La norme MIDI

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Physiquement, une interface MIDI est un module intégré à un appareil et communiquant avec l’extérieur par l’intermédiaire de trois connecteurs DIN à cinq broches :

Connecteur DIN	Signal	Description	Broche 2	Broche 4	Broche 5
MIDI IN	réception des informations	NC	Réception	Retour
MIDI OUT	émission des informations	Masse	Emission	Retour
MIDI THRU	recopie de l’entrée	Masse	Emission	Retour

Caractéristiques d’une liaison MIDI :

liaison 2 fils + blindage : deux conducteurs sans liaison avec la masse électrique et un blindage relié seulement du côté de l’appareil émetteur.

longueur maximale 15 m : de par le choix technique adopté, les signaux restent valides pour des courtes distances mais suffisante pour usage commun; une interface est nécessaire pour les longueurs plus importantes.

transmission unidirectionnelle : Les signaux vont de l’émetteur vers le récepteur. Une deuxième liaison permet le retour d’informations.

boucle de courant : pour un état bas un courant de 5mA circule entre les deux conducteurs actifs et devient nul pour un état haut

isolation galvanique par entrées opto-isolées : permet de fiabiliser les transmissions en restant totalement insensible aux différences de potentiels qui peuvent apparaître entre les masses des différents appareils sollicités.

Remarque :

Le signal d’entrée est présent sur la prise thrue après un délais de propagation causé par sa remise en forme, traversée de l’opto-coupleur et du double inverseur. Le dernier appareil aura le cumul de la totalité des délais de transmission avant de pouvoir traiter à son tour l’information. Une arborescence en étoile à l’aide d’une MIDI TRUE BOX évite des chaînes trop importantes et permet d’élaborer un réseau complexe.

Les messages MIDI sont transcrites sous la forme de chaînes d’octets de longueur variables et sont transmises sur un bus série asynchrone.

10 bits pour acheminer un octet : 1 bit de start, 8 bits de données, 1 bit de stop.
Les deux bits start/stop sont utilisés lors de la transmission pour synchronisation des transmissions mais n’interviennent pas sur le contenu des informations.

vitesse 31250 bauds maxi : +/- 1%, 1 bit a une durée de 32us et 1 octet de 320us.

Un octet de statut est caractérisé par son premier bit qui doit être positionné à 1, contrairement au premier bit d’un octet de donnée qui sera à 0. Il reste 7 bits significatif par octet pour coder une valeur qui dans ce cas pourra avoir 27 = 127 valeurs. L’association de deux octets de données sera utilisée pour le codage d’un nombre allant jusque à 214 = 16 129.

De nombreux messages MIDI sont composés d’un octet de statut chargé de définir le type de message et un numéro de canal, suivi de deux octets de données. Nous verrons plus loin que d’autres expressions sont utilisées pour le codage de messages contenant des informations élaborées.

Le message de statut utilise 3 bits pour le codage des différents types de messages, soi huit catégorie de messages et 4 bits pour l’affectation des 16 canaux.

Le premier octet d’un message est celui de statut, il se présente sous la forme : 1sss nnnn (avec sss type de message et nnnn n° de canal). Il est suivi de deux octets de données ayants 7 bits significatifs : 0xxx xxx. Un message sera de la forme : (octet statut) + (octet données 1) + (octet données 2) …

Lorsque l’octet de statut est commun à plusieurs notes successives, on ne transmet que le statut de la première, note suivi des données des notes suivantes. Ce procédé visant à réduire le flot d’informations reconnaît une note avec une vélocité 0 pour remplacer un message note off. Aussi les messages temps réels présentés plus loin sont compatibles avec ce processus contrairement aux messages de système exclusifs et système commun.

Les messages voix

nnnn pour n° de canal
0xxx xxxx = donnée sur 7 bits soit 127 valeurs possibles

Message	Signaux	Description
Note off	(1000 nnnn) + Hauteur note (0xxx xxxx) + Vélocité (0xxx xxxx)	Fin d’une note avec dynamique pour sa disparition (40H par défaut si pas de capteur pour la vélocité)
Note on	(1001 nnnn) + Hauteur note (0xxx xxxx) + Vélocité (0xxx xxxx)	Début d’une note avec force d’appui ou vitesse d’enclenchement (40H par défaut si pas de capteur pour la vélocité)
polyphonic after touch	(1010 nnnn) + Hauteur note (0xxx xxxx) + Valeur pression (0xxx xxxx)	Variation de pression sur une touche, (le flux d’informations peut augmenter considérablement)
After touch	(1101 nnnn) + Valeur (0xxx xxxx)	Variation de pression sur l’ensemble du clavier, affecte tout le canal
Pitch bend	(1110 nnnn) + Code (0000 0000) + Vitesse (0xxx xxxx)	En 00 40 H position centrale
Program change	(1100 nnnn) + Numéro (0xxx xxx)	Affectation d’un instrument à un canal, selon banque chargée en contrôle change
Control change	(1011 nnnn) + Numéro (0xxx xxxx) + Valeur (0xxx xxxx)

Les messages control change

 

 

 

 

 

 

 

N°	Affectation	Description
0	Sélection de banque MSB	214 combinaisons
32	Sélection de banque LSB	—
1	Roue de modulation	Effet ou paramètre, 0=stop
33	Roue de modulation	—
2	Contrôleur de souffle	Pour instruments à vent 0=mini
34	Contrôleur de souffle	—
4	Pédale de pied continue	Effet ou paramètre
36	Pédale de pied continue	—
5	Temps de portamento	Vitesse de glissement entre deux hauteur de notes 0=mini
37	Temps de portamento	—
65	Portamento on/off	—
84	Commande de portamento	Au prochain note-on, glissera de cette note à celle appuyée
6	Curseur d’entrée de données	Valeur d’un paramètre
38	Curseur d’entrée de données	—
96	Bouton d’incrémentation de données	Selon paramètre en cours
97	Bouton de décrémentation de données	—
98	Paramètre non référencé LSB	N° de paramètre propre à chaque fabricant
99	Paramètre non référencé MSB	—
100	Paramètre référencé LSB	N° de paramètre standard
101	Paramètre référencé MSB	—
7	Volume	Affecté à un canal
39	Volume	—
8	Balance	Réglage d’un son stéréo
40	Balance	0=gauche 8192=centre 16383=droite
10	Panoramique	Spacialisation d’un son mono
42	Panoramique	0=gauche 8192=centre 16383=droite
11	Contrôleur d’expression	Proportion du volume canal en tps réel 0=coupé
43	Expression	Facultatif
12	Contrôle d’effet 1	Valeur affectée à un effet
44	Contrôle d’effet 1	—
13	Contrôle d’effet 2	Idem
45	Contrôle d’effet 2	—
16 à 19	Réglage continu général 1 à 4	128 valeurs réglables
64	Pédale de maintient on/off	64à127=enclenché, maintien notes en cours
69	Pédale de maintient 2 on/off	64à127=enclenché, prolonge notes en cours
66	Pédale de soutient on/off	64à127=enclenché, maintien notes appuyées
67	Pédale d’étouffement	64à127=enclenché, étouffe les notes
68	Pédale de légato on/off	Supprime l’attaque des notes
70	Contrôle de son 1	Valeur affectée à un paramètre
71	Contrôle de son 2 (timbre)	0=mini contrôle VCF / variation
72	Contrôle de son 3 (temps de relâchement)	0=mini contrôle VCA fin enveloppe
73	Contrôle de son 4 (temps d’attaque)	0=mini contrôle VCA début enveloppe
74	Contrôle de son 5 (brillance)	0=mini contrôle fréquence VCF
75 à 79	Contrôle de son 6 à 10	Valeur affectée à un paramètre
80 à 83	Interrupteur générale 1 à 4	64à127=enclenché
91	Niveau d’effet	128 valeurs
92	Niveau de trémolo	—
93	Niveau de chorus	—
94	Niveau de vibrato	—
95	Niveau de phaser	—
120	Extinction des sons	Arrêt immédiat, données non significatives
121	Arrêt des contrôleurs	Initialisation sur canal concerné
122	Sélection du mode local	64à127=enclenché, dissocie clavier de son générateur de sons
123	Extinction des notes	Coupe messages midi entrants, données non significatives
124	Mode omni off	Inhibe le mode omni
125	Mode omni on	Récepteur affecté à tous les canaux
126	Mode monophonique	Un seule note à la fois, priorité aux aiguës
127	Mode polyphonique	Possibilité de jouer plusieurs notes simultanément
3	Non défini
9	—
14-15	—
20 à 31	—
85 à 90	—
102 à 119	—