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Sujet Power over MIDI sur interface MIDI/USB

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1 Power over MIDI sur interface MIDI/USB
Bonjour à tous,

J'ai fait récemment l'acquisition d'une petite interface MIDI 2x2 in/out, qui se connecte en USB sur PC. Elle fait bien le boulot (fonctionnelle, simple), cependant j'ai remarqué (au multimètre) qu'elle fournit pas de 5V sur les sorties MIDI out, le fameux "power over MIDI" (bon, je m'y attendais un peu vu que ce n'est pas spécifié et que c'est en général un argument "vendeur"...). Là où ça m'embête un peu, c'est pour certaines utilisations pour lesquelles j'ai spécifiquement besoin de ces 5V sur le MIDI out.
Du coup, je me suis dit qu'il y avais peut-être une possibilité de bricoler simplement le circuit, vu qu'il est alimenté en USB, USB qui peut fournir ces 5V (l'adaptateur USB/MIDI ESI MidiMate Ex le fait, par exemple : lorsque je mesure entre les pin 4 et 2, j'ai 5V).

J'ai ouvert la bête et j'ai vu cette belle petite pastille "+5V" (en haut à gauche sur la photo), une incitation à la soudure sauvage (outre la "+3.3 V")... Encore faut-il savoir quoi faire :mdr:

MIDI-board.jpg

C'est là que je viens voir sur ce forum si quelqu'un peut m'aider, à savoir si c'est techniquement faisable et si oui, quoi souder où ? Pour les recherches que j'ai pu mener dans l'internet en général, il me semble qu'il faudrait que la broche 4 de la prise MIDI out soit alimentée, dans ma tête c'est devenu un bête fil à souder entre 2 points, mais je me doute que ce n'est -peut-être- pas aussi simple que ça.

Bref, s'il y a des experts en power over MIDI sur interface MIDI/USB cheap, votre aide est la bienvenue :bravo:
2
Bonjour,

il est normal que tu mesure 5 V entre les broches 2 et 4, et ce doit être le cas sur toutes les sorties MIDI OUT de toutes les interfaces MIDI.
Broche 2 = masse et
Broche 4 = +5 V à travers une résistance de 220 ohms.
Ce +5 V en broche 4 ne peut pas servir directement d'alimentation, mais on peut toutefois l'utiliser pour alimenter un appareil dont la consommation moyenne est faible.

Citation :
Là où ça m'embête un peu, c'est pour certaines utilisations pour lesquelles j'ai spécifiquement besoin de ces 5V sur le MIDI out

Peux-tu être plus précis quant à ce besoin ?

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

3
Bonsoir,

Merci d'avoir pris le temps de répondre, c'est sympa. Pour ce qui est des 5 V entre les broches 2 et 4, je suis bien d'accord avec ça... Mais factuellement, quand je mesure au multimètre je ne constate pas ça. Pour détailler un peu, je viens de refaire un test selon la configuration suivante :
> Interface ESI MidiMate eX connecté en USB au PC
> Interface MIDIPLUS 2x2 connecté en USB au PC

Je lance simplement MIDI-OX, configure ces interface en Output Ports, je teste vite fait sur un un synthé voir si tout est OK niveau transmission des données, ça l'est.
Mais, lorsque je mesure au multimètre entre les broche 2 et 4 des MIDI out de ces interfaces, j'ai :
> Interface ESI MidiMate eX : 5 V (4.99 V)
> Interface MIDIPLUS 2x2 : 0 V

Pour détailler l'utilisation spécifique, c'est quand je fais des dump audio via MIDI vers un module Doepfer A-112, si je ne mesure pas ces 5 V sur le MIDI out de l'interface utilisée (comme constaté ci-dessus avec le MIDIPLUS 2x2), le dump échoue (enfin, il réussit mais les données sont mal transmises/tronquées, je fais mon test avec une sine c'est très révélateur). Il me semble de mémoire que Doepfer mentionnait justement qu'il fallait ces 5 V, dans une documentation (à vérifier).

Je viens à l'instant de refaire un test : avec l'interface MidiMate ESI eX, le dump passe nickel, avec l'interface MIDIPLUS 2x2, les données sont transmises, mais pas correctement. J'ai testé deux configurations pour le MIDIPLUS 2x2 : en MIDI out seul connecté sur le MIDI in du A-112, et avec le MIDI out du A-112 vers le in du MIDIPLUS 2x2 pour fermer la boucle, même constat, ça ne fonctionne pas.

J'avais constaté ça lorsque je développais aussi un soft pour le dump des données vers ce module, car plusieurs utilisateurs se plaignaient du logiciel original "inutilisable" de Doepfer : en fait le problème ne viens pas du logiciel, mais de la capacité à fournir ces 5 V entre les broches 2 et 4 avec l'interface utilisée. Plusieurs utilisateurs ont depuis développé des logiciels, mais les retours sont divers ("ne fonctionne pas, etc."), et pour cause : le problème viens de l'interface qui est utilisée et si elle "fournit" ces 5 V (le dump en lui-même n'a rien de sorcier), chose que l'on ne vérifie pas instinctivement.

J'avais fait le constat avec une interface ESI MidiMate II, qui ne délivre justement pas ces 5 V (en tous cas, pas mesuré entre les broches 2 et 4 sur le out) : le dump ne passait pas (parasites, etc.). Par contre, lorsque je transite par un synthé hardware avec cette même interface (DSI Evolver en l'occurrence : USB du MidiMate II dans PC puis MIDI out du MidiMate II dans Evolver in puis MIDI thru Evolver dans A-112), je récupère ces 5 V entre les broches 2 et 4 en sortie de l'Evolver (constaté au multimètre), et le dump fonctionne.

Ce qui est pratique avec le MidiMate eX, c'est justement que je n'ai pas besoin de brancher un synthé en plus pour faire mes dump vers le A-112, j'ai directement ces 5 V.

Par contre, pour le MIDIPLUS 2x2, ben pas de 5 V, dump foiré.

Et donc voilà pourquoi je me demandais s'il était possible de bricoler l'interface MIDIPLUS 2x2 pour avoir ces 5 V (mesurable au multimètre sur le out).

Voilà voilà.

Merci de m'avoir lu :bravo:

EDIT :
pour compléter, la question du "power over MIDI" est abordée ici, c'est assez instructif :
https://midisolutions.com/faqs.htm
http://www.danbecker.info/guitars/20151206MIDIPower/index.html

[ Dernière édition du message le 11/10/2022 à 00:28:26 ]

4
Bonjour,

Citation :
lorsque je mesure au multimètre entre les broche 2 et 4 des MIDI out de ces interfaces, j'ai :
> Interface ESI MidiMate eX : 5 V (4.99 V)
> Interface MIDIPLUS 2x2 : 0 V

Cela signifie simplement que l'Interface MIDIPLUS 2x2 n'est pas "aux normes MIDI" d'origine ou que son mode d'alimentation ne permet pas le traitement d'une longue suite de données (dump/sysex très long).

Il existe 2 logiques de transmission des données MIDI :
- soit avec un +5V permanent sur la broche 4 de la prise MIDI OUT et des données actives à l'état bas (0V) sur la broche 5
- soit avec un +0V permanent sur la broche 5 de la prise MIDI OUT et des données actives à l'état haut (+5V) sur la broche 4
Dans les deux modes, l'idée est d'allumer la LED de l'optocoupleur du récepteur en présence de données.
La première façon de faire est la norme, la seconde offre un fonctionnement tout aussi correct mais n'est pas "normalisé".

La modification d'une interface de sortie est toujours possible.
Mais attention à la casse potentielle si le raccord (l'ajout) d'un +5V se fait sur une sortie de circuit intégré (microcontrôleur ou interface de ligne), là où on devrait normalement avoir un +5V à travers une résistance de 220 ohms (alim en +5V) ou de plus faible valeur (alim en +3V3).

En résumé, il faut voir de près comment est constitué l'étage de sortie MIDI OUT de l'interface "problématique" avant toute intervention.

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

[ Dernière édition du message le 11/10/2022 à 08:49:42 ]

5
Bonjour,

Oui, effectivement, ce n'est pas le fonctionnement attendu selon la spécification de la norme MIDI, c'est bien là le soucis et c'est pourquoi je me demande si c'est (simplement) réglable.

J'ai pu remettre la main sur la documentation Doepfer pour le A-112 Sampler, cette problématique y est déjà abordée, pour des interfaces DB15 vers MIDI (!), pour dire que ce n'est pas nouveau... Voici le lien vers la page PDF -en Allemand exclusivement- qui discute de ce problème, extraite du fichier .hlp de l'aide, dans l'archive .zip téléchargeable sur cette page Doepfer).

Page PDF du manuel Doepfer qui discute de la problématique d'alimentation MIDI à télécharger :
https://www.mediafire.com/file/pkdqch7ussz5vuo/A-112+Sample+Dumper+Help.pdf/file

La traduction Google donne ça (je mets en spoiler pour ne pas alourdir le message) :

Spoiler - Cliquer ici pour lire la suite


Citation intéressante extraite de cette documentation (traduction Google) :
Citation :
Au vu de ces circonstances, les développeurs de la carte son ont (malheureusement) décidé d'omettre simplement l'isolation galvanique et de placer les connexions de l'UART (Universal Asynchronus Receiver and Transmitter, c'est le composant d'envoi et de réception des données midi) directement sur le prise de courant. Pour cette raison, toutes les cartes son actuellement sur le marché, qui débouchent sur les connecteurs Midian sur la prise du joystick, n'ont ni optocoupleur ni pilote de courant. Étant donné que la boucle de courant Midi est spécifiée avec 5 mA (milli-Ampère), le port de sortie UART ne délivre qu'un courant d'environ 1 à 2 mA (et cela uniquement en cas de court-circuit), les erreurs dues aux distorsions du signal sont inévitables.


C'est donc bien un problème de conception, pour des raisons économiques dirait-on.

C'est également bien discuté sur la FAQ de MIDI Solutions, à la section "Why does the MIDI indicator LED not light up even though the device that is connected to the MIDI Solutions product is powered on?", à lire ici : https://midisolutions.com/faqs.htm#LED

Extrait intéressant :
Citation :
(...) however we have received reports of a small number of products on the market that do not provide the ground connection to the center pin as indicated in the MIDI specification(...)

The following products have been reported NOT to provide power to the original (non-MultiVoltage) MIDI Solutions products:

Spoiler - Cliquer ici pour lire la suite



Ce qui est surprenant, c'est le nombre de produits qui ne suivent pas cette spécification de la norme MIDI, évidemment il y a les produits cheap, mais on retrouve aussi des gros fabricants comme Akai, Arturia, Roland, etc. (on on retrouve bien sûr le MidiMate II et un MidiPlus :) )

Mais, ce qui est intéressant, ce que ce problème serait apparement solutionnable en reliant la broche 2 du connecteur à la masse, car c'est ce qui semble poser problème et rejoint ce qui est aussi pointé dans la doc Doepfer (voir ci-avant) :
"Is it possible to modify the above devices to enable them to provide power to MIDI Solutions products?"
https://midisolutions.com/faqs.htm#Modify

Citation :
If a device won't provide power to a MIDI Solutions MultiVoltage product then this is likely due to the omission of the connection from pin 2 (the center pin) of the device's MIDI output to ground as indicated in the MIDI specification. Pin 2 of a MIDI cable is connected to its shield, so even if the device will not be powering a MIDI Solutions product it is important that pin 2 is connected to ground so that the signal lines are shielded from outside interference and to prevent the transmission of EMI to other devices. This problem can be repaired by making a ground connection from another ground point on the device to pin 2 of its MIDI output.


Je développe un peu car on voit régulièrement des utilisateurs qui ont des problèmes de transmissions MIDI sans raison apparente (synchro, sysex, CC, etc.)...
En dehors des origines classiques câbles/configurations, certains de ces problèmes auraient peut-être pour source cette conception en dehors des spécifications de la norme et qui touche en fait pas mal de produits, en réalité. Donc si vous constatez un problème de transmission MIDI qui n'a pas lieu d'être, vérifiez au multimètre la tension entre la broche 2 et 4 de votre MIDI out (protip : pour faciliter la mesure, j'utilise un adpatateur MIDI-TRS), voir si vous avez les 5 V.

D'ailleurs, je serais curieux de savoir combien vous mesurez sur le MIDI out de vos interfaces et périphérique MIDI entre ces 2 broches ?

Et donc, s'il y a des électroniciens dans la salle, est-ce que vous voyez comment je pourrais relier la broche 2 du MIDIPLUS 2x2 à la masse, si cette solution est appropriée (j'ai une photo verso du circuit si besoin) ?

Enfin, je pose la question : est-ce que cette absence de 5 V peut poser problème avec le Retrokits RK-002 ?

Citation :
Since the RK002 derives it’s power from the MIDI port you should use a proper thru box with it

[ Dernière édition du message le 11/10/2022 à 13:21:37 ]

6
Citation :
Et donc, s'il y a des électroniciens dans la salle, est-ce que vous voyez comment je pourrais relier la broche 2 du MIDIPLUS 2x2 à la masse, si cette solution est appropriée (j'ai une photo verso du circuit si besoin) ?

Le raccord à la masse de la broche 2 de la prise MIDI OUT ne devrait poser aucun problème (c'est ce que je fais systématiquement sur toutes les interfaces et tous les contrôleurs MIDI que je conçois). Mais il faut en outre et comme dit avant, disposer d'un +5V permanent sur la broche 4 pour pouvoir exploiter cette alimentation destinée à un appareil récepteur.

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

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Hors sujet :
Wow, je ne m'étais pas rendu compte que c'était M. Sonelec qui répondait (et comme un couillon je demande s'il y a un électronicien dans la salle) ^^ Merci de prendre de ton temps pour participer à ce sujet. Et bravo pour l'ensemble de tes travaux, impressionnants ! Ça m'a beaucoup aidé pour comprendre pas mal de choses !


Pour continuer sur l'aspect pratique, apparemment la broche 2 est bien connectée à la masse, j'ai fait un test de continuité entre cette broche et le point 1 (entouré rouge sur la photo ci-dessous), avec lequel je mesure des tensions de 5V et 3.3V entre ce point et les pastille +5V et +3.3V... Pour la tension entre la broche 4 et le point 1, j'ai mesuré 1.20 V environ. Après, rien n'est moins sûr, c'est là que je pêche : je ne sais pas si ce que je fais et mesure à un sens, ni même si ça peut aider à cette fastidieuse tentative de DIY. D'ailleurs, je me demande à quoi sert la petite pastille isolée en haut à gauche ?

reperes.png

Donc il faudrait que je puisse alimenter la broche 4 qui sur la photo pour le MIDI OUT 1 est reliée aux composants R21 C20 Q20 (je me demande pourquoi il y a un transistor ici, d'ailleurs ?) R22 et se "termine" (visuellement) par la pastille TX1 (ensemble entouré en pointillés rouges). Au passage, je me demande aussi pourquoi une des pattes du transistor Q20 n'est pas relié (petit trou) ?

Merci d'avance, toute aide est bienvenue :)
8
Bonjour,

les "pastilles" sont ce qu'on appelle des points test (TP, Test Points). Elles facilitent les vérifications après assemblage ou durant un dépannage. Le point de référence est toujours la masse.

Citation :
pourquoi une des pattes du transistor Q20 n'est pas relié (petit trou) ?

Cette broche est reliée quelque part (sans doute au microcontrôleur). Le petit trou est une "traversée" (via, en anglais) qui permet de passer d'une couche de cuivre (layer) à une autre.

Citation :
Donc il faudrait que je puisse alimenter la broche 4 qui sur la photo pour le MIDI OUT 1 est reliée aux composants R21 C20 Q20

Je ne me risquerais pas à cette manoeuvre sans avoir au préalable redessiné le schéma électronique de l'étage concerné pour m'assurer de la faisabilité...

Formateur en techniques sonores ; électronicien ; auteur @ sonelec-musique.com

9
Bonsoir,

OK merci pour toutes ces informations. Je vais regarder ça de plus près avant de tenter une modification hasardeuse :bravo: