Qu'est-ce que le MIDI?

MIDI (Musical Instrument Digital Interface) est un protocole développé dans les années 1980 qui permet aux instruments électroniques et autres outils musicaux numériques de communiquer entre eux. Le MIDI lui-même ne fait pas de son, c'est juste une série de messages comme «note on», «note off», «note / pitch», «pitchbend» et bien d'autres. Ces messages sont interprétés par un instrument MIDI pour produire du son. Un instrument MIDI peut être un matériel (clavier électronique, synthétiseur) ou une partie d'un environnement logiciel (ableton, garageband, interprète numérique, logique ...).

Les avantages du MIDI incluent:

compact - un morceau entier peut être stocké dans quelques centaines de messages MIDI (par rapport aux données audio qui sont échantillonnées des milliers de fois par seconde)

facile à modifier / manipuler des notes - changer la hauteur, la durée et d'autres paramètres sans avoir à réenregistrer

changer d'instruments - rappelez-vous que le MIDI ne décrit que les notes à jouer, vous pouvez envoyer ces notes à n'importe quel instrument pour changer le son général de la composition.

Étape 1: Note On, Note Off et Velocity

L'outil le plus couramment utilisé pour générer des messages MIDI est un clavier électronique. Ces messages peuvent être acheminés vers un synthétiseur numérique à l'intérieur du clavier, ou ils peuvent être corrigés vers un autre instrument MIDI, comme votre ordinateur.

Lorsqu'une touche est enfoncée, le clavier crée un message " note activée ". Ce message se compose de deux informations: quelle touche a été enfoncée (appelée "note") et à quelle vitesse elle a été enfoncée (appelée "vélocité").

" Note " décrit la hauteur de la touche enfoncée avec une valeur comprise entre 0 et 127. J'ai copié le tableau de la figure 2 du site Web de NYU, il répertorie toutes les notes MIDI et leurs équivalents de notation musicale standard. Vous pouvez voir que la note MIDI 60 est le do moyen (C4).

" Velocity " est un nombre compris entre 0 et 127 qui est généralement utilisé pour décrire le volume (gain) d'une note MIDI (vélocité plus élevée = plus fort). Parfois, des vitesses différentes créent également des timbres différents dans un instrument; par exemple, une flûte MIDI peut sembler plus frictionnelle à une vitesse plus élevée (comme si quelqu'un soufflait fortement), et un son plus sinusoïdal / plus propre à des vitesses plus faibles. Une vélocité plus élevée peut également raccourcir l'attaque d'un instrument MIDI. L'attaque est une mesure du temps qu'il faut pour qu'un son passe de zéro à l'intensité maximale. Par exemple, un violon jouant des notes rapides et staccato a une attaque plus rapide que des notes plus longues et soutenues.
quelque chose à retenir - tous les claviers ne sont pas sensibles à la vélocité, si vous n'entendez aucune différence dans le son produit par un clavier, quelle que soit la force avec laquelle vous appuyez sur les touches, vous n'envoyez pas d'informations de vélocité variable à partir de cet instrument. Les claviers d'ordinateur ne sont pas sensibles à la vélocité, si vous utilisez les touches de votre ordinateur pour jouer des notes dans un séquenceur logiciel, toutes les notes auront la même vélocité.

Lorsqu'une touche est relâchée, le clavier crée un autre message MIDI, un message " note off ". Ces messages contiennent également des informations de "note" pour garantir qu'il signale la fin de la bonne note MIDI. De cette façon, si vous appuyez sur deux touches à la fois et relâchez une fois, le message de désactivation de note ne signalera pas la fin des deux notes, seulement celle que vous avez relâchée. Parfois, les messages de note off contiennent également des informations de vélocité basées sur la vitesse à laquelle vous avez relâché la touche. Cela peut indiquer à un instrument MIDI la vitesse à laquelle il devrait atténuer la note.

La figure 1 montre comment ces messages MIDI sont généralement représentés dans les environnements logiciels de séquençage MIDI (dans ce cas, GarageBand). Chacune des notes de la séquence est commencée par un message d'activation et se termine par un message de désactivation de note. Dans GarageBand, la vélocité attachée à la note sur le message est représentée par la couleur de la note. Dans cette image ci-dessus, les notes à haute vélocité sont blanches et les notes à basse vélocité sont grises.

Les figures 3 et 4 montrent des notes MIDI enregistrées dans Ableton. Encore une fois, vous pouvez voir que la vélocité associée au message de note est représentée par la couleur de la note MIDI - plus saturé = vélocité plus élevée. Notez également que la vitesse est indiquée par une ligne avec un cercle en haut en bas de l'écran. En sélectionnant l'une de vos notes MIDI, vous pouvez voir la vélocité qui lui est associée; dans la figure 4, la note D4 a une vitesse de 57.

Étape 2: Aftertouch, Pitchbend, Channel et autres messages MIDI supplémentaires

Votre clavier / contrôleur MIDI peut également générer ces messages MIDI:

" Aftertouch " est la force utilisée pour appuyer sur une touche après qu'elle a été initialement frappée, pensez-y comme sensibilité à la pression. Comme la vélocité, l'aftertouch varie de 0 à 127. L'aftertouch peut être interprété par un instrument MIDI de différentes manières; cela peut affecter le volume, le timbre, le vibrato ... vous devrez expérimenter avec votre propre configuration pour avoir une idée de l'expression que vous pouvez obtenir avec l'aftertouch. Gardez à l'esprit que tous les claviers électroniques ne sont pas capables de produire des messages d'aftertouch et que tous les instruments MIDI ne les prennent pas en charge. Les instruments MIDI à l'intérieur de GarageBand ne prennent pas en charge l'aftertouch, mais la plupart des instruments MIDI dans des logiciels plus sophistiqués comme Ableton, Reason, etc., le font. Comme la vélocité, les messages aftertouch sont toujours associés à une note, ce qui signifie que vous pouvez envoyer un message aftertouch individuel pour chacune de vos touches.
Voici un bon article sur Wikipédia sur divers types d'expression clavier, y compris l'aftertouch et la vélocité.

Vous pouvez également avoir une molette / curseur de pitchbend attaché à votre clavier MIDI, ce qui décalera la hauteur des notes que vous jouez actuellement de moins d'un demi-ton. Votre molette / curseur de pitchbend génère probablement des valeurs de pitchbend de 0 à 127 (où 64 = pas de pitchbend), mais certains appareils haute résolution généreront des valeurs de 0 à 16 383 (où 8192 = pas de pitchbend). Pitchbend n'a pas de note associée, cela signifie que le pitchbend est appliqué de manière égale à chaque note que vous jouez.

Les messages MIDI peuvent également être envoyés sur 16 canaux différents. Les canaux sont utiles pour envoyer certaines notes et certains messages à un instrument MIDI et d'autres notes / messages à un autre instrument MIDI. Habituellement, des canaux MIDI séparés sont utilisés pour différents instruments de sondage afin de créer un morceau multipiste, le canal 0 peut être un instrument à consonance de piano et le canal 1 peut être un son de guitare.

Voici quelques autres types de messages MIDI (moins courants):
changement de patch - vous permet de changer l'instrument MIDI de votre contrôleur MIDI (c'est-à-dire de passer d'un son de violon à un son de piano au milieu de votre performance)
contrôleur continu - vous permet d'assigner un contrôleur continu (comme un curseur) à une sorte d'effet MIDI (reverb, vibrato, filtre, volume ... n'importe quoi)
pression de canal - comme l'aftertouch, mais appliquée à chaque note d'un canal. Ceci est généralement utilisé comme une alternative moins chère à l'aftertouch, car il ne nécessite qu'un seul capteur de pression au lieu d'un pour chaque touche individuelle.

Étape 3: Édition du MIDI enregistré

Comme je l'ai dit dans l'intro, la grande chose à propos de l'enregistrement en MIDI est qu'il est incroyablement facile d'éditer vos enregistrements après coup. Les images ci-dessus montrent comment j'ai édité une séquence MIDI dans Ableton, la plupart des autres environnements logiciels sont configurés de la même manière.

Sélectionnez une note MIDI (fig 1). Faites glisser sa vélocité associée pour la modifier (les figures 2 et 3 modifient la vélocité d'une note MIDI de 127 à 41). Faites glisser une note MIDI vers le haut ou vers le bas pour changer sa hauteur (la figure 4 décale une note de A à A #). Vous pouvez faire glisser le début et la fin d'une note MIDI pour allonger ou raccourcir sa durée (fig. 5 et 6). Vous pouvez vraiment changer la sensation de l'enregistrement MIDI en changeant l'instrument MIDI que vous utilisez pour le reproduire. Dans les figures 7 et 8, j'ai changé l'instrument MIDI d'un xylophone à un synthétiseur appelé "rétro rave".

Vous pouvez également modifier l'aftertouch, le pitchbend, le canal et toutes les autres données MIDI en post, mais l'interface pour ceux-ci varie d'un programme à l'autre, donc je n'entrerai pas dans les détails ici.

Étape 4: Protocole MIDI et microcontrôleurs

Cet instructable est une introduction aux concepts derrière MIDI, pour plus d'informations sur les spécificités du protocole MIDI et comment programmer un Arduino pour envoyer et recevoir du MIDI, consultez mes instructions MIDI et Arduino instructables.

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