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X 6054-1 : 1999

(1) 

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が制定した日

本工業規格である。


日本工業規格

JIS

 X

6054-1

: 1999

電子楽器ディジタル

インタフェース (MIDI) −

第 1 部:総則

Musical Instrument Digital Interface (MIDI)

−Part 1 : Overview

序文  この規格は,異なる楽器間,シーケンサ,ミキサー及びコンピュータなどを相互に結合して情報交

換を可能にするために,MIDI 規格協議会  (JMSC)  と MIDI Manufacturers Association (MMA)  とによって

共同作成された MIDI1.0 規格を基本に,日本工業規格として採用するために作成された。

1.

適用範囲  この規格では,電子楽器における情報交換のために,ハードウェア(送受信回路)及びソ

フトウェア(データフォーマット)を規定する。ライブパフォーマンスの情報伝達手段のほか,レコーデ

ィングスタジオ,オーディオ及びビデオ制作,作曲などのマルチメディア分野にも利用できる。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格で年号指定がない場合には,その最新版を使用する。

IEC 60130-9

  Connectors for frequencies below 3 MHz−Part9 : Circular connectors for radio and associated

sound equipment

IEC 60268-11 : 1987

  Sound system equipment−Part 11 : Application of connectors for the interconnection of

sound system components, AMENDMENT 1 : 1989, AMENDMENT 2 : 1991

3.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は次による。

3.1

LSB

a)

LSB (Least Significant Byte) 

  14 ビットのデータを 1 バイト(8 ビット)のデータ幅フォーマットで

取り扱うために 2 分割したときの下位ビットを扱うバイト。

b)  LSB (Least Significant Bit) 

  1 バイトのビット表現で最下位ビットのこと。

3.2

MSB

a)

MSB (Most Significant Byte) 

  14 ビットのデータを 1 バイト(8 ビット)のデータ幅フォーマットで

取り扱うために 2 分割したときの上位ビットを扱うバイト。

b)  MSB (Most Significant Bit) 

  1 バイトのビット表現で最上位ビットのこと。

参考1.  この規格では,16384段階(14ビット)の分解能でデータを操作する場合を取り扱うため,こ

れら分解能を表現する単位(1バイト=8ビット)として LSB 及び MSB を定義している。


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2.

次に示す一般的表現の,LSB (Least Significant Bit)  及び MSB (Most Significant Bit)  として用い

る場合には,その旨を“

参考”で示している。

4.

ハードウェア  この規格では,インタフェースとして転送速度 31.25kbit/s (±1%)  の非同期方式シリア

ル転送を用いる。転送はスタートビット,ビット 0∼7 の 8 個のデータビット,ストップビットの順序に,

計 10 ビットで行われ,1 バイトを転送するためには 320

µs を要する。ここで,スタートビットは論理“0”,

ストップビットは論理“1”とする。

4.1

回路  図 4.1 に示すカレントループタイプとし,論理“0”を電流が流れている状態とする。一つの

送信回路は一つの受信回路だけを駆動する。グランドループとそのために起きるデータエラーを避けるた

めに,受信回路にオプトアイソレータを使用して,送信回路と受信回路を電気的に分離する。

なお,受信回路は,5mA 以下の電流で起動状態となり,立上がり及び立下がり時間は 2

µs 未満でなけれ

ばならない。

参考1.  この規定は受信回路のオン起動切替えの条件を示すものであって,カレントループタイプと

は,ドライブ側のゲート“A”に5mA 以上のドライブ能力を要求し,オプトアイソレータに

は5mA 以下の電流で“オン”となることを要求するものである。

2.

この規格に使用できる高速オプトアイソレータには,次のような製品がある。

NJL-5127D, TLP513, PC-900V, PC-410 (K), PC-910 (K), HCPL-260L, HCPL-261A, HCPL-M600

(R

d

=1k

Ω),QCPL-M605#500


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図 4.1  標準ハードウェア 

      NC:開放 
      R

a

R

b

R

c

R

d

,

:抵抗器

      UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter

      DI:ダイオード

備考1.  ゲート“A”は,集積回路又はトランジスタである。

2.

抵抗は,±5%。また,R

d

は使用するオプトアイソレータに依存する。 

4.2

コネクタ  IEC 60130-9 において 60130-9IEC-03 及び 60130-9IEC-04 として規定される ピンの DIN 

(180

°)  を使用する。送受信とも,機器パネル側にソケット(メス)を使用し,それぞれ“MIDI OUT”“MIDI

IN

”  と表記しなければならない。ピン番号 1 と 3 は使用してはならず,送受信ともに開放 (NC) にしな

ければならない。ピン番号 2 は送信側ソケットにおいてだけ接地する。

参考1.  当初,DIN 41524系において規定された経緯から“DIN プラグ”と呼称されることが多い。

なお,DIN 41524は,1995年に他の DIN と合わせて,DIN EN 60130-9に統合されており,IEC 

60130-9

と対応している。

2.

EIAJ RC-5226 (RC-6709, RC-6709A)

に適合した製品が,この規格に使用でき,この規格に使

用できるコネクタには,次のような製品がある。


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YFK51-5008A, YFK51-5046, YFK51-5050, YFDK51-5051, YFDK51-5052,

YFDK51-5067, TCS5031-354151

MIDI IN

ジャックのシェルの接触する端子は,グランドループを避けるために,回路及びシャーシグラ

ンドには接続しないほうがよい。

MIDI THRU

情報が MIDI IN 信号から得られる場合には,方形波の上昇点と下降点との間での信号の下

落によって不正確なものとなり得る。この信号の下落はオプトアイソレータの応答時間に起因するもので

ある。このようなタイミングエラーは,MIDI THRU と MIDI IN ジャックとの間に接続される機器の数に

比例して,増加する傾向にある。これは回路の品質の欠如であって,いかなる高性能の素子を使っても,

MIDI THRU

で直列に接続できる数には制限があることを示すものである。

MIDI

ケーブルは,最長で 15m のシールドされたツイストペアとし,5 ピンの DIN プラグ(オス)を両

端に接続する。シールドは両端でピン番号 2 に接続しなければならない。

参考  SWITCH CRAFT 05GM5M などが,この規格に使用できる。

必要に応じて“MIDI THRU”と表記された出力端子を備えてもよい。これは,MIDI IN の信号をそのま

まの形で出力するものとする。また,MIDI THRU によって 3 台を超える機器を対象とする長いチェーン接

続を行うためには,より高速のオプトアイソレータを使用して,立上がり,立下がりの時間差によるエラ

ーを防止する必要がある。

5.

データの構造及び分類   MIDI におけるデータ交換の実際は,複数バイトの“メッセージ”によって

行われる。そして,一部の例外を除き,一つのメッセージは一つのステータスバイトと,そのステータス

によって導かれる一つ又は二つのデータバイトとで構成される。

MIDI

機器は,一般に送信器と受信器とをもつが,送信器だけ又は受信器だけを有するものであっても

よい。

送 信 器 は ,MIDI の デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト に 従 っ て メッ セ ー ジ を 作 成し , そ れ を UART (Universal

Asynchronous Receiver/Transmitter)

及びラインドライバを通して送り出す。受信器は,オプトアイソレータ

(フォトカプラ)

,UART 及びその周辺回路で構成され,送られてきたメッセージを MIDI のフォーマット

に則して解釈・実行する。

MIDI

では,演奏(パフォーマンス)情報を送るために 16 のチャンネルが用意されており,ほかにも様々

な情報を送れるようにして拡張性や柔軟性をもたせている。

MIDI

では,事象は“メッセージ”として伝送され,メッセージは 1 バイト以上で構成される。MIDI メ

ッセージには,

チャンネルボイス (Channel Voice) ,チャンネルモード (Channel Mode) ,システムコモン

(System Common)

システムリアルタイム (System Real Time) 及びシステムエクスクルーシブ (System

Exclusive)

の,主要 5 メッセージがある。

MIDI

データの構造及び分類を次に示す。


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6.

メッセージの種類  MIDI のメッセージは,チャンネルメッセージとシステムメッセージとに大別さ

れる。

6.1

チャンネルメッセージ  チャンネルメッセージでは,ステータスバイトの下位 4 ビットを使用して,

1

から 16 までのチャンネルを指定し,その上位 4 ビットでメッセージの種類を表す。このチャンネル指定

によって,メッセージは,システム全体の中で,そのチャンネル番号がステータスのチャンネル番号と合

致する受信器で受け入れられることとなる。

備考  ほかのチャンネル番号のメッセージは無視される。

機器の設定によっては,一度に複数チャンネルのメッセージを受け入れて動作する場合があるが,それ

らのチャンネルをまとめて“ボイスチャンネル”と呼び,その中で“どのようなモードになるか”といっ

た重要な指令を受け取ることになっているチャンネルを“ベーシックチャンネル”と呼ぶ。

チャンネルメッセージは,更にボイスメッセージとモードメッセージとに細分される。

a)

ボイスメッセージ:受信側の機器のボイス(発音)をコントロールするもので,発音させたいボイス

(又はモジュール)が所属するチャンネル(ボイスチャンネル)で送られる。

b)

モードメッセージ:受信側の機器がボイスメッセージをどのように処理するかを決めるもので,機器

のベーシックチャンネルで送られる。


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6.2

システムメッセージ  システムメッセージは,そのシステム全体に接続された機器に共通に必要な

情報であり,コモン,リアルタイム及びエクスクルーシブの 3 種類がある。

a)

コモンメッセージ:そのシステムに接続されたユニット全部に対し有効である。

b)

リアルタイムメッセージ:コモンメッセージと同様に,すべての機器に対し有効である。ステータス

バイトだけで,データバイトをもたず,かつほかのメッセージのバイト間でも送ることができる。機

器によっては,リアルタイムメッセージを無視してもよいが,その場合は,リアルタイムメッセージ

を受ける直前の状態(例えば,あるメッセージの 1 バイト目のデータの直後など)に戻って以後の処

理を続けるものとする。

c)

エクスクルーシブメッセージ:ステータスバイトに続き,何バイトのデータも送ることができる。送

信側は,エクスクルーシブの終わりには速やかに EOX (End of eXclusive)  を送らなければならない。

受信側は,EOX 又はほかのメッセージ(リアルタイムメッセージを除く。

)のステータスバイトによ

って終了する。

エクスクルーシブメッセージは,ステータスバイトの次に各製造者の ID コードをもち,受信側が

その ID コードを認識することによって,継続するデータを無視するか実行するかを決定する。ID コ

ードをもつ製造者は,その ID によって決定される継続のデータのフォーマットを公表しなければな

らない。また,ほかの製造者は,自由にその ID を使用してもよいが,フォーマットの変更や追加は

その ID を所有している製造者だけが行うことができる。

7.

メッセージの構成  MIDI のメッセージは,ステータスバイトとデータバイトとで構成される。

7.1

ステータスバイト  ステータスバイトは,1 バイトのビット表現である MSB が 1 であって,メッセ

ージの種類を示す。ステータスバイトによって,継続するデータバイトの数及びそれらの意味が定義され

る。

受信側で新たなステータスバイトを受けた場合は,システムリアルタイムメッセージのステータスバイ

トを除いて,たとえ,その直前のメッセージが完結していなくても認識されなければならない。次のデー

タバイトは,新しいステータスバイトに所属することになる。

備考  完結されなかったメッセージは無視されることになる。

参考  ここでの MSB は,1 バイトの中での 8 番目の最上位ビットの意味である。

7.1.1

ランニングステータス  チャンネルボイスメッセージ及びチャンネルモードメッセージにおいて

は,次のメッセージのステータスバイトが,前のメッセージのステータスバイトとチャンネル番号を含め

て同一であれば,省略することができる。したがって,受信側はあるステータスバイトを受信すると,そ

れを記憶しておいて,次の新しいステータスバイトがくるまで,記憶されたステータスバイトに所属する

メッセージとして,データバイトを処理しなければならない。つまり,データバイトの数は常に正しい必

要がある。例えば,2 バイトのデータバイトをもつステータスバイトで勝手に 3 バイトのデータバイトを

送り,3 バイト目に独自の意味をもたせたりしてはならない。この 3 バイト目は,受信側では(同じステ

ータスのもとでの)次のメッセージのデータバイトの 1 バイト目と判断される。

このように,送信側では省略され,受信側で記憶されているステータスバイトを“ランニングステータ

ス”という。

このルールによって,同一チャンネルの連続するノートオンメッセージのように,同一のステータスで

送られるメッセージは速く転送できるので便利である。なお,この場合ノートオフは,ノートオンメッセ

ージのベロシティを“0”にすることで代用できることを利用して,ランニングステータスを変更させない


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ようにすれば一層効果的である。

システムリアルタイムメッセージのステータスはランニングステータスの効力を消滅させない。特に受

信側の処理は,以上のルールを十分考慮に入れてなされなければならない。

7.1.2

使用しないステータス  受信側が備えていない機能をもつステータスバイトは無視するとともに,

その後に続くデータバイトも同様に無視するものとする。

7.1.3

未定義のステータス  未定義のステータスバイトは,絶対に送出してはならない。特に,電源オン

/オフ時にパルス,ノイズが不用意に送り出されることによって,未定義のステータスバイト又はルール

違反のデータバイトになったり,フレーミングエラーを引き起こすため,十分に注意する必要がある。

受信側は,未定義のステータスと,その後のデータバイトとをともに無視しなければならない。

7.2

データバイト  ステータスバイトの後には,一部の例外を除き,一つ又は二つのデータバイトが続

くことによって,メッセージの内容を伝える。このデータバイトは,1 バイトのビット表現での MSB が 0

であることによって,ステータスバイトと区別される。

参考  ここでの MSB は,1 バイトの中での 8 番目の最上位ビットの意味である。

また,各々のステータスバイトの後に続くべきデータバイトの数と,そのデータバイトがとる値の範囲

は,メッセージごとに定められている。

送信側は,各々のステータスバイトに対して,常に正しい数のデータバイトを送らなければならない。

受信側は,ステータスバイトに続く一組のデータバイトを受け終わるまで,そのメッセージの実行を待つ

ものである。受信側は,ランニングステータスの場合を除いて,適当なステータスバイトの先行がないデ

ータバイトを無視しなければならない。

8.

チャンネルモード  シンセサイザー,その他の機器には複数の音源エレメント,モジュールがあるが,

これを“ボイス”と呼ぶ。

“ボイスアサイメント”とは,自己のキーボードや MIDI IN から送られてくる

ノートオン/ノートオフの情報によって,

ボイスをコントロールするためのアルゴリズム処理方法である。

備考  本体中で使われる“機器”の意味  本体中で一つの“機器”といった場合,それは実際の動作

の単位として使われるので注意が必要である。例えば,外見上は一台の機器がスプリットなど

によって実質的に複数の“機器”として動作することがある。

MIDI

の 16 チャンネルと機器のボイスアサイメントとの関係は,四つのモードによって定義づけること

ができる。それらのモードは,オムニオン/オムニオフと,ポリ/モノとの組合せで作られる。オムニオ

ンとオムニオフ,ポリとモノとは,それぞれ排他的である。例えば,ポリオンは,ポリモードがオンでか

つモノモードがオフとなることを意味する。

受信側が,オムニオンの状態では,すべてのチャンネル番号のボイスメッセージを無条件に受け入れ,

実行する。

オムニオフでは,特定の,一つ又は複数のボイスチャンネルのボイスメッセージだけを受け入れる。モ

ノモードの状態では,一つのチャンネルのボイスメッセージは,一つのボイスにだけ割り当てられる(チ

ャンネルごとに各々モノフォニックである。

。ポリモードでは,受信側のもつアサイン方法によって,複

数のボイスメッセージが各々複数のボイスに割り当てられる。

ベーシックチャンネル“N”  (N=1∼16)  の受信側機器は,二組のモードメッセージによって,四つの状

態 (Mode1∼4)  のいずれかになり得る。


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Mode OMNI  POLY/MONO

1 ON  POLY

すべてのチャンネルのボイスメッセージを受け入れて,自己のもつ方法によって,ポリフォ

ニックに割り当てる。

2 ON  MONO

すべてのチャンネルのボイスメッセージを受け入れて,一つのボイスだけをコントロールす

る。

3 OFF  POLY

チャンネル のボイスメッセージを受け入れて,それぞれのボイスに,ポリフォニックに割

り当てる。

4 OFF  MONO

チャンネル から NM−1 までのボイスメッセージを受け入れて,ボイス 1 から までに,

それぞれ固定的に割り当てる(

M”はモード・メッセージの 3 バイト目の値)

送信側機器における四つのモードは次のとおりとなる(ベーシックチャンネルは“N”とする)

。チャン

ネル番号を変更する機能をもたないものは,通常,ベーシックチャンネルが“1”  (N=1)  でデータを送る。

Mode OMNI  POLY/MONO

1 ON  POLY

すべてのボイスメッセージはチャンネル で送られる。

2 ON  MONO

一つのボイスを対象として,ボイスメッセージはチャンネル で送られる。

3 OFF  POLY

すべてのボイスに対するボイスメッセージは,チャンネル N で送られる。

4 OFF  MONO

ボイス 1 から M までに対するボイスメッセージは,それぞれ固定的に,チャンネル から N

M

−1 で送られる。

受信側機器又は送信側機器は,一度に複数のモードをとることはできない。受信側が指定されたモード

の機能をもっていない場合には,そのモードメッセージを無視するか代用できるモードに切り替わる(通

常は,オムニオン,ポリ。

モードメッセージは,受信側のモードに関係なく,ベーシックチャンネルで送られてきたものだけが受

け入れられ,認識される。ボイスメッセージは,上記のルールに従って,受信側が用いたモードによって

定められたチャンネルのものが認識される。

一台の機器であっても複数の“機器”として動作するものの場合,それぞれの“機器”は異なるベーシ

ックチャンネルとモードをとることができる。このモードの変更は機器のパネル操作か,又はそれぞれの

ベーシックチャンネルで送られるモードメッセージによって行われる。MIDI で規定しているモードでは

ないが,このような動作の状態は“マルチモード”と呼ばれている。

また,一台の機器の受信と送信の部分が,異なるチャンネル,異なるモードで動作してもよい。

関連規格  この規格を利用する際に参考となる規格を次に示す。

MIDI

  1.0 規格(AMEI:音楽電子事業協会)

MIDI

  1.0 Detailed Specification (MMA : MIDI Manufacturers Association)

備考  これらの規格群(MIDI 1.0 規格, MIDI 1.0 Detailed Specification)に対して,この規格は部分集

合に相当している。したがって,実装など,利用レベルによっては,これらの規格群を参照し

て,詳細及び最新の情報を確認することが必す(須)となる。

EIAJ

規格(EIAJ:社団法人  日本電子機械工業会)

EIAJ RC-5226

  音響機器用丸形コネクタ  (Circular connectors for audio equipment)

備考  この規格は,IEC 60130-9 に対応し IEC 60268-11 に関連する。


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電子音楽標準化方針委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

山  崎  芳  男

早稲田大学理工学総合研究センター

(委員)

亀  山  征  二

株式会社河合楽器製作所

福  田      誠

カシオ計算機株式会社

三  枝  文  夫

株式会社コルグ

小  杉  恒  夫

日本ビクター株式会社

鮫  澤  信  一

富士通株式会社

松  本  堅  治

松下電器産業株式会社

二間瀬      剛

ヤマハ株式会社

中  島  安貴彦

株式会社リットーミュージック

富  田      淳

ローランド株式会社

宮  先  健一郎

ローランド株式会社

振  角  秀  行

通商産業省機械情報産業局

橋  爪  邦  隆

工業技術院標準部情報電気規格課

(事務局)

神  川  信  郎

社団法人音楽電子事業協会

標準化プロトコル部会・標準化インターフェース部会  構成表

氏名

所属

(主査)

高  氏  清  已

株式会社河合楽器製作所

小  池  正  彦

ヤマハ株式会社

(委員)

名  越  公  洋

カシオ計算機株式会社

是  恒  邦  通

株式会社コルグ

飛  河  和  生

日本ビクター株式会社

上  野  雅  弘

松下電器産業株式会社

中  島  安貴彦

株式会社リットーミュージック

宮  先  健一郎

ローランド株式会社

須  崎  琢  也

工業技術院標準部情報電気規格課

(事務局)

神  川  信  郎

社団法人音楽電子事業協会