Présentation de la norme MIDI - La synthèse sonore - 11e partie

C’est en bonne partie pour répondre à cette néces­sité que, sous l’im­pul­sion prin­ci­pale des fabri­cants Oberheim, Sequen­tial Circuits et Roland, est appa­rue la norme MIDI en 1983. Son excep­tion­nelle longé­vité équi­vau­drait, en infor­ma­tique, à voir le Mammouth laineux toujours folâ­trer dans nos prai­ries !

Défi­ni­tion géné­rale

MIDI signi­fie Musi­cal Instru­ments Digi­tal Inter­face – inter­face numé­rique pour instru­ments de musique. Cette inter­face se décline à la fois de manière maté­rielle et logi­cielle. Nous détaille­rons dans le prochain article les diffé­rents types de messages qui peuvent être trans­mis via le MIDI. Pour aujour­d’hui, je vous invite à une présen­ta­tion d’en­semble de son fonc­tion­ne­ment, de ses champs d’ap­pli­ca­tion… et de ses limites.

Le compo­si­teur et ingé­nieur William Buxton propose, en 1986, un excellent résumé de la nature du MIDI : « Lorsque nous faisons un pas en arrière, nous réali­sons qu’il n’y a rien de propre à la musique dans le MIDI. C’est-à-dire que ce n’est pas de la musique que commu­nique le MIDI. En fait, le MIDI est un moyen de trans­mettre de l’in­for­ma­tion sur des appuis de touches, des rota­tions de boutons et des mani­pu­la­tions de jeu. Ce que ces trans­duc­teurs contrôlent est presque secon­daire.  »  

Le MIDI a donc été conçu pour permettre l’échange d’in­for­ma­tions entre instru­ments de musique élec­tro­niques, proces­seurs d’ef­fets et ordi­na­teurs, afin par exemple de comman­der plusieurs instru­ments à partir d’un seul clavier de jeu, de consi­gner les notes jouées dans un logi­ciel de séquençage ou, plus récem­ment, de pilo­ter des instru­ments ou effets virtuels. Mais il n’est à l’ori­gine pas prévu pour trans­por­ter du son en lui-même, sauf dans le cadre très restreint du « Sample Dump » que nous verrons plus loin.

Toute­fois, en dehors du domaine stric­te­ment audio, la norme MIDI permet égale­ment l’in­ter­con­nexion à d’autres types de proto­coles (comme le SMPTE pour la synchro­ni­sa­tion vidéo) ou bien d’autres maté­riels comme l’éclai­rage. 

Le maté­riel

Outre les instru­ments élec­tro­niques eux-mêmes, nous trou­vons des inter­faces MIDI desti­nées à équi­per des ordi­na­teurs, des contrô­leurs MIDI qui ne disposent d’au­cun géné­ra­teur de son ou d’au­cune capa­cité de trai­te­ment sonore interne, mais qui sont exclu­si­ve­ment prévus pour le contrôle d’autres appa­reils, et enfin des acces­soires MIDI tels que des câbles et « patch­bays » permet­tant de multi­plier les connexions.

Les prises MIDI clas­siques sont au format DIN (Deutsche Indus­trie Norm – norme indus­trielle alle­mande), mais ne sont pas à confondre avec les anciennes prises audio visuel­le­ment iden­tiques. Les câbles MIDI et les anciens câbles audio ne sont pas non plus inter­chan­geables. Les données sont trans­mises de manière optique.

Il existe trois types de prises MIDI. La prise IN gère les données entrantes, la OUT les données sortantes, et la prise THRU, présente unique­ment sur les instru­ments et effets hard­ware, permet théo­rique­ment de chaî­ner plusieurs appa­reils entre eux, même si dans les faits, on observe une déper­di­tion d’in­for­ma­tions lors de chaî­nages trop impor­tants. Les autres types d’équi­pe­ment MIDI ne comportent en géné­ral que les prises IN et OUT, et parfois unique­ment cette dernière pour les contrô­leurs.

De nos jours, de plus en plus d’ap­pa­reils font tran­si­ter leurs infor­ma­tions MIDI via un câble USB. Ce système permet de trans­mettre d’autres types d’in­for­ma­tions que du simple MIDI, donc plus unique­ment des données de commande. Ces autres infor­ma­tions peuvent être par exemple l’« iden­tité » de l’ap­pa­reil connecté afin éven­tuel­le­ment de provoquer sur un ordi­na­teur connecté le lance­ment d’un panneau de contrôle logi­ciel spéci­fique à l’ap­pa­reil, ou encore la trans­mis­sion du son issu de ce même maté­riel. Toute­fois, l’uti­li­sa­tion de l’USB ne permet pas de connec­ter direc­te­ment deux instru­ments ou effets élec­tro­niques entre eux. L’or­di­na­teur devient alors un élément de plus en plus essen­tiel dans l’échange et le trai­te­ment de données MIDI. 

Les logi­ciels

D’un point de vue logi­ciel, nous avons tout d’abord les pilotes MIDI qui permettent la prise en charge du proto­cole du même nom, ces pilotes étant depuis long­temps inté­grés direc­te­ment dans les systèmes d’ex­ploi­ta­tion de nos ordi­na­teurs. 

Ensuite, la prin­ci­pale appli­ca­tion utili­sant le MIDI sont les séquen­ceurs (Cubase, Logic, Live, Pro Tools, Reaper et j’en passe) dont la fonc­tion de base – à savoir consi­gner les infor­ma­tions de notes jouées par un synthé­ti­seur maté­riel, afin de pouvoir les modi­fier et/ou les rappe­ler ulté­rieu­re­ment – s’est très large­ment déve­lop­pée avec le temps au point d’en faire de véri­tables studios de produc­tion virtuels. Appa­rus avec cette « virtua­li­sa­tion » de la produc­tion, nous avons les instru­ments et effets logi­ciels, qui utilisent prin­ci­pa­le­ment le MIDI pour être pilo­tés par les claviers et contrô­leurs maté­riels évoqués plus haut. Enfin, nous avons les panneaux de contrôle, virtuels eux aussi, d’ap­pa­reils maté­riels.

Des ports et des canaux 

Comme nous l’avons vu dans le précé­dent article, c’est la néces­sité d’uti­li­ser plusieurs canaux d’in­for­ma­tions diffé­rents dans le cadre de la multi-timbra­lité qui a rendu indis­pen­sable la créa­tion de la norme MIDI. Cette dernière utilise donc jusqu’à 16 canaux pour véhi­cu­ler l’in­for­ma­tion. Chacun peut être employé pour atteindre une machine diffé­rente, ou bien pour pilo­ter des timbres diffé­rents au sein d’une même machine multi-timbrale.

Toute­fois, 16 canaux ne sont pas toujours suffi­sants, sachant que l’on a parfois besoin d’adres­ser, par exemple, plus de 16 instru­ments ou plus de 16 timbres simul­ta­né­ment, et que certains types de messages (cf prochain article) peuvent satu­rer un canal. Pour cela, la norme MIDI a prévu des ports, label­li­sés avec des lettres, et qui peuvent conte­nir 16 canaux chacun.

Les contrô­leurs MIDI qui asso­cient un clavier pour les notes et des poten­tio­mètres pour le contrôle de para­mètres utilisent ainsi souvent deux ports diffé­rents, l’un pour les commandes issues du clavier et l’autre pour les commandes issues des potards.

Les limites

Comme son extra­or­di­naire longé­vité en témoigne, le MIDI s’avère être une norme plutôt effi­cace et popu­laire. Mais si les 16 canaux sont une limite qui peut être assez aisé­ment dépas­sée par la multi­pli­ca­tion des ports, d’autres sont plus compliquées à surmon­ter. Ainsi, la norme MIDI ne peut coder chaque para­mètre que sur une échelle de 128 degrés, ce qui peut se montrer insuf­fi­sant pour repro­duire correc­te­ment la course d’un poten­tio­mètre par exemple. De plus, de nombreux para­mètres tels que ceux qui composent les enve­loppes ne sont pas midi­fiables.

Voilà pour aujour­d’hui, le prochain article explo­rera en détail les types de messages pouvant être trans­mis en MIDI, ainsi que les diffé­rents modes employés.