, em que os principais lançamentos vem dos EUA ou do Japão, demonstrando claramente uma concentração de conhecimento tecnológico. Neste período destacou-se a invenção do Theremin, do Trautonium e do RCA Mark I. O primeiro, inventado por Lev Sergeivitch

20 20 Termen, tinha o funcionamento baseado no princípio do batimento de freqüências, descoberto no início da era do rádio: a combinação de duas freqüências altas, uma delas variando, pode produzir uma freqüência mais baixa. Tratava-se de um instrumento que possuía duas antenas, uma vertical e outra circular, horizontal. Movendo-se uma das mãos nas proximidades da antena vertical podia-se controlar a altura da nota, e movendo-se a outra mão próxima da antena circular podia-se ajustar o volume do som. O resultado era um som monofônico, em que o músico podia alterar a nota e a intensidade, mas com um timbre fixo. O Trautonium, apresentado em 1930 por Freidrich Adolf Trautwein, funcionava a base de circuitos osciladores que acionavam uma resistência, que por sua vez ajustava a freqüência de oscilação, dando a nota musical desejada. O universo da música eletrônica começou a ficar mais complexo no início da década de 1950 quando os engenheiros norte-americanos Harry Olsen e Herbert Belar concluíram a construção do sintetizador RCA Mark I, um sofisticado sistema de síntese de sons, que ocupava uma sala inteira do laboratório da RCA. Era o primeiro sintetizador desenvolvido para produzir qualquer som, baseado nos conceitos de que o som é composto de vários parâmetros: freqüência, amplitude, espectro e envoltória, que podem ser controlados independentemente em tempo-real. O equipamento usava válvulas, mas já possuía circuitos sofisticados para geração dos harmônicos, filtragem, geração de envoltória, modulação, mixagem etc. Em 1948, depois de exaustivas pesquisas, surgia nos laboratórios Bell (Estados Unidos) o primeiro transistor. As conseqüências que este novo dispositivo trouxe para o mundo foram de enorme impacto, pois ele possibilitou significativas reduções de tamanho, de consumo de energia e, sobretudo, de custo nos equipamentos eletrônicos. Obviamente, a indústria musical logo também tratou de aproveitá-lo. Já na década de 1960, passou a construir o modelo Chamberlin 600, controlado por um teclado de 35 notas, que usava fitas de 3/8 e continha gravações de instrumentos acústicos. Apesar de ter conseguido algum sucesso, por ser uma novidade, o Chamberlin tinha deficiências graves em sua construção que, freqüentemente, estragavam as fitas. Tentando obter uma

21 21 solução, Chamberlin pediu ajuda a uma empresa inglesa chamada Bradmatic que, em 1966, adquiriu os direitos de usar sua patente, e passou a produzir novos modelos já com o nome Mellotron que foi considerado o primeiro sampler, e foi muito usado pelos principais grupos de rock progressivo da década de Na Califórnia, Don Buchla, utilizando-se da invenção dos transistores e dos chips, e já fazendo parte da segunda fase desta evolução da tecnologia musical, construiu seu primeiro sintetizador modular em 1963, encomendado pelo San Francisco Tape Music Center. O sintetizador de Buchla gerava os sons por processo subtrativo, possuindo vários módulos, cada qual com uma função específica no processo de síntese (oscilador, filtro, gerador de envoltória etc). O meio de controle era um teclado feito com placas sensíveis à pressão do toque, e pouco depois Buchla também desenvolveu um seqüenciador analógico, que era capaz de memorizar algumas notas em loop, acionando o sintetizador. A década de 1970 foi marcada pela entrada dos fabricantes orientais no mercado. Como exemplo pode citar-se a Yamaha, a Korg e a Roland. Estes fabricantes cresceram em um bom ritmo e, com isso, lideram até hoje o mercado de instrumentos musicais eletrônicos, graças aos grandes investimentos em pesquisa e desenvolvimento. Com a popularização dos microprocessadores ao da década de 1970 a indústria musical teve um grande salto evolutivo. O foco das empresas da área passou a ser a eletrônica digital, e não mais os circuitos analógicos dos anos anteriores. Entre 1978 e 1984, a Sequential Circuits lançava o Prophet-5, que veio a ser um grande marco para a indústria de sintetizadores. Tratava-se de um sintetizador polifônico, programável e capaz de armazenar as programações de timbres na própria memória. Desenvolvido por John Bowen e Dave Smith, este instrumento estabeleceu um novo conceito em sintetizadores, aproximando de vez, a tecnologia digital da indústria de instrumentos musicais. O Prophet-5 ainda trabalhava com a síntese subtrativa analógica, porém todo o controle do acionamento de notas e geração de sons já era feito digitalmente, comandado por um microprocessador, o Zilog Z-80. Além da memorização

22 22 interna, este instrumento permitia a transferência de programas para uma fita de gravador cassete. A medida que crescia a utilização de microprocessadores também aumentava-se os recursos agregados pelos instrumentos musicais. No início da década de 1980 surgiu então uma nova categoria de instrumentos musicais: o sampler. Este pode ser definido como sendo uma amostra de áudio. Na verdade a forma correta é "sample". Sampler passa a ser então o equipamento que possui a função de digitalizar, processar, armazenar e reproduzir uma amostra de áudio. Qualquer som pode ser sampleado. Desde uma batida de um martelo em um prego até o mais valioso dos violinos. O primeiro modelo comercial foi apresentado em 1980 pela empresa australiana Fairlight, e seu preço era cerca de 30 mil dólares na época. Tratava-se de uma máquina digitalizada, que apresentava oito vozes de polifonia, um teclado de seis oitavas, duas unidades de disquete de 8 (para armazenamento dos sons digitalizados), e um monitor de vídeo para edição manual na tela. Invenção de Kim Ryrie e Peter Vogel, o instrumento era controlado por dois microprocessadores e além de ser um sampler, também operava com síntese aditiva. Em 1984, com o lançamento do Yamaha DX7, foi decretado o fim dos sintetizadores analógicos. Além de ser totalmente digital, o som era gerado por um processo jamais visto antes. Com desenvolvimento na Universidade de Stanford, a síntese FM, foi uma criação que causou um dos maiores impactos no mercado dos instrumentos musicais. Esta tornou possível a criação de sons de enorme complexidade. Isto era feito através da modulação da freqüência de uma senóide por outra de freqüência igual ou próxima. Além da enorme gama de timbres possíveis, o que mais impressionava era a expressividade, podendo-se ter uma mudança radical de sonoridade dependendo da força do toque na tecla. O DX7 ainda trazia mais inovações impressionantes: a polifonia de 16 notas, teclado com sensibilidade, a key velocity e o controle de expressividade também por sopro ou pedal, 32 memórias internas e mais 64 em cartucho, e uma das primeiras implementações de MIDI. E foi em meados da década de 1980 o grande marco na história recente da tecnologia musical, o surgimento do MIDI Musical Instrument Digital Interface, que surgiu para padronizar as comunicações entre

23 23 instrumentos eletrônicos. O MIDI originou uma grande revolução no campo da música computacional e é a tecnologia que viabilizou a união da música com a informática. Assim iniciou-se a fase atual de evolução da tecnologia musical, que além da utilização de microcomputadores para fins musicais, também é marcada pelo aprimoramento da qualidade das amostras sampleadas, surgimento de uma infinita variedade de softwares e opções computacionais que auxiliam e facilitam o trabalho de um artista musical O Padrão MIDI Embora o uso de informática para fins musicais exista praticamente desde o surgimento do computador, seu uso só se tornou verdadeiramente intensivo a partir da década de 80. Isto se deve a duas razões principais: o barateamento e a conseqüente popularização dos microcomputadores e da tecnologia de um modo geral, e o advento do Padrão MIDI. O MIDI (Musical Instrument Digital Interface) é um padrão de transmissão digital de informações ("comunicação de dados") desenvolvido especificamente para fins musicais. Trata-se de um esquema de interconexão física e um protocolo de comunicação que possibilita o controle e conexão de instrumentos musicais em tempo real. Sendo assim, pode-se controlar qualquer equipamento através deste protocolo, pois o MIDI não transmite o áudio e sim informações de controle de performance. RATTON (1997) compara o funcionamento do padrão MIDI ao de um terminal bancário. Segundo este, o terminal pode transferir informações de e para uma central de processamento, assim como os instrumentos musicais dotados de MIDI também podem "falar" entre si. Da mesma forma que os sistemas bancários, o sistema MIDI usa também códigos digitais (bits e bytes), só que os códigos não carregam informações de saldo, saques, depósitos, etc, mas sim informações que dizem respeito a execução musical, como notas musicais, volume, acionamento de pedais, troca de timbres, etc (na verdade,

24 24 há também algumas outras informações não-musicais, como configurações de equipamentos de estúdio). Definido no ano de 1983, como resultado de um acordo tecnológico entre os principais fabricantes de sintetizadores norte-americanos e japoneses, o MIDI foi introduzido no mesmo ano, equipando o sintetizador Prophet-600, fabricado pela Sequential Circuits (empresa que apresentou a proposta original do MIDI, que foi revisada e aprovada por todos). A partir daí, a indústria eletrônica musical passou a ter um padrão de comunicação, que viabilizou o surgimento de inúmeros instrumentos e equipamentos compatíveis entre si. A importância de um padrão como o MIDI é gigantesco. Antes do seu surgimento, vários fabricantes tentaram comercializar sistemas semelhantes, mas que só eram compatíveis com eles mesmos, a falta de uma padronização trazia um atraso para o desenvolvimento tecnológico desta área. Como o MIDI não tem um proprietário (a especificação é de domínio público), qualquer empresa ou fabricante pode fazer uso dele em seus produtos, não tendo que pagar absolutamente nada por isso. Padrões são muito importantes nos dias de hoje (imagine se os fabricantes de lâmpadas usassem roscas diferentes), e a gratuidade do uso do MIDI foi um fator essencial para a sua disseminação e evolução. Com o acesso facilitado à tecnologia, com o seu barateamento, e o surgimento de um sistema padronizado para a transferência de informações entre os instrumentos musicais, criaram-se as condições básicas para uma evolução global - e irreversível - na computação musical, em todos os níveis Conexões e portas MIDI Uma das maiores preocupações dos criadores do Padrão MIDI, foi de que a sua inclusão nos instrumentos musicais não gerasse um aumento no custo de fabricação destes. Isso foi alcançado graças à grande simplicidade dos circuitos de utilizados em sua interface, e às facilidades que usuário tem na hora de interconectar seus equipamentos. A peça-chave para a conexão MIDI

25 25 é um cabo que utiliza conectores do tipo DIN comuns, de cinco pinos (conhecidos outrora como "plug Philips"), interligados por um cabo de áudio blindado com dois condutores internos, que também são utilizados em cabos balanceados, usados por microfones profissionais. A transmissão de dados MIDI se dá de forma unidirecional, isto é, os dados trafegam em um único sentido, e por isso, costumamos designar os instrumentos como "transmissor" (aquele de onde a informação sai) e "receptor" (aquele aonde a informação chega). Alguns autores também designam os equipamentos como "mestre" e "escravo", respectivamente. Em alguns casos mais complicados, pode-se operar o MIDI em modo bidirecional, de forma que os equipamentos tanto recebem quanto transmitem informações. Mas esse modo de operação requer a utilização de dois cabos, um para cada sentido. Os instrumentos MIDI possuem portas apropriadas para as ligações deste padrão, que são: a MIDI In, a MIDI Out e a MIDI Thru. A primeira, a porta MIDI In, serve para o instrumento receber informações, é por ela que se entram os dados quando o instrumento é receptor. A porta MIDI Out, por sua vez, serve para o instrumento transmitir as informações, e por ela que saem os dados quando o instrumento é o transmissor. A terceira porta, MIDI Thru, é também uma saída de dados, mas ao invés de transmitir as informações geradas no próprio instrumento, ela serve para retransmitir para outros as informações recebidas pelo instrumento através da porta MIDI In. A MIDI Thru é uma espécie de "papagaio", repete todos os dados que são recebidos, e serve para fazer encadeamentos entre vários instrumentos. Alguns instrumentos podem vir a não ter a porta MIDI thru Tipos de conexão MIDI A forma mais simples e mais comum de interligação MIDI é quando a saída MIDI Out de um instrumento é conectada à entrada MIDI In de outro instrumento.