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Qu'est ce qu'un fichier MIDI ?

Le format MIDI : l'ADN de la musique

Une séquence MIDI est un fichier numérique qui contient des informations de contrôle de la musique, telles que les notes jouées, la vélocité, les changements de tempo et les commandes de contrôle de changement de canal.

Ces informations peuvent être utilisées pour jouer de la musique sur un instrument MIDI ou pour enregistrer et éditer des morceaux de musique sur un ordinateur.

Les fichiers MIDI peuvent être lus par de nombreux logiciels de musique et sont souvent utilisés pour la composition et la production de musique électronique. Les informations contenues dans un fichier MIDI (appelés évènements") sont envoyées d'un émetteur (un logiciel / séquenceur/ DAW, clavier, pad etc.) à destination d'un générateur de sons (plugin VST, AU, clavier, arrangeur, etc.)

Les MIDI comportent les informations suivantes (entre autres) :

Qui joue ?
A quel tempo ?
Avec quelle sonorité ?
A quel moment ?
Avec quelles notes et comment ?
Et pendant combien de temps ?

Ouvrons donc un fichier MIDI (.mid ou .kar) et regardons quelques lignes de ces fameuses “instructions” ou "évènements".

Elles sont affichées ici à partir du DAW LOGIC PRO pour Mac

Affichage d'une séquence MIDI sur LOGIC PRO X

Que nous apprennent ces lignes de la piste 2 (Piano)  ? :

        1  2  1    67     Programme         2    ÷         0    Grand Piano
        1  2  1    99     Commande         2            7          100    Volume
        1  2  1  131     Commande         2           10           44    Pan
        1  2  1  163     Commande         2           11          127    Expression
        1  2  1  195     Commande         2           64          127    Sustain
        1  2  2  115     Commande         2           91           62    Reverb
        1  2  2  147     Commande         2           93            8    Chorus Send Level
        2  4  4    65     Note         2         E3           70            0  0  1  154 

        2  4  4  137     Note         2         G3           81            0  0  1  158 

        2  4  4  191     Note         2         C4           80            0  0  1  124 

        2  4  4  237     Note         2         E4           87            0  0  1    72 

        3  2  4  125     Commande         2           64            0    Sustain
 

Comment sont-elles interprétées ? :

Il s'agit simplement d'une suite d'instructions qui s'exécutent ligne par ligne dans tous les logiciels et matériels dédiés : Cubase, Logic, Live!, Korg, Yamaha, Roland, Arturia, Musescore, Reason, GuitarPro, Adobe etc.

Des milliers d’informations peuvent être listées, allant de la note, jusqu’aux indications de volume, de vélocité voire même des paramètres plus “complexes” telles que les réglages d'effets, ou spécifiques au matériel que vous utilisez.

Comment sont-elles "transportées" ? :

Les séquences MIDI "circulent" dans un câble MIDI physique (via les prises MIDI IN et OUT ou prise USB) ou connexion virtuelle (un plugin d’instrument intégré au logiciel musical par exemple).
Ce réseau musical répond à la “norme MIDI”.

Comment sont-elles "créées" ? :

Les séquences MIDI sont des transcriptions faites à l'aide de logiciel spécifiques permettant l'export de fichiers .mid (les DAW) tels que Cubase, Logic, Ableton Live!.
Quelles sont les différences entre un fichier MIDI et un fichier audio ?
Un fichier MIDI et un fichier audio sont deux types de fichiers différents qui sont utilisés pour stocker et lire de la musique. Les principales différences entre eux sont les suivantes :
Le format de fichier : Les fichiers MIDI utilisent un format de fichier spécifique qui stocke les données liées à la musique telles que les notes, les signaux de contrôle et les informations de synchronisation. Les fichiers audio, quant à eux, stockent des sons enregistrés, tels que de la musique, des paroles ou des effets sonores.

Qualité sonore : Les fichiers audio sont un enregistrement du son et ont donc un son de haute qualité. Les fichiers MIDI, en revanche, ne stockent pas les enregistrements sonores réels, mais uniquement les instructions de lecture de la musique. La qualité sonore d'un fichier MIDI dépend de l'appareil ou du logiciel utilisé pour le lire.
Taille du fichier : Comme les fichiers MIDI ne contiennent pas d'enregistrements sonores réels, ils sont beaucoup plus petits que les fichiers audio. Ils sont donc plus facilement transportables et utiles pour des applications telles que la production musicale mobile.
Capacités d'édition : Les fichiers MIDI sont éditables, vous pouvez modifier les notes, le tempo, la hauteur et d'autres éléments du morceau. Les fichiers audio, en revanche, sont généralement plus difficiles à modifier, car il s'agit d'un enregistrement sonore qui ne contient que des fréquences.
Compatibilité : Les fichiers MIDI sont compatibles avec un large éventail d'appareils et de logiciels de composition et d"édition de musiques, tandis que les fichiers audio peuvent nécessiter un logiciel ou un matériel spécifique pour être lus.

L'exécution active d'un morceau de musique sur un instrument compatible MIDI peut être enregistrée sur ordinateur par un programme séquenceur (ou DAW) et stockée sous forme de fichier (fichier MIDI). Les fichiers MIDI contiennent des séquences d'événements, chaque événement étant horodaté.

Un fichier MIDI contient ainsi toutes les informations permettant de reproduire ultérieurement le jeu à l'identique. Le format des fichiers MIDI a été défini en 1988 sous les appellations Standard MIDI-File Format 0 (SMF0) et Standard MIDI-File Format 1 (SMF1). Les fichiers MIDI de format 0 contiennent une seule séquence (pistes ou tracks) d'événements MIDI, tandis que ceux de format 1 en contiennent plusieurs, chacun avec un décompte de temps indépendant. Le format SMF2, peu utilisé aujourd'hui, se base sur le format 1.

Outre les événements transmis via MIDI, les fichiers MIDI peuvent contenir des événements qui contiennent d'autres informations : On les appelle des "meta events". Des exemples de tels méta-événements sont la mesure, la tonalité, le tempo, le copyright et les paroles de la chanson. Les fabricants ont en outre la possibilité d'introduire leurs propres Meta Events, qui ne sont alors exploités que sur leurs instruments et ne sont donc pas standard.

Les séquenceurs permettent d'insérer et d'éditer tous les événements contenus dans les fichiers MIDI, y compris les méta événements standard. Pour éditer les Meta Events spécifiques aux fabricants, il existait le séquenceur XG Works, qui n'est plus disponible aujourd'hui. Il a été remplacé par quelques outils logiciels programmés par les fabricants de fichiers MIDI et les utilisateurs.

Les claviers actuels permettent souvent d'enregistrer directement son propre jeu sous forme de fichier MIDI. Il n'est alors plus nécessaire d'installer un logiciel supplémentaire et on n'a pas non plus besoin d'un séquenceur dans un premier temps. L'autre avantage réside dans les méta-événements qui peuvent également être enregistrés dans le fichier. Les claviers disposent généralement de fonctions supplémentaires qui permettent d'éditer les fichiers MIDI.

Avec un maximum de 16 canaux MIDI, il est possible de jouer simultanément 16 voix (instruments) différentes, indépendamment les unes des autres. Sur chaque canal, plusieurs sons (par exemple des accords) peuvent être joués simultanément. Le nombre total maximal de sons pouvant être joués simultanément est appelé polyphonie. Sur les claviers actuels, les voix complexes chargent cependant plusieurs valeurs de polyphonie par note. Or, ces instruments ont généralement une polyphonie pouvant aller jusqu'à 128, voire plus.
Les fichiers MIDI sont très utiles pour la production musicale car ils permettent de stocker et de manipuler des informations musicales sous forme de données numériques. Voici quelques idées d'utilisation des fichiers MIDI :
Composition musicale: Les fichiers MIDI peuvent être utilisés pour créer des morceaux de musique en utilisant des logiciels de composition MIDI tels que Ableton Live, Logic Pro X, ou FL Studio. Les fichiers MIDI peuvent être utilisés pour créer des pistes de batterie, de basse, de synthétiseur, de piano, et plus encore.

Synchronisation avec des instruments virtuels: Les fichiers MIDI peuvent être utilisés pour synchroniser des instruments virtuels avec des pistes audio ou d'autres fichiers MIDI. Cela permet de jouer des instruments virtuels à partir de la piste MIDI, ou de remplacer les instruments utilisés dans un morceau par d'autres.
Édition de la performance: Les fichiers MIDI permettent de manipuler les performances enregistrées en modifiant la hauteur, la durée, et la vélocité des notes. Cela permet de corriger les erreurs ou de créer des variations sur une performance existante.
Arrangement: Les fichiers MIDI permettent de créer des arrangements en modifiant l'ordre des sections d'un morceau ou en ajoutant ou en enlevant des parties.
Live performance: Les fichiers MIDI peuvent être utilisés pour contrôler des instruments virtuels ou des équipements de son en direct, tels que des échantillonneurs, des synthétiseurs, ou des effets.

Enseignement de la musique: Les fichiers MIDI peuvent être utilisés pour enseigner la musique en permettant aux élèves de visualiser les notes et les accords joués sur un clavier virtuel ou en utilisant des logiciels d'éducation musicale.

Les normes GM, GS, XG : une bibliothèque d'instruments universel

Les séquences MIDI que nous proposons, sont toutes à la norme GM : General MIDI. Cela signifie qu'elle sera jouée avec les bons instruments, quelque soit le logiciel ou le matériel utilisé. Les deux autres normes sont des bibliothèques d'instruments plus étendues éditées par Yamaha (XG) et Roland (GS)

Le MIDI a été développé par Dave Smith en 1981 et présenté en 1983. Peu après, les premiers instruments compatibles MIDI ont été développés par différents fabricants. Étant donné qu'à l'époque, le protocole MIDI ne définissait pas encore les paramètres à utiliser pour commander des voix spéciales, par exemple la basse ou les violons, ni les effets sonores, il était pratiquement impossible de coupler des instruments de différents fabricants.
Ce problème a été résolu par l'adoption de la norme General MIDI (GM) en 1991, qui défini une liste de 128 instruments et leur N° de programme.

Très vite, certains fabricants se sont rendu compte que la limitation du GM à 128 programmes ne suffisait pas et que le contrôle des effets devait être étendu aux 128 types d'événements de contrôle également possibles.

Dès 1991, Roland a étendu le standard GM avec le format GS (General Sound), ce qui a déjà permis de surmonter de nombreuses limitations du GM.
En 1994, Yamaha a introduit le format XG (Extended General MIDI), qui est entièrement rétro-compatible avec GM, mais qui offre beaucoup plus d'extensions.
La reproduction de morceaux créés sous XG ou GS est possible sur des instruments GM, avec certaines restrictions qualitatives. De même, les morceaux GM peuvent également être joués sous XG ou GS. Toutefois, XG et GS ne sont pas compatibles entre eux.

GM a été étendu en 1999 par l'accord inter-constructeurs GM2 (General MIDI 2). GM2 est, comme GM, un standard minimum, mais il ne s'est apparemment pas imposé complètement, car les fabricants Yamaha et Roland ont tout de même plus de possibilités avec XG et GS.

Laurent WALKER-HAVETTE

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