RTP-MIDI può ETHERNET, WI-FI E MIDI RTP-MIDI APPROFONDIMENTI

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1 APPROFONDIMENTI di Benoit Bouchez RTP-MIDI ETHERNET, WI-FI E MIDI CREATO NEL 2002 PRESSO L UNIVERSITÀ DI BERKELEY, RTP-MIDI PERMETTE DI SUPERARE IN MODO INGEGNOSO LA MAGGIOR PARTE DEI LIMITI DEL MIDI, UTILIZZANDO LE RETI ETHERNET. È INTEGRATO NEI SISTEMI OPERATIVI MAC OS E IOS DA DIVERSO TEMPO E I DRIVER PER WINDOWS SONO DISPONIBILI GRATUITAMENTE. SONO GIÀ PRONTE ALCUNE INTERFACCE MIDI ED È PROBABILE CHE NEL 2013 ARRIVERANNO I PRIMI SINTETIZZATORI HARDWARE CON SUPPORTO RTP-MIDI. RTP-MIDI può essere utilizzato per molte applicazioni, come la trasmissione MIDI virtuale tra software, le connessioni con ipad e iphone, e collegamenti tra computer e sintetizzatori. UNO SGUARDO SOTTO IL COFANO Il protocollo RTP-MIDI è il risultato del lavoro di due ricercatori dell Università di Berkeley, che hanno voluto trasportare il protocollo MIDI su reti via cavo e wireless. John Lazzaro e John Wawrzynek hanno deciso di utilizzare l RTP (Real-Time Protocol) che si adatta perfettamente a tutte le esigenze di questo tipo di traffico di dati (l RTP è principalmente utilizzato in applicazioni di streaming audio/video tra le reti). I due ricercatori non si sono semplicemente limitati a inserire il protocollo MIDI nei cosiddetti network telegrams, ma hanno anche tratto benefici delle nuove possibilità offerte dall RTP e dalle reti, come connessioni multiple in parallelo, una larghezza di banda molto elevata, la sincronizzazione temporale e l identificazione/correzione dei pacchetti di dati danneggiati o persi. Il loro lavoro è riconosciuto in tutto il mondo come uno standard open source (descritto nella specifica RFC4695): questo significa che il protocollo RTP-MIDI può essere utilizzato ovunque e liberamente, senza bisogno di alcuna licenza. GENNAIO /FEBBRAIO 2013 DAL MIDI IN/OUT/THRU ALLE SESSIONI L RTP-MIDI si basa sulle cosiddette sessioni. Le sessioni vanno a sostituire le funzioni delle porte MIDI In, Out e Thru fornendo molti vantaggi. Le sessioni sono come i telefoni. Ogni telefono è un partecipante della sessione, e può 44

2 diventare quello che viene chiamato uno starter della sessione (colui che inizia la chiamata). Se si desidera fare una chiamata a un altro telefono, è necessario innanzitutto avviare una sessione con esso. Quando una persona accetta la chiamata dall altra parte, si sarà in grado di parlare e ascoltare, fino a quando uno dei due lascia la sessione. Le sessioni RTP-MIDI funzionano esattamente nello stesso modo. Diamo uno sguardo alla Figura 1. Nello schema possiamo vedere tre partecipanti alla chiamata (uno dei quali la inizia mentre gli altri due rispondono), come se fossero i telefoni descritti nell esempio precedente. Quando comincia una sessioni di RTP- MIDI, il dispositivo identificato come starter della sessione manda un invito a un ricevente (il dispositivo A invita il dispositivo B nella Figura 1). Quando il ricevente accetta, invia un messaggio specifico allo starter per dire Ok, sono pronto. In questo momento, la sessione tra A e B si dice aperta, e possono avvenire gli scambi di dati MIDI. La stessa procedura si svolge per qualsiasi altro dispositivo nella sessione. In Figura 1, si nota la presenza di tre collegamenti MIDI, uno per ogni partecipante della sessione. È lì che avviene lo scambio di dati secondo il protocollo MIDI standard, ed è lì che applicazioni come i sequencer o hardware come i sintetizzatori sono collegati. Questo può essere un collegamento fisico (MIDI 1.0 o un collegamento ad alta velocità all interno di un sintetizzatore) o un collegamento virtuale (virtual MIDI all interno di un computer). Ora, date un occhiata alla freccia verde, che è una porta di ingresso MIDI per il dispositivo A. Possiamo notare che la freccia verde si trasforma in un uscita MIDI sia per il dispositivo B sia per il dispositivo C. Questo significa che qualsiasi comando MIDI trasmesso al dispositivo A viene automaticamente ritrasmesso alle porte MIDI Out dei dispositivi B e C, indipendentemente dal numero di partecipanti alla sessione (il limite massimo teorico è di partecipanti). Se guardiamo ora le frecce rosse e blu, si può vedere che sono porte d ingresso MIDI per dispositivi B e C. A sinistra possiamo vedere che il dispositivo A riceve entrambi i dati MIDI In altri termini, il protocollo RTP-MIDI è anche in grado di unire automaticamente diversi flussi di dati, senza bisogno di hardware dedicati come nel MIDI 1.0. Il meccanismo delle sessioni ha un altro grande vantaggio: è in grado di rilevare se qualcosa è andato storto nella comunicazione tra due dispositivi, e se un messaggio viene perso è possibile riparare automaticamente i dati mancanti. Questo processo è chiamato sistema di journaling. Notiamo tuttavia che questo sistema è opzionale e non è necessariamente implementato in tutti dispositivi RTP-MIDI. In sostanza, le reti via cavo sono molto affidabili e non necessitano del sistema di journaling. Questo sistema si rivela tuttavia molto utile con i collegamenti WiFi, come con l ipad. I DRIVER RTP-MIDI RTP-MIDI è pienamente supportato sulle due piattaforme principali, Windows e Apple Mac OS X. Il protocollo RTP-MIDI è integrato nativamente in Mac OS X a partire dalla versione Non è necessario installare alcunché su questi computer. Se si lavora con un computer Windows, è necessario installare un driver, scritto dal bravissimo programmatore tedesco Tobias Erichsen. Questo driver è gratuito per uso non commerciale, e si può trovare all indirizzo: erichsen. de/software/rtpmidi.html. Il driver è compatibile con piattaforme a 32 e 64 bit, da Windows XP a Windows 8. Il programmatore ha avuto l accortezza di utilizzare lo stesso design di Apple per i suoi driver, in questo modo le spiegazioni fornite di seguito saranno identiche sia per gli utenti Apple sia per gli utenti Windows. RTP-MIDI IN PRATICA Vediamo ora come configurare una sessione di RTP-MIDI. Per prima cosa, controlliamo che il computer sia correttamente configurato per accedere a un network. Consigliamo vivamente di utilizzare una rete via cavo Ethernet per l RTP-MIDI, poiché garantisce un elevata affidabilità e latenze estremamente basse. Per i primi test possiamo tuttavia utilizzare anche una rete WiFi se lo preferiamo. Il pannello di configurazione, nei computer Mac, si trova in Applicazioni > Utility, con il nome di Configurazione Audio e MIDI. Avviamo l applicazione e selezioniamo la voce Visualizza finestra MIDI» nel menu Finestra. Facciamo click sull icona Rete per accedere al pannello di controllo dell RTP-MIDI. Se si lavora su piattaforma Windows, il driver installa normalmente un collegamento al suo pannello di controllo sul desktop. Il collegamento visualizza un pannello di controllo simile a quello che si Fig. 1 - La comunicazione RTP-MIDI viene stabilita tramite collegamenti virtuali chiamati Sessioni. Un singolo partecipante di una sessione può aprire diverse sessioni in parallelo, e successivamente riunire i dati provenienti dai vari partecipanti. 45

3 Approfondimenti RTP-MIDI Fig. 2 - Configurazione RTP-MIDI su Mac OS X in italiano Fig. 3 - Il driver RTP-MIDI fa parte di Mac OS X e si trova nella cartella Applicazioni>Utility, sotto il nome di Configurazione Audio e MIDI. Selezionare Mostra finestra MIDI nel menu Finestra per visualizzare il pannello di controllo RTP-MIDI. trova su Mac. Come si può vedere nelle immagini in Figura 2 e Figura 3, il primo parametro utile è chiamato Sessions (collocato a destra nella finestra). Ecco perché si è reso necessario spiegare prima che cos è una sessione. La prima cosa da fare è quindi una sessione. Facciamo click sul pulsante + che si trova appena sotto la tag denominata Le mie sessioni. Una volta creata la sessione, è possibile impostare il nome desiderato nel box Nome Locale situato a destra. Digitiamo il nome desiderato per la sessione che andrà a sostituire quello creato automaticamente (nel nostro esempio abbiamo utilizzato il nome Demo session 1). Subito sotto è presente un secondo box, denominato «Nome Bonjour». Per ora limitiamoci a inserire lo stesso nome usato in precedenza, vedremo in seguito l utilità di questo box. La seconda cosa che dovete fare ora è quella di definire il numero di porta per la sessione, cioè quello che è chiamato UDP session control port nelle specifiche RTP-MIDI. Un computer può avere fino a porte UDP e l RTP-MIDI deve utilizzare sempre due porte consecutive (è per questo che la limitazione del numero di sessioni spiegato in precedenza è di porte). Notiamo che alcune porte sono utilizzate di default da Windows e Mac OS X, e non possono quindi essere utilizzate per l RTP-MIDI. Vi consigliamo di utilizzare le porte entro il range dei 5000 (quello consigliato per le applicazioni RTP). Inseriamo il numero di porta che desideriamo utilizzare nel box Porta (abbiamo usato la numero 5004 nel nostro esempio). Clicchiamo sul quadratino Attivato e avremo concluso: con questi passaggi abbiamo creato la nostra prima sessione RTP-MIDI. Avviamo ora un qualsiasi software MIDI nel nostro computer (come ad esempio una DAW, vedi Figura 5), e diamo un occhiata alla lista dei dispositivi MIDI: vedremo che il nome della sessione che abbiamo creato è ora elencato come porta MIDI. Il vostro software preferito ora dialoga in RTP-MIDI, e può stabilire una sessione con qualsiasi altro dispositivo RTP-MIDI nel mondo tramite la rete. Analizziamo ora come connettersi ad altri computer e dispositivi tramite la sessione che abbiamo appena creato. Prima di dimenticarci: controlliamo che il box Chi si può collegare a me nella parte inferiore sinistra del pannello di controllo RTP-MIDI sia impostato, per il momento, su Tutti. RTP-MIDI E PORTE MIDI VIRTUALI Creiamo adesso una seconda sessione nel pannello di configurazione RTP- MIDI (nel nostro screenshot, l abbiamo chiamata Demo session 2 ), esattamente come abbiamo fatto per la prima. Per quanto riguarda il numero di porta, non dimentichiamo che l RTP-MIDI utilizza sempre due porte consecutive. Nel primo esempio abbiamo utilizzato la porta 5004, quindi ora utilizzeremo la numero

4 Ricordiamoci di fare click sul pulsante Attivato per attivare questa nuova sessione. Quando creiamo una nuova sessione, nella finestra Directory vedremo che la prima sessione creata sarà visibile dalla seconda e si può quindi iniziare una comunicazione tra le due. Ora, clicchiamo sulla prima sessione (nella finestra Le mie sessioni ): vedremo che la seconda sessione creata sarà ora visibile dalla prima. In altri termini, ogni sessione può vedere l altra. Questo meccanismo consente di eseguire un numero qualsiasi di sessioni sullo stesso computer e renderle visibili per tutte le altre. Dal momento che ogni sessione crea una coppia di porte MIDI IN/OUT, essa agisce come un cavo MIDI virtuale tra le applicazioni in esecuzione sullo stesso computer, consentendo di collegare tra loro i software che utilizzano le porte MIDI. BONJOUR E RTP-MIDI PLUG&PLAY La magia dietro i nomi che compaiono automaticamente nella directory di sessione si chiama Bonjour, o in termini tecnici, mdns. Bonjour è il nome di un protocollo creato da Apple, sulla base del protocollo mdns. Quando si collega un computer o un dispositivo che supporta Bonjour e l RTP- MIDI, questo invia automaticamente messaggi a tutti i computer in rete dicendo Ciao, io sono un computer che esegue il protocollo RTP-MIDI, mi trovo all indirizzo di rete xxx.xxx.x.x e uso numero di porta yyyyy. Questo protocollo può essere utilizzato per molti servizi e venne creato inizialmente per le stampanti, l unica differenza tra loro consiste in una parola chiave per identificare quale servizio viene effettuato attraverso la rete. Se utilizzate un dispositivo hardware RTP-MIDI che supporta Bonjour, come il Kiss-Box MIDI2TR, esso apparirà automaticamente nella directory appena sarà collegato alla rete. ios E RTP-MIDI SU RETI WI-FI Probabilmente avete sentito che Apple ha incluso i servizi CoreMIDI nel sistema operativo ios a partire dalla versione 4.2. Ecco perché ora è possibile collegare dispositivi USB MIDI al connettore dock presente su ipad, iphone e ipod. Apple, di fatto, non ha limitato il supporto MIDI esclusivamente all USB. Ha incluso il supporto RTP-MIDI anche nei dispositivi ios, rendendoli capaci di comunicare in questo linguaggio tramite le reti WiFi. L unica differenza rispetto al protocollo RTP-MIDI su computer Mac è che i dispositivi ios non possono essere starter di una sessione (questa deve essere per forza iniziata da un computer Windows o Mac OS X). Se si disponete di un ipad (o di un iphone), installate un applicazione compatibile con il MIDI dall Apple Store. Se volete un software gratuito per il test, è possibile utilizzare ad esempio MidiPads Lite. È anche possibile cercare strumenti Yamaha, ma sono principalmente progettati per essere utilizzati con i loro sintetizzatori hardware. Avviate l applicazione MIDI sul dispositivo ios, e guardate nella directory del pannello di controllo RTP-MIDI. Anche il vostro dispositivo ios sarà ora disponibile! CONNETTERE HARWARE MIDI Ci sono sempre più case produttrici di hardware MIDI che offrono (o hanno in previsione di offrire) il supporto all RTP- MIDI. La società olandese Kiss-Box è la prima tra queste, e ha lanciato nel 2006 la prima interfaccia MIDI basata su protocollo RTP-MIDI (per correttezza devo dire che io sono uno dei fondatori di Kiss- Box, e ho creato il software RTP-MIDI per questi prodotti). Sul mercato sono anche presenti moduli di espansione per l RTP-MIDI (come la RTP-X), che possono essere installati in qualsiasi macchina hardware (come un sintetizzatore) trasformandolo in un dispositivo RTP-MIDI. Se l hardware supporta mdns/bonjour (come i prodotti Kiss-Box basati sulla CPU V3), l unica cosa che dovete fare è collegare la macchina alla rete. Dopo alcuni secondi, il dispositivo sarà visualizzato nell elenco delle Directory. Questi hardware saranno immediatamente disponibili come partecipanti alla sessione per tutti gli altri dispositivi MIDI-RTP. Anche se l hardware in vostro possesso non supporta Bonjour, è possibile comunque connettersi a un setup RTP-MIDI. È solo necessario conoscere Fig. 4 - Il driver RTP-MIDI per Windows scritto da Tobias Erichsen presenta la stessa grafica del driver per Mac OS. Può essere scaricato gratuitamente dal sito di Tobias Erichsen. Fig. 5 - Dalla scelta dei canali MIDI nella DAW compaiono i 16 canali MIDI Network di RTP- MIDI 47

5 Approfondimenti RTP-MIDI Fig. 6 - È possibile aggiungere un dispositivo che non supporta Bonjour in un setup RTP- MIDI. L indirizzo IP e il numero di porta possono essere inseriti manualmente facendo doppio click su una Directory nel pannello di controllo. l indirizzo di rete e la porta utilizzata da questa macchina (in genere questi dati sono forniti durante la fase di configurazione del dispositivo). Per collegare un dispositivo che non supporta Bonjour a un setup RTP-MIDI, occorre fare clic sul pulsante + che si trova sotto l elenco Directory. A questo punto visualizzerete una finestra di dialogo come in Figura 7. Nella prima riga, inserite il nome con il quale si desidera chiamare il dispositivo nella lista Directory. Nella seconda riga inserite l indirizzo remoto della macchina, seguito dal numero di Chi è Benoit Bouchez Benoit è il direttore tecnico di Kiss-Box e ha scritto i diversi firmware per loro prodotti. In qualità di specialista di elaborazione del suono, lavora molto nel design dei sintetizzatori e nel settore del networking. Ha scritto il primo libro dedicato alle applicazioni di programmazione audio su SHARC DSP nel 2002 e ha creato il primo software comprendente l RTP-MIDI nel È membro attivo del MIDI Manufacturers Association, in particolare nel gruppo di lavoro per il MIDI in alta definizione. porta della sessione, separati dai due punti (ad esempio, :5003 per un computer situato all indirizzo con la porta 5003). L APERTURA DELLE SESSIONI Fino ad ora, abbiamo creato i partecipanti alla sessione, ma non vi è ancora comunicazione tra loro. È lì che il pulsante Connetti sul pannello di controllo entra in gioco. Selezionate la sessione che si desidera connettere a un altra (ci sarà un collegamento MIDI tra i due). Selezionare quindi il partecipante remoto nell elenco Directory (è sufficiente fare clic sulla linea per evidenziare la selezione), e fate clic sul pulsante Connetti. In questo momento, verrà visualizzato il nome del dispositivo selezionato apparire nella lista Partecipanti situata a destra, seguito da una serie di simboli???. Ciò significa che lo starter della sessione ha invitato il partecipante dell altra sessione e attende la risposta. Dopo pochi secondi (ma può anche avvenire così in fretta da non vedere i punti di domanda), verrà visualizzato un indicatore di latenza a destra del nome del dispositivo. Ciò conferma che il dispositivo RTP-MIDI remoto ha accettato l invito e si è sincronizzato con il computer. In questo momento, le due sessioni sono collegate e possono scambiare dati MIDI, esattamente come in un buon vecchio cavo DIN MIDI 1.0 o USB. Se si desidera interrompere una sessione, è sufficiente selezionare il partecipante che si desidera disconnettere (utilizzando la lista Partecipanti, non la Directory ) e fate click sul pulsante Disconnetti. Da notare che è possibile stabilire sessioni con più dispositivi in parallelo (come si può vedere nella Figura 1). Basta scegliere i dispositivi dall elenco Directory e fare click sul pulsante Connect per ciascuno di essi. Si noti che il driver RTP-MIDI ricorda la configurazione di sessione e tenterà di riconnettersi automaticamente a ciascuna di esse quando il computer viene avviato. È quindi necessario assicurarsi che i dispositivi remoti siano pronti quando si avvia il computer, altrimenti il driver RTP-MIDI visualizzerà un messaggio di errore a indicare l impossibilità di stabilire una sessione. In questo caso, è sufficiente selezionare la sessione nell elenco delle Directory e fare clic su Connetti per ricollegare i dispositivi. UN ULTIMA PAROLA Come si può vedere, l RTP-MIDI è una soluzione molto potente, completamente aperta e standard, e molto meno complicata di quanto potrebbe apparire al primo approccio. L obiettivo di questo articolo non è quello di approfondire i dettagli tecnici, ma di concentrarsi sui principi più importante e per consentirvi di utilizzare il protocollo RTP-MIDI il più velocemente possibile. Se avete qualsiasi domanda tecnica relativa all RTP-MIDI, non esitate a contattarmi, sarò molto felice di condividere la mia conoscenza di questo modo moderno ed entusiasmante di utilizzare il MIDI. RIPRODUZIONE RISERVATA 48