＜MIDI〜なぜにUMP?という話＞ こんにちは、理事の上杉です。
MIDIのお勉強の時間です（笑）。
先月はUMPのお話しをしましたが、今日は一歩戻ってなぜにUMP?という話しをしたいと思います。
元々MIDIはハードウェアのシンセサイザー同士をケーブルで接続して演奏情報をやる取りする規格として登場しました。接続には5pin DINというドイツ工業規格のプラグを持ったケーブルを使用しています。例えば鍵盤楽器のMIDI OUT端子からMIDIケーブルを伸ばし、
音源モジュールのMIDI IN端子に接続することで、鍵盤とモジュールが少し離れていても一つのシンセサイザーみたいに使用できるというメリットがあります。で、長い間MIDIはMIDIケーブルを使って転送する・・・ってことで利用され続けました。
その後、シーケンサーがハードウェアからソフトウェアになり始めると、コンピューターにもMIDI端子が必要になってきます。そこで、パソコンのシリアルポート（COMポートやMacのADBポートなど）をMIDI端子に変換するMIDIインターフェースなるモノが普及していったのですが、1996年にUSBが登場すると一気に流れが変わっていきます。
RolandのSC-8850やYAMAHAのMU-2000など、DTM音源にUSB端子を搭載した機種が登場すると、USBケーブル1本でMIDIケーブル数本分（インもアウトも）の接続が済んでしまうため、MIDIケーブルは入力用のキーボードを接続する時ぐらいしか使用しなくなってしまいます。
さらにその後USB接続のMIDI入力用キーボードが大量に発売され、入力出力共にUSBのみとなってしまいます。もちろんライブキーボーディストはシンセを何台か使用する際にMIDIケーブルで接続するというケースもあったのですが、この頃から1台のシンセでピアノ、ストリングス、オルガン、ブラス、リード・・・と何でも出るようになって来たので、キーボーディストも多くて2台くらいの鍵盤しか使わない時代が到来します。
さらに追い打ちをかけたのがソフトウエアシンセサイザーの登場です！
これにより、もはやパソコンと音源を繋ぐ必要すら無くなってしまいます。
とはいえ、入力用のキーボードなどはパソコンと接続する必要があるので、USB接続でMIDIのやりとりをするのですが、このときの転送方式は先月少しだけ話したMIDIメッセージの前後にスタートビットとストップビットを置く転送形式とは若干異なります。
現在使われているUSBのMIDI転送では、32ビットあるUSBのビットストリームを8ビット（1バイト）ずつに分けて、冒頭の8ビットの内4ビットがケーブルナンバー、次の4ビットがCode Index Numberと呼ばれるメッセージタイプを表すビットとなり、残りの8ビット×3＝3バイトが実際のMIDIメッセージとなるようにして転送しています。
MIDIケーブル時代（笑）では、31.25kbpsで転送していましたので、1バイトの転送を10bit（スタートビットとストップビットの付加を考慮）とすると約.032msecかかります。ノートオンなどのメッセージは3バイト転送で成り立ちますので、1音送るのに0.96msecすなわち約1msecもかかってしまいます。10和音送ったら最初の音と最後の音の発音タイミングは10msec近くずれることになってしまうのです。
これがUSBだと、前述のUSB-MIDI（UMP以前のもの）で1メッセージ32ビットずつなので、USB1.0（12Mbps）でも約0．0027msec、USB2.0（480Mbps）に至っては0．0000675msecしかかかりません。CDのサンプリングレート44.1kHz時の1サンプルの時間は0.022675msecですので、USB1.0転送でも8～9和音くらいは同じサンプルの音として転送できますし、USB2.0に至ってはその40倍のデータでも大丈夫になります。
このようにUSBでMIDIを転送すると非常に効率よく転送が可能なのです。
この取り決めはUSBの規格側で決めていた（若干語弊がありますが・・・）のですが、MIDIが2.0化するにあたりMIDI規格側でしっかりと転送ルールを決め、Universal MIDI Packet＝UMPとしましょう・・・ということになりました。
考え方としては現在使われているUSB-MIDIとほぼ同じですが、UMPでは物理的な伝送方式に規定が無く、将来的に登場する接続方式でもこれを使いましょう・・・ということになっています。
もちろん現在はUSB接続が主体で考えられているのですが、ワイヤレスであったり、光通信であったり、今後も新たな接続方式が開発され、それを使ったUMP伝送というのがどんどん出てくる可能性はあります。
また、UMPでは一つのメッセージを64bitにしたり128bitにしたりとフレキシブルに決められているので、より効率的にMIDIメッセージを伝送することができます。
MIDI2.0と呼ばれている規格の範疇には既存のUSB-MIDI（プロトコル（通信手段）がMIDI1.0）を使用しても成り立つものもあるのですが、より精巧で大量のデータをやりとりする場合にはUMP＝MIDI2.0プロトコルを使用することになります。
このコラムを書いている今日現在では、UMPを使用してMIDI2.0データをやりとりできる機器は発売されていないのですが、DAWがMIDI2.0のデータを扱えるようになれば、少しずつ登場してくるのでは無いでしょうか？
実際に演奏で使用するミュージシャンにとっては、細かい仕組みを知らなくても良いのですが、MIDIケーブルを接続したり、USBキーボードをPCに接続して使用したりする際には、｢偉い人が考えてくれたからホント便利だなぁ・・・｣と少し感謝しながら使いましょう（笑）。
本日はここまで。
上杉 尚史
Comments