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Le standard GM et ses extensions

Le MIDI : Le standard GM et ses extensions

De nombreux logiciels, cartes sons et synthétiseurs affichent désormais une compatibilité avec l'une des trois normes GM, GS, ou XG. Si l'utilité du General MIDI n'est plus à prouver, la cohabitation de plusieurs standards mérite quelques éclaircissements.

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).

Sons 1 à 6 Pianos
Sons 7 à 9 Autres Claviers Acous­tiques
Sons 10 à 15 Percus­sions Metals
Son 16 Dulci­mer
Sons 17 à 21 Orgues
Sons 22 à 24 Accor­deon / Harmo­nica
Sons 25 à 32 Guitares
Sons 33 à 40 Basses
Sons 41 à 52 Cordes (sauf 48 : Timbale)
Sons 53 à 55 Voix
Son 56 Peche Orches­trale
Sons 57 à 64 Cuivres
Sons 65 à 68 Saxos
Sons 69 à 80 Instru­ments à Vent
Sons 81 à 88 Sons Mono
Sons 89 à 96 Nappes
Sons 97 à 104 Effets
Sons 105 à 112 Instru­ments Inha­bi­tuels
Sons 113 à 120 Percus­sions Inha­bi­tuelles
Sons 121 à 128 Bruits

 


Détail des instru­ments GM

Il existe 128 instru­ments défi­nis par la norme Gene­ral MIDI :

Instru­ment


Instru­ment

1 Acous­tic Grand Piano 65 Soprano Sax
2 Bright Acous­tic Piano 66 Alto Sax
3 Elec­tric Grand Piano 67 Tenor Sax
4 Honky-Tonk Piano 68 Bari­tone Sax
5 Elec­tric Piano 1 69 OBOE
6 Elec­tric Piano 2 70 English Horn
7 Harp­si­chord 71 Bassoon
8 Clavi 72 Clari­net
9 Celesta 73 Piccolo
10 Glocken­spiel 74 Flûte
11 Music Box 75 Recor­der
12 Vibra­phone 76 Pan Flute
13 Marimba 77 Blown Bottle
14 Xylo­phone 78 Shaku­ha­chi
15 Tubu­lar Bells 79 Whistle
16 Dulci­mer 80 Ocarina
17 Draw­bar Organ 81 Lead 1 (Square)
18 Percus­sive Organ 82 Lead 2 (Sawtooth)
19 Rock Organ 83 Lead 3 Calliope
20 Church Organ 84 Lead 4 (Chiff)
21 Reed Organ 85 Lead 5 (Charang)
22 Accor­dion 86 Lead 6 (Voice)
23 Harmo­nica 87 Lead 7 (Fifths)
24 Tango Accor­dion 88 Lead 8 (Bass + Lead)
25 Acous­tic Guitar (Nylon) 89 Pad 1 (New Age)
26 Acous­tic Guitar (Steel) 90 Pad 2 (warm)
27 Elec­tric Guitar (Jazz) 91 Pad 3 (Poly­synth)
28 Elec­tric Guitar (Clean) 92 Pad 4 (Choir)
29 Elec­tric Guitar (Muted) 93 Pad 5 (bowed)
30 Over­dri­ven Guitar 94 Pad 6 (metal­lic)
31 Distor­sion Guitar 95 Pad 7 (halo)
32 Guitar Harmo­nics 96 Pad 8 (sweep)
33 Acous­tic Bass 97 Fx 1 (rain)
34 Elec­tric Bass (Finger) 98 Fx 2 (Sound­track)
35 Elec­tric Bass (pick) 99 FX 3 (Crys­tal)
36 Fret­less Bass 100 FX 4 (atmos­phÞre)
37 SLAP BASS 1 101 FX 5 (bright­ness)
38 Slap Bass 2 102 FX 6 (Goblins)
39 Synth Bass 1 103 Fx 7 (echoes)
40 Synth Bass 2 104 Fx 8 (sci-fi)
41 Violin 105 Sitar
42 Viola 106 Banjo
43 Cello 107 Shami­sen
44 Contra­bass 108 Koto
45 Tremolo Strings 109 Kalimba
46 Pizzi­cato Strings 110 Bagpipe
47 Orches­tral Harp 111 Fiddle
48 Timpani 112 Shanai
49 String Ensemble 1 113 Tinkle Bell
50 String Ensemble 2 114 Agogo
51 Synth Strings 1 115 Steel Drums
52 Synth Strings 2 116 Wood­block
53 Choir Aahs 117 Taiko Drum
54 Voice Oohs 118 Melo­dic Tm
55 Synth Voice 119 Synth Drum
56 Orches­tra Hit 120 Reverse Cymbal
57 Trum­pet 121 Guitar Fret Noise
58 Trom­bone 122 Breath Noise
59 Tuba 123 Seashore
60 Muted Trum­pet 124 Bird Tweet
61 French Horn 125 Tele­phone Ring
62 Brass Section 126 Heli­cop­ter
63 Synth Brass 1 127 Applause
64 Synth Brass 2 128 Gunshot



Le kit de batte­rie GM

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

Note Instru­ment
Ebo 27 Balais
Eo 28 Roule­ment De Balais
Fo 29 Roule­ment De Caisse Claire
Gbo 30 Casta­gnettes
Go 31 Caisse Claire 0
Abo 32 Coup De Baguette
Ao 33 Grosse Caisse 0
Bbo 34 Caisse Claire Avec Rimshot
Bo 35 Grosse Caisse Médium
C1 36 Grosse Caisse Haute
Db1 37 Coup De Métro­nome
D1 38 Caisse Claire 1
Eb1 39 Claque­ment De Main
E1 40 Caisse Claire 2
F1 41 Tom Basse Grave
Gb1 42 Char­ley Frappé
G1 43 Tom Basse Aigu
Ab1 44 Char­ley Au Pied
A1 45 Tom Médium 4
Bb1 46 Char­ley Ouvert
B1 47 Tom Médium 3
C2 48 Tom Médium 2
Db2 49 Cymbale Crash
D2 50 Tom Aigu
Eb2 51 Ride
E2 52 Cymbale China
F2 53 Cymbale Ride/Cup
Gb2 54 Tambou­rin
G2 55 Cymbale Splash
Ab2 56 Cow
A2 57 Crash 2
Bb2 58 Vibras­lap
B2 59 Cymbale Ride Aigue
C3 60 Bongo Aigu
Db3 61 Bongo Grave
D3 62 Congas Aigu Sourd
Eb3 63 Congas Aigu Ouvert
E3 64 Congas Grave
F4 65 Timbales Aigu
Gb4 66 Timbales Grave
G4 67 Cloche Agogo Aigue
Ab4 68 Cloche Agogo Grave
A4 69 Cabasa
Bb4 70 Mara­cas
B4 71 Sifflet Aigu
C5 72 Sifflet Grave
Db5 73 Guiro Court
D5 74 Guiro Long
Eb5 75 Claves


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.


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