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| MIDI |
| 辞書：文化用語の基礎知識 音楽・技術編 (LMTECH) |
| 読み：ミディ |
| 外語：MIDI: Musical Instruments Digital Interface |
| 品詞：名詞 |
電子楽器同士を接続するための共通インターフェイス。
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| 概要 |
| 規格 |
電子楽器、音源、電子計算機などを相互に接続するために使われる。
日本では、JIS X 6054、標題「電子楽器ディジタルインタフェース(MIDI)」として規定されている。二部構成で、最新版は「JIS X 6054-1:1999」と「JIS X 6054-2:1999」。
| インターフェイス |
MIDIはあくまでもインターフェイスのみを差す。
MIDIという規格には、楽器そのものや、音源そのものは含まれない。
電子計算機の音楽でよく使われる音源装置は一般にDTM音源などと呼ばれ、インターフェイスとは区別されている。
| 特徴 |
| 結線 |
MIDI楽器にあるコネクターの名称は、次の三種類のみである。
そのままの名称なので、余計な混乱は不要と思われる。
INとOUTが別個にあることからも分かるように、MIDIの信号はバスではなく一方的に流れるだけであり、MIDI OUT/THRU→MIDI INのようにのみ接続する。だが、MIDIで使うケーブルは一種類しかない。このため余計な混乱はない。装置側は常に「メス」、ケーブルは両端が常に「オス」である。
このようにして、例えば鍵盤同士を接続してMIDI OUT側の鍵盤を弾けば、MIDI OUT側が(音源内蔵であれば)鳴り、MIDI INされた側も(音源内蔵であれば)同時に鳴る、ユニゾン演奏となる。
MIDIケーブルの物理層には、5ピンのDINコネクターを使用する。
誤挿し防止の突起を上にして時計の12時とすると、信号ピンは3時、4時半、6時、7時半、9時の位置にある。ピン番号は、3時から時計回りに順に、1ピン、4ピン、2ピン、5ピン、3ピン、となる。そして、ケーブル側がオス、楽器側がメスとなる。
DIN自体は汎用規格だが、MIDIにおいて実際に使われているのは中央の3ピンのみで、左右の各1ピンは未使用である。このため、いわゆるMIDIケーブルは3本しか結線されていないことがある。
電気的には、データの状態を電流の有無で表わす、5mAのカレント・ループ(電流ループ)方式である。送信側は、4ピンから5ピンに対して電流を流す。受信側はそれをオプトアイソレータ(フォトカプラー)で取り出す。なお、2ピンはグランドで、必要に応じて信号線のシールド線を接続する。
負論理であり、電流が流れている時=論理0として設計されている。
MIDI OUTを作ることは需要があるが、これも簡単で、古くはRS-232C(EIA-574)→MIDIがパーソナルコンピューターで良く使われた。作成する場合、ダイオードと抵抗器を介して電流-電圧変換をする必要がある。
また電子工作でもPICなどを使って簡単に作ることができる。4ピンは抵抗器を介して5Vに、5ピンは抵抗器を介してPICのI/Oポートに繋げれば、あとはプログラムを書くだけで出力できる。
| プロトコル |
MIDIを、OSI参照モデルに対応させると、次のようになる。
MIDIは5ピンのDINコネクターにより、シリアルでデータを送受する。
仕様は次の通り。
いわゆる「N81」である。パリティチェックなどはない。
データは8ビット長で、MSB(ビット8)が0で「データバイト」、1で「ステータスバイト」とする。つまり、1バイトで表現可能なデータは7ビット分、0〜127(0x00〜0x7f)となる。
データ自身はパケットを単位として送受信が行なわれる。
| データの内容 |
MIDIで伝送されるデータは、音の「波形」ではない。
「音の高さ(ピッチ)」「音の強さ(ベロシティ)」「音色」、「その他の機能」に番号を付け、その番号を転送する方式である。情報は0から127の範囲である。
鍵盤を叩けば、叩いた鍵に対応するピッチとベロシティが出力される。鍵盤を離せば、音の強さ(ベロシティ)=0となり、音は止まる。
また音色(楽器音)の変更のための「プログラムチェンジ」、ピッチの上下を行なう「ピッチベンド」、あるいはピアノのフットペダル相当の機能など、様々な情報を送受信する「コントロールチェンジ」といった機能がある。
これらの信号は全て規格化されているため、MIDI機器同士であれば、メーカーなどを問わずに接続して用いることができる。
データ値と機能については「GM」を参照。
| チャンネル |
MIDIでは、チャンネルと呼ばれる概念がある。
一つのインターフェイスで16チャンネルが用意されており、それぞれで異なる信号を扱うことができる。
例えば、チャンネル1ではピアノ、チャンネル2でギター、といったように楽器音を変え、それぞれで異なる演奏をすることが可能となっている。
SC-88のような装置では、MIDI INを二つ用意することで32チャンネルに対応させている。
| 音色 |
MIDIの情報は0から127の128種類だが、楽器音も同様である。
基本的な音色は128種類あり、番号と音色の対応は「GM」という標準仕様が存在する。
実際には、更にバンク切り替えという方法で音色の拡張が可能で、次のような拡張仕様が存在する。
これらは、互いに互換性がない。
なお、プログラム番号は1から128で呼ぶ習わしで、実際にケーブルを流れる情報と1つ値が変わる。注意が必要である。
| 補足 |
| USB |
MIDIの仕様は殆ど変更がなく、長く使われている。現在でも標準であり、広く使われている。
しかし、電子計算機(パーソナルコンピューターなど)で扱うには、色々と不便があった。
電子計算機で楽器を鳴らす場合、DTM音源の多くのチャンネルを使って大量のデータを流すような用途が少なくない。このため通信速度が足りずに「もたる」と呼ばれる現象が発生したり、のみならず「取りこぼし」なども起こった。
その解決として、DTM音源などではMIDIの端子の他にUSBを搭載している。
MIDIより遥かに高速で、接続も簡単である。但し、デバイスドライバーが必要となり、利用可能なオペレーティングシステムが制限されるという弱点がある。
| mLAN |
ヤマハの提唱する音楽用LAN。IEEE 1394を利用する。
| リンク |
MIDI Manufacturers Association
社団法人音楽電子事業協会仕様書
楽器
GM (MIDI)
GS (ローランド)
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