TRANSFORMER UN SON DE 'PIANO MIDIFILE' EN UN SON DE PIANO À QUEUE

LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Pianobello est un petit groupe de gens passionnés de musique interprétée au piano. Ils ont réussi à résoudre ce problème en utilisant entre autres technologies les pianos mécaniques et l'Internet. Les pianos mécaniques sont des pianos acoustiques équipés d'un mécanisme permettant au piano de jouer de manière autonome, sans pianiste.

En jouant sur un piano numérique, un pianiste peut enregistrer un morceau de musique sous la forme d'un fichier informatique au format MIDI (Musical Instrument Digital Interface). Ce type de fichier enregistre les données correspondant au mouvement des touches et des pédales du piano numérique lors de l'exécution du morceau.

Certains pianos mécaniques sont capables de lire les fichiers MIDI et d'exécuter fidèlement et de façon autonome le morceau contenu dans le fichier, à condition qu'il ait été enregistré en utilisant un piano mécanique identique. Si le fichier MIDI a été enregistré avec un piano numérique, son exécution par un piano mécanique produit des nuances (la force de frappe des touches) inadaptées à la musique interprétée. La pédale forte du piano mécanique produit également des bruits parasites rendant l'enregistrement inexploitable, tant la qualité est mauvaise. Ce problème technique provient du fait que les pianos mécaniques n'ont pas été conçus pour exécuter des morceaux de musique enregistrés avec des pianos numériques. Avant de le faire exécuter par le piano mécanique, il est possible de résoudre ce problème en effectuant un traitement informatique sur le fichier MIDI enregistré par le piano numérique.

Une fois le traitement effectué, le piano mécanique exécutera le morceau de musique avec les nuances de l'interprétation et sans bruit de pédale. Il devient ainsi possible à un pianiste d'enregistrer un morceau de musique au format MIDI en jouant sur son piano numérique ; d'envoyer par Internet le fichier MIDI à Pianobello, puis de télécharger sur leur site Internet l'enregistrement fidèle de son morceau de musique au format audio. La qualité du son d'un piano acoustique est traduite avec toutes les nuances d'interprétation et sans bruits parasites.

LES ATOUTS DU FICHIER MIDI

Cette technique présente de nombreux avantages. En effet, les pianistes peuvent obtenir un enregistrement de leur musique avec un son de piano acoustique sans posséder de piano acoustique, sans se rendre à un studio d'enregistrement et sans même quitter leur logement. Étant donné que l'enregistrement se fait de manière différée et non en temps réel et étant donné également que la musique a été enregistrée en premier lieu au format MIDI, il en découle les avantages suivants : premièrement, le pianiste peut réenregistrer son morceau chez lui autant de fois qu'il le voudra avant d'envoyer sa version préférée du fichier MIDI à Pianobello, alors que dans un studio de musique professionnel le temps que l'on y passe est limité.

Ensuite, le morceau peut être édité. C'est-à-dire que le pianiste pourra utiliser chez lui un logiciel d'édition de fichiers MIDI avant d'envoyer le fichier pour être exécuté par le piano mécanique. Libre à lui d'effacer des notes, transposer dans une autre tonalité, rajouter des notes, changer des accords, etc. Les modifications apportées au fichier MIDI n'affecteront en rien la qualité du fichier audio. En revanche, l'édition d'un enregistrement audio de piano acoustique peut détériorer grandement la qualité du son, comme lors d'une transposition d'une octave ou d'un ralentissement du tempo de moitié. Il est également possible de construire le morceau au format MIDI sans même jouer sur un piano numérique. Le pianiste peut utiliser le logiciel d'édition de fichiers MIDI pour créer le morceau dans sa totalité, note par note à l'aide de sa souris, s'il le souhaite.

Autre avantage, si un enregistrement joué sur le piano mécanique présente un problème, comme un bruit parasite qui apparaît dans le studio ou le piano perdant légèrement son accord, le pianiste peut demander à Pianobello de faire rejouer le morceau à l'identique autant de fois que nécessaire, jusqu'à ce que la prise de son soit parfaite. Cela évite, comme en séance d'enregistrement studio, une mauvaise prise de son (pour une des raisons citées précédemment) alors que la performance était très bonne.

À noter qu'il existe une très grande quantité de fichiers MIDI de musique de piano disponible sur Internet et dans les magasins de musique. L'enregistrement de piano à distance permet de convertir tous ces fichiers MIDI en fichiers audio de piano acoustique.

L'INTERPRÉTATION D'UNE PARTITION EST POSSIBLE

Certains logiciels offrent la possibilité de transformer une partition musicale sur papier en fichier MIDI ("SmartScore", "PDFtoMusic", …). Il devient donc possible de transformer toute partition musicale en fichier audio de piano acoustique. Il suffit pour cela d'envoyer le fichier MIDI de la partition à Pianobello. Il est à noter que la qualité de l'interprétation sera très "robotique", mais la qualité sonore très élevée.

DÉMO COMPARATIVE - MYSTY (Eroll Garner)

Version originale en Midifile (sonorité piano provenant d'une carte son de base pour PC)
MP3 conversion supérieure à 192 Kbps (2,3 Mo)

Version Piano Numérique (modèle Roland FP1)
MP3 conversion à 128 Kbps (2,3 Mo)

Version 'Pianobello' (piano Yamaha)
MP3 conversion supérieure à 192 Kbps (7,3 Mo)

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LES MOYENS MIS EN PLACE

Pianobello utilise des pianos mécaniques ayant les caractéristiques suivantes :

• 1. Ils peuvent lire et exécuter un fichier informatique musical au format MIDI (Musical Instrument Digital Interface) et jouer de manière autonome, sans pianiste, le morceau de musique de piano contenu dans le fichier MIDI.
  
  
• 2. Ils sont capables de reproduire les nuances du fichier MIDI (la force de frappe des touches appelée aussi "vélocité" ou "dynamique") représentées par des valeurs allant de 1 à 127.
  
  
• 3. Ils reproduisent le mouvement de la pédale forte (appelée aussi "pédale de sustain") de manière progressive. Bien que la plupart des fichiers MIDI contiennent des données correspondant au mouvement de la pédale forte, alternant entre la valeur 0 et la valeur 127, il est possible d'utiliser toutes les valeurs intermédiaires. Le piano mécanique doit pouvoir baisser la pédale forte d'une distance proportionnelle à la valeur contenue dans le fichier MIDI.
  
  

Le piano mécanique est placé dans un studio d'enregistrement de musique. Le studio d'enregistrement est équipé d'un ordinateur (le serveur) et d'une connexion à Internet. Le site Internet Pianobello peut effectuer des transmissions de fichiers informatiques entre l'ordinateur de l'utilisateur et l'ordinateur du studio d'enregistrement.

L'utilisateur devra utiliser un piano numérique et le connecter à la carte son d'un ordinateur avec un câble MIDI. Il utilise ensuite un logiciel d'édition MIDI appelé "séquenceur" pour enregistrer un fichier MIDI à l'aide de son clavier numérique. Puis il transmet le fichier en utilisant le site Pianobello.

Le fichier MIDI subit divers traitements informatiques avant d'être exécuté par le piano mécanique. Les différentes opérations sont effectuées dans le séquenceur MIDI de Pianobello. Les deux opérations les plus importantes concernent les données de la pédale forte et les données de nuances des notes.

PIANOBELLO DÉMO

PÉDALE FORTE ET NUANCES DE NOTES

La plupart des fichiers MIDI de piano enregistrés sur des claviers numériques ou produits avec différents types de logiciels de musique contiennent les informations relatives à la pédale forte sous forme de signal on/off ("tout ou rien"). Cela se traduit informatiquement par une valeur du contrôleur 64 qui alterne entre 0 et 127. Un tel signal provoque un mouvement violent de la pédale forte du piano mécanique engendrant un fort bruit parasite. Le signal "tout ou rien" est donc transformé en signal progressif grâce à un algorithme complexe réduisant au silence le mécanisme de la pédale forte du piano mécanique. Le signal progressif conserve cependant la précision du comportement de la pédale forte, c'est-à-dire que les cordes du piano mécanique sont étouffées ou libres de vibrer exactement au moment où le fichier MIDI en donnait l'ordre originalement avec le signal on/off.

Par ailleurs, les fichiers MIDI étant créés en utilisant une référence de son de piano différente du son du piano mécanique, il en résulte une information des nuances qui ne correspond pas à celles du piano mécanique. On dit que les deux claviers n'ont pas la même "réponse dynamique". Par exemple, pour une valeur de vélocité de 64 (nuance "mezzo forte"), un clavier numérique peut produire une note beaucoup plus forte que le piano mécanique à la même valeur de vélocité (64). Les valeurs de vélocité des notes sont donc modifiées par un ingénieur du son spécialisé dans l'enregistrement de la musique de piano acoustique. Dans la pratique, le morceau est joué par le piano mécanique pendant que l'ingénieur modifie les vélocités en temps réel jusqu'à ce que la musique sonne de manière "naturelle", c'est-à-dire comme si un pianiste interprétait le morceau directement sur le piano mécanique.

L'ALTERNATIVE...L'UTILISATION D'UN PIANO ÉCHANTILLONNÉ À DOMICILE

Une autre méthode permet à l'utilisateur d'effectuer lui-même le travail sur les vélocités. Pour cela, Pianobello a programmé un piano échantillonné reproduisant le son du piano mécanique dans un logiciel échantillonneur ayant la fonction de "courbe de vélocité". La qualité du son de piano produite par un tel logiciel est moins bonne que celle d'un piano acoustique, mais elle est suffisante pour effectuer le travail sur les vélocités.

Ce piano échantillonné est mis à disposition de l'utilisateur du "service d'enregistrement de piano". Ce dernier doit être en possession du logiciel échantillonneur capable de lire le piano échantillonné. Il doit ensuite modifier la courbe de vélocité à l'oreille en utilisant la fonction correspondante de l'échantillonneur, le piano numérique se chargeant ensuite de lire le fichier modifié. Si le résultat sonore est satisfaisant, l'utilisateur doit ensuite sauvegarder les réglages de la courbe de vélocité dans un fichier et l'envoyer à Pianobello.

Ainsi modifié, l'enregistrement audio du piano mécanique exécutant le fichier MIDI est effectué. Puis, quand le fichier audio est créé, il est transféré sur le site Internet de Pianobello. L'utilisateur du service peut alors, à loisir, télécharger le fichier audio, ce qui finalise la procédure d'enregistrement.

LES DIFFÉRENTS MOYENS POUR CRÉER UN FICHIER MIDI

Le fichier MIDI original peut être créé de toutes les manières suivantes sans compromettre ni la faisabilité, ni la qualité de l'enregistrement à distance :

• En jouant sur un clavier du type suivant, à condition qu'il soit équipé d'une connexion "MIDI out" : un piano numérique, un synthétiseur, un piano électronique.
• En jouant sur les types de claviers mentionnés au point précédent, mais non équipés d'une connexion "MIDI out" et à condition que le fichier MIDI soit enregistrable sur un support de données numériques connecté au clavier (CD-ROM, la disquette, la clé USB, la carte SD, le disque dur portable, etc.).
• En jouant sur un piano mécanique.
• En jouant sur un piano acoustique équipé de capteurs sous les touches et les pédales et d'un système électronique permettant de transformer les données des capteurs en fichier MIDI. Tous les pianos acoustiques peuvent être équipés de ce système (voir Équiper son piano d'un système silencieux). La différence par rapport à un piano mécanique est d'être incapable de jouer de manière autonome. Cependant, le piano silencieux offre à tous les pianistes, virtuoses ou pas, la possibilité d'enregistrer leur musique au format MIDI en conservant le toucher de leur piano favori. Si les pianistes virtuoses refusent parfois de jouer sur des pianos numériques, le piano silencieux est une bonne alternative.
• En utilisant un séquenceur MIDI, pour créer le morceau de musique note par note au moyen de la souris ou du clavier de l'ordinateur.
• En utilisant un logiciel de reconnaissance de partitions musicales. Ce type de logiciel permet de scanner une partition sur feuille de papier puis de transformer l'image obtenue en fichier MIDI.
• En utilisant un logiciel de reconnaissance musicale. Ce type de logiciel analyse le contenu d'un fichier audio et produit un fichier MIDI reproduisant approximativement la musique contenue dans le fichier audio.

NB : l'algorithme de la pédale forte peut être appliqué sur un fichier MIDI contenant une information progressive de la pédale forte. Dans beaucoup de cas, il rendra le comportement du mécanisme de la pédale forte encore plus silencieux.

UNE BANQUE DE DONNÉE... POUR UNE MEILLEURE EFFICACITÉ

Le calibrage de la réponse dynamique est effectué une seule fois par clavier. Cela permet à Pianobello d'établir, avec le temps, une base de données de fichiers de calibrages correspondant à chaque type de clavier, classé par marque et par modèle. Donc, plus le temps passe, plus cette base de données grandit et plus la probabilité qu'un nouvel utilisateur utilisant un clavier déjà présent dans la base de données est grande. Donc, avec le temps, le travail de calibrage de la réponse dynamique s'effectuera de plus en plus rapidement.

En utilisant un certain type de clavier, il est possible de supprimer la partie du procédé qui consiste à modifier les données de nuances du fichier MIDI tout en réduisant le travail sur les données de la pédale forte. Voici quelques exemples de ce type de clavier :

• Un piano mécanique identique (de la même marque et du même modèle) au piano mécanique utilisé par Pianobello.
• Un piano numérique ayant une réponse dynamique identique au piano mécanique de Pianobello et utilisant une pédale forte progressive.
• Un logiciel de piano échantillonné ou modélisé reproduisant le son du piano mécanique de Pianobello et utilisant une pédale forte progressive.

Tous ces claviers utilisent une pédale forte progressive. Celle-ci permet de réduire le bruit parasite du mécanisme de la pédale forte du piano mécanique à condition que l'utilisateur n'effectue pas de mouvements trop rapides sur celle-ci. Si l'utilisateur ne dose pas correctement le mouvement de cette pédale, l'algorithme de la pédale forte devra malgré tout être appliqué pour éliminer les bruits parasites. Il faut noter que les pédales progressives des claviers analogiques et numériques ont été créées pour gérer d'autres fonctions que la pédale forte, comme l'amplitude ou le vibrato. Il existe d'ailleurs très peu de pianos numériques reproduisant le son d'un étouffement partiel des cordes correspondant à l'abaissement de moitié de la pédale forte progressive.

TRANSMETTRE DES FICHIERS SANS UTILISER INTERNET

À noter que l'enregistrement à distance de piano est aussi applicable sans l'utilisation de l'Internet. En effet, la transmission des fichiers MIDI et des fichiers audio peut s'effectuer par courrier sur des supports de données numériques comme le CD ou le DVD avec toutes leurs variantes, la clé USB, la carte SD, la disquette, le disque dur portable, etc.

En conclusion, je dirais que l'enregistrement de piano à distance n'est en aucune manière un concurrent des pianos numériques puisque ceux-ci sont utilisés pour créer le fichier MIDI. Il représente, au contraire, une formidable nouvelle technologie, donnant accès à tous les amateurs de musique digitale, le son noble et vivant d'un vrai piano acoustique de concert.

Guillaume Hastoy (Piano Web - 03/2009)