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Musical Instrument Digital Interface ( / ˈ m ɪ d i / ; MIDI ) は、さまざまな電子楽器、コンピュータ、および関連するオーディオ機器を接続して音楽を演奏、編集、録音するための通信プロトコル、デジタルインターフェース、および電気コネクタを規定するアメリカと日本の技術規格です。 [ 1 ] 1本のMIDIケーブルで最大16チャンネルのMIDIデータを伝送でき、それぞれを別のデバイスにルーティングできます。キー、ボタン、ノブ、またはスライダーとのやり取りは、音符のピッチ、タイミング、ベロシティなどの音楽的指示を指定するMIDIイベントに変換されます。一般的なMIDIアプリケーションの1つは、MIDIキーボードまたはその他のコントローラを演奏して、デジタルサウンドモジュール（合成された音楽サウンドを含む）をトリガーしてサウンドを生成し、聴衆がキーボードアンプで再生されたサウンドを聞くことです。MIDIデータは、MIDIケーブルまたはUSBケーブルを介して転送したり、編集または再生のためにシーケンサーまたはデジタルオーディオワークステーションに録音したりできます。 [ 2 ]
MIDIは、データの保存と交換を行うファイル形式も定義しています。MIDIの利点としては、ファイルサイズが小さいこと、変更や操作が容易であること、電子楽器やシンセサイザー、デジタルサンプリングされた音源を幅広く選択できることなどが挙げられます。[ 3 ]： 4キーボードでの演奏をMIDIで録音すると、ピアノや他の鍵盤楽器のように聞こえることがあります。しかし、MIDIは音符に関するメッセージや情報を記録するのであって、特定の音を記録するわけではないため、この録音は、シンセサイザーやサンプリングされたギターやフルートからフルオーケストラまで、さまざまな音に変更できます。
MIDIが開発される以前は、異なるメーカーの電子楽器同士の通信機能は限られており、主にCV/ゲート接続を用いていました。MIDIの登場により、MIDI対応のキーボード（またはその他のコントローラー機器）は、メーカーが異なっていても、他のMIDI対応シーケンサー、サウンドモジュール、ドラムマシン、シンセサイザー、コンピューターに接続できるようになりました。
MIDI技術は1983年に音楽業界の代表者からなる委員会によって標準化され、MIDI製造者協会（MMA）によって維持されています。すべての公式MIDI規格は、ロサンゼルスのMMAと東京の音楽電子工業会（AMEI）のMIDI委員会によって共同で開発および公開されています。2016年、MMAはMIDIを使用して仕事、演奏、または創作を行う人々のグローバルコミュニティを支援するためにMIDI協会（TMA）を設立しました。[ 4 ]
1980年代初頭には、異なる会社が製造した電子楽器を同期させるための標準化された手段は存在しなかった。 [ 5 ]メーカーは、 CV/gate、DIN sync、デジタル制御バス（DCB）など、独自の楽器同期規格を持っていた。 [ 6 ]ローランドの社長である掛橋郁太郎は、標準化の欠如が電子音楽産業の成長を阻害していると感じていた。[ 6 ] 1981年6月、彼は独自のインターフェースであるオーバーハイムパラレルバスを開発していたオーバーハイムエレクトロニクスの創業者トム・オーバーハイムに、標準規格の開発を提案した。 [ 5 ] [ 7 ]
掛橋は、オーバーハイムのシステムが煩雑すぎると感じ、シーケンシャル・サーキットの社長であるデイブ・スミスに、よりシンプルで安価な代替案を作るよう相談した。[ 7 ]スミスがアメリカの企業とこのコンセプトについて話し合っている間、掛橋は日本のヤマハ、コルグ、カワイと話し合った。[ 5 ] 10月にすべての企業の代表者が集まり、このアイデアについて話し合った。[ 5 ]当初は、シーケンシャル・サーキットと日本の企業だけが興味を示した。[ 8 ]
ローランドの DCB をベースにして、[ 6 ]スミスとシーケンシャル サーキットのエンジニアであるチェット ウッドは、異なるメーカーの機器間の通信を可能にするユニバーサル インターフェースを考案した。スミスとウッドは、1981 年 10 月にオーディオ エンジニアリング ソサエティのショーで発表した論文「Universal Synthesizer Interface」[ 9 ]でこの標準を提案した。 [ 10 ] [ 11 ] : 4この標準は、ローランド、ヤマハ、コルグ、カワイ、シーケンシャル サーキットの代表者によって議論され、修正された。[ 5 ] [ 12 ] : 20掛橋は、Universal Musical Interface (UMI) (ユーミーと発音) [7] という名前を好んだが、スミスはこれを「少し陳腐」だと感じた。[ 13 ]しかし、彼はシンセサイザーの代わりに楽器を使うことを気に入り、Musical Instrument Digital Interface (MIDI) を提案した。[ 13 ] [ 11 ]： 4モーグ・ミュージックの社長であるロバート・モーグは、1982年10月号のキーボード誌でMIDIを発表した。[ 14 ]： 276
1983 年 Winter NAMM ショーで、スミスはProphet 600とRoland JP-6シンセサイザー間の MIDI 接続を実演した。MIDI 仕様は 1983 年 8 月に公開された。 [ 5 ] MIDI 規格は、2013 年にその功績によりテクニカル グラミー賞を受賞した掛橋とスミスによって発表された。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] 1983 年に、MIDI を搭載した最初の楽器、 Roland Jupiter-6と Prophet 600 が発売された。1983 年に、最初の MIDIドラム マシン、 Roland TR - 909 [ 18 ] [ 19 ]と最初の MIDIシーケンサー、Roland MSQ-700 が発売された。[ 20 ]
MIDI 製造業者協会 (MMA) は、1984 年のシカゴで開催されたサマー NAMM ショーで「すべての関心のある企業」の会議を受けて設立されました。MIDI 1.0 の詳細仕様は、1985 年のサマー NAMM ショーでの MMA の 2 回目の会議で公開されました。この規格は進化を続け、1991 年に標準化されたソング ファイル ( General MIDI ) が追加され、 USBやFireWireなどの新しい接続規格に対応しました。2016 年に、MIDI Association が設立され、引き続きこの規格を管理しています。[ 8 ] 2017 年に、MIDI 1.0 の短縮版が国際規格IEC 63035として公開されました。 [ 21 ] 2.0 規格を作成するイニシアチブが 2019 年 1 月に発表されました。 [ 22 ] MIDI 2.0 規格は、2020 年のウィンター NAMM ショーで発表されました。[ 23 ]
BBCはMIDIをオープンソース技術の初期の例として挙げた。スミスはMIDIが成功するためにはすべてのメーカーが採用する必要があると考え、「そのため無償で提供しなければならなかった」と述べた。[ 24 ]
MIDIの魅力は当初、ポピュラー音楽の制作に電子楽器を使いたいプロのミュージシャンやレコードプロデューサーに限られていました。この規格により、異なる楽器同士やコンピュータとの通信が可能になり、電子楽器や音楽ソフトウェアの販売と生産が急速に拡大しました。[ 12 ] : 21この相互運用性により、あるデバイスが別のデバイスを制御できるようになり、ミュージシャンが必要とするハードウェアが減りました。[ 25 ] MIDIの導入は、パーソナルコンピュータ時代の幕開けとサンプラーやデジタルシンセサイザーの登場と同時期でした。[ 26 ] MIDI技術によってもたらされた創造的な可能性は、1980年代の音楽業界の復活に貢献したとされています。[ 27 ]
MIDIは、多くのミュージシャンの働き方を変革する機能を導入しました。MIDIシーケンスにより、楽譜のスキルがないユーザーでも複雑なアレンジメントを作成できます。[ 28 ] 1人か2人のメンバーで構成された音楽グループでも、それぞれが複数のMIDI対応デバイスを操作することで、より大規模なミュージシャングループと同様のパフォーマンスを実現できます。[ 29 ]プロジェクトのために外部のミュージシャンを雇う費用を削減またはなくすことができ、[ 2 ] : 7キーボードとシーケンサーが統合されたシンセサイザーのような小型システムで複雑な制作を実現できます。
MIDIはホームレコーディングの確立にも貢献した。アーティストは自宅環境でプリプロダクションを行うことで、部分的に完成した曲を持ってレコーディングスタジオに着くことでレコーディングコストを削減できる。 [ 2 ]： 7-8 2022年、ガーディアン紙は、MIDIは音楽にとってUSBがコンピューティングにとって重要であったのと同様に重要であり、「協力と相互利益の重要な価値体系であり、今日の主要なテクノロジー企業が独占市場を優先してほとんど捨て去ってしまったもの」を表していると書いた。2005年、スミスのMIDI仕様は「オーディオ技術の開発に永続的な影響を与えた製品とイノベーション」に与えられる栄誉であるTECnology Hall of Fameに殿堂入りした。 [ 30 ] 2022年現在、スミスのオリジナルのMIDI設計はまだ使用されている。[ 31 ]
MIDI は、電子楽器やデジタル楽器同士が通信し、ある楽器が別の楽器を制御できるようにするために発明されました。たとえば、MIDI 対応のシーケンサーは、ドラム音源モジュールによって生成されたビートをトリガーできます。デジタルコンポーネントがなく、MIDI の開発以前に製造されたアナログシンセサイザーは、MIDI メッセージをアナログ制御電圧に変換するキットで後付けできます。[ 14 ] : 277 MIDI 楽器でノートが演奏されると、別の楽器のノートをトリガーするために使用できるデジタル MIDI メッセージが生成されます。[ 2 ] : 20リモート制御機能により、小型のサウンドモジュールでフルサイズの楽器を置き換えることができ、ミュージシャンは楽器を組み合わせてより豊かなサウンドを得たり、アコースティックピアノと弦楽器などの楽器のサウンドを組み合わせたりすることができます。[ 32 ] MIDI は、音量、エフェクトなどの楽器パラメーターのリモート制御も提供します。
シンセサイザーやサンプラーには、電子音やデジタル音を形作るためのさまざまなツールが含まれています。フィルターは音色を調整し、エンベロープはノートがトリガーされた後の時間の経過に伴う音の変化を自動化します。[ 33 ]フィルターの周波数やエンベロープのアタック（音が最大レベルに達するまでの時間）はシンセサイザーのパラメーターの例であり、MIDI を介してリモートで制御できます。エフェクトデバイスには、ディレイフィードバックやリバーブタイムなどのさまざまなパラメーターがあります。これらのパラメーターのいずれかに MIDI コンティニュアス コントローラー番号 (CCN) が割り当てられると、デバイスはその番号で識別される受信したメッセージに応答します。ノブ、スイッチ、ペダルなどのコントロールを使用してこれらのメッセージを送信できます。調整されたパラメーターのセットはパッチとしてデバイスの内部メモリに保存でき、これらのパッチは MIDI プログラム チェンジによってリモートで選択できます。[ a ] [ 34 ]
MIDIイベントは、コンピュータソフトウェアまたは専用のハードウェア音楽ワークステーションでシーケンスできます。多くのデジタルオーディオワークステーション（DAW）は、MIDIを不可欠なコンポーネントとして扱うように特別に設計されています。多くのDAWではMIDIピアノロールが開発されており、録音されたMIDIメッセージを簡単に変更できます。[ 35 ]これらのツールにより、作曲家はマルチトラック録音などの従来の方法よりもはるかに迅速かつ効率的に作品を試聴および編集できます。人間の演奏者では演奏できないような楽曲をMIDI用にプログラムすることも可能です。[ 36 ]
MIDI演奏は音を生成する一連のコマンドであるため、MIDI録音は音声録音では不可能な方法で操作できます。MIDIアレンジメントのキー、楽器編成、テンポを変更したり[ 37 ] : 227、個々のセクションの順序を変更したり[ 38 ]、個々の音符を編集したりすることも可能です。アイデアを作曲し、それをすぐに再生して聞くことができるため、作曲家は実験を行うことができます[ 39 ] : 175。
アルゴリズム作曲プログラムは、楽曲のアイデアや伴奏として使用できるコンピュータ生成の演奏を提供する。[ 2 ]： 122
作曲家の中には、MIDI 1.0やGeneral MIDI （GM）の標準的で持ち運び可能なコマンドとパラメーターを利用して、様々な電子楽器間で音楽データファイルを共有する人もいます。シーケンスされたMIDI録音によって作成されたデータは、標準MIDIファイル（SMF）として保存し、デジタル配信して、同じMIDI、GM、SMF規格に準拠するあらゆるコンピュータや電子楽器で再生できます。MIDIデータファイルは、対応する録音済みオーディオファイルよりもはるかに小さいサイズです。
MIDIが登場したのと同時期にパーソナルコンピュータ市場が安定し、コンピュータは音楽制作の現実的な選択肢となった。[ 14 ]：324 1983年にコンピュータは主流の音楽制作で役割を果たし始めた。[ 40 ] 1983年のMIDI仕様の承認直後の数年間で、MIDI機能はいくつかの初期のコンピュータプラットフォームに適合された。ヤマハCX5Mは1984年にMSXシステムでMIDIサポートとシーケンスを導入した。 [ 41 ]
家庭用コンピュータへのMIDIの普及は、1984年に発売されたローランド株式会社のMPU-401によって大きく促進されました。これは、MIDIサウンド処理[ 42 ]とシーケンス[ 43 ] [ 44 ]が可能な、初のMIDI対応サウンドカードでした。ローランドがMPUサウンドチップを他のサウンドカードメーカーに販売した後[42]、ユニバーサル標準のMIDI-to-PCインターフェースを確立しました[ 45 ] 。MIDIの普及により、コンピュータベースのMIDIソフトウェアが開発されました[ 40 ]。その後すぐに、 Apple II、Macintosh、Commodore 64、Amiga、Acorn Archimedes、IBM PC互換機など、多くのプラットフォームがMIDIをサポートし始めました[ 14 ]： 325-7。1985年のAtari STは、基本システムの一部としてMIDIポートを搭載して出荷されました。
2015年、Retro InnovationsはVIC-20用の初のMIDIインターフェースを発売し、電子音楽家やレトロコンピューティング愛好家が初めてこのコンピューターの4つのボイスを使えるようにした。[ 46 ] Retro InnovationsはTandy Color ComputerとDragonコンピューター用のMIDIインターフェースカートリッジも製造している。[ 47 ]
チップチューンミュージシャンは、MIDIインターフェースを使用してレトロゲーム機で作曲、制作、演奏も行っています。ファミリーコンピュータ/ニンテンドーエンターテインメントシステム[ 48 ] 、ゲームボーイ[ 49 ] 、ゲームボーイアドバンス[ 50 ]、セガメガドライブ/セガジェネシス[ 51 ]用のカスタムインターフェースが利用可能です。
MIDI ファイルはオーディオ録音ではありません。むしろ、ピッチやテンポなどの命令のセットであり、同等の録音オーディオよりも 1000 分の 1 のディスク容量で済みます。[ 52 ] [ 53 ]ファイルサイズが非常に小さいため、ブロードバンド インターネット アクセスやマルチ ギガバイトのハード ドライブが登場する前は、ファンが作成した MIDI アレンジがオンラインで音楽を共有する魅力的な方法となりました。[ 54 ]これの主な欠点は、ユーザーのオーディオ カードの品質、および MIDI データがシンボル的に参照するだけのカード内のサンプルまたは合成音として実際に含まれるオーディオの品質に大きなばらつきがあることです。高品質のサンプリング サウンドを含むサウンド カードでも、サンプリングされた楽器ごとに品質が一貫していない場合があります。[ 52 ] AdLibやSound Blasterとその互換機などの初期の低価格カードは、ヤマハの周波数変調合成(FM 合成) 技術の簡略版を使用し、低品質のデジタル - アナログ コンバーターを通して再生していました。[ 55 ]これらの普及したカード[ 55 ]の低忠実度再生[ 52 ]は、しばしばMIDI自体の特性であると誤解されていた。このため、MIDIは低品質のオーディオであるという認識が生まれたが、実際にはMIDI自体には音は含まれておらず[ 56 ]、再生品質は音源機器の品質に完全に依存している[ 37 ]。: 227
標準MIDIファイル（SMF）は、音楽シーケンスを保存、転送、および他のシステムで開くための標準化された方法を提供するファイル形式.midです。この規格はMMAによって開発および維持されており、通常は拡張子を使用します。[ 57 ]これらのファイルのコンパクトなサイズにより、コンピュータ、携帯電話の着信音、ウェブページのオーサリング、音楽グリーティングカードなどで広く使用されるようになりました。これらのファイルは汎用的に使用することを目的としており、音価、タイミング、トラック名などの情報が含まれています。歌詞はメタデータとして含めることができ、カラオケマシンで表示できます。[ 58 ]
SMF は、ソフトウェア シーケンサーまたはハードウェア ワークステーションのエクスポート フォーマットとして作成されます。これらは MIDI メッセージを 1 つ以上の並列トラックに整理し、イベントにタイム スタンプを付けて、順番に再生できるようにします。ヘッダーには、アレンジのトラック数、テンポが含まれ、ファイルが使用する 3 つの SMF フォーマットのどれであるかを示します。タイプ 0 のファイルには、パフォーマンス全体が 1 つのトラックにマージされて含まれますが、タイプ 1 のファイルには、同期して実行される任意の数のトラックが含まれる場合があります。タイプ 2 のファイルはほとんど使用されず[ 59 ]、複数のアレンジを格納し、各アレンジには順番に再生される独自のトラックがあります。
Microsoft Windows は、 SMF をDownloadable Sounds (DLS)とともにResource Interchange File Format (RIFF) ラッパーにバンドルし、拡張子付きのRMID ファイル.rmiとして格納します。RIFF-RMID はExtensible Music Files ( XMF )に置き換えられ、非推奨となっています。[ 60 ]
MIDIシステムにおけるパーソナルコンピュータの主な利点は、ロードされたソフトウェアに応じて、さまざまな用途に利用できることである。[ 2 ]： 55マルチタスクにより、互いにデータを共有できる可能性のあるプログラムを同時に実行できる。[ 2 ]： 65
シーケンスソフトウェアを使用すると、録音済みのMIDIデータを、カット、コピー＆ペースト、ドラッグ＆ドロップなどの標準的なコンピュータ編集機能で操作できます。キーボードショートカットを使用してワークフローを効率化でき、システムによってはMIDIイベントによって編集機能を呼び出すことも可能です。シーケンサーは各チャンネルに異なるサウンドを設定でき、アレンジのグラフィカルな概要を提供します。楽譜表示やスコアライターなど、さまざまな編集ツールが用意されており、演奏者用の印刷パートを作成できます。ループ、クオンタイズ、ランダム化、移調などのツールは、アレンジ作業を簡素化します。
ビート作成が簡素化され、グルーブテンプレートを使用して他のトラックのリズム感を再現できます。リアルタイムコントローラーの操作により、リアルな表現を加えることができます。ミキシングも可能で、MIDIを録音済みのオーディオトラックやビデオトラックと同期させることができます。作業内容は保存でき、異なるコンピューターやスタジオ間で転送することも可能です。[ 61 ] [ 62 ]： 164-6
シーケンサーには、パターングリッドをクリックしてビートを作成できるドラムパターンエディター[ 2 ] : 118や、MIDIとテンポとキーが一致する録音済みオーディオループを組み合わせたACID Proなどのループシーケンサーといった、さまざまな形態がある。キューリストシーケンスは、舞台や放送制作において、セリフ、効果音、音楽のキューをトリガーするために使用される[ 2 ] : 121。
MIDI を使用すると、キーボードで演奏された音符を自動的に楽譜に変換できます。[ 12 ] : 213スコア作成ソフトウェアは通常、高度なシーケンスツールがなく、生演奏の楽器奏者向けに設計された整然としたプロフェッショナルな印刷物の作成に最適化されています。[ 62 ] : 157これらのプログラムは、強弱記号と表情記号、コードと歌詞の表示、複雑なスコアスタイルをサポートしています。[ 62 ] : 167スコアを点字で印刷できるソフトウェアも利用可能です。[ 63 ]
楽譜作成プログラムには、Finale、Encore、Sibelius、MuseScore、Doricoなどがあります。SmartScoreソフトウェアは、スキャンした楽譜からMIDIファイルを生成できます。 [ 64 ]
ユーザーは、コンピュータ インターフェースとしてパッチ エディタを使用して機器をプログラムできます。これは、数千のプログラム可能なパラメーターを備えながらも、15 個の小さなボタン、4 つのノブ、および小さな LCD で構成されるインターフェースを備えたYamaha FS1R [ 65 ]のような複雑なシンセサイザーの登場とともに不可欠になりました。 [ 66 ]デジタル楽器は、スイッチやノブが提供するフィードバックや直接的な制御がないため、通常はユーザーが実験することを阻害しますが、[ 67 ] : 393パッチ エディタを使用すると、ハードウェア楽器やエフェクト デバイスの所有者に、ソフトウェア シンセサイザーのユーザーが利用できるのと同じ編集機能を提供できます。[ 68 ]一部のエディタは特定の楽器またはエフェクト デバイス用に設計されていますが、他の汎用エディタはさまざまな機器をサポートし、理想的にはシステム エクスクルーシブ メッセージを使用してセットアップ内のすべてのデバイスのパラメーターを制御できます。[ 2 ] : 129システム エクスクルーシブ メッセージは、MIDI プロトコルを使用してシンセサイザーのパラメーターに関する情報を送信します。
パッチライブラリアンは、機器のコレクション内のサウンドを整理し、楽器とコンピュータ間でサウンドバンク全体を交換するための特殊な機能を備えています。このようにして、デバイスの限られたパッチストレージは、コンピュータのはるかに大きなディスク容量によって拡張されます。[ 2 ] : 133コンピュータに転送されると、カスタムパッチは同じ楽器の他の所有者と共有できます。[ 69 ] 2つの機能を組み合わせたユニバーサルエディター/ライブラリアンはかつて一般的で、Opcode SystemsのGalaxy、eMagicのSoundDiver、MOTUのUnisynなどがありました。これらの古いプログラムは、仮想楽器を使用したコンピュータベースのシンセシスへの傾向によりほとんど放棄されましたが、Coffeeshopped Patch Base [ 70 ] 、 Sound QuestのMidi Quest、Sound Towerのいくつかのエディターなど、いくつかのエディター/ライブラリアンがまだ利用可能です。Native InstrumentsのKoreは、エディター/ライブラリアンの概念をソフトウェア楽器の時代に持ち込もうとする試みでしたが、2011年に放棄されました。[ 72 ]
伴奏トラックを動的に生成できるプログラムは、自動伴奏プログラムと呼ばれます。これらのプログラムは、ユーザーが選択したスタイルでフルバンドのアレンジを作成し、その結果をMIDI音源デバイスに送信して再生します。生成されたトラックは、教育や練習ツールとして、ライブパフォーマンスの伴奏として、または作曲補助として使用できます。[ 73 ]： 42
コンピュータはソフトウェアを使用して音を生成し、それをデジタル-アナログ変換器(DAC) を介してパワーアンプとスピーカーシステムに送ることができます。[ 12 ] : 213同時に再生できる音の数 (ポリフォニー) は、コンピュータのCPUのパワーに依存し、再生のサンプル レートとビット深度も同様で、これらは音質に直接影響します。[ 74 ]ソフトウェアで実装されたシンセサイザーは、ハードウェア楽器には必ずしも存在しないタイミングの問題の影響を受けます。ハードウェア楽器の専用オペレーティングシステムは、デスクトップオペレーティングシステムのようにバックグラウンド タスクによる中断を受けません。これらのタイミングの問題は、同期の問題や、サンプル再生が中断されたときのクリック音やポップ音を引き起こす可能性があります。ソフトウェア シンセサイザーは、音の生成において追加のレイテンシーを示す場合もあります。 [ 75 ]
ソフトウェア合成の起源は1950年代にまで遡り、ベル研究所のマックス・マシューズが非リアルタイムの音生成が可能なMUSIC-Nプログラミング言語を作成した。 [ 76 ]デイブ・スミスのSeer SystemsによるRealityは、ホストコンピュータのCPU上で直接動作する初期のシンセサイザーだった。Realityはドライバの緊密な統合により低レイテンシーを実現したため、Creative Labsのサウンドカードでしか動作しなかった。[ 77 ] [ 78 ] Syntauri CorporationのAlpha Syntauriも初期のソフトウェアベースのシンセサイザーだった。Apple IIeコンピュータ上で動作し、ソフトウェアとコンピュータのハードウェアを組み合わせて加算合成を生成した。[ 79 ] Symbolic Sound Corporationの Kyma システム[ 76 ]やCreamware / Sonic Core Pulsar/SCOPE システム[ 80 ]のように、ホスト CPU の負荷を軽減するために専用ハードウェアを使用するシステムもあります。これらのシステムは、レコーディング スタジオ全体の楽器、エフェクト ユニット、ミキサーを駆動します。[ 81 ]コンピュータ ソフトウェアで MIDI アレンジメントを完全に構築できるため、作曲家は最終的な結果をオーディオ ファイルとして直接レンダリングできます。[ 32 ]
1990 年代半ばまで、フロッピー ディスクはIBM PC 互換ゲームの主要な配布媒体でした。MIDI ファイルのサイズが小さいため、サウンド トラックを提供する有効な手段となりました。Windows 95以前のゲームでは、通常、Ad LibまたはSound Blasterオーディオ カードが使用されていました。これらのカードは、正弦波の変調によって音を生成するFM 合成を使用しています。この技術の先駆者であるジョン チャウニングは、十分な数の正弦波を使用すれば、この技術であらゆる音を正確に再現できると理論づけましたが、ほとんどのコンピュータ オーディオ カードは 2 つの正弦波のみで FM 合成を実行していました。カードの 8 ビット オーディオと組み合わせると、この結果、「人工的」 [ 82 ]および「原始的」 [ 83 ]と評される音になりました。
後に登場したウェーブテーブル・ドーターボードは、FM音の代わりに使えるオーディオサンプルを提供した。これらは高価だったが、E-mu Proteusなどの定評のあるMIDI楽器の音色を使用することが多かった。[ 83 ]コンピュータ業界は1990年代半ばに16ビット再生のウェーブテーブルベースのサウンドカードへと移行したが、 ウェーブテーブルストレージは2MBに標準化された。これは、128種類のGeneral MIDI楽器とドラムキットの良質なサンプルを格納するには小さすぎる容量だった。限られた容量を最大限に活用するため、一部のメーカーは12ビットのサンプルを保存し、再生時に16ビットに拡張した。[ 84 ]
MIDIは音楽機器と関連付けられているが、MIDIコマンドを読み取って処理できるあらゆる電子機器やデジタル機器を制御できる。MIDIは、音楽以外の多くのアプリケーションで制御プロトコルとして採用されている。MIDI Show Controlは、MIDIコマンドを使用して舞台照明システムを制御したり、演劇作品でキューイベントをトリガーしたりする。VJやターンテーブリストは、MIDIを使用してクリップをキューイングしたり、機器を同期したりし、レコーディングシステムは同期と自動化にそれを使用する。Animusicの創設者であるWayne Lytleは、 MIDIMotionと名付けたシステムを開発し、それを使用してコンピュータアニメーションのミュージックビデオアルバムのAnimusicシリーズを制作した。Animusicは後に、MIDIMotion専用のアニメーションソフトウェアであるAnimotionを設計した。 [ 85 ] Apple Motionは、 MIDIを介してアニメーションパラメータを同様に制御できる。1987年のファーストパーソンシューティングゲームMIDI Mazeと1990年のAtari STパズルビデオゲームOxydは、MIDIを使用してコンピュータをネットワーク接続している。
Per the original MIDI 1.0 standard, cables terminate in a 180° five-pin DIN connector (DIN 41524). Typical applications use only three of the five conductors: a ground wire (pin 2), and a balanced pair of conductors (pins 4 and 5) that carry the MIDI signal as an electric current.[86][73]:41 This connector configuration can only carry messages in one direction, so a second cable is necessary for two-way communication.[2]:13 Some proprietary applications, such as phantom-powered footswitch controllers, use the spare pins for direct current (DC) power transmission.[87]
Opto-isolators keep MIDI devices electrically separated from their MIDI connections, which prevents ground loops[88]:63 and protects equipment from voltage spikes.[14]:277 There is no error detection capability in MIDI, so the maximum cable length is set at 15 meters (49 ft) to limit interference.[89]
To save space, some MIDI devices (smaller ones in particular) started using 3.5 mm TRS phone connectors (also known as audio minijack connectors).[90] This became widespread enough that the MIDI Manufacturers' Association standardized the wiring.[91] The MIDI-over-minijack standards document also recommends the use of 2.5 mm connectors over 3.5 mm ones to avoid confusion with audio connectors.[92]
Most devices do not copy messages from their input to their output port. A third type of port, the thru port, emits a copy of everything received at the input port, to pass data forwarded to another instrument[14]:278 in a daisy-chain arrangement.[93] Not all devices feature thru ports, and devices that lack the ability to generate MIDI data, such as effects units and sound modules, may not include out ports.[67]:384
デイジーチェーン内の各デバイスはシステムに遅延を追加します。これは、ボックスの入力信号の正確なコピーを提供する複数の出力を備えたMIDIスルーボックスを使用することで回避できます。MIDIマージャーは、複数のデバイスからの入力を単一のストリームに結合するため、複数のコントローラーを単一のデバイスに接続できます。MIDIスイッチャーは、複数のデバイスを切り替え、物理的な再パッチケーブルを不要にします。MIDIルーターは、これらのすべての機能を組み合わせており、複数の入力と出力を備え、任意の入力チャンネルの組み合わせを任意の出力の組み合わせにルーティングできます。ルーティング設定は、コンピュータソフトウェアを使用して作成し、メモリに保存し、MIDIプログラム変更コマンドで選択できます。[ 2 ]： 47-50これにより、コンピュータがない状況でデバイスがスタンドアロンMIDIルーターとして機能できるようになります。[ 2 ]： 62-3 [ 94 ] MIDIデータプロセッサは、ユーティリティタスクと特殊効果に使用されます。これらには、ストリームから不要なMIDIデータを除去するMIDIフィルターや、入力データの繰り返しコピーを一定時間ごとに送信するエフェクトであるMIDIディレイなどが含まれる。[ 2 ]： 51
コンピュータのMIDIインターフェースの主な機能は、MIDIデバイスとコンピュータ間の通信を同期することです。[ 93 ]コンピュータのサウンドカードの中には、標準のMIDIコネクタを備えているものもあれば、 D-subミニチュアDA-15ゲームポート、USB、FireWire、イーサネット、または独自の接続など、さまざまな方法で接続するものもあります。2000年代にUSBコネクタの使用が増加したことで、MIDIチャンネルをUSB搭載コンピュータに転送できるMIDI-to-USBデータインターフェースが利用可能になりました。一部のMIDIキーボードコントローラにはUSBジャックが装備されており、音楽ソフトウェアを実行するコンピュータに直接接続できます。
MIDIのシリアル伝送はタイミングの問題を引き起こします。3バイトのMIDIメッセージの送信 には約1ミリ秒かかります。[ 95 ] MIDIはシリアルであるため、一度に1つのイベントしか送信できません。イベントが2つのチャンネルで同時に送信されると、最初のチャンネルのイベントが完了するまで2番目のチャンネルのイベントは送信できず、1 ミリ秒遅延します。イベントがすべてのチャンネルで同時に送信されると、最後のチャンネルの送信は最大16 ミリ秒遅延します。これは、イベントを同じポート上の複数のチャンネルではなく、複数のポートに分散するとタイミングが改善されるため、複数の入出力ポートを備えたMIDIインターフェースの台頭につながりました。[ 75 ] MIDIスロップという用語は、MIDI伝送が遅延したときに発生する可聴タイミングエラーを指します。[ 96 ]
MIDIコントローラーには2種類あります。音符を生成して音楽を演奏するために使用されるパフォーマンスコントローラー[ 97 ]と、音符を送信しないものの、他の種類のリアルタイムイベントを送信するコントローラーです。多くのデバイスは、この2種類の組み合わせです。
MIDI コントローラーの中で最も一般的なのはキーボードです。 [ 69 ] MIDI はキーボードを念頭に置いて設計されており、キーボード以外のコントローラーは「代替」コントローラーとみなされます。[ 98 ]これはキーボードベースの音楽に興味のない作曲家にとっては制約と見なされましたが、この規格は柔軟性があり、ギターやその他の弦楽器、ドラム コントローラー、管楽器の演奏をそれぞれエミュレートする管楽器コントローラー、特殊で実験的なコントローラーなど、他のタイプのコントローラーにも MIDI 互換性が導入されました。[ 12 ] : 23それにもかかわらず、MIDI が設計されたキーボード演奏のいくつかの特徴は、他の楽器の機能を完全に捉えていません。Jaron Lanier は、この規格を、表現可能なものを予期せず制限した技術的な「ロックイン」の例として挙げています。[ 99 ]これらの欠点のいくつかは、プロトコルの拡張で対処されています。
ソフトウェアシンセサイザーは優れたパワーと汎用性を提供しますが、MIDIキーボードとコンピューターのキーボードとマウスに注意を分散させることで、演奏体験の即時性が損なわれると感じるプレイヤーもいます。[ 100 ]リアルタイムMIDI制御専用のデバイスは人間工学的な利点があり、コンピューターを介してアクセスするインターフェースよりも楽器とのつながりをより強く感じることができます。コントローラーは、さまざまな機器で動作するように設計された汎用デバイスの場合もあれば、特定のソフトウェアで動作するように設計されたものもあります。後者の例としては、Ableton Live用のAkaiのAPC40コントローラーや、KorgのMS-20アナログシンセサイザーのコントロールパネルを再現したKorgのMS-20icコントローラーなどがあります。MS-20icコントローラーには、MS-20シンセサイザーの仮想再現における信号ルーティングを制御するために使用できるパッチケーブルが含まれており、サードパーティ製デバイスも制御できます。[ 101 ]
MIDI楽器は、MIDI信号を送受信するためのポート、それらの信号を処理するCPU、ユーザープログラミング用のインターフェース、音を生成するオーディオ回路、およびコントローラーを備えています。オペレーティングシステムとプリセット音源は、多くの場合、読み出し専用メモリ（ROM）ユニットに格納されています。[ 2 ]： 67-70
MIDI楽器は、ピアノのような鍵盤を持たないスタンドアロンモジュールとして構成することも可能で、General MIDIサウンドボード（GM、GS、XG）、トランスポーズ、MIDI楽器の選択、音量、パン、リバーブレベル、その他のMIDIコントローラーの調整など、オンボード編集機能を備えています。通常、MIDIモジュールには画面が搭載されており、ユーザーは現在選択されている機能に関する情報を確認できます。
シンセサイザーは、さまざまな音源生成技術を採用している。キーボードが内蔵されている場合もあれば、MIDIキーボードなどの外部コントローラーによってトリガーされると音を生成するサウンドモジュールとして存在する場合もある。サウンドモジュールは通常、19インチラックにマウントできるように設計されている。[ 2 ]： 70～72メーカーは一般的に、スタンドアロン版とラックマウント版の両方のシンセサイザーを製造しており、キーボード版はさまざまなサイズで提供していることが多い。
サンプラーは、音声を録音してデジタル化し、ランダムアクセスメモリ（RAM）に保存して再生することができます。サンプラーを使用すると、ユーザーは通常、サンプルを編集してハードディスクに保存したり、エフェクトを適用したり、減算シンセサイザーと同じツールで音色を調整したりできます。また、キーボード型またはラックマウント型のいずれかの形式で入手できる場合もあります。[ 2 ]： 74-8サンプル再生によって音を生成するが録音機能を持たない楽器は、「ROMpler」として知られています。
サンプラーは、当時のメモリと処理能力のコストが高かったため、シンセサイザーほど迅速に実用的なMIDI楽器として確立されることはありませんでした。[ 14 ] : 295最初の低価格MIDIサンプラーは、1984年に発売されたEnsoniq Mirageでした。 [ 14 ] : 304 MIDIサンプラーは通常、サンプリングされた波形を編集するには小さすぎるディスプレイによって制限されますが、一部の機種はコンピュータモニターに接続できます。[ 14 ] : 305
ドラムマシンは一般的に、ドラムやパーカッションの音に特化したサンプル再生装置です。ドラムパターンを作成し、それを曲にアレンジするためのシーケンサーが内蔵されているのが一般的です。多くの場合、複数のオーディオ出力があり、各音または音のグループを個別の出力にルーティングできます。個々のドラム音は、別のMIDI楽器またはシーケンサーから再生できます。[ 2 ]： 84
シーケンサー技術はMIDIよりも古くから存在しています。アナログシーケンサーはCV/Gate信号を用いて、MIDI以前のアナログシンセサイザーを制御していました。MIDIシーケンサーは通常、テープデッキのトランスポート機能を模倣した機構で操作されます。MIDI演奏を録音し、マルチトラック録音方式を用いて個々のトラックにアレンジすることが可能です。ミュージックワークステーションは、コントローラーキーボードと内蔵音源、シーケンサーを組み合わせたものです。これらを用いることで、完全なアレンジメントを作成し、内蔵音源で再生することができ、独立した音楽制作スタジオとして機能します。一般的にファイル保存および転送機能も備えています。[ 2 ]： 103-4
エフェクトユニットの中には、MIDI を介してリモート制御できるものもあります。例えば、Eventide H3000 Ultra-harmonizer は、MIDI による制御が非常に広範囲に及ぶため、シンセサイザーとして演奏できます。[ 14 ] : 322ペダル型のドラムマシンであるDrum Buddy は、MIDI 接続を備えているため、テンポをルーパーペダルやディレイなどの時間ベースのエフェクトと同期させることができます。
MIDIメッセージは、図に示すように、8-N-1非同期シリアル通信を使用して31,250 [ b ] (±1%)ボーで送信される8ビットバイトで構成されています。各バイトの最初のビットは、そのバイトがステータスバイトかデータバイトかを識別し、その後に7ビットの情報が続きます。[ 2 ]： 13-14
MIDIリンクは、1～16の番号が付けられた16個の独立したチャンネルを伝送できます。デバイスは、特定のチャンネルを監視して他のチャンネルのメッセージを無視する（オムニオフモード）ことも、すべてのチャンネルを監視してチャンネルアドレスを実質的に無視する（オムニオンモード）こともできます。
ポリフォニックデバイスは、デバイスのポリフォニー制限に達するか、音が減衰エンベロープの終端に達するか、明示的なノートオフMIDIコマンドを受信するまで、複数の音を同時に鳴らすことができます。一方、モノフォニックデバイスは、新しいノートオンコマンドが到着すると、それまで鳴らされていた音を終了します。
一部の受信装置は、全方向オフ/オンと単方向/多方向モードの4つの組み合わせすべてに設定できる場合がある。[ 2 ]： 14-18
MIDIメッセージは、受信デバイスの何らかの側面を制御する命令です。MIDIメッセージは、メッセージの種類を示すステータスバイトと、パラメータを含む最大2バイトのデータで構成されます。[ 37 ] MIDIメッセージは、 16チャンネルのうちの1つだけで送信され、そのチャンネル上のデバイスのみが監視するチャンネルメッセージ、またはすべてのデバイスが受信するシステムメッセージのいずれかです。各受信デバイスは、その機能に関係のないデータを無視します。[ 67 ] : 384メッセージには、チャンネルボイス、チャンネルモード、システムコモン、システムリアルタイム、システムエクスクルーシブの5種類があります。[ 103 ]
チャンネルボイスメッセージは、リアルタイムのパフォーマンスデータを単一のチャンネルで送信します。例としては、ノートオンメッセージ（ノートのピッチを指定するMIDIノート番号、ノートがどれだけ強く演奏されたかを示すベロシティ値、およびチャンネル番号を含む）、ノートオフメッセージ（ノートを終了する）、プログラムチェンジメッセージ（デバイスのパッチを変更する）、コントロールチェンジメッセージ（楽器のパラメーターを調整できる）などがあります。MIDIノートは0から127まで番号が付けられ、C -1からG9に割り当てられ、中央のC4はノート番号60です。これは、 A0からC8までの88鍵ピアノの音域を超え、8.175799から12543.85Hzの周波数範囲に対応します 。[ c ]
システムエクスクルーシブ（SysEx）メッセージは、音価や音量といった演奏データではなく、シンセサイザーの機能に関する情報を送信します。MIDI規格が提供する機能を超える機能を含めることができるため、MIDI規格の柔軟性と長寿命の大きな理由となっています。メーカーは、標準MIDIメッセージの制限を超えて機器をより詳細に制御する独自のメッセージを作成するためにSysExメッセージを使用します。[ 14 ]： 287
MIDI製造者協会は、MIDI企業に固有の識別番号を発行します。[ 104 ]これらの番号はSysExメッセージに含まれており、特定のアドレスが付けられたデバイスのみがメッセージに応答し、他のすべてのデバイスはそれを無視するようにします。多くの楽器にはSysEx ID設定も含まれているため、コントローラは同じモデルの2つのデバイスを個別にアドレス指定できます。[ 105 ]
ユニバーサルシステムエクスクルーシブメッセージは、特定のメーカーに限定されないMIDI拡張のためのSysExメッセージの特別なクラスです。[ 106 ]
デバイスは通常、MIDI 仕様で定義されているすべてのタイプのメッセージに応答するわけではありません。MIDI 実装チャートは、ユーザーが楽器の具体的な機能とメッセージへの応答方法を確認できるように、MMA によって標準化されました。[ 2 ] : 231記入済みの MIDI 実装チャートは、通常、MIDI デバイスのドキュメントの一部として公開されます。
MIDI 1.0の電気インターフェースは、次の回路図の赤と青の線に沿った完全に絶縁された電流ループ[ 102 ]に基づいています。
この回路図の「DIN / TRS」は、DINコネクタ[ d ]またはTRSフォンコネクタ[ e ]のいずれかを使用できることを示しています。[ 107 ] [ 108 ]
論理 0 とスタート ビットを送信するために、送信側のUART [ f ]は低電圧を生成します。これにより、送信側の高電圧電源[ g ]から公称 5ミリアンペア[ 102 ]の電流が流れ、赤い線に沿って右方向にシールドされたツイスト ペアケーブル[ h ]を通って受信側のオプト アイソレータに入ります。電流はオプト アイソレータから出て、青い線に沿って左方向に送信側の UART に戻り、そこで電流がシンクされます。 [ i ]抵抗R1 と R2 は電流を制限し、インピーダンスが平衡になるように等しくなっています。ダイオードは保護用です。[ 110 ]この電流によりオプト アイソレータ[ j ]のLEDとフォト トランジスタがオンになり、受信側の UART はプルアップ抵抗R3を介して受信側の電源に信号を読み取ることができます。元の仕様では電源電圧は5ボルトとなっているが、受信機と送信機では異なる電圧レベルを使用する可能性がある。
論理値 1、ストップビットを送信する際、およびアイドル状態の間、送信側のUARTは電源電圧と同じ高電圧を出力し、電流が流れないようにします。これにより、アイドル時の電力の無駄遣いを防ぎます。
MIDIの柔軟性と普及の広がりは、規格の多くの改良につながり、当初意図されていた用途を超えた応用を可能にした。
MIDI ではプログラム チェンジ メッセージを介して楽器の音色を選択できますが、特定のプログラム ロケーションで 2 つの楽器が同じ音色を持つという保証はありません。[ 111 ]プログラム #0 は、ある楽器ではピアノ、別の楽器ではフルートである可能性があります。General MIDI (GM) 規格は 1991 年に確立され、あるデバイスで作成された Standard MIDI ファイルが別のデバイスで再生されたときに同様の音色になるように標準化されたサウンド バンクを提供します。GM は、8 つの関連楽器の 16 ファミリーに整理された 128 の音色のバンクを指定し、各楽器に特定のプログラム番号を割り当てます。[ 112 ]任意のプログラム チェンジは、GM 互換の楽器で同じ楽器の音色を選択します。[ 113 ]打楽器はチャンネル 10 に配置され、各打楽器の音色に特定の MIDI ノート値がマッピングされます。
GM規格は音符のマッピングにおけるばらつきを排除する。一部のメーカーは中央Cを表す音符番号について意見が分かれていたが、GM規格では音符番号69がA440を演奏すると規定しており、これにより中央Cは音符番号60に固定される。
GM準拠デバイスは24音ポリフォニーを提供する必要があります。[ 114 ] GM互換デバイスは、ベロシティ、アフタータッチ、ピッチベンドに応答し、起動時に指定されたデフォルト値に設定され、サステインペダルなどの特定のコントローラー番号や登録パラメータ番号（RPN）をサポートする必要があります。[ 115 ]
GMの128楽器の音色セットでは不十分だという意見がすぐに広まった。ローランドのGeneral Standard、またはRoland GSには、追加の音色、ドラムキット、エフェクトが含まれており、それらにアクセスするために使用できるバンク選択コマンドが提供され、新しい機能にアクセスするためにMIDI非登録パラメーター番号（NRPN）が使用された。ヤマハのExtended General MIDI、またはYamaha XGは1994年に続いた。XGも同様に、追加の音色、ドラムキット、エフェクトを提供したが、編集にはNRPNの代わりに標準コントローラーを使用し、ポリフォニーを32ボイスに増やした。どちらの規格もGM仕様との下位互換性を備えているが、互いに互換性はない。[ 117 ]どちらの規格も作成者以外では採用されていないが、どちらも音楽ソフトウェアタイトルで一般的にサポートされている。
日本のAMEI加盟企業は1999年にGeneral MIDI Level 2仕様を開発した。GM2はGMとの下位互換性を維持しつつ、同時発音数を32音に増やし、ソステヌートやソフトペダル（una corda）などのコントローラー番号、RPN、Universal System Exclusive Messagesを標準化し、MIDIチューニング標準を組み込んでいる。[ 118 ] GM2は、低消費電力デバイス向けのMIDIバリアントであるScalable Polyphony MIDI（SP-MIDI）の楽器選択メカニズムの基盤となっており、デバイスの同時発音数をその処理能力に応じてスケーリングできる。[ 111 ]
ほとんどのMIDIシンセサイザーは平均律チューニングを使用しています。 1992年に承認されたMIDIチューニング規格（MTS）は、代替チューニングを許可しています。[ 119 ] MTSは、最大128パッチのバンクからロードできるマイクロチューニングを許可し、音高のリアルタイム調整を可能にします。[ 120 ]メーカーは、この規格をサポートする義務はありません。サポートする場合でも、すべての機能を実装する必要はありません。[ 119 ]
シーケンサは内部クロックでMIDIシステムを駆動できますが、システムに複数のシーケンサが含まれている場合は、共通のクロックに同期する必要があります。Digidesignによって開発されたMIDIタイムコード（MTC）[ 121 ]は、タイミング目的で特別に開発されたSysExメッセージ[ 122 ]を実装しており、 SMPTEタイムコード規格との間で変換できます。[ 14 ] : 288 Mark of the UnicornのMIDI TimepieceなどのMIDIインターフェースは、SMPTEコードをMTCに変換できます。[ 123 ] MIDIクロックはテンポに基づいていますが、タイムコードはフレームに基づいており、テンポとは独立しています。MTCは、SMPTEタイムコードと同様に、位置情報を含み、ドロップアウトが発生した場合でも回復できます。[ 124 ]
MIDIマシンコントロール（MMC）は、ハードウェア録音デバイスのトランスポートコントロールを操作する一連のSysExコマンド[ 125 ]で構成されています。MMCを使用すると、シーケンサーは接続されたテープデッキまたはハードディスク録音システムにスタート、ストップ、および録音コマンドを送信したり、デバイスを早送りまたは巻き戻してシーケンサーと同じ位置から再生を開始したりできます。同期データは使用されませんが、デバイスはMTCを介して同期できます。[ 126 ]
MIDI Show Control (MSC) は、照明、音楽やサウンドの再生、モーションコントロールシステムなどのショーコントロールデバイスをシーケンスしたり、リモートでキューイングしたりするための SysEx コマンドのセットです。[ 128 ]アプリケーションには、舞台制作、博物館の展示、レコーディングスタジオの制御システム、遊園地のアトラクションなどがあります。[ 127 ]
MIDI のタイミングの問題に対する解決策の 1 つは、MIDI イベントに再生する時間をマークし、事前に送信して、受信デバイスのバッファに保存することです。データを事前に送信することで、ビジーなパッセージが送信リンクを過負荷にする可能性が低くなります。受信側に保存されると、情報は MIDI または USB インターフェースに関連するタイミングの問題の影響を受けなくなり、高い精度で再生できます。[ 129 ] MIDI タイムスタンプは、ハードウェアとソフトウェアの両方がそれをサポートしている場合にのみ機能します。MOTU の MTS、eMagic の AMT、および Steinberg の Midex 8 は、互換性のない実装を持っており、動作させるにはユーザーが同じ会社が製造したソフトウェアとハードウェアを所有する必要がありました。[ 75 ]タイムスタンプは、FireWire MIDI インターフェース、 [ 130 ] Mac OS X Core Audio 、および Linux ALSA シーケンサーに組み込まれています。
SysEx メッセージの予期せぬ機能の一つは、楽器間でオーディオ サンプルを転送するために使用できることでした。これにより、サンプル ダンプ標準 (SDS) が開発され、サンプル送信のための新しい SysEx フォーマットが確立されました。[ 14 ] : 287 SDS は後に、サンプル全体を送信することなくサンプル ループ ポイントに関する情報を送信できる一対のコマンドで拡張されました。[ 131 ]
1997年に承認されたダウンロード可能なサウンド（DLS）仕様により、モバイルデバイスやコンピュータのサウンドカードは、ダウンロード可能なサウンドセットでウェーブテーブルを拡張できます。[ 132 ] 2006年にはDLSレベル2仕様が続き、標準化されたシンセサイザーアーキテクチャが定義されました。モバイルDLS規格は、DLSバンクとSP-MIDIを統合した自己完結型のモバイルXMFファイルです。[ 133 ]
MIDIポリフォニックエクスプレッション（MPE）は、ミュージシャンが個々の音符のピッチベンドやその他の表現コントロールを連続的に制御できるようにする方法です。[ 134 ] MPEは、各音符を独自のMIDIチャンネルに割り当てることで機能し、コントローラーメッセージを各音符に個別に適用できます。[ 135 ] [ 134 ]仕様は、AMEIによって2017年11月に、MMAによって2018年1月に公開されました。[ 136 ] Continuum Fingerboard、LinnStrument、ROLI Seaboard、Sensel Morph、Eigenharpなどの楽器では、ユーザーはコード内の個々の音符のピッチ、音色、その他のニュアンスを制御できます。[ 137 ]
DINコネクタを 介した31.25kbit/sの電流ループを使用する以外にも、同じデータをUSB、FireWire、イーサネットなどの異なるハードウェア伝送方式で送信することができます。
1999年、USB-IFのメンバーはUSB経由のMIDIの標準規格である「MIDIデバイス用ユニバーサルシリアルバスデバイスクラス定義」を開発しました。[ 138 ] MIDI接続に使用されていた他のインターフェース（ ISAカード、ゲームポートなど）がパーソナルコンピュータから姿を消したため、USB経由のMIDIはますます一般的になっています。Linux、Microsoft Windows、Macintosh OS X、およびApple iOSオペレーティングシステムには、「MIDIデバイス用ユニバーサルシリアルバスデバイスクラス定義」を使用するデバイスをサポートする標準クラスドライバが含まれています。
Apple Computer は1990 年代に FireWire インターフェースを開発しました。これは、1990 年代後半にデジタル ビデオ(DV) カメラに、1999 年に G3 Macintosh モデルに搭載され始めました。 [ 139 ]これはマルチメディア アプリケーションで使用するために作成されました。[ 130 ] USB とは異なり、FireWire はメイン CPU の注意を必要とせずに独自の伝送を管理できるインテリジェント コントローラを使用します。[ 140 ]標準 MIDI デバイスと同様に、FireWire デバイスはコンピュータがなくても相互に通信できます。[ 141 ]
Octave-Plateau Voyetra-8シンセサイザーは、 5 ピン DINの代わりにXLR3 コネクタを使用した初期の MIDI 実装でした。MIDI 以前の時代に発売され、後に MIDI インターフェースが後付けされましたが、XLR コネクタはそのまま残されました。[ 142 ]
コンピュータベースのスタジオセットアップが一般的になるにつれて、コンピュータに直接接続できるMIDIデバイスが利用可能になりました。これらは通常、AppleがBlueおよびWhite G3モデルを導入する前にシリアルポートに使用していた8ピンミニDINコネクタを使用していました。Mark of the Unicorn MIDI Time Pieceなど、スタジオの中心として使用することを目的としたMIDIインターフェースは、これらのシリアルポートが標準MIDI速度の20倍で動作できる機能を利用できる高速伝送モードによって可能になりました。[ 2 ]： 62-3 [ 141 ]ミニDINポートは、コンピュータに直接接続できるように、1990年代後半のMIDI楽器の一部に組み込まれました。[ 143 ]一部のデバイスは、PCのDB-25パラレルポートまたは多くのPCサウンドカードにあるDA-15ゲームポートを介して接続されました。[ 141 ]
ヤマハは1999年にmLANプロトコルを導入しました。これはFireWireをトランスポートとして使用する楽器用ローカルエリアネットワークとして構想され、複数のMIDIチャンネルとマルチチャンネルデジタルオーディオ、データファイル転送、タイムコードを一緒に伝送するように設計されました。 [ 139 ] [ 140 ] mLanは、ヤマハのデジタルミキシングコンソールやMotifシンセサイザーなどの多くの製品、およびPreSonus FIREstationやKorg Triton Studioなどのサードパーティ製品で使用されました。[ 144 ] 2007年以降、新しいmLAN製品はリリースされていません。
SCSI Musical Data Interchange (SMDI) は、サンプラーとコンピュータ間で情報を転送するためにSCSIを使用する方法です。SMDI は SDS をベースにしています。SMDI は、デバイス間でサンプルデータを転送するために SDS の代わりに SCSI を使用します。 [ 145 ] SDMI は、1990 年代に一部のサンプラーやハードディスクレコーダー(例えばKurzweil K2000やPeavey SP Sample Playback Synthesizer [ 146 ] ) で、ハードディスクドライブや光磁気ドライブへの高速双方向サンプル転送に使用されました。[ 147 ] [ 148 ]
MIDI のコンピュータ ネットワーク実装は、ネットワーク ルーティング機能と、ZIPIなどの MIDI の以前の代替手段が提供しようとしていた高帯域幅チャネルを提供します。独自の実装は 1980 年代から存在しており、その一部は伝送に光ファイバーケーブルを使用しています。 [ 2 ] : 53–4インターネットエンジニアリング タスク フォースのRTP-MIDIオープン仕様は業界の支持を得ています。Apple はMac OS X 10.4 以降でこのプロトコルをサポートしており、 Apple の実装に基づくWindowsドライバが Windows XP 以降のバージョンで存在します。[ 149 ]
無線MIDI伝送システムは1980年代から利用可能でした。[ 2 ]： 44市販の送信機のいくつかは、Wi-FiとBluetoothを介してMIDIおよびOSC信号を無線で送信できます。[ 150 ] iOSデバイスは、Wi-FiとOSCを使用してMIDIコントロールサーフェスとして機能できます。[ 151 ] XBee無線を使用して、DIYプロジェクトとして無線MIDIトランシーバーを構築できます。[ 152 ] Androidデバイスは、 Wi-FiとBluetoothを介していくつかの異なるプロトコルを使用して、完全なMIDIコントロールサーフェスとして機能できます。[ 153 ]
MIDI 2.0規格は、2020年1月17日にカリフォルニア州アナハイムで開催されたWinter NAMM Showで発表されました。ヤマハ、ROLI、マイクロソフト、Google 、MIDIアソシエーションの代表者が、双方向通信を可能にしながら下位互換性を維持するこのアップデートを発表しました。 [ 154 ] [ 155 ]
新しいMIDIプロトコルの研究は2005年に始まった。[ 156 ] [ 157 ] [ 158 ]有線および無線接続を示すプロトタイプデバイスがNAMMで非公開で展示された。[ 157 ]ライセンスおよび製品認証ポリシーが開発されたが、[ 159 ]リリース予定日は発表されなかった。[ 160 ]提案された物理層およびトランスポート層には、 RTP MIDIやAudio Video Bridging / Time-Sensitive Networkingなどのイーサネットベースのプロトコル、[ 161 ]およびUser Datagram Protocol (UDP) ベースのトランスポートが含まれていた。[ 158 ]
AMEIとMMAは、Google、ヤマハ、スタインバーグ、ローランド、Ableton、Native Instruments、ROLIなどの主要メーカーによるプロトタイプ実装の相互運用性テストの後、完全な仕様が公開されると発表しました。 [ 162 ] [ 163 ] [ 164 ] 2020年1月、ローランドはMIDI 2.0をサポートするA-88mkIIコントローラーキーボードを発表しました。[ 165 ] MIDI 2.0には、プロパティ交換とプロファイルのためのMIDI Capability Inquiry仕様と、MIDI 1.0とMIDI 2.0の両方のボイスメッセージをサポートする高速トランスポート用の新しいUniversal MIDI Packetフォーマットが含まれています。
MIDI 1.0 で動作する一部のデバイスは、2.0 の機能の一部を「後付け」できます。MIDI Manufacturers Association が 2020 年 1 月初旬にリリースして以来、新しいアップデートに関する詳細はまだ明らかにされていません。2021 年現在、MIDI には、M2-100-U v1.0 MIDI 2.0 仕様概要、M2-101-UM v1.1 MIDI-CI 仕様、M2-102-U v1.0 MIDI-CI プロファイルの共通ルール、M2-103-UM v1.0 MIDI-CI PE の共通ルール、M2-104-UM v1.0 UMP および MIDI 2.0 プロトコル仕様など、5 つのコンポーネントがあります。MIDI 2.0 に関するその他の仕様には、32,000 個のコントローラーの使用と広範囲のノート拡張の許可が含まれます。これらの拡張は、プロパティ交換によってより良くなります。[ 166 ] 2023 年 6 月に、更新された新しい MIDI 2.0 仕様がリリースされました。これには、M2-100-U MIDI 2.0 仕様概要、バージョン 1.1、M2-101-UM MIDI 機能照会 (MIDI-CI)、バージョン 1.2、M2-102-U MIDI-CI プロファイルの共通ルール、バージョン 1.1、M2-104-UM ユニバーサル MIDI パケット (UMP) フォーマットおよび MIDI 2.0 プロトコル、バージョン 1.1、および M2-116-U MIDI クリップ ファイル (SMF2)、バージョン 1.0 が含まれます。[ 167 ]
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)。タイプ2も当初は指定されていたが、実際には普及しなかった。