Interfaz de procesador de instrumentos Zeta

Zeta Instrument Processor Interface (ZIPI) fue un proyecto de investigación iniciado por Zeta Instruments y el CNMAT (Centro para Nuevas Tecnologías de Música y Audio) de UC Berkeley. Presentado en 1994 en una serie de publicaciones en Computer Music Journal de MIT Press, ZIPI fue pensado como el protocolo de transporte de próxima generación para instrumentos musicales digitales, diseñado de conformidad con el modelo OSI.

Concepto

El borrador de la versión de trabajo de ZIPI tenía como objetivo principal abordar muchas limitaciones de MIDI (interfaz digital de instrumentos musicales). A diferencia de MIDI, que utiliza una conexión de puerto serie punto a punto, ZIPI fue diseñado para ejecutarse en una red en estrella con un concentrador en el centro. Esto permitió una conexión y desconexión más rápida, porque no había necesidad de conectar varios dispositivos en cadena. Se usó 10BASE-T en la capa física, pero el protocolo no dependía de ninguna implementación física.

Hubo propuestas para consultar las capacidades de los dispositivos, nombres de parches y otros parámetros del sistema y parches, así como cargar y descargar muestras en la memoria del dispositivo.

MPDL

ZIPI usó un sistema de mensajes completamente nuevo y un complejo esquema de direccionamiento de notas basado en el protocolo de lenguaje de descripción de parámetros musicales (MPDL), que fue un reemplazo directo de los eventos MIDI.

En lugar de canales MIDI, había una jerarquía de direcciones de tres niveles de 63 familias que constaban de 127 instrumentos, cada uno con 127 notas, lo que resultaba en hasta 1 016 127 direcciones de notas individuales. Los instrumentos de una familia se pueden ensamblar a partir de diferentes dispositivos físicos. Esta disposición permitió un control fino por nota de los parámetros de síntesis, especialmente útil para escenarios no estándar como el controlador de viento MIDI o el controlador de guitarra MIDI.

Por ejemplo, la capacidad de activación de notas instantánea podría enmascarar las deficiencias de detección de notas (seguimiento) en los sistemas MIDI de guitarra, especialmente en las cuerdas más graves. Cuando se activaba, la nota comenzaba a sonar como un ruido o una nota baja arbitraria hasta que la lógica del controlador rastreaba el tono real, que se enviaba mediante un mensaje de seguimiento sin necesidad de volver a activar la nota. Convencionalmente, los mensajes también podrían dirigirse a todo un Instrumento oa toda una Familia, como equivalente a los mensajes de canal.

Algunos mensajes MDPL eran transferencias directas de MIDI, con nombres más pronunciables para evitar ambigüedades, pero la mayoría de los mensajes eran nuevos y se basaban en una lógica de control muy diferente, aunque innovadora. La resolución de los parámetros del mensaje podría ser cualquier múltiplo de 8 bits, extendiendo potencialmente la resolución de 7 bits típica de MIDI a 32 o más bits.

También había algunos mensajes de nivel superior correspondientes a parámetros de programa avanzados, como modulación, envolventes y espacialización 3D de voces, así como mensajes específicos de instrumentos para controladores de guitarra, viento y batería.

Tipos de mensajes

Los mensajes básicos de control de síntesis fueron:

• Articulación - 'note on/off' en MIDI
• Pitch (número de nota y offset en 0,2 centavos)
• Frecuencia (en Hz)
• Loudness - 'velocity' en MIDI
• Amplitud - 'volumen' en MIDI
• Equilibrio armonizado uniforme/odd
• Saldo intercalado/disminuido
• Roughness
• Ataque carácter
• Inharmonicidad
• Pan Left/Right, Up/Down, Front/Back
• Distancia espacialización y ángulos de azimut/elevación
• Cambio de programa - notas inmediatas y futuras
• Espacio de Timbre X/Y/Z
• Niveles de salida múltiples
• Time tag
• Tasa de modulación/menorización/tipo de onda

Mensajes del controlador (orientados al rendimiento) incluidos:

• Velocity clave/Number/Pressure
• Pitch Bend Rueda
• Mod Wheel 1/2/3
• Interruptor de pedal 1 (Sustain)/ 2 (Pedaleo de soft) /3 /4
• pedal continuo 1 (Volumen)/2 /3 /4
• Pick/bow Velocity/Position/Pressure
• Fret/fingerboard Position/Pressure
• Flujo de viento o presión (controlador de respiración)
• Embouchure (bite)
• teclados del controlador de viento
• Presión de labio/frecuencia
• Punto de encuentro de cabeza de tambor X/Y posición y distancia/ángulo del centro
• Posición X/Y/X en el espacio
• Velocidad en la dimensión X/Y/Z
• Aceleración en la dimensión X/Y/Z

Resultado del proyecto

Aunque ZIPI proporcionó muchas características nuevas sobresalientes, no se alinearon bien con las implementaciones existentes basadas en MIDI. El esquema de direccionamiento inusual que requirió un aumento sustancial en la complejidad fue el factor principal en la falta de su adopción. Mantener 1.016.127 estados de síntesis individuales estaba mucho más allá de las capacidades del hardware de sintetizador de la época, aunque los desarrolladores de ZIPI insinuaron que habría algunos límites prácticos en la cantidad de programas y notas disponibles simultáneamente. En comparación, MIDI definía solo 16 canales que acumulaban mensajes de control de canales comunes como cambio de programa, volumen y tono, y la mayoría de los sintetizadores digitales de la época solo podían proporcionar de 12 a 128 notas que sonaban simultáneamente.

Como no se lanzaron dispositivos comerciales compatibles con ZIPI, la suficiencia de MIDI para la mayoría de las aplicaciones y la introducción de "FireWire" (IEEE1394) como la capa física alternativa pronto condujo a la desaparición práctica del proyecto. El sitio web de ZIPI en CNMAT afirma que IEEE1394 "reemplaza a ZIPI en todos los aspectos" principalmente porque tiene requisitos de interfaz más simples: no requiere un concentrador, admite conexión en caliente (los dispositivos se pueden agregar o quitar de manera más conveniente) e incluye un esquema de distribución de energía aislado.

Los desarrolladores continuaron trabajando en el protocolo Open Sound Control, que actualmente es compatible con una amplia variedad de instrumentos musicales, sensores y software.