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last updated: 2013.06.07

たてごと♪ が取り扱っている曲ファイルについて。

このサイトでは、たてごと♪ が作った曲をご紹介しておりますが、より最適な方法でお楽しみいただけるように、ファイルの形式を 3 つ取り揃えてみました。

それぞれ説明をつけますので、聴いてみる時には最適の形式を選択してください。

ファイル形式について。

MIDI

MIDI 音源 「Roland SC-8850」 に合わせて作成されています。 SC-8850 でしか使えない機能が使用されていたりするので、その他の音源ではたてごと♪ の意図通りに鳴らない可能性が大です。 MIDI に詳しい人なら、音色のアサインし直し等をして演奏できるかもしれませんが、おすすめはできません。

SC-8850 をお持ちの方のみ、MIDI 形式を利用してください。 そうでない方は、できれば以下の 「MP3」 を利用してください。

MP3

「MPEG 1 Layer 3」 の略で、Video CD の音声レイヤーを抜き取った形式のオーディオファイルです。 各種メディアプレイヤー、MP3 プレイヤー等で利用できます。

用意しているビットレートは、「192 Kbps ステレオ」 です。 PC では xDSL、CATV、光 など、モバイルでは 3G、LTE などのブロードバンド回線があれば、途切れずにストリーミングが可能です。 ブロードバンド回線ではない場合は、時間はかかりますがダウンロードしてお聴きください。

3GP

MP3 と同様のオーディオファイルですが、容量の少ない携帯電話でも再生できるよう、とにかく音質よりも小サイズを目指したフォーマットです。 NTT docomo の携帯電話で再生できる事は確認しましたが、他社携帯電話で再生できるかは現物が無いため確認できていません。

用意しているビットレートは、「15 fps ステレオ」 です。 比較的音質の良いビットレートです。

つまり、どの形式を選ぶか。

基本的には 「MP3」 を聴いてください。 回線速度が確保できなくても、できればダウンロードして聴いてください。

PC を持っていない、自由に使えない等の事情がある方は 「3GP」 をお聴きください。 その際、大量のパケットを受信しますので、定額契約を申し込まれるとよろしいかと思います。

MIDI 音源 Roland SC-8850 が使用できる場合のみ、サイズが小さくてすむ 「MIDI」 を利用してください。

とりあえず知識。

上の文章で、「MIDI」 とか 「MP3」 とか 「3GP」 とか出てきて、よくわからないという方は、以下にも目を通してみてください。 あまり役に立たないかもしれない知識なので、読まなくてもいいです。

PC 上で主に扱われている音楽ファイルには、大きく分けて 2 種類あります。

オーディオ

音波そのものを取り込んで、データ化したファイルです。

音は 「音波」 という形で伝わります。音波には、波形、というものがあります。 物が振動したりする事によって、その振動が波状に空気などに伝わり、耳に聞こえてくるというわけです。

音の波形を視覚的に見ると、下図のようになります (図が見えない場合はごめんなさい)。 縮小表示になっています。
(画像: 波形)
ちなみにこれは、たてごと♪ の曲 「ガラスの迷宮」 のイントロのピアノ 3 音の波形です。

PCM

Pulse Code Modulation、略して PCM。 いわゆるディジタルサウンドの、基調となるフォーマットです。 1 秒をある程度の数量の区画 (例えば 44.1 KHz だったら 44,100 セル) に分割して、その時点での波形の強さをそのまま取り込む (サンプリングする) ものが PCM です。

(画像: PCM グラフ)
上の図に基づいて説明しますが (図が見えない場合はごめんなさい)、赤い線が実際の音波の波形だとすると、その後ろに見える棒グラフがサンプリングされた PCM データです。

「44.1 KHz、16 bit ステレオ」 というのが一般的な音楽 CD のサンプリングレートですが、これは棒グラフが 1 秒間に 44,100 本、棒グラフの精度が 65,536 階調 (16 bit) である、という事を示します。 ステレオはつまり、「44.1 KHz、16 bit」 のデータが、右スピーカ用と左スピーカ用と、2 チャネル用意されているということです。

この方式では、1 秒間録音するのに、44,100 Hz × 16 bit × 2 ch = 1,411,200 bits、つまり 176,400 バイト必要という事になります。 僕の公開している曲は、平均して 4 分程ですが、それを PCM にすると 240 s × 176,400 bytes = 42,336,000 bytes、≒ 40 MB にもなってしまいます。 これでは、現状のインターネットで配信するにはやや無理があるサイズです。

MP3

MPEG 1 Layer 3。略して MP3。 詳しい内容はよく知りません (爆)。 というか、MP3 のフォーマットを調べるには有料の資料が必要らしいですね。 がめつい。

大雑把な解説としては、上に書いた PCM を、あまり聞こえない音を削除したり、音そのものをより少ない情報量で表現できる似た音に変換したり、音の特性を利用して効率的に圧縮したり、などの工夫をして、サイズを劇的に縮小してます。

ただし、そのように音を加工してしまっているため、厳密には原本とは違う音で再生されます。 エンコードのビットレート (bps) が低いほど劣化し、「キュリキュリ」 とか 「モリョモリョ」 といった感じの、特有の金属的なノイズが加わったりします。

また、普通の音声チップは PCM しか認識しないので、再生時にはそのまま音源にデータを渡すと言うわけには行かず、高密度なデコード (PCM 化) 処理が必要なので、あまりに低速なマシンでは再生できないかもしれません。 でも、Intel Pentium - 100 MHz のマシンで何とか鳴ったので、聴けるかどうかはあんまり気にしないでいいでしょう。 それよりも、Windows 等の OS は同時に複数の作業が出来るマルチタスクなのですが、再生中はその他のタスクのパフォーマンスが落ちるかも知れません。 あくまで、低速のマシンでは、ですけど。

この方式では、上記の通り複雑な処理をしているのでどのような計算式になるのかは不明ですが、4 分間の曲が、ビットレート 「128 Kbps ステレオ」 なら約 3,800 KB で記録できます。 PCM の約 10 分の 1、画期的です。 感涙ものです。 これなら、現状で普及しているインターネット回線でもギリギリ配信できるサイズですので、たてごと♪ はこれを採用しています。

3GP

MP3 と同様、詳しい内容はよく知りません。 MP3 と同じように音声を圧縮しているので、携帯電話で聴ける MP3 と覚えておけば不都合は無いと思います。

この方式では、例えば 「15 fps ステレオ」 のフォーマットでは、前述 MP3 の 「128 Kbps ステレオ」 に比べて約半分のファイルサイズになります。 ただし、その分音質は悪いので、サイズの小ささにつられて MP3 と同等のつもりで聴くとがっかりするかも知れません。
3GP のフォーマットのサイズは、ステレオからモノラルにする等の方法でもっと落とす事ができます。 例えば会議等の録音で、言葉さえ記録できればいいという場合はかなり小さなサイズで録音することができます。 ・・・それは MP3 でもできますが・・・。

シーケンス

曲の演奏に関する、音源への指示、命令を記録したファイルです。

「シーケンス」 は 「オーディオ」 とは違い、「音」 についての情報を持っていません。
代わりに、音を演奏する能力のあるハードウェアに対しての、命令をぎっしり詰め込んでいます。 この命令は、1 つにつき数バイト、ものによっては 1 バイトで済むので、一般に 「オーディオ」 よりもファイルサイズが断然小さくなります。
そのため、近年のブロードバンドが普及してくる以前のネットでは、「シーケンス」 の方が多く流通していたようです。

わかりやすい話をすると、同じ情報を表すにしても、例えば円がかかれた画像ファイルより、単に 「円」 とかかれたテキストの方が圧倒的にサイズが小さいという事です。
ただし、画像ファイルであれば一目瞭然ですが、「円」 という文字だけだと人によってどんな円を想像するかが微妙に違ってくるでしょう。 そのため、「シーケンス」 の場合は 「オーディオ」 とは違い、環境が変わると同じ音で鳴るとは限りません。

MIDI

MIDI (ミディ) というのは 「Music Instrumets Digital Interface」 の略で、電子楽器を相互接続する時の仕様を決めた規格です。 ・・・なのですが、口語としては MIDI 規格に従って作った機材や曲ファイル等を、MIDI と呼ぶようです。 ここでは、MIDI を使った曲データのファイルという意味で取り扱います。

一般に、ファイルの拡張子 (ファイル名の右端) は、「.mid」 や 「.smf」 になっています。 「.rmi」 というのもありますが、これは Microsoft 社が独自に拡張した形式で、曲データそのものの他に各種拡張情報やアイコンなどが含まれています。

MIDI には、以下のような命令があります (代表的なもののみ)。

ノートオン
特定の音階の音を出す
ノートオフ
特定の音階の音を出すのをやめる
ピッチベンド
発音の音程を変化させる
プログラムチェンジ
音色を選択する
モジュレーション
ビブラート効果の深度を設定する
ボリューム
音量の深度を設定する
パンポット
ステレオの左右の位置を設定する
エクスプレッション
抑揚表現の深度を設定する
システムエクスクルーシブ
機器固有の設定をする

最後の 「システムエクスクルーシブ」 を除けば、全て 2 バイトないし 3 バイトで構成されています。 「ノートオン」 「ノートオフ」 に関しては、「ランニングステータス」 (前のコントロール情報を引き継ぐ仕組み) を利用することで、1 バイトで済む場合もあります。 このように、MIDI データは非常に軽量であり、またファイルサイズは曲の長さに比例しないという特徴があります。

見ての通り、オーディオのような音そのものを表すものは一切ありません。 「プログラムチェンジ」 のように音色を選ぶ命令もあるにはあるのですが、それは 「ピアノの音にしろ」 程度のもので、「どんな」 ピアノの音にしろとまでは指定できません。 実際にどんな音が出てくるのかは、演奏する MIDI 音源に完全に依存します。 だから、「このデータはこの MIDI 音源で聴いてください」 という作者の指示は、なるべく守った方が良いでしょう。

と言っても、たてごと♪ が使っている 「Roland SC-8850」 などは、ほとんどの人は持っていないはずです。 つまり、たてごと♪ の意図した音で MIDI ファイルを再生できる環境はごく限られています。 そのため、たてごと♪ の意図した音で曲を聴いてもらうために、コンパクトになったとは言っても MIDI に比べれば格段にサイズが大きい MP3 も併せて用意している、というわけです。

ところで、時間、タイミングに関する命令も無いのに気付きましたでしょうか (もちろん、そのタイミングは MIDI ファイルには書かれていますが)。 MIDI の命令は、それが必要であるというその瞬間に、MIDI 音源に送信しなければなりません。 つまり、MIDI シーケンスの演奏にはかなり精細な時間の調整が必要になり、下手をするとオーディオデータの再生よりもシビアなマシン環境を要求するのです。 データ量が小さいのに、意外ですよね。

なお、MIDI は、音を出すためだけに使われているわけではありません。 タイミングの制御を要するさまざまな機器に使われています。 例えば、ステージの照明を音楽に合わせてコントロールするのに MIDI は使われています。

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