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Le protocole MIDI

Cette page ne constitue qu'une petite introduction au protocole Midi. Il ne s'agit pas ici d'expliquer toutes les subtilités de cette norme mais de présenter son intérêt dans le cadre de l'interaction à distance. Pour des informations plus détaillées sur la norme Midi, vous pouvez consulter : Ogloton ou bien Getzen.

Vous trouverez également des explications sur la transmission de messages et les branchements ici : Pianoweb.

Un bref résumé des avantages du Midi se trouve ici : Pourquoi choisir le Midi ?

Transmission

Transmission numérique

Comme son nom l'indique (MIDI : Musical Instrument Digital Interface, interface numérique pour instruments de musique), la norme Midi a tout d'abord été dédiée à la musique et à la transmission de données numériques. Cependant, elle offre certains avantages qui permettent de l'utiliser dans d'autres domaines que la musique : art plastique, sculpture, danse, animation d'objets, animation 3D temps réel, traitement video temps reel...

Données d'origine analogique

De plus il est parfaitement possible de transmettre des informations d'origine analogique avec le protocole Midi. Par exemple, certains de nos produits sont des modules permettant d'utiliser des capteurs analogiques et de récupérer ce qu'ils mesurent à la norme Midi (interface 12 analogiques / 16 numériques).

Les données analogiques sont continues entre un minimum et un maximum : on considère que leur résolution est infinie. Leur transformation en messages Midi (ou en messages de tout autre protocole) passe par une discrétisation : les données sont alors réparties sur un certain nombre de pas, qui correspond à la résolution permise par le protocole.

Capteur analogique dans un ficus.

Résolution

La résolution standard du protocole Midi est de 128 pas (ou 7 bits). Lors de la définition de la norme, cette résolution concernait par exemple à l'étendue d'un effet, au nombre d'effet utilisable sur un instrument ou encore à la force de la frappe d'une touche par un pianiste (vélocité).

Il a alors été estimé que les variations de toucher d'un doigt sur une touche de clavier ne pouvaient dépasser cette résolution, qui était donc assez fine pour tenir compte de toutes les nuances du jeu.

Doigts sur un clavier

La nécessité d'une plus grande résolution est apparue avec certains capteurs lorsque l'utilisation de la norme Midi s'est étendue à des matériels toujours plus variés. Bien que la plupart des capteurs donnent des informations largement utilisables en 128 pas, la possibilité d'augmenter la résolution n'est pas anodine pour certains d'entre eux. Il y a par exemple un intérêt à utiliser un potentiomètre 10 tours avec plus de 13 pas détectables par tour. Pour cela, nos cartes offrent la possibilité de passer en 11, 12 ou 14 bits selon les modèles (2048 ou 4096 pas).

Liaison à sens unique

Une liaison Midi se fait dans un seul sens : le câble va d'un émetteur à un récepteur et transmet l'information dans ce sens-là uniquement. C'est un protocole de type série, cadencé à 31250 bits par seconde. Il n'y a pas de confusion entre entrée et sortie.

Connectique

Connectique Midi / XLR

Au niveau connectique, les connecteurs les plus couramment utilisés sont des DIN 5 broches, pour des raisons purement historiques : il s'agissait de connecteurs très courants à l'époque de l'apparition de la norme Midi. Le Midi utilise normalement dans ces câbles deux fils plus une masse. La plupart des câbles Midi du commerce comportent néanmoins souvent 5 fils.

Cette connectique est solide à divers niveaux : les câbles ne se débranchent pas tous seuls et il n'y a pas de pièce fragile aisément cassable.

La connectique peut néanmoins être adaptées aux besoins :

  • il est possible de se passer des connecteurs pour éviter une sur-épaisseur dans le cas d'une carte qui doit rester discrète, et de souder directement les fils sur la carte ;
  • il est possible de remplacer la prise par une connectique plus petite, bien que souvent la solidité en pâtisse ;
  • il est surtout possible de transmettre du Midi par câble XLR, pour envoyer des messages sur de grandes longueurs. Les câbles XLR (ou DMX) sont très fréquemments disponibles sur les plateaux et scènes. Il suffit d'une adaptaeur et/ou d'une booster Midi pour les transformer en câbles Midi.
Cable XLR.

Longueur de câble

La norme Midi permet par définition une longueur de câble de 15 m, ce que ne permet pas par exemple l'USB. Il est fréquent de dépasser cette limite : bien qu'au-delà le protocole n'a pas de garantie de fonctionnement, il y a des exemples de fonctionnement sans problème à 60 m. Le risque de parasitage augmente néanmoins avec la distance au-delà de 20 m, donc aussi le risque de mauvaise transmission.

C'est pour pallier à ce problème qu'a été mis au point le booster, dont la fonction est de permettre aux messages Midi de circuler dans des câbles de plusieurs dizaines de mètres. La compatibilité avec la connectique XLR permet d'utiliser les ressources en câbles des lieux de spectacles.

Norme Midi et isolation électrique

Une transmission Midi standard est opto-isolée : un appareil recevant du Midi (exemples ci-dessous) doit comporter un opto-coupleur, par exemple un 6N137.

Exemple d'appareil récepteurs : cartes de pilotage d'actionneurs, merger Midi, split Midi, interfaces Midi - USB permettant d'entrer un signal Midi dans un ordinateur, ...

Cette caractéristique est un avantage de la transmission Midi. En effet, cette isolation électrique permet de séparer parfaitement, électriquement parlant, l'ordinateur (ou toute machine coûteuse) du matériel branché dessus. Aucune erreur de connectique ou de manipulation hardware ne sera répercutée sur l'ordinateur, ce qui peut éviter des accidents pénibles. Un court circuit sur un capteur ne provoquera pas de choc électrique dans l'ordinateur associé.

Logiciels

Vaste compatibilité logicielle

Le Midi est bien sûr disponible dans tous les logiciels de gestion d'événements temps réel, qu'ils fonctionnent en programmation modulaire ou en ligne de code : Max/MSP, Isadora, EyesWeb, Pure Data, VVVV, Usine, Processing, Plogue Bidule, etc...

Objets Midi.

Le Midi est également géré par tous les logiciels pour Musiciens, (MAO, composition, live...) : Reason, Ableton Live, Super Collider, Fruity Loops, (Usine et Bidule entrant également dans ce type de logiciels), Protools, etc...

Il arrive que le Midi soit le seul protocole commun de communication entre deux logiciels, ce qui permet de les utiliser au mieux de leurs possibilités et de les synchroniser sur la même machine ou en réseau.

Le protocole Midi est également disponible sur Director, 3DS, Arkaos, et autres logiciels de VJ ou DJ.

 

Autres considérations sur le Midi :

Messages Midi et running status

Réception des données en Midi : les liens entre matériel et logiciels de gestion temps réel.

Autres protocoles.