Qu'est-ce que le MIDI et comment fonctionne-t-il ?

Le MIDI est un protocole qui indique aux instruments et aux logiciels quelles notes jouer, mais il ne transmet pas de son en soi. Le principe du MIDI est aussi simple que cela : le MIDI gère les instructions (quelles notes, avec quelle intensité, pendant combien de temps), et c’est l’instrument destinataire qui décide de la forme sonore que prendront ces instructions.

Pour comprendre ce qu’est le MIDI dans la pratique, imaginez un clavier branché sur un ordinateur portable. Vous appuyez sur une touche, et le clavier envoie un message contenant la note et la vélocité. Le plug-in de synthétiseur sur l’ordinateur portable reçoit ce message et produit un son, mais si vous chargez un autre plug-in et appuyez sur la même touche, vous entendrez quelque chose de complètement différent à partir des mêmes données de note.

Avant le MIDI, chaque synthétiseur était un instrument autonome. On en jouait, on l’enregistrait, puis on passait au suivant, de la même manière qu’un guitariste enregistre une partie puis prend une basse. Le MIDI a transformé une personne au clavier en chef d’orchestre à la tête d’un ensemble complet, permettant de séquencer la batterie, la basse, les accords et les lignes mélodiques pour qu’ils jouent leurs propres parties en synchronisation, en enchaînant ensemble les différentes parties d’un morceau. Au sein d’une station de travail audio numérique (DAW), c’est le MIDI qui permet à l’ensemble de l’environnement de fonctionner comme un système de production plutôt que comme un simple ensemble d’outils distincts. Cet article aborde le MIDI pour les débutants en partant de zéro : ce que signifie cet acronyme, comment le MIDI fonctionne concrètement, en quoi il diffère de l’audio, et comment vous y serez confronté dès que vous commencerez à écrire des notes.

Que signifie MIDI ?

MIDI signifie « Musical Instrument Digital Interface » (interface numérique pour instruments de musique). Cette norme a été publiée en 1983 et a apporté aux musiciens électroniques ce qui leur manquait : un moyen de faire jouer ensemble tous leurs instruments électroniques, quel que soit leur fabricant. 

Avant le MIDI, il existait des formes limitées de synchronisation. Le protocole DIN Sync de Roland permettait de verrouiller le tempo d’un synthétiseur de basse TB-303 sur celui d’une boîte à rythmes TR-606. Certains synthétiseurs acceptaient des impulsions de déclenchement provenant de la sortie d’une boîte à rythmes pour faire défiler leurs séquenceurs internes. Mais ces solutions partielles ne fonctionnaient généralement qu’entre des appareils du même fabricant, et même dans ce cas, on ne faisait au mieux que synchroniser le tempo, sans échanger de véritables données de notes. 

Le MIDI a changé la donne. Un groupe de fabricants concurrents (parmi lesquels Roland, Sequential Circuits, Yamaha, Korg et Kawai) s’est mis d’accord sur une norme universelle unique. Tout appareil équipé du MIDI pouvait désormais envoyer et recevoir des données musicales vers et depuis n’importe quel autre appareil, quelle que soit la marque.

Le résultat concret ne s’est pas fait attendre. Il suffit de connecter un séquenceur matériel à un synthétiseur à l’aide d’un câble MIDI. Vous jouez une partie sur le synthétiseur tandis que le séquenceur enregistre les notes. Il suffit d’appuyer sur « play » pour que le séquenceur renvoie ces notes au synthétiseur, et le passage est reproduit exactement comme vous l’avez joué. Vous venez d’enregistrer une phrase musicale sans bande magnétique. Connectez un deuxième synthétiseur à un deuxième canal MIDI, enregistrez un autre passage, et voilà qu’un seul séquenceur dirige deux instruments jouant des passages différents de manière synchronisée. Ajoutez une boîte à rythmes et un autre synthétiseur, et une seule personne, équipée d’un séquenceur et de quelques câbles, dirige tout un arrangement. Cette idée, révolutionnaire à l’époque, est aujourd’hui au cœur de la production de musique électronique et des stations de travail audio numériques (DAW).

Comment fonctionne le MIDI

Lorsque vous jouez une note sur un instrument équipé du MIDI, celui-ci envoie un message MIDI via son port MIDI. Ce message contient le numéro de note (la hauteur), la vélocité (la force avec laquelle la touche a été enfoncée) et le canal MIDI. Si un autre instrument est connecté à ce port, il reçoit le même message et joue la note grâce à son propre moteur de sons.

À mesure que les DAW sont devenus l’outil de production standard, une nouvelle catégorie de matériel a vu le jour : les contrôleurs MIDI dédiés (claviers MIDI, contrôleurs à pads, unités de faders) conçus spécifiquement pour envoyer des signaux MIDI. Outre les données de notes, le MIDI transmet d’autres types d’informations entre les appareils. On les appelle tous des messages MIDI :

• Note-On / Note-Off indiquent à un instrument de lancer ou d’arrêter une note. 

• La vélocité (0 à 127) décrit la force avec laquelle une note a été jouée. 

• Le CC (Control Change) gère les paramètres continus : volume, panoramique, pédale de sustain, modulation et bien d’autres encore. 

• Pitch Bend fait monter ou descendre la hauteur de la note en douceur, comme lorsqu’on fait vibrer une corde de guitare. 

• Program Change permet de changer le préréglage actif sur l’instrument récepteur. 

MIDI vs audio

Considérez le MIDI comme une partition. La partition vous indique quelles notes jouer, à quel volume, pendant combien de temps et dans quel ordre. Mais la partition en elle-même ne produit aucun son. Donnez la même page à un pianiste et à un guitariste, et vous entendrez deux interprétations totalement différentes des mêmes notes. Le MIDI fonctionne de la même manière : les données constituent la partition, et c’est l’instrument qui les lit qui détermine ce que vous entendez.

Cela offre une manière bien plus flexible de faire faire ce que vous voulez aux sources sonores. L’audio est l’enregistrement d’une interprétation : ce son réel, capturé sous forme d’onde. Vous pouvez éditer et traiter ce fichier audio à l’aide d’effets (c’est essentiellement ce qu’est l’échantillonnage), mais vous ne pouvez pas intervenir au sein de cet enregistrement pour déplacer une note ou changer d’instrument a posteriori. 

C’est là le cœur de la distinction entre l’audio et le MIDI, et c’est l’une des premières choses que l’on découvre lorsqu’on commence à composer de la musique dans un DAW. Si vous souhaitez composer des parties d’instruments et écrire les notes qu’ils jouent (ce processus est parfois appelé « séquençage »), les modifier par la suite, essayer différents instruments pour les jouer ou changer le tempo, vous travaillez en MIDI.

Comparaison	MIDI	Audio
Qu'est-ce que c'est ?	Instructions	Ondes sonores enregistrées
Taille du fichier	~50 Ko pour une chanson complète	environ 50 Mo pour une chanson complète (WAV)
Ce que vous pouvez modifier	Les notes, leur vélocité et leur timing, ainsi que l'instrument qui les joue.	La forme d'onde audio (par découpage et réorganisation).
Techniques	Séquençage	Échantillonnage

À l'intérieur d'un fichier MIDI

Les notes que vous écrivez dans un piano roll sont des données MIDI. Lorsque vous les enregistrez ou les exportez, elles sont stockées sous la forme d’un fichier MIDI portant l’extension .mid. Un fichier .mid peut contenir des notes destinées à être jouées par un seul instrument ou un arrangement multipiste complet comprenant batterie, basse, accords et mélodie sur des pistes MIDI distinctes.

Ce qu’un fichier .mid ne contient pas, c’est de l’audio. Un fichier au format MIDI ne stocke que les instructions, ce qui explique sa taille réduite : une chanson complète peut peser 50 Ko au format .mid, contre 50 Mo pour la même chanson enregistrée au format WAV.

Comme le fichier ne contient que des instructions, le son obtenu dépend de l’instrument qui le lit. Un même fichier .mid ouvert sur deux appareils différents équipés de deux moteurs de synthèse différents produira un son différent. Pour uniformiser cela, la spécification General MIDI attribue des numéros de préréglage fixes à des sons courants : le préréglage 1 correspond toujours à un piano, le préréglage 34 toujours à une basse électrique, le préréglage 57 toujours à une trompette. C’est ce qui a permis aux sonneries MIDI de fonctionner sur les premiers téléphones portables et à la musique MIDI d’être lue sur les sites web des années 1990 : le même type de fichier MIDI était lu de manière reconnaissable sur n’importe quel appareil compatible, car tous les appareils s’accordaient sur la correspondance entre chaque numéro de préréglage et chaque instrument.

Dans un logiciel de production audio (DAW), on manipule rarement des fichiers .mid autonomes. Les données MIDI se trouvent dans des clips sur des pistes, chacun étant assigné à un instrument virtuel. Vous pouvez exporter des clips au format .mid pour partager des parties entre projets ou entre DAW, et vous pouvez importer des fichiers .mid depuis n’importe quelle source pour les éditer dans un éditeur MIDI.

Composition, arrangement, interprétation

Pour la plupart des utilisateurs d’une station de travail audio numérique (DAW), le MIDI se résume à l’écriture de notes. Vous tracez des carrés dans un piano roll et les faites glisser pour modifier la hauteur et la durée, puis un instrument virtuel les reproduit. Telle est la réalité quotidienne de la musique avec le MIDI. La vélocité ajoute de la dynamique (la force avec laquelle chaque note est jouée), et la quantification resserre votre timing lorsque vous jouez des parties à partir d’un contrôleur légèrement décalé par rapport au tempo. Si vous enregistrez un solo mais que vous ne parvenez pas à le jouer parfaitement du premier coup, vous le jouez de manière suffisamment proche et corrigez le timing par la suite, ou vous le dessinez note par note jusqu’à ce qu’il corresponde à ce que vous entendez dans votre tête.

Les couches plus profondes du protocole apparaissent lorsque vous en avez besoin. Si vous utilisez une configuration matérielle avec une station de travail audio numérique (DAW) séquencant des synthétiseurs externes, vous acheminez des canaux MIDI et attribuez des instruments. Si vous enregistrez un balayage de filtre à l’aide d’une molette de modulation sur un synthétiseur matériel, vous envoyez des messages CC. Mais pour la majeure partie du travail de production musicale, le MIDI consiste à saisir des notes sur une grille de type « piano roll ».

C’est dans la musique électronique live et les configurations matérielles que le MIDI est le plus visible. Un producteur sur scène, équipé d’un ordinateur portable ou d’un MPC, de quelques synthétiseurs et d’une boîte à rythmes, gère l’ensemble de son installation via des câbles MIDI. Le séquenceur envoie des motifs de notes à chaque instrument, et l’horloge MIDI synchronise tous les appareils sur le même tempo. Dans les studios qui combinent matériel et logiciels, une station de travail audio numérique (DAW) joue généralement le rôle de séquenceur MIDI, orchestrant l’ensemble des équipements externes, envoyant des données de notes aux synthétiseurs externes via MIDI et enregistrant leur sortie audio. 

Premiers pas avec le MIDI

Si vous créez de la musique dans une station de travail audio numérique (DAW) et que vous souhaitez écrire des notes, vous utilisez déjà le MIDI. Le piano roll est l’éditeur MIDI de la DAW : une grille où chaque ligne correspond à une note du clavier, et où l’axe horizontal représente le temps. Vous cliquez sur la grille pour placer des notes, indiquant ainsi à l’instrument quelle hauteur jouer et à quel moment. C’est similaire à une partition, mais sans les symboles de notation qu’il faudrait d’abord apprendre à lire. Si vous savez pointer et cliquer avec votre souris, vous pouvez composer en MIDI. 

Un contrôleur MIDI physique vous permet de jouer des parties en temps réel au lieu de les saisir à la souris. Les contrôleurs USB d’Akai, Novation, Arturia et d’autres marques se branchent sur votre ordinateur à l’aide d’un seul câble et fonctionnent avec n’importe quelle DAW dès leur sortie de l’emballage. Même un petit modèle à 25 touches peut accélérer considérablement votre flux de travail, surtout si vous avez des notions de piano.

La définition du MIDI n’a pas changé depuis 1983 : il s’agit d’un langage commun pour les instructions musicales qui permet de synchroniser vos instruments, vos logiciels et vos idées. Ce qui a évolué, c’est le peu de connaissances nécessaires pour commencer à l’utiliser. Amped Studio est un DAW basé sur navigateur qui s’exécute dans un onglet sans aucune installation. Créez un compte gratuit, ouvrez le piano roll et commencez à composer en MIDI. Branchez un contrôleur MIDI pour jouer des parties en temps réel, et quantifiez pour aligner votre timing sur la grille si nécessaire. Vous pouvez également utiliser la fonction Audio vers MIDI pour convertir une mélodie enregistrée en notes modifiables. Les fonctionnalités d’édition MIDI sont équivalentes à celles des DAW autonomes pour ordinateur de bureau, sans aucune installation. 

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