Le MIDI : Introduction - Audiofanzine

Le MIDI : Introduction
Par FredT le 07/04/2002

Quelques concepts

La norme MIDI (Musical Instrument Digital Interface), est née au début des années 80, sous l'impulsion de plusieurs constructeurs de synthétiseurs, afin de permettre la connexion de plusieurs instruments de marques différentes.

Auparavant, chaque marque utilisait un protocole propriétaire qui, à de rares exceptions près, n'était pas compris par les autres. Un vrai casse-tête pour l'utilisateur ! La norme MIDI mit fin à tout cela en proposant un support de communication universel. A l'époque, on ne connectait que des instruments entre eux, le PC étant apparu dans l'univers musical bien après !

Le standard MIDI, c'est avant tout un langage commun qui permet aux instruments de se comprendre (un peu comme les humains...). Tout est codifié, du format des messages à leur contenu (les notes, les changements de programmes, les effets, etc.). Les initiateurs de cette norme ont tout de même laissé une marge de différenciation à travers un message particulier : le SYSEX, ou message système exclusif. Son format est codifié mais pas son contenu, qui peut donc être librement interprété par un instrument particulier. Ils ont donc pensé à tout...

Ce standard a aussi imposé une interface matérielle que l'on retrouve sur tous les instruments MIDI : le fameux port MIDI DIN 5 broches.
Ce port se décline en trois grands types :

MIDI IN (port d'entrée - réception de messages MIDI en provenance d'autres instruments)
MIDI OUT (port de sortie - émission de messages MIDI vers d'autres instruments)
MIDI THRU (port "répéteur" - tous les messages reçus sur le MIDI IN sont réémis sur ce port de sortie)

Chaque port est spécialisé, monodirectionnel (un port de sortie, un d'entrée) et permet l'adressage de 16 canaux. Certains instruments, selon leur spécificité, n'implémentent d'ailleurs que types de ports. Par exemple, un clavier MIDI ne fait qu'émettre des messages MIDI. Il ne dispose généralement que de ports MIDI OUT. D'autres, mais c'est plus rare, ne proposent pas de port MIDI THRU.

Il y a quelques années, les constructeurs ont fait évoluer ce standard matériel, en proposant le port "TO HOST". Contrairement aux ports DIN classiques monodirectionnels, ce dernier est bidirectionnel (IN et OUT) sur un port mini DIN 9 broches. Ce port est parfaitement adapté à la connexion au PC, comme nous le verrons dans la partie suivante.

En règle générale, les instruments MIDI proposent les ports MIDI classiques (IN, OUT et THRU). En revanche, le port "TO HOST" n'est pas systématique, mais lorsque c'est le cas, il vient toujours en addition des ports MIDI habituels, vous laissant ainsi le choix de la connexion.

Assez de théorie, passons à la pratique !

Nous venons de le voir, la connexion coté périphériques se fait à travers les ports MIDI DIN ou TO HOST. Et du coté de l'ordinateur, comment cela se passe-t-il ? Plusieurs cas de figure se présentent.

Port TO HOST

Le premier cas est celui où le PC ou le Mac est connecté à l'instrument MIDI via le port TO HOST de ce dernier. Ce cas est assez simple, puisqu'un port série côté PC/Mac fera l'affaire, connecteur que l'on trouve dans quasiment tous les PC ! Il suffit donc d'un câble spécial doté d'une prise mini DIN 9 côté instrument, port DB9 ou DB25 pour le port série du côté PC. Cette solution est prisée des possesseurs de PC portables, qui disposent tous d'un port série. Ce type de câble est en vente dans le commerce entre 15 et 25 € (c'est un peu cher pour un mètre de câble et deux prises... Pour les fans du fer à souder, voici le câblage à réaliser.).

Port MIDI DIN

Dans le second cas, vous raccorderez le PC ou le Mac directement sur le port MIDI DIN de l'instrument. C'est n'est guère plus compliqué. Il y a surtout plus de choix, quatre pour être exact, triés ici du plus simple au plus compliqué :

Le port MIDI / Joystick de la carte son

Ce port, présent sur la majorité des cartes son grand public, permet au travers d'un câble spécial, de connecter un port MIDI IN et un port MIDI OUT. Ce câble est généralement fourni avec la carte son. Si vous disposez d'un port Joystick sans posséder ce câble, sachez que vous en trouverez un facilement dans les magasins de musique et d'informatique, à un prix avoisinant les 25 €. Ce prix se justifie par le fait qu'il y a un peu d'électronique dans le connecteur. Pour les fans, en voici le schéma... Attention, ce câble est fragile, surtout la partie MIDI IN !
Cartes additionnelles

Il existe des cartes, au format PCI pour la plupart, qui offrent selon les modèles de 1 à 4 port(s) MIDI IN/OUT au format DIN 5 broches. L'avantage de cette solution est d'offrir des entrées/sorties indépendantes permettant de piloter de 1 à 4 instruments MIDI (soit 16 à 64 canaux MIDI). L'inconvénient est qu'elles occupent un slot et une interruption (IRQ) sur le PC ou le Mac. Dans certains cas de configurations chargées, cela peut poser des problèmes ! Le prix de ce genre de cartes s'échelonne de 100 € (1 E/S) à plus de 300 € (4 E/S). A noter que les modèles haut de gamme incorporent souvent un lecteur/générateur de code SMPTE permettant de synchroniser le PC avec un périphérique de lecture/enregistrement qui ne soit pas MIDI (un multipiste ou un enregistreur vidéo par exemple).
Adaptateurs sur le port parallèle ou série

Ces adaptateurs se connectent au port parallèle ou série du PC et offrent de 1 à 2 entrées/sorties au format DIN 5 broches (leur prix varie entre 75 et 150 €). A noter que dans le cas de l'adaptateur parallèle, la connexion d'une imprimante ou d'un scanner reste possible.
Adaptateurs USB

Derniers en date, ces adaptateurs se connectent au port USB du PC ou du Mac et offrent de 2 à 8 ports MIDI IN/OUT (aux environs de 150 € pour 4 ports, pour les 8 ports cela dépend du modèle). Cette solution élégante a connu des débuts difficiles (liées aux pilotes USB), mais constitue aujourd'hui une solution mature sans cesse optimisée par les constructeurs.

Boîtiers MIDI

Les boîtiers MIDI permettent de connecter plusieurs périphériques MIDI selon des configurations particulières (cf. le dossier MIDI "confirmé"). On note en particulier les boîtiers "MERGE" permettant de mélanger plusieurs entrées vers plusieurs sorties, ainsi que des boîtiers "THRU", permettant de diriger une entrée vers plusieurs sorties MIDI. Ces boîtiers, à utiliser au cas par cas, valent entre 75 et 150 €. Leur usage est à réserver aux configurations complexes mettant en jeu de nombreux instruments.

Synthétiseur (MIDI IN/OUT) <-> Carte son (MIDI IN/OUT)

Les messages émis par le PC sur le port MIDI OUT sont dirigés vers le port d'entrée MIDI IN du synthé. Les messages émis par le synthétiseur sur son port MIDI OUT sont dirigés vers le port d'entrée MIDI IN du PC.

Notons une petite particularité propre aux synthés : ceux-ci fonctionnent selon deux modes, "local on" ou "local off ". En "local on", vous jouez "en local", c'est à dire que le synthétiseur produit le son correspondant aux notes jouées sur son clavier. Cela n'empêche cependant pas le synthétiseur d'émettre des signaux MIDI via le port MIDI OUT. En mode "local off", ce que vous jouez est envoyé vers le PC par le port MIDI OUT mais n'est pas transmis directement au générateur sonore du synthétiseur. Ces messages sont enregistrés par un logiciel appelé séquenceur, qui les renvoie ensuite par le port MIDI OUT de la carte son vers le port MIDI IN du synthé. (Cela suppose que vous validiez l'option MIDI THRU du séquenceur, sinon les messages ne seront pas réémis). A ce moment, le synthé produira le son correspondant aux messages reçus, la boucle est bouclée ! En résumé, lorsque vous utilisez votre synthétiseur avec un séquenceur logiciel, la bonne configuration est la suivante :

"Local off" sur le synthé
MIDI THRU sur le séquenceur du PC.

Pour jouer sans le PC, repassez en mode "Local on".

Synthétiseur (port "To Host") <-> PC/Mac (port série)

Tous les messages MIDI transitent sur le câble et dans les deux sens (émission et réception). Ici,aussi, validez LOCAL OFF et MIDI THRU. Consultez la documentation de votre synthé afin de valider le port "TO HOST" au lieu de MIDI OUT pour l'émission des messages.

Clavier maître (MIDI OUT) <-> Carte son (MIDI IN/OUT) <-> Expandeur (MIDI IN)

Cette configuration suppose l'emploi d'un séquenceur sur le PC. En effet : Les messages MIDI émis par le clavier maître sur son port MIDI OUT sont reçus par le PC sur le port MIDI IN de la carte son. Ces messages doivent ensuite être redirigés vers l'expandeur à travers le port MIDI OUT de la carte son pour produire le son correspondant à ce que vous jouez. Au passage, les messages peuvent être enregistrés sur le PC. Cette redirection de messages n'est pas automatique. Il faut donc utiliser un logiciel séquenceur sur le PC et valider l'option "MIDI THRU", qui fait en sorte que tous les messages reçus sur le port MIDI IN doivent être renvoyés vers le port MIDI OUT. Cette solution est contraignante dans le sens ou vous ne pouvez pas jouer si le PC n'est pas allumé et que le séquenceur ne fonctionne pas..Sauf à prévoir un câble MIDI que vous connecterez entre le port MIDI OUT du clavier et le port MIDI IN de l'expandeur. De nombreuses manipulations en perspectives...

Clavier maître (MIDI OUT) <-> Expandeur (MIDI IN + port "To Host") <-> PC/Mac (port série)

Si votre expandeur possède un port "TO HOST", c'est peut être la meilleure solution. Les messages émis par le clavier sont reçus par l'expandeur qui produit le son correspondant puis renvoie les messages vers le PC par le port "TO HOST" pour qu'ils soient enregistrés par le séquenceur. Comme pour les synthés, consultez la documentation de votre expandeur afin de valider le port "TO HOST" au lieu de MIDI OUT pour l'émission des messages. L'avantage de cette solution est que contrairement à la solution précédente, vous pouvez jouer indépendamment du PC.

Voilà pour les configurations de base. une fois maîtrisées, l'ajout d'un clavier, synthé ou expandeur ne devrait pas être trop difficile...