MIDI とは？ MIDI規格、機器について

MIDIとは？
MIDI信号の中身について
PCと接続するには？
MIDI機器を選ぶ

MIDI（ミディ、 Musical Instruments Digital Interfaceの略語）は、シンセサイザーなどの電子楽器同士を接続するための統一規格のことを指します。
つまりメーカーや製品を問わず、どの機器に対しても入出力が可能であり、また同じような操作することができます。その情報は数値化されたデータであることから、入力した後でも編集が可能であることがメリットです。
反対にMIDI信号は音源ではありませんので、たとえばMIDIキーボードのみで音を鳴らすことはできません。かならず音源を再生する機材に接続して使用すると覚えてください。
PCともデータのやり取りを行うことができるため、DTMやMPCシーケンサーなどと接続し音楽制作を行うことが主流になっています。
さらにいえば、データだけを送受信するという特性から、照明の同期信号として用いられることもあります。音楽に合わせて色や動きをコントロールする際にも便利です。

例えば下図の場合、シンセサイザー①で演奏した情報をシーケンサーに記録しつつ、シンセサイザー②で再生することが可能です。

シンセサイザーからシーケンサーを通じてもう１つのシンセサイザーにつなぐ — メーカーが異なっていても、演奏情報の伝達が出来る

シンセサイザーやシーケンサーなど、ハードウェア同士の接続には5ピンDIN規格を使用することが多く、そこから同コネクタをMIDI端子と呼びます。
近年ではUSBケーブルを使ってPCと接続することが増えたため、MIDI信号の出力用端子のみ備わっている例が増えてきました。

信号の流れは MIDI OUT → MIDI IN です。シーケンサーなどMIDI信号を送信する側がOUT、シンセサイザーなど受信する側がINと覚えておくと良いでしょう。上図の例など「MIDI THRU」端子が備わっている場合は、機器同士を直列に接続することも可能です。

MIDI信号には様々な情報が含まれています。例としては音の高さや強弱、ビブラートをかけるかどうか、ダンパーペダルを踏んでいるか、などかなりの情報量を扱えるのがMIDI信号なのです。
基本的には16進数で表されますが、分かりやすくするために、通常は10進数に直して0～127の128段階で表現されます。
ここでは一部を抜粋してご紹介します。

ノートナンバー

発音される音の高さを表します。ノートナンバー上ではピアノで言うところの中央のドを60と表記され、世界共通の数字です。

DAWなどで使われる場合は分かりにくいためノートネームが別に割り当てられており、一般的にはピアノで言うところの中央のドをC4と呼びます。
※YAMAHAは同じ音をC3と呼んでいます。
アルファベットが音階を、数字がそのオクターブの高さをそれぞれ表します。

ノートオン / ノートオフ

2つをセットにして音の長さを表します。
キーボードで喩えると、鍵盤が押されたタイミングがノートオン、離されたタイミングがノートオフになります。MIDIキーボードだけでなく、ドラムパッドなどでも同様に信号が記録されます。

あくまで鍵盤から指が離れた瞬間を記録するものであるため、音源によってはリリース(≒残響)が残ることは考えられます。音の終わる瞬間とは違うことがあることを覚えておきましょう。

ベロシティ

音の強さを表します。英語本来の意味では速度になりますが、これは鍵盤にたとえて、その鍵盤が沈み切るまでの速度を計測していると考えれば良いでしょう。
音源によっては強く激しく演奏するときと、弱く優しく演奏したときの音色が変わるものがあり、これらの表現に活用されることが多くあります。もちろん、ただ音自体の大小を分ける時にも使えます。

CC (コントロールチェンジ)

音のパラメーターを変更するための信号です。正確には鍵盤情報以外の制御信号を担います。

機器によってどの数字に対応するか自由に設計されているものの、MIDIの中でも共通規格であるGM規格では、このCCも固定されています。
普遍的に共通認識として設定されている例として、ctrl 1はモジュレーション、ctrl 11はエクスプレッション、ctrl 64はダンパーペダルのON/OFFを表しています。

チャンネル

冒頭で述べたように、MIDIはTHURU端子から別の機器へ直列で繋ぐことが出来ます。またMIDI OUTを2系統以上備えている機材も存在するため、MIDI信号では16パート分の情報を送信できるようになっているのです。
それぞれのチャンネルで、上記含めた信号全てを設定することができることから、同時に複数の機材を動かすことが可能になります。
お作法のようなものではありますが、10chはドラムパートとして使用するのが一般的です。

クロック

ハードウェアのシンセサイザーを繋ぐ場合、電圧や機器の仕様からテンポがずれることがあります。クロックと呼ばれる同期信号を送ることで、このテンポを一定に保つことが可能です。
基本的には大元の送信側機器から発信されて同期されることになります。

MIDI信号を送受信させるために、ソフトウェア・シーケンサーとしてDAWと連携させる場合、PCにはMIDI端子が備わっていないためUSBケーブルを使用します。近年発売されているMIDI対応機器にはUSBケーブルが付属していることがあり、そのまま繋ぐことができるケースが多くあります。PCのUSB端子形状によっては別途ご用意いただく必要があるため、各商品ページやメーカーサイトなどを詳しくチェックするのが良いでしょう。