ＭＩＤＩミニ知識

ＭＩＤＩとは

ＭＩＤＩ（ﾐﾃﾞｨ）とは、Musical Instrument Digital Interface のことで、電子楽器間の演奏情報や音色情報を交換するために制定された統一規格。ＭＩＤＩ　１は１９８３年に規格書が出版されている。

パソコンからこの規格に従ったデータを電子楽器（パソコンで使用する場合は、音源モジュールであることが多い。外部音源の他、サウンドカードに内蔵されたものや、最近では音源モジュールをシュミレートするソフトも多くなっている。）に送って音楽を演奏させたり，逆に電子楽器で演奏した情報をパソコン側で記録したりすることができる。

ウインドウズでは、通常ＭＩＤＩがサポートされており、サウンド機能を有するパソコンでは、たいてい利用可能である。「なんでもオルゴール」はパソコンにインストールされているＭＩＤＩ機能を利用したものである。

ＭＩＤＩデータを記録しておいていつでも同じＭＩＤＩデータを利用できるようにしたものがＭＩＤＩファイルであり、その代表が標準ＭＩＤＩファイル（ＳＭＦ）である。ＳＭＦは携帯電話でも利用できるが、古い機種などでは機種特有なデータとファイルフォーマットによらなければ音楽を鳴らすことが出来ない。代表的なものはｉモード端末のＭＬＤファイル（ＭＦｉ）である。

ＭＩＤＩデータ

１．基本構成
　ＭＩＤＩデータはバイト列から成る「ＭＩＤＩメッセージ」として使用される。１から１６までのチャンネルを指定して使用するチャンネル・メッセージとシステム全体に指令するシステム・メッセージがある。１バイトのうち最上位ビットは特別な意味に使用され、残り７ビットがその他の情報を担っている。

２．チャンネル・メッセージ
　上位４ビットでメッセージの種類、下位４ビットでチャンネルを指定（０は１チャンネル）した１バイトのステータスバイトとその後に続く１又は２バイトのデータバイトからなる。ステータスバイトの最上位ビットは１であるのに対し、データバイトの最上位ビットは０である。
　チャンネル・メッセージには次の種類がある。（ｎは０からＦを表す）

３．システム・メッセージ
　そのＭＩＤＩシステム全体に対するメッセージで、コモン（表の上から５番目まで）、リアルタイム（表の６番目から１１番目まで）、エクスクルーシブの３種類があり、次のとおりである。

４．ランニング・ステータス
　ノートオンなどのメッセージが連続するとき、最初のステータスバイトだけ送り、次に続くメッセージのステータスバイトを省略してデータバイトのみを連続して送ることが出来る。これをランニング・ステータスといい、ステータスバイトが省略されてデータバイトだけが送られてきたときには、直近のステータスバイトと同じとみなして処理される。

５．音色等について
　ＭＩＤＩは楽器で音を鳴らすときに使用されるものであるから、音色等は重要なことである。ある人に「中央Ｃの音をメゾフォルテで鳴らす」ということを言ったときに、ピアノなのかフルートなのか、それともバイオリンか、によって音色は全く別のものになる。さらに材質やメーカー、作者によっても一様ではない（ストラディバリウスなど）。同様にＭＩＤＩでも使用する楽器（つまり音源）によって音色等は全く別なものになることもある。
　ＭＩＤＩでは、音色の変更はコントロールチェンジによりバンクセレクトを行ったうえで、プログラムチェンジにより音色番号を指定して行う。プログラムチェンジによる指定のみを行った場合には、そのとき選択されているバンクに於ける当該番号の音色となる。
　どの番号を指定したときに何楽器の音色になるかが決まっていないと、Ａ音源とＢ音源の演奏では全くの別物になってしまう可能性がある。このための代表的な規格がＧＭといわれるものであり、なんでもオルゴールもＧＭ準拠を前提にしている。パソコンに内蔵の音源など、たいていのものはこれに準拠しており、ＧＭを拡張したＧＳやＸＧ等の規格もある。ＧＭではＮｏ１１はオルゴールと決められているが、具体的にどんな音かはそれぞれの音源ごとに聞いてみなければわからない。ｍｐ３ファイルがいわばレコードでいつでもどこでも同じ音を再生するのに対し、ＭＩＤＩファイルはいわば演奏指示書（楽譜）であり、使う楽器（音源）によって皆少しずつ違った音になるわけである。

標準ＭＩＤＩファイルの記録フォーマット

１．ファイルの構造
　標準ＭＩＤＩファイル（ＳＭＦ）は、拡張子が.midのバイナリファイルであり、ヘッダチャンクと１つ以上のトラックチャンクという複数のブロックから成っている。フォーマット０はトラックチャンクが１つのみで、フォーマット１とフォーマット２はトラックチャンクが複数であるが、フォーマット２は一般的ではない。フォーマット０ではファイルにも時間の順に全てのことが記録されることになるが、他のフォーマットでは例えばチャンネル１の演奏情報が全て終わった後にチャンネル２の演奏情報が始まることとなる。
　ＳＭＦでは、１バイト以上で数値を記録する場合は、ビッグ・エンディアンで記録される。

２．ヘッダチャンク
　ヘッダチャンクは、チャンクタイプを示す識別コードとしてMThdという４バイトの文字列、次にその後に続くデータの長さを４バイトで（値は６に固定）、次にフォーマットタイプ２バイト、チャンネル数２バイト（フォーマット０では常に１となる）、時間単位２バイトと続き合計１４バイトである。時間単位の第１バイトの最上位ビットが０の場合は４分音符あたりのチック数、最上位ビットが１の場合は第１バイトはフレーム数／秒、第２バイトはフレームあたりの分解能を表す。
　例：4D 54 68 64 00 00 00 06 00 00 00 01 00 60

３．トラック・チャンク
　トラックチャンクは、チャンクタイプを示す識別コードとしてMTrkという４バイトの文字列、データの長さのバイト数を４バイトで記録し、その後にデータが続く。
　データは、デルタ・タイム＋ＭＩＤＩイベント、デルタ・タイム＋メタイベント、又はデルタ・タイム＋システム・エクスクルーシブ・イベントの連続データである。デルタ・タイムは直前のイベントからの時間単位で表され、例えば時間単位が分解能９６チックである場合で、直前のイベントから８分音符分経ってからだとすると、このデルタ・タイムは４８となる。デルタタイムは可変長数値表現となっており、１２７までは１バイトで記録できるが、それを越えて数値が大きくなると複数バイトを使用する。この数値が１バイトだけなのか、もっとあるのかは当該バイトデータの最上位ビットに記録されており、これが１の場合はその後に下位バイトが続くことを示し、０の場合はそこで数値データが終了することを示す（１バイト７ビットのデータとなることに注意）。例：１２８は(HEX)81 00となる。
　上のＭＩＤＩデータで説明したチャンネル・メッセージがデルタ・タイムとともにＭＩＤＩイベントとしてトラックチャンクに記録されることとなる。上で説明したランニングステータスはＭＩＤＩファイルでも有効である。なお、システム・メッセージについては、システムエクスクルーシブ以外はＭＩＤＩファイルに記録されることはほとんど無い。システムエクスクルーシブの場合、ファイルへの記録はＭＩＤＩメッセージとは異なり、Ｆ０のステータスバイトの後に可変長数値でのデータ長が記録され、その次にＩＤ等のデータが続くことになる。また、Ｆ７をステータスとして、次に可変長数値のデータ長が来た後にデータが続くものもあり、この場合はそのデータがそのままＭＩＤＩメッセージとなる。

４．メタ・イベント
　メタ・イベントは、テンポや拍子などの演奏全体についての情報や、シーケンス名（曲名）、歌詞、楽器名などの情報を記録するもの。メタ・イベントはステータスバイトFFに続いて、イベントタイプを表す１バイトの数値、可変長数値によるデータ長（データ部分のバイト数）記録と続き、その後にデータが記録される。
　メタ・イベントには次のような種類がある。

　　len：可変長数値によるデータ長、　text：任意のテキストデータ　を示す。

スタンダード・ＭＩＤＩファイルの例

○公式のＭＩＤＩ規格書
　　　ＪＩＳ　Ｘ６０５４−１、２の閲覧（日本産業標準調査会にリンク）

（注）記載内容には十分注意をしたつもりですが、勘違いやミスタイプ等により誤りがあった場合はご容赦下さい。