Elle vise à coordonner des horloges provenant d'appareils indépendants. Même réglée avec précision dès le départ, chaque comptage d'horloge diffère après un certain temps en raison d'un taux de dérive provoqué par des fréquences légèrement différentes. Plusieurs problèmes peuvent survenir en raison de ces disparités, toutefois différentes solutions existent, même si certaines sont plus acceptables que d'autres selon le contexte.
En musique, la synchronisation est nécessaire pour une reproduction précise entre un séquenceur (maître) et un ou plusieurs synthétiseurs et arpégiateurs (esclaves). Dans ce contexte, l'horloge MIDI est un signal diffusé via les ports MIDI pour garantir la synchronisation entre tous les appareils compatibles avec le protocole.
Les événements d'horloge sont envoyés à une fréquence de 24 impulsions par noire. Ces impulsions servent à maintenir un tempo synchronisé pour les synthétiseurs dont les voix dépendent du nombre de battements par minute, ainsi qu'à la synchronisation d'arpégiateurs.
L'horloge se présente sous la forme d'un flux de messages MIDI mono-octet. La lecture au tempo indiqué par l'horloge de battement peut être démarrée, arrêtée et reprise avec d'autres messages MIDI mono-octet. Les informations de localisation peuvent être spécifiées à l'aide des "Song Position Pointer messages" (messages de pointage de position du morceau). Par ailleurs, l'horloge de rythme MIDI diffère du timecode MIDI dans la mesure où l'horloge de rythme MIDI dépend du tempo.
Le MIDI spécifie également un message commun au système appelé "Song Position Pointer" ou SPP (pointeur de position du morceau). Cette information peut être utilisée conjointement avec les messages temps réel ci-dessus pour une synchronisation complète.
Ce message est composé de 3 octets : un octet d'état, suivi de deux octets de données de 7 bits formant une valeur de 14 bits spécifiant le nombre de « temps MIDI » (1 temps MIDI = une double croche = 6 impulsions d'horloge) depuis le début du morceau. Ce message ne doit être envoyé qu'une seule fois si un saut vers une autre position du morceau est nécessaire. Par la suite, seuls les messages d'horloge temps réel doivent être envoyés pour avancer d'un « click » à la fois.
Les "Pulses Per Quarter Note" (impulsions par noire) ou PPQN, également nommées "Pulses Per Quarter" (PPQ) et "Ticks Per Quarter Note" (TPQN), désignent la plus petite unité de temps utilisée pour le séquençage des événements de notes et d'automatisation.
Cette résolution correspond à une mesure du temps par rapport au tempo, puisque ce dernier définit la longueur d'une noire, et donc la durée de chaque impulsion. Le PPQN résultant par horloge MIDI est donc lié à la base de temps en microsecondes, définie comme 60 000 000 / MicroTempo = battements par minute.
Le nombre d'impulsions par noire affecte le timing des notes obtenu par un séquenceur. Si la résolution est trop faible, la performance enregistrée dans celui-ci semblera artificielle et perdra toutes les subtiles variations de timing qui donnent à la musique une sensation « humaine ». La musique volontairement quantifiée peut avoir des résolutions aussi basses que 24 (la norme pour Sync24 et MIDI, qui autorise les triolets et le swing en comptant le nombre alterné de clics d'horloge) ou même n'ayant qu'une seule impulsion d'horloge par double croche. À l'autre extrémité du spectre, les séquenceurs MIDI informatiques modernes conçus pour capturer plus de nuances peuvent utiliser 960 PPQN, voire davantages.
La synchronisation est également utile entre un ordinateur (maître) et un magnétophone à bandes (esclave). En savoir davantage : SYNCHRONISER UN MAGNÉTOPHONE AVEC UN SÉQUENCEUR (sur pianoweb.fr)