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柴田 ひろあき

Author:柴田 ひろあき
Aquariumy Studio Inc.
( アクアリウミー・スタジオ ) 代表。
エンタテインメント・コンテンツの
企画、制作、販売業務を行う。

「海から生命が誕生したように、
 このスタジオから感動的な
 コンテンツを生み出したい」

水をテーマにした小話を
毎月第一水曜日に更新中。

生年月日 : 1980/02/20(水)
星座 : 魚座
血液型 : A型
六星占術 : 水星人+
Social : twitterfacebooklinkedinfoursquarepinterest
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SP : 220 ☆☆☆☆
- Equipment (2016/10/31) -

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MIDI について 【1】


「~.mid」 というファイルを見かけたことがあるかと思います。
これが MIDI ファイルです。

Windows(R) のパソコンでこのファイルをダブルクリックすると
たいていは Windows Media Player(R) が起動して、
音楽を聴くことができます。

また「~.mp3」というファイルをいつも利用している方も多いと思います。
これは MP3 ファイルで、iTunes(R) などで再生ができます。

2つは同じ音楽ファイルですが、MP3 の方が高音質ですね。
これは MP3 が MIDI より優れているということではありません。
MP3 ファイルには音声が記録されているから音が良いのです。

MIDI を知るときに、
MIDI と音声(オーディオ)の違いをはっきりさせておくことで、
より理解が深まりますので、次回はそちらを紹介したいと思います。

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MIDI について 【2】


MIDI は演奏で、オーディオは音声です。
音源を演奏することで音声が鳴ります。

MIDI とオーディオの違い(関係)を
シンプルに表すとこのようになります。

例えるなら、
ピアノ(音源)を弾く(演奏)ことによって、
ピアノ曲が耳に届く(音声)ということです。

ここで注目してほしい点は、
音源があってはじめて、
演奏は音声になるというところです。
演奏だけでは、音にはならないのですね。

ではなぜ、MIDI ファイルを実行(演奏)しただけで、
パソコンから音が再生されたのでしょうか?
次回はそこを紹介したいと思います。

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MIDI について 【3】


パソコンには、
たいていサウンドカードが内蔵されていて、
MIDI 音源として機能しています。

MIDI ファイルを実行すると、
命令がこのサウンドカードに送られて音が鳴ります。

サウンドカードには、
ピアノ、ギター、ベース、ドラムといった
代表的な楽器の音色が 100 種類以上
あらかじめ含まれています。

ピアノを弾くことによってピアノ曲が耳に届く
という例を前回紹介しました。

MIDI を使うと、弾き方はそのままで、
ピアノをオルガンマリンバに変更することができます。
結果、同じ曲が違う音色で発音されます。

このように簡単に音色を変えられるのは、
MIDI のメリットで、作曲や編曲するときに便利です。
オーディオで音色を変更するのは容易ではありません。

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MIDI について 【4】


MIDI は音色だけでなく、
音の大きさや、高さの情報も含んでいます。

これらはすべて数値化されていて、
シーケンサーを使うことで簡単に編集ができます。

そしてもうひとつ MIDI がオーディオに比べて
アドバンテージを持っている点があります。
それは、データ容量がとても小さいところです。

少し前までは、ADSL などのブロードバンドがなく、
パソコンのスペックも今ほど高くなかったので、
MIDI はとても重宝されていました。

実は今でも生活の一部として利用されています。
次回はその身近な例を紹介したいと思います。

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MIDI について 【5】


着メロは MIDI でできています。
携帯電話には MIDI 音源が内蔵されていて、
着メロデータがこの音源を鳴らしています。

メーカーごとに積まれている音源が違ったりするので、
同じデータを再生しても、出音が変わったりします。

今でこそ、ヴォーカルが再生できる
着うた(R) が主流になってきていますが、
着メロもまだまだ現役ですね。
データ容量が小さいので、通信料も安く済みますし(笑)
えっ、みなさんパケット料金は定額制ですか!?

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MIDI について 【6】


カラオケも MIDI でできています。
各ブースに MIDI 音源が設置されていて、
カラオケデータがこの音源を鳴らしています。

MIDI は音の高さもリアルタイムに編集できるので、
歌いながらキーを変更できますし、テンポだって自由自在です。

通信速度の改善や、記憶媒体の低価格化により、
着メロと同じく、カラオケもオーディオ化の波がおしよせてきています。
まあ、生楽器が伴奏してくれた方が気持ちいいですよね。

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MIDI について 【7】


MIDI は音源へどんな演奏情報を送っているのでしょうか?

それをくわしく追っていく前に、
まずは体験してもらった方が楽しいと思いますので、
フリーウェアをひとつ紹介いたします。

ピストンコラージュ」です。
>作者のサイト<

このソフトウェアは、
厳密には MIDI は使用していないのですが、
MIDI の概要をそのままつかむことができますので、
最初に紹介いたします。

作者の Pixel さんのサイト(上記リンク)から、
「ピストンコラージュ」をダウンロードして、
パソコンの任意のフォルダに保存し、
ファイルを解凍してください。
次回から内容を見て/聴いていきたいと思います。

なお、このソフトウェアは Windows(R) 専用となっています。
ご了承ください。

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MIDI について 【8】


pxtone フォルダの中の ptCollage.exe を
ダブルクリックしてみましょう。

ソフトウェアが立ち上がりました。

サンプル曲が用意されていますので、
まずは聴いてみましょう!

メニューバーから、
ファイル-読み込みを選び、
sample フォルダの ComputerXXsan[gensai].ptcop を選択します。

ファイルが読み込めましたので、
PLAYER ウィンドウの再生ボタンをクリックしてみましょう。

曲が流れましたね。

デフォルトの状態では、曲がループする設定になっていますので、
PLAYER ウィンドウの停止ボタンをクリックしない限り、
曲が流れ続けます。

次回は音声が出力されるまでの信号の流れを追ってみます!

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MIDI について【9】


左上に3つのタブが見えます。
それぞれ「VOICE」、「UNIT」、「KEYBOARD」と書いてあります。

「VOICE」タブをクリックしてみましょう。
16 コの音色が設定されていますね。

試しに「4 ding」をクリックしてみましょう。

聴き慣れた音色です。
そう、この曲は Windows(R) の SE が音源に使われていたのです~。

次は「UNIT」タブをクリックしてみましょう。
「VOICE」タブで各音源(音色)に対して設定されている
演奏が一望でき、各音源の ON/OFF が設定できます。

試しに「ding」以外を OFF に設定し、
PLAYER ウィンドウの再生ボタンをクリックしてみましょう。

音源にピッチがついて演奏されています。
音の高さは「KEYBOARD」タブで設定できます。
この画面はピアノロールと呼ばれています。

まとめますと「KEYBOARD」のタブの演奏情報が
「VOICE」タブの音源に送られ、音声が出力されていることになります。

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MIDI について 【10】


「ピストンコラージュ」に触れてみることで、
演奏、音源、音声の関係がより具体的に
イメージできたのではないでしょうか?

ではもうひとつフリーウェアを紹介いたします。
シーケンサーの「Domino」です。
>作者のサイト<

MIDI を使用して楽曲を制作できるソフトウェアです。

上記のリンクから「Domino」をダウンロードして、
パソコンの任意のフォルダに保存し、
ファイルを解凍してください。

こちらのソフトウェアも Windows(R) 専用となっています。
ご了承くださいませ。

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MIDI について 【11】


Domino127 フォルダの中の Domino.exe を
ダブルクリックしてソフトウェアを起動してみましょう。

まずは、音源を指定してみます。
メニューバーから、ファイル-環境設定を選び、
環境設定ウィンドウを表示し、
左側のリストから MIDI-OUT をクリックします。

ここでは、MIDI の演奏情報を
どのデバイスに出力するかを指定できます。

A ポートの MIDI OUT デバイスをクリックすると、
パソコンに内蔵されているサウンドカードの名前が
表示されると思いますので選択してください。
A ポートの音源は GM Level1 という項目を指定します。
最後に OK ボタンをクリックすると設定完了です!

ピストンコラージュでも登場したピアノロールを使って
実際に音を鳴らしてみましょう。

ピアノロール画面の右側にマウスを移動すると、
マウスポインタの形が鉛筆マークに変わると思いますので、
クリックします。

ピアノの音が鳴りました!

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MIDI について 【12】


ピアノロールは、縦軸が音の高さ、
横軸が発音させる時間を表しています。

左にピアノの鍵盤が表示されているように、
縦軸の 1 目盛りは半音を表しています。
横軸の 1 目盛りは 4 分音符を表しています。

ピアノロール画面のクリックした位置で、
音の高さが変わるのも確認できると思います。

ではピアノロールの左の表は何なのでしょうか?
これはイベントリストと呼ばれていて、
MIDI の情報を一覧できる画面です。

MIDI の演奏情報は、ピアノロールと
イベントリストのどちらでも入力することができます。
ピアノロールで入力した音符(ノート)は、
イベントリストにも反映され、逆もまた同じです。

では次回からはイベントリストを見ながら、
MIDI の情報をもう少し詳しく紹介していきたいと思います!

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MIDI について 【13】


メニューバーから、ファイル-新規作成を選び、
新しいファイルを作成してみましょう。

イベントリストの項目名をご覧ください。
「Mea」、「Tick」、「Step」、「Event」、「Gate」、「Vel/Value」
という6つの項目があります。

順番にみていきましょう。
「Mea」と「Tick」がイベントの位置を表しています。
「Mea」は小節数、「Tick」はティック数です。
4 分音符の長さが 480 ティックで、
8 分音符なら 240 ティック、
16 分音符なら 120 ティック、
8 分音符の 3 連符 なら 160 ティックになります。

ティックは、使用するシーケンサーや設定などによって、
値が変わってきますのでご注意ください。

「Step」は次のイベントまでのティック数を表しています。

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MIDI について 【14】


「Event」はイベントの種類、
「Value」はイベントの設定値を表しています。
「Gate」と「Vel」は音符(ノート)に
関わることですので後述いたします。

ではイベントの中身を追っていきたいと思います。

「Part Level」というイベントが最初にあるのを
確認できますでしょうか?

もしない場合は、メニューバーから、
トラック- A1 を選びイベントを表示させてみましょう。

「Part Level」は音の大きさを表しています。
値は 0~127 を設定でき、0 なら消音、
127 なら最大音量です。

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MIDI について 【15】


「Part Panpot」は音の定位を表しています。
MIDI ではステレオ環境の定位を扱っていて、
音声が左右のスピーカーのどこから聴こえるかを
設定したものが定位になります。

値は -64 ~ 63 を設定でき、
-64 なら左のスピーカーからのみ聴こえ、
63 なら右のスピーカーからのみ聴こえます。
0 ならセンター定位となります。

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MIDI について 【16】


「Program Change (PC)」は音色の切り替えを行います。
初期状態では「Value」が 1 になっています。
これはピアノを表しています。

なぜピアノなのでしょうか?
この音色配列が GM 準拠となっているためです。

GM とは MIDI 音源の標準規格で、
あらかじめ音色が規定されています。

イベントリストの「Program Change (PC)」を
ダブルクリックしてみましょう。

PC# のリストの中に 128 コの音色があるのを
確認できると思います。

音源の仕様を共通化することで、
MIDI の汎用性が高まっています。

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MIDI について 【17】


「PitchBend」は音の高さの微調整を行います。

発音中に連続的に入力することで、
ギターチョーキングなども再現できます。

初期状態では音の高さの変化幅は 2 半音で、
値を -8192 に設定すると音の高さが全音下がり、
8191 だと全音上がります。

変化幅は「Pitch Bend Range」で変えることができます。

「PitchBend」のイベントにマウスポインタを合わせ、
右クリック-コピーを選択した後、
もう1度、右クリック-挿入貼り付けを選択しましょう。

「PitchBend」のイベントが2つ表示されたと思いますので、
上の方のイベントをダブルクリックし、
「PitchBend Range」をクリックして、
Value に任意の数値 0~24 を入力します。

例えば 12 を入力すると、変化幅が 12 半音となるので、
1 オクターブ下から 1 オクターブ上まで
滑らかに音の高さを変えることもできます。

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MIDI について 【18】


「Modulation」は音にビブラートをかけるために、
よく使用されます。値は 0~127 が設定できます。
値が大きくなるほど効果は増していきますが、
同じ値でも音源によって効果は異なりますのでご注意ください。

「Expression」は音の大きさを変える時に使用します。
値は 0~127 が設定でき、0 で消音され、
127 で最大音量となります。

「Expression」は「Part Level」と効果はほぼ同じで、
最終的な音の大きさは、2 つの値をかけ合わせたものになります。

同様のイベントが 2 つあるのは、用法が違うためです。
一般的に「Part Level」は曲頭で1度のみ使用し、
「Expression」は曲中で必要な分だけ使用します。

例えば、クレッシェンドするストリングスの音量変化を
「Expression」で入力しておくと、
後からストリングス全体の音量を変更したい時に、
曲頭の「Part Level」だけを調整すれば済むのでとても便利です。

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MIDI について 【19】


「Part Level」、「Part Panpot」、
「Program Change」、「PitchBend」、
「Modulation」、「Expression」
と今まで紹介してきたパラメータは、
これから入力する音符(ノート)データの
設定情報になります。

ピアノロールの上部をご覧ください。
「1 Setup」、「2 Start」と記載がありますね。
そう、このシーケンサーでは 1 小節目で設定をして、
2 小節目からノートを打ち込む、というスタイルをとっています!

ではもう一度イベントリストに戻りましょう。
最初のイベントは「Part Level」ですね。
イベント位置は 1 小節目の 2 拍目となっています。

どうして 1 拍目からイベントを配置しないのでしょうか?
何か隠されたイベントがあるのでしょうか?

そうなんです。実はまだ隠されたイベントが存在します。
ノートデータの入力する前に、
次回はこちらを紹介していきたいと思います。

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MIDI について 【20】


メニューバーから、トラック- A1 Setup を
選択してみましょう。

1 小節目の 1 拍目に「GM System ON」という
イベントが出てきました。

これは、今から GM の演奏データを送りますよと
音源へ合図しているイベントになります。
GM は MIDI 音源の標準規格です。

続いてまたメニューバーから、
トラック-Conductor を選んでみましょう。

1 小節目の 1 拍目に「Tempo」イベントが
見つかりました。

これはまさしくテンポを設定しています。
Value 項目には BPM を入力しましょう。

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MIDI について 【21】


「GM System ON」と「Tempo」は、
全ての MIDI チャンネルに影響するデータです。

最初に「Domino」を起動した時に、
MIDI の環境設定をしました。

メニューバーから、ファイル-環境設定を選び、
環境設定ウィンドウを表示し、
左側のリストから MIDI-OUT をクリックして、
もう一度設定内容をみてみましょう。

「ポート」項目に、黒いまるいアイコンが並んでいますね。
これは MIDI 端子の絵です。
通常、MIDI はポート単位でデータを送信(受信)します。

1 ポートで 16 チャンネルの演奏情報を送れるので、
「GM System ON」と「Tempo」は 16 の MIDI チャンネルに
影響するデータということになります。

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MIDI について 【22】


環境設定ウィンドウのキャンセルボタンを押して、
今度はメニューバーから、
トラック-トラックのプロパティを選んでみましょう。

デフォルトでは「Conductor」、「A1 Setup」、
「A1」~「A16」の計 18 のトラックがあり、
このうち「A1」~「A16」に
それぞれ MIDI チャンネルが割り振られています。

編集対象のトラックを変えていくことで、
チャンネル欄の数字も変化していくのが確認できると思います。

「A8」、「A9」と順にみていくと、
10 チャンネルのトラックだけ
「A10 Rhythm」という表記になっていて、
ギョッとした方もいらっしゃるのではないでしょうか?
いや、いないですかね(^_^;
でも少し違和感があったと思います。

GM では 10 チャンネルだけは他のチャンネルと区別されているのです。

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MIDI について 【23】


GM では 10 チャンネルだけはリズム音色、
他のチャンネルはメロディ音色が鳴るようになっています。

メロディ音色とは「Program Change」で指定できる
128 種類の音色で、リズム音色はその中に含まれない
ドラムパーカッションの音色です。

トラックのプロパティウィンドウのキャンセルボタンを押して、
メニューバーから、トラック- A10 Rhythm を選択してみましょう。
ピアノロールの左部が鍵盤でなくなり、楽器名になりました!

GM で扱える音色はこれで全てなので、
10 チャンネルは「Program Change」の Value を変更する必要がありません。
イベントリストでも 1 で固定されていますね。

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MIDI について 【24】


次回からいよいよ、音符(ノート)データを
みていきたいと思います。

>birthday.mid<

上記にマウスポインタを合わせ、右クリック後、
対象をファイルに保存を選び、ダウンロードしてください。

「Domino」でも読み込むことができる SMF となっています。
メニューバーから、ファイル-開くを選択して、
ダウンロードしたファイルを開くと準備完了です。

P.S. この MIDI ファイルは携帯電話が 3 和音だったころに、
制作した誕生日用の着メロを編集したものです

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MIDI について 【25】


この MIDI ファイルは、
MIDI の 1~3 チャンネルを使用しています。

キーボードの Space キー押すと、
曲が再生できます。
Ctrl キーを押しながら、← キーで
1 小節ずつ再生開始位置が巻き戻ります。

メニューバーから、トラック-A1 を選択してみましょう。
メロディの演奏データが表示されました。

イベントリストをご覧ください。
2 小節目の 1 拍目にノートデータがあります。

「Event」が D 5 [ 74] となっています。
これは音の高さを表しています。

ピアノロールにも、ノートデータがあるのを確認できると思います。
鍵盤のその位置の高さの音ですね。

音の高さのデータは 0~127 の数字で表現され、
10 オクターブ以上の音域をカバーしています。

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MIDI について 【26】


「Gate」は 460 となっていますね。
これはゲートタイムを示しています。

ゲートタイムは音の長さのことです。
単位はティックです。

480 ティックが 4 分音符 1 拍分ですので、
それより少し短い長さになります。

シーケンサー上のノートデータは編集しやすいように、
発音位置(イベント開始位置)と
音の長さ(ゲートタイム)という情報になっていますが、
実際の MIDI データは
ノートオンとノートオフという命令を実行しています。

ノートオンで音を鳴らし、
ノートオフで音が止まります。

ノートオンからノートオフまでの長さが
ゲートタイムということですね。

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MIDI について 【27】


「Vel/Value」は 104 となっています。
ノートデータの時は「Vel」で、
ベロシティと呼ばれています。

ベロシティは音の強さのことです。

前述の「Part Level」と「Expression」は、
音の大きさは変わるだけで音色は変わりませんが、
ベロシティは音の大きさが変わり、音色も変わるのが一般的です。

ピアノの鍵盤を強く激しく弾いた時と
弱く優しく弾いた時の音をイメージしてみましょう。
音の大きさだけでなく音の音色(まるみ)も変わっていますね。

値は 0~127 の値が設定でき、
0 の時は発音がされず、 1 からは発音されます。
値が大きくなるにしたがって音が強くなっていきます。

音の大きさや音色がベロシティによって
どう変化していくかは音源に依存します。

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MIDI について 【28】


次はドラムのノートデータを
みていきたいと思います。

>drums.mid<

上記にマウスポインタを合わせ、右クリック後、
対象をファイルに保存を選び、ダウンロードしてください。

こちらも SMF です。
メニューバーから、ファイル-開くを選択して、
ダウンロードしたファイルを開き、
トラック- A10 Rhythm を選択してみましょう。

ノートデータが表示されました。
キーボードの Space キーで曲の再生、
メニューバーから、演奏-曲の先頭へを選択すると、
再生位置が曲の最初になります。

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MIDI について 【29】


「Gate」の項目にご注目ください。
すべて 20 に設定されています。

リズム音色は、メロディ音色と違い、
音の長さがゲートタイムに依存しないのが一般的です。

裏を返せば、リズム音色の音の長さは
調整できないのが一般的ということになります。

ただ例外も存在します。

Open Hi-Hat の音を注意して聴いてみると、
3 小節目と 11 小節目の音は長く伸びていて、
それ以外は短く切られていると思います。
(音源によってはすべて同じ長さかもしれません..)

2 ~ 10 小節目の Open Hi-Hat は、
直後に Closed Hi-Hat が続いているため、
音の長さが短くなっているのです。

ハイハットは、同じタイミングで、
オープンとクローズのどちらかしか
通常は演奏できないため、
同時発音しないような設定が音源に組み込まれています。
この排他処理をオルタネートアサインと呼んでいます。

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MIDI について 【30】


30 回に渡ってお送りしてきました、
MIDI についての記事は、
みなさまの音楽制作のお役に立ちましたでしょうか?

次回からしばらくの間は、

MIDI 検定3級セミナー

と題し、MIDI 検定 3 級を取得できるWEBセミナー
をお届けしたいと考えています。

これからもよろしくおつきあいください!

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