(Esta entrada es la primera parte de una serie que cubre un proyecto personal que realicé en el verano de 2014; pueden ver todas las partes aquí).
Clásico: digo que no debería dejar de escribir, y prontamente decido dejar de escribir durante tres semanas. El motivo por el cual no he escrito estas semanas, es porque durante estas vacaciones (además de meditar y tomar decisiones Muy Importantes™) me he estado divirtiendo como pocas veces en mi vida, trabajando en un proyecto personal que está básicamente terminado, ya que sólo falta una pequeña pieza del rompecabezas.
Esta entrada es acerca de otra de las piezas: el formato MIDI.
Durante mis dos últimos años en el CCH Sur, llevé a la escuela una guitarra todos los días. El resultado de esto fue que puedo tocar (mal) un puñado de canciones, y algunas de ellas hasta las puedo cantar (peor todavía). Tomé un cursito de guitarra bastante malo, que además no terminé, y el resto de mi educación musical fue juntarme con los chavos que tocaban la guitarra y tratar de robarles los acordes y/o requintos.
Además de eso, y al igual que (me imagino) casi todos los estudiantes de secundaria pública en el país, tuve una flauta dulce donde alguna vez (recuerdo vagamente) llegué a tocar la Oda a la Alegría de Beethoven.
Y ya: esa es toda la “educación” musical que he tenido; no sé nada de teoría musical, soy incapaz de leer una partitura, y mientras que creo que soy capaz de dibujar o esculpir algo que al menos se parezca un poco a lo que tuviera en mi mente antes de empezar, me sentiría completamente inhabilitado para poder reproducir en ningún instrumento una tonadita que yo me inventara… y de hecho no estoy seguro de poder inventarme una tonadita.
Todo lo anterior es para explicar por qué yo, asiduo como soy a casi todo relacionado con la computadora, jamás utilicé ni me interesó mucho el formato MIDI.
Para finales de los setentas del siglo pasado la música electrónica había evolucionado de ser un curioso experimento a ser parte fundamental del acto de varios artistas, y los instrumentos electrónicos tenían la enorme ventaja de poder guardar y reproducir las actuaciones de los artistas que los utilizaban, usando una fracción minúscula del ancho de banda que usan los instrumentos analógicos.
Me explico: si yo con mi guitarra de Paracho, Michoacán, quiero grabar Wendolyne, no tengo de otra sino poner un micrófono enfrente de la misma y grabar las vibraciones del aire en formato WAVE, que es del orden (más o menos) de diez megabytes por cada minuto de audio. Claro, ahora en el siglo XXI podemos utilizar MP3, que mejora en un orden de magnitud las cosas a (más o menos) un megabyte por minuto; pero las computadoras personales de finales de los setentas no tenían suficiente procesador para poder reproducir MP3 (básicamente no existían, además), a nadie en su sano juicio se le había ocurrido inventar MP3, e incluso si hubiera habido suficiente procesador, un megabyte por minuto era una fortuna en ese entonces.
Los instrumentos electrónicos pueden superar esto por mucho, porque en lugar de guardar vibraciones del aire, sencillamente pueden guardar la información musical: en el segundo 0, se tocó la nota Do a tal volumen y velocidad; en el segundo 0.024 se tocó la nota Mi a tal volumen y velocidad; en el segundo 0.57 se tocó la nota Ra a tal volumen y velocidad (si no entienden el chiste yo no se los voy a explicar). En casi todos los instrumentos electrónicos, las notas son sencillamente cerrar un circuito, así que guardando el tiempo en que el circuito se cierra y cuando se abre de nuevo, uno puede guardar casi perfectamente la información interesante de un acto.
A finales de los setentas casi todos los fabricantes de instrumentos electrónicos tenían formatos propietarios, que hacía que los músicos se jalaran las greñas porque era muy común que les gustara usar el teclado electrónico de un fabricante, y la batería electrónica de otro; lo que ocasionaba que combinar las distintas grabaciones fuera un infierno porque utilizaban formatos distintos.
Para inicios de los ochentas los fabricantes decidieron ponerse de acuerdo, y se creó el formato MIDI, que especifica en doloroso detalle no sólo el formato digital (unos y ceros) de MIDI, sino también cosas como conectores, voltajes, y otras cosas que únicamente a músicos podrían interesarles.
A mí no me importa nada fuera de los unos y los ceros; conectores, voltajes, y cosas de músicos me tienen sin cuidado. El formato de los archivos MIDI (generalmente con extensión .mid) es lo que tuve que estudiar y programar.
Un archivo MIDI tiene un simple encabezado de 12 bytes donde se especifica el número de pistas que tendrá; es común (pero no obligatorio) que cada pista represente las notas de un instrumento distinto. Cada una de las pistas consiste en “eventos”, donde se especifica el tiempo del evento, el evento mismo, y uno o dos parámetros del mismo. En el caso de las notas, los eventos son generalmente “nota prendida” y “nota apagada”, un canal (cada pista puede tener hasta 16 canales), el número de la nota, y la duración (o velocidad) de la misma. Estos son los eventos que a mí me interesaban; y más aún, me interesaban los eventos de un único instrumento.
Todo el formato MIDI está pensado para poder utilizar el mínimo número de bits posible; y lo consigue de forma magistral: todo el Carmina Burana debe utilizar menos de un megabyte de memoria, incluyendo todos los instrumentos de la orquesta. El precio que se paga es que esta información es inútil si uno no tiene lo necesario para reproducirlo; para reproducir un archivo MIDI propiamente, uno necesita “fuentes de sonido” (sound fonts), que es básicamente los sonidos de las notas de todos los posibles instrumentos que el archivo MIDI necesita. Sin una buena fuente de sonido, cualquier archivo MIDI suena básicamente como la musiquita de Super Mario Bros.
Cuando comencé a usar la computadora a inicios de los noventas, y cuando compré mi primea SoundBlaster, todavía llegué a toparme con archivos MIDI; pero justamente como nunca me molesté en buscar fuentes de sonido, nunca le vi mucho sentido, porque todo sonaba como la musiquita de Super Mario Bros. Con una buena fuente de sonido, hacer música con MIDI debe ser bastante chido, y de hecho casi todos los músicos profesionales en la actualidad lo utilizan de alguna u otra forma.
Como sea, y volviendo al formato de los archivos MIDI, cuando digo que los eventos tienen un “tiempo”, este tiempo no está representado en segundos, ni milisegundos, ni microsegundos. De hecho, olvídense de segundos; el tiempo está representado en… ¿saben qué? Aún ahora no sé en qué chingados está representado el tiempo; tiene que ver con pulsaciones por segundo, pulsos por cuartos de nota, submarcos, pulsos por minutos, y no sé qué madres más. No me interesa en lo más mínimo; pero lo necesitaba porque necesitaba el tiempo preciso en que cada nota se prendía y se apagaba. Y para acabarla de amolar, el tiempo no es absoluto; es relativo a la nota anterior: es un formato acumulativo, donde el tiempo de cada nota es una delta que se le suma al tiempo de la nota anterior.
Después de muchos quebraderos de cabeza, conseguí la fórmula que me permitía convertir el tiempo de cada nota (después de obtenerlo a partir del tiempo de la nota anterior y de la delta) a milisegundos, y me puse a sacar los tiempos de las notas del instrumento (o sea la pista) que me interesaba. Y por supuesto todo se desincronizaba; pero esto ocurría únicamente de vez en cuando, y únicamente en algunas canciones.
Estuve días golpeándome la cabeza contra un muro hasta que por fin encontré el problema: estaba calculando el tiempo utilizando las notas de la pista que me interesaba; y hay que usar todas las pistas. En otras palabras, si hay una pausa en las notas de la guitarra, pero en esa pausa la batería sí reproduce notas, la siguiente delta de la guitarra no se aplica a la última nota de la guitarra, sino a la última nota de cualquier instrumento (en este ejemplo, la batería). Lo cual tiene sentido cuando uno ve lo ridículamente pequeño que es un archivo MIDI; no hay problema en preprocesarlo todo de antemano para poder tener la información de todas las pistas disponible.
Y aún así, todavía tengo unas cuantas canciones donde de cualquier forma se me desincronizan las cosas. No tengo idea de qué pueda estar pasando; como el formato MIDI acepta cualquier cantidad de madres (por ejemplo, las letras de las canciones pueden incluirse en el archivo, para hacer cosas como karaokes), no sé si a algunas de ellas les esté tomando en cuenta el tiempo cuando no debería, o qué carajo: pero como sólo ocurre con dos o tres canciones, decidí esas arreglarlas a pie, y olvidarme del asunto para siempre. Con lo que tenía era más que suficiente para hacer lo que quería hacer, y de hecho ya lo hice; supongo que sí descubriera cuál era el problema estaría chido, pero a estas alturas ya es un extra. Lo que quería conseguir ya lo conseguí.
Para conseguirlo, escribí un programa que convertía la información de un archivo MIDI a un formato que me inventé donde dice en que nanosegundo ocurre que se prende o apaga una nota; primero lo hice en Python, pero he estado convirtiendo todo a Vala, porque es 10 veces más rapido, aunque como los archivos son todos chiquititos realemente no sería tan grave dejarlo en Python. También utilicé un programa que convertía el MIDI a un formato CSV (tipo hoja de cálculo), pero como no me salían las cosas terminé escribiendo yo uno igual, porque no me quedaba claro si había un error en el programa o cómo interpretaba yo las cosas (el error era mío, pero pues ya tengo mi programa que lee MIDIs directamente).
El medio entender el formato MIDI fue sólo una de las partes del proyecto en el que estuve trabajando; tengo todavía la duda de porqué un par de canciones se me desincronizan, pero fuera de eso creo que tengo dominada esta parte. Y de hecho, medio entender el formato MIDI me resultó de utilidad en otra de las partes del proyecto que encontré más adelante; pero de eso escribiré luego.
