Comment fonctionne un fichier midi

Vous êtes-vous déja demandé comment fonctionnait vraiment un fichier midi ?

Le protocole MIDI (Musical Instrument Digital Interface) est une norme essentielle qui transcende le simple domaine de la musique électronique.

Depuis sa création en 1983, il a révolutionné la manière dont les instruments électroniques, ordinateurs, et logiciels interagissent, en établissant un langage universel pour échanger des informations musicales. Cette technologie s’applique à de nombreux domaines, bien au-delà de la simple production musicale en studio.

1. Qu’est-ce que le MIDI ?

Contrairement à ce que certains pensent, le MIDI ne transmet pas de son. Il s’agit d’un protocole numérique qui permet d’échanger des données sous forme de messages. Ces messages transportent des informations comme :

• Les notes jouées (par exemple : quelle note, avec quelle vélocité).
• Les contrôles (par exemple : volume, modulation, pitch bend).
• Les changements de programme (changement d’instrument ou de preset).

Un fichier MIDI contient une série de messages encodés qui décrivent les événements musicaux et leur timing. Ces messages permettent à des appareils ou logiciels de recréer la musique ou de contrôler des instruments virtuels. Voici un exemple simplifié du contenu d’un fichier MIDI avec explication ligne par ligne :

Header Chunk:
Format: 1
Tracks: 2
Division: 480

Track 1:
Delta Time: 0
Meta Event: Set Tempo (120 BPM)

Delta Time: 0
Meta Event: Time Signature (4/4)

Delta Time: 0
Meta Event: Track Name « Main Melody »

Delta Time: 0
MIDI Event: Note On (Channel 1, Note 60, Velocity 90)
Delta Time: 480
MIDI Event: Note Off (Channel 1, Note 60, Velocity 0)

Delta Time: 240
MIDI Event: Note On (Channel 1, Note 62, Velocity 90)
Delta Time: 480
MIDI Event: Note Off (Channel 1, Note 62, Velocity 0)

Delta Time: 0
End of Track

Explications

Header Chunk

Le fichier commence par un Header Chunk, qui donne des informations globales sur la structure du fichier :

• Format : 1 signifie qu’il s’agit d’un fichier MIDI multi-pistes, où chaque piste peut être jouée indépendamment.
• Tracks : Le fichier contient 2 pistes.
• Division : Le tempo est basé sur une résolution de 480 ticks par noire (une division commune dans les séquenceurs).

Track 1 – Les événements musicaux

Le Track Chunk contient les événements qui définissent la musique :

• Delta Time : Indique le délai (en ticks) depuis l’événement précédent. Par exemple, Delta Time: 480 signifie qu’il y a un délai équivalent à une noire (1 temps à 120 BPM).

Meta Events

• Set Tempo (120 BPM) : Définit le tempo de la piste à 120 battements par minute.
• Time Signature (4/4) : Indique que la mesure est en 4 temps, chaque temps correspondant à une noire.
• Track Name : Attribue un nom à la piste, ici « Main Melody ».

MIDI Events

Les événements MIDI contrôlent les notes et autres paramètres :

• Note On (Channel 1, Note 60, Velocity 90) : Active une note (C4, ou Do central) sur le canal MIDI 1 avec une vélocité de 90 (force de frappe).
• Note Off (Channel 1, Note 60, Velocity 0) : Arrête la note (C4).
• Note On/Off pour Note 62 : Active puis désactive une autre note, un Ré (D4).

End of Track

Signale la fin de la piste.

2. Comment les données MIDI sont-elles structurées ?

Un message MIDI est constitué de 3 types principaux de données :

• Le Statut : Indique le type d’action (note ON/OFF, pitch bend, etc.) et le canal MIDI (1 à 16).
• Les Données : Fournit des détails sur l’action, comme la note jouée (0 à 127) ou sa vélocité.
• Le Timing : Synchronise les appareils avec un signal d’horloge MIDI.

Un exemple de message MIDI pour une note jouée serait :

• Statut : 144 (Note ON, canal 1).
• Donnée 1 : 60 (la note C3).
• Donnée 2 : 100 (vélocité).

3. Les connexions MIDI : câbles et interfaces

Les données MIDI peuvent être transmises via différents moyens :

• Câbles MIDI traditionnels : Utilisant des connecteurs DIN 5 broches, ils sont fiables mais limités en longueur (15 mètres max).
• Câble MIDI USB : Aujourd’hui, la plupart des claviers MIDI utilisent une connexion USB pour un transfert rapide et plug-and-play.
• MIDI sans fil : De nouvelles solutions Bluetooth permettent une utilisation plus flexible, bien que la latence puisse poser problème dans certains cas.

4. Les principaux types de messages MIDI

Le protocole MIDI est très flexible grâce à ses différents types de messages :

• Messages de canal : Affectent un canal MIDI spécifique, comme :
  • Note ON/Note OFF : Pour jouer ou arrêter une note.
  • Control Change (CC) : Pour ajuster des paramètres comme le volume ou la résonance.
• Messages système : Affectent tous les appareils connectés, comme :
  • Start/Stop : Pour contrôler la lecture d’un séquenceur.
  • Clock Sync : Pour synchroniser le tempo entre plusieurs appareils.

5. MIDI et instruments virtuels (VST)

Avec l’avènement des logiciels comme FL Studio ou Kontakt, le MIDI s’est intégré au monde numérique. Voici comment il est utilisé :

• Contrôle des VST : Un clavier MIDI envoie des messages pour jouer des instruments virtuels.
• Automatisation : Les données MIDI peuvent moduler des paramètres en temps réel, comme le cutoff d’un filtre.
• Création musicale avancée : Des séquenceurs MIDI permettent de programmer des beats complexes ou des mélodies évoluées.

6. Synchronisation et gestion avancée

Le MIDI excelle aussi dans la gestion de systèmes complexes :

• Chaining : Connectez plusieurs appareils via les ports MIDI IN, MIDI OUT, et MIDI THRU pour une communication en chaîne.
• Multi-timbralité : Utilisez les 16 canaux MIDI pour jouer plusieurs instruments différents depuis une seule source.
• Horloge MIDI : Parfaite pour synchroniser des séquenceurs, des boîtes à rythmes, et des synthétiseurs.

7. Les évolutions : MIDI 2.0

En 2020, la norme MIDI 2.0 a été introduite, apportant des améliorations majeures :

• Résolution accrue : Messages en 32 bits pour une meilleure précision (notamment sur les vélocités).
• Bidirectionnalité : Les appareils peuvent désormais échanger des informations de manière interactive.
• Compatibilité ascendante : MIDI 2.0 reste compatible avec les appareils MIDI 1.0.

8. Conclusion : Pourquoi le MIDI est-il si révolutionnaire ?

Le protocole MIDI a transformé la manière dont nous créons de la musique, en offrant une interopérabilité et une flexibilité incroyables. Que vous utilisiez un simple clavier MIDI USB pour piloter des VST plugins, ou que vous synchronisiez une configuration complexe de matériel, le MIDI est l’épine dorsale de la production musicale moderne.

Le protocole MIDI est aujourd’hui une norme universelle dans le domaine musical, ce qui signifie qu’il est compatible avec presque tous les logiciels de production musicale (comme FL Studio, Logic Pro, ou Ableton Live) et la majorité des matériels audio (claviers MIDI, boîtes à rythmes, synthétiseurs, contrôleurs, etc.). Cette universalité repose sur plusieurs caractéristiques fondamentales qui en font une technologie incontournable.

Si ce genre d’article vous interresse, vous en trouverez d’autres en cliquant ici

Pour progresser rapidement, je te propose

Cette formation est disponible ici.

Ecoute les prods de mes élèves ici.