La struttura di un file Midi

Il file Midi è strutturato in blocchi (chunk) coerenti di dati, ciascuno dei quali rappresenta una "Traccia" Midi (Midi Track).
In particolare il file Midi è composto da almeno due blocchi di dati.

Il blocco d'Intestazione

Il primo blocco di dati, costituente il file Midi, è sempre la cosidetta "Traccia Midi d'Intestazione", anche rappresentata nel file con l'acronimo MThd.
Questo blocco è sempre costituito complessivamente da 14 byte, così distinti:
a) i primi 4 byte individuano univocamente il blocco d'intestazione con i valori ASCII delle lettere "MThd";
b) seguono altri 4 byte che specificano in ordine Big-Endian la quantità di byte restanti del blocco d'Intestazione, ossia sempre 6 byte;
c) seguono altri 2 byte che specificano in ordine Big-Endian il tipo di file Midi (0, 1 oppure 2);
d) seguono altri 2 byte che specificano in ordine Big-Endian la quantità di tracce oltre quella d'Intestazione presenti nel file Midi;
e) seguono altri 2 byte che specificano in ordine Big-Endian la risoluzione del Tempo Delta (PPQN).

Mostriamo un esempio di blocco d'Intestazione:

4D 54 68 64  00 00 00 06  00 01  00 04  01 80
     a            b         c      d      e

Tali dati esemplificativi di blocco MThd ci dicono che:
a) intende essere un blocco d'intestazione, infatti i primi 4 byte corrispondono alla rappresentazione ASCII dei caratteri M T h d ;
b) dopo gli iniziali 8 byte del blocco restano soltanto altri 6 byte;
c) il file è di tipo 1;
d) oltre il blocco MThd sono presenti a seguire altre 4 tracce di dati Midi;
e) la risoluzione del Tempo Delta in questo caso è 384 pulsazioni per nota da un quarto.

Il tipo di file Midi

Esistono tre tipi di strutture interne del file Midi, e si identificano con i numeri 0, 1 e 2.

Il tipo "0" di file Midi è il più semplice, poiché prevede il blocco d'Intestazione e una sola traccia contenente i dati degli eventi Midi secondo la loro sequenza temporale esecutiva: i vari canali Midi e i dati di tutti gli eventi Midi previsti sono così mescolati in un'unica traccia.

Il tipo "1", il più comune, prevede il blocco d'Intestazione e almeno una traccia di dati degli eventi Midi. Poiché questo tipo può supportare molte tracce, si è soliti (seppur non obbligatorio) porre in ciascuna traccia di dati gli eventi Midi appartenenti al medesimo canale Midi.

Il tipo "2", usato rarissimamente, può contenere i dati Midi di più brani musicali, aventi anche diversa impostazione temporale, nonché proprie tracce.

La risoluzione del Tempo Delta

Va detto preliminarmente che tutti gli elementi costituenti i dati del file Midi sono anche chiamati Eventi Midi, poiché ciascuno di essi avviene nel tempo in modo sequenziale (uno dopo l'altro). Ogni Evento Midi accade dopo un altro precedente Evento Midi. Questa distanza temporale fra un Evento Midi e quello precedente nel file Midi non è indicata in un'unità di misura di tempo (secondi, millisecondi, etc), bensì in tick. ^{[nota 1]}
Più in particolare la distanza temporale fra un Evento Midi e quello suo precedente è chiamata anche " Tempo Delta " ed è espressa in Tick ^{[nota 2]} in formato a lunghezza variabile ^{[nota 3]}.
Ebbene, gli ultimi due byte del blocco d'Intestazione prendono come riferimento una nota da ¼ (ossia la semiminima: ♩ ), e indicano quanti impulsi o tick sono necessari per ottenere appunto la durata di una nota da ¼. Le altre misure si otterranno proporzialmente dall'impostazione della divisione in tick stabilita negli ultimi due byte del blocco d'Intestazione.

Note

[1] Il " Tick " è l'unità di misura più piccola nell'ordine della risoluzione PPQN.

[2] Per convertire un valore temporale dai secondi in tick effettivi, si potrà adottare la seguente formula:

(secondi * 1000000) / ((60000000 / bpm) / td) = tick_reali

Laddove:

• secondi: è il valore temporale espresso in secondi che intercorre fra un Evento-Midi e quello immediatamente successivo;
• bmp: è il tempo metronomico (battute per minuto);
• td: è la risoluzione per nota da 1/4 (PPQN) impostata nel fileMidi.

[2] La modalità di conversione di un valore temporale dai secondi in tick nel valore esadecimale in formato "a lunghezza variabile" è descritta nella seguente pagina della Wiki.

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