Le standard GM et ses extensions - Le MIDI : Le standard GM et ses extensions

Pour l’uti­li­sa­teur souhai­tant simple­ment écou­ter une musique, ou pour le concep­teur multi­mé­dia dési­reux d’ajou­ter un fond sonore à son appli­ca­tion, le format Midi­file fut une aubaine. Il assu­rait en effet que, quelle que soit sa confi­gu­ra­tion maté­rielle et logi­cielle, on pour­rait aisé­ment rejouer une séquence compo­sée par un autre. Mais seules les notes et la gestuelle du musi­cien étaient codées, ne garan­tis­sant en rien une simi­li­tude sonore entre deux envi­ron­ne­ments. En effet, les sons de chaque carte, de chaque synthé­ti­seur, étaient diffé­rents, à la fois par leur timbre mais aussi par leur orga­ni­sa­tion. Le patch numéro 15 pouvait être un piano sur un synthé­ti­seur X, et une trom­pette sur un synthé­ti­seur Y. Une connais­sance du MIDI, ainsi qu’une patience sans limite étaient donc requises afin de faire les réglages néces­saires pour écou­ter le morceau d’un musi­cien travaillant sur une autre plate­forme.

La MMA (Midi Manu­fac­tu­rers Asso­cia­tion) remé­dia à ce problème en créant en 1991 le stan­dard GM (Gene­ral MIDI), dont le but est juste­ment d’uni­fier le compor­te­ment des géné­ra­teurs de sons face à une séquence Midi­file. Pour prétendre affi­cher le logo tant convoité, un instru­ment doit être multi­tim­bral et poly­pho­nique sur au moins 24 voies, et inclure un mini­mum de 16 familles de timbres (pianos, guitares, cordes…), regrou­pant chacune 8 varia­tions (par exemple, pour les cordes : violon, violon­celle, contre­basse, etc… Pour plus d’in­for­ma­tions, voyez la seconde partie de ce dossier « Réfé­rence GM »).

Le prin­ci­pal avan­tage de cette unifi­ca­tion est qu’à chaque numéro de patch corres­pond désor­mais un instru­ment du même type quelle que soit la machine. Ainsi l’ins­tru­ment n°71 sera toujours un basson et le n°12 un vibra­phone. Le géné­ra­teur doit égale­ment conte­nir un kit de batte­rie, dont le mapping (empla­ce­ment des percus­sions sur le clavier) est lui aussi norma­lisé. Enfin, les contrô­leurs MIDI conti­nus les plus courants doivent être recon­nus.

Exten­sions de la norme : GS, XG

Certains ont trouvé que le stan­dard GM n’était pas très précis : décrire une sono­rité unique­ment par un nom d’ins­tru­ment demeure assez évasif… C’est pourquoi la MMA planche actuel­le­ment sur deux autres niveaux de stan­dar­di­sa­tion.

D’autres ont remarqué que le GM était trop sommaire, comme le construc­teur Roland, qui présenta à peu près en même temps un système simi­laire : le GS ou Gene­ral Stan­dard. Bien que compa­tible avec le GM, il n’est pas norma­lisé et ne concerne que les instru­ments de la marque Roland. Par contre, il va beau­coup plus loin, propo­sant d’ac­cueillir jusqu’à 16384 sono­ri­tés (128 banques de 128 sons), les instru­ments absents étant auto­ma­tique­ment rempla­cés par leur plus proche voisin (du point de vue sonore). Plusieurs kits de batte­rie sont égale­ment dispo­nibles et il est possible, par l’in­ter­mé­diaire des messages NRPN, de régler les para­mètres des sons : réso­nance d’un filtre, vitesse d’un LFO etc… Le GS fut mis à contri­bu­tion dans les premières machines Roland qui suivèrent la créa­tion de la norme, tel le Sound Canvas. Bien que les messages exclu­sifs ne soient pas stan­dar­di­sés dans le GS, il sont les mêmes pour toutes les machines s’y réfé­rant.

Plus récem­ment, un autre géant nippon, Yamaha, proposa sa propre version, allant encore plus loin dans la préci­sion des possi­bi­li­tés décrites par la norme. Il s’agit du XG, pour, vous l’au­rez compris, eXten­ded Gene­ral MIDI. Celui-ci, égale­ment compa­tible avec le GM, auto­rise en parti­cu­lier une édition plus pous­sée des para­mètres du son et une norma­li­sa­tion des messages exclu­sifs. Les premiers synthé­ti­seurs utili­sant la norme XG étaient les QS300 et CS-1x, ainsi que les MU50, MU80 et autres cartes DB50XG.

Les fichiers MIDI­File

A l’image du MIDI – une norma­li­sa­tion exem­plaire de la commu­ni­ca­tion entre instru­ments élec­tro­niques – le format Midi­file est devenu le stan­dard univer­sel de stockage des séquences. Aucun séquen­ceur digne de ce nom, aussi complexe soit-il, ne saurait en igno­rer l’im­por­ta­tion ou l’ex­por­ta­tion de fichiers MIDI­file.

Si chaque séquen­ceur propose bien évidem­ment son propre format, le Midi­file s’est imposé comme un véri­table stan­dard de fait, une passe­relle incon­tour­nable entre des logi­ciels et des plate­formes diffé­rentes. Le fichier, ayant pour exten­sion .mid ou .smf, est orga­nisé sous forme d’une succes­sion de « chunks ». Un chunk est une sorte de para­graphe, à l’in­té­rieur duquel on déve­loppe une idée. Un chunk dispose toujours d’une entête, indiquant son nom et la taille des données qu’il contient. La prin­ci­pale parti­cu­la­rité de ce type de format de fichier est de pouvoir subir des modi­fi­ca­tions et des ajouts en restant compa­tible. En effet, grâce aux entêtes, il devient parti­cu­liè­re­ment facile pour un logi­ciel de « sauter » un chunk qu’il ne connaît pas.

Un Midi­file est composé d’un chunk « Header » (entête) suivi d’un ou plusieurs chunks « Track » (piste). Si le fichier peut avoir trois formats, seuls les deux premiers sont réel­le­ment exploi­tés. Un Midi­file au format 0 contient une seule piste corres­pon­dant à l’en­semble des infor­ma­tions rela­tives aux canaux MIDI. C’est géné­ra­le­ment le format privi­lé­gié des programmes de relec­ture (les « players ») qui n’offrent pas de possi­bi­li­tés d’édi­tion évoluées. Un Midi­file de format 1, au contraire, contient une ou plusieurs pistes (à jouer simul­ta­né­ment), chacune renfer­mant des infor­ma­tions propres à un canal. Les Midi­files de format 2, quant à eux, n’ont pas une struc­ture linéaire : ils contiennent diffé­rentes pistes repré­sen­tant des patterns indé­pen­dants.

Le chunk « Header » contient l’en­tête du fichier Midi­file. Celle-ci a une longueur fixe. Elle spéci­fie l’or­ga­ni­sa­tion géné­rale du fichier, à savoir le type du Midi­file, le nombre de pistes qu’il contient, ainsi que sa réso­lu­tion tempo­relle (par rapport au ticks du séquen­ceur, ou en code SMPTE ou encore en MIDI Time Code).

Viennent ensuite un ou plusieurs chunks « Track », c’est à dire une ou plusieurs pistes. Une piste est une succes­sion d’évé­ne­ments, chacun précédé par un « delta-time ». Un « delta-time » est une réfé­rence tempo­relle rela­tive, c’est à dire qu’il marque le temps écoulé depuis le delta-time précé­dent. Au nombre des événe­ments, on trouve des messages MIDI conven­tion­nels (Note On, chan­ge­ment de patch, contrô­leur continu etc…), des messages exclu­sifs, et des méta-événe­ments. Certains de ces méta-événe­ments accueillent des données textuelles (Copy­right, nom de la séquence, d’une piste ou d’un instru­ments, paroles d’une chan­son ou commen­taires etc…). D’autres plus indis­pen­sables, règlent le tempo, la signa­ture ou la clef d’une compo­si­tion (les valeurs par défaut sont le 4/4 à120 BPM). Enfin, à l’image des messages exclu­sifs, un code spécial est réservé à des méta-événe­ments spéci­fiques au séquen­ceur utilisé.

Les Midi­files sont rela­ti­ve­ment économes en stockage, complets, et assez évolu­tifs pour ne pas se démo­der trop rapi­de­ment, ce qui est d’ailleurs main­te­nant prouvé puisqu’ils existent depuis 1987 et sont encore l’une des denrées les plus convoi­tées sur Inter­net avec les MP3. L’as­su­rance de pouvoir migrer d’un logi­ciel à l’autre, voire d’une plate­forme à l’autre, sans pour autant perdre ses données ou les voir alté­rer par une quel­conque conver­sion hasar­deuse leur assure encore un bel avenir.

Réfé­rences GM

Cette partie du dossier se veut surtout être une une page offrant des données de réfé­rence lors de l’uti­li­sa­tion d’ins­tru­ments MIDI. Elle rassemble les données détaillées sur les points suivants :

• Familles d’ins­tru­ments GM
• Noms des instru­ments GM
• Compo­si­tion du kit de batte­rie GM

Les familles d’ins­tru­ments GM

Chaque banque GM est consti­tuée de familles d’ins­tru­ments spéci­fiées par la MMA (MIDI Manu­fac­tu­rers Asso­cia­tion).

Détail des instru­ments GM

Il existe 128 instru­ments défi­nis par la norme Gene­ral MIDI :

Le kit de batte­rie GM

Le kit de batte­rie Gene­ral MIDI, lui aussi, suit une défi­ni­tion préci­sée par la MMA :

Un grand merci au forum des arts pour leur aimable auto­ri­sa­tion de publi­ca­tion du présent article.
Cet article est tiré de celui inita­le­ment publié à l’adresse suivante : http://perso.wana­doo.fr/cide­tec/midi.html.