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@nambawa(なんばわ)

Logic Proのアーティキュレーション機能でノート発音中にキースイッチを切り替えたい

Last updated at Posted at 2021-08-27

困った経緯

  • Broadway LITEs（ブラス音源）をセールで購入！1
  • アーティキュレーション機能にキースイッチを登録するため、マニュアルをダウンロード
  • PLEASE READ AND FOLLOW THIS MANUAL!って赤字で言われたので全力で読んだ2
  • Fall Downなどの奏法は、Sustainのノートの途中でキースイッチを押すと滑らかに切り替わる
  • ↑アーティキュレーション機能でどうやって表現すればいいんだ…

結論

Logic Pro内蔵のScripter MIDIプラグインを使いました。

Scripter.js
//-----------------------------------------------------------------------------
// 隣接するノートを結合
// for Logic Pro Scripter
//-----------------------------------------------------------------------------

var NeedsTimingInfo = true;
let noteOffEvents = new Array(2032);

/**
 * AUプラグインがMIDIイベントを受信した際に呼び出される関数
 * @param {Event} event 受信したMIDIイベント
 */
function HandleMIDI(event)
{
    // MIDIノートオフイベントの格納先Index
    const mergeNoteIndex = event.pitch * event.channel - 1;

    if(event instanceof NoteOff){
        noteOffEvents[mergeNoteIndex] = event;

    } else if(event instanceof NoteOn) {
        if(noteOffEvents[mergeNoteIndex] === undefined){
            // 結合対象ではないためMIDIノートオンイベントを送信
            event.sendAfterMilliseconds(0.1);
        } else {
            // 結合対象のため、MIDIノートオンイベントを破棄
            noteOffEvents[mergeNoteIndex] = undefined;
        }

    } else if(event instanceof ControlChange && event.number === 120) {
        // CC:120 All Sound Off
        // 0.1ms後に送信したMIDIノートオンが残ってしまうのを防ぐため、0.2ms後に送信
        event.sendAfterMilliseconds(0.2);
    } else {
        event.send();
    }
}

/**
 * 一定の処理ブロックごとに呼び出される関数
 */
function ProcessMIDI(){
    for (let i = 0; i < noteOffEvents.length; i++){
        if(noteOffEvents[i] === undefined){
            continue;
        }
        let shouldSend = hasPastInterval(noteOffEvents[i], 10 ^ -32);
        if(shouldSend){
            noteOffEvents[i].send();
            noteOffEvents[i] = undefined;
        }
    }
}

/**
 * MIDIイベント発生後、一定の時間経過したことを判定する関数
 * @param {Event} event イベント
 * @param {Number} interval 時間（拍数）
 */
function hasPastInterval(event, interval){
    let info = GetTimingInfo();
    let beatCount = info.blockStartBeat - event.beatPos;

    if(info.playing && beatCount > 0){
        if(beatCount > interval){
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    return true;
}

仕組みと過程が気になる人向けの情報

アーティキュレーション機能とは

Logic Proでは、1つのノートに対して1つのアーティキュレーションを設定することができます。
本来はLogic Pro付属音源向けに特化した機能ですが、Logic Pro側で各アーティキュレーションにキースイッチを割り当てることで、サードパーティ製の音源で使用する場合もノートに設定したアーティキュレーションに合わせて自動的にキースイッチを送信してくれます。

ピアノロールからキースイッチのノートが消えて滅茶苦茶スッキリする上に、
特定のアーティキュレーションのみを全選択することもできるので
「Sustainの音だけタイミングを手前に…」みたいなことができてめっちゃ便利です。

しかし、ノートの途中でアーティキュレーションを切り替えることは不可能です。
『1ノートにつき1つのアーティキュレーション』の前提が崩れてしまうので当たり前です。

Logic Pro付属音源はどうしているのか

Logic Pro付属のStudio BrassやStudio Stringsには、ノートの途中で奏法を切り替える手段が用意されています。

Logic Proで、スムーズなフォールまたはDoitを作成するには、任意のノートの直後に同じピッチの第2（「Fall」または「Doit」アーティキュレーション）のノートを追加します。前のノートからのギャップはまったく生じないか、ごくわずかになります。

Fall Medium.gif
ノートの間隔を狭めて配置すると、次の音に上手く繋がる仕組みになっています。
これ、やりたい！！

どう実現するか

実現前.gif
単純に2つのノートを配置しただけでは、2つ目の音も発音されてしまいます。音が繋がりません。

Logic Pro付属音源と同じ動作をさせるには、
MIDIノートオフイベントの直後に同じピッチのMIDIノートオンイベントが流れてきたら、無視する
ことができれば良さそうです。

分かる人にしか分からないコード解説

Scripterは、Logic付属のMIDIプラグインです。
AUプラグインに流れるMIDI信号を JavaScript で加工することができます。
公式マニュアルの解説を読み解くには、JavaScript、MIDIイベントについてある程度知っている必要があります。

グローバル変数

Scripter.js
var NeedsTimingInfo = true;
let noteOffEvents = new Array(2032);

1行目:DAWの再生状態を取得するためのTimingInfoオブジェクトを使用するための記述です。（Scripter APIの仕様）
2行目:MIDIノートオフイベントを入れるための配列を用意しています。（ピッチ127個 x 16ch）

Handle MIDI関数

Scripter.js
/**
 * AUプラグインがMIDIイベントを受信した際に呼び出される関数
 * @param {Event} event 受信したMIDIイベント
 */
function HandleMIDI(event)
{ 
    // MIDIノートオフイベントの格納先Index
    const mergeNoteIndex = event.pitch * event.channel - 1;

    if(event instanceof NoteOff){
        noteOffEvents[mergeNoteIndex] = event;

    } else if(event instanceof NoteOn) {
        if(noteOffEvents[mergeNoteIndex] === undefined){
            // 結合対象ではないためMIDIノートオンイベントを送信
            event.sendAfterMilliseconds(0.1);
        } else {
            // 結合対象のため、MIDIノートオンイベントを破棄
            noteOffEvents[mergeNoteIndex] = undefined;
        }

    } else if(event instanceof ControlChange && event.number === 120) {
        // CC:120 All Sound Off
        // 0.1ms後に送信したMIDIノートオンが残ってしまうのを防ぐため、0.2ms後に送信
        event.sendAfterMilliseconds(0.2);
    } else {
        event.send();
    }
}

HandleMIDI 関数は、AUプラグインがMIDIイベントを受信するたびに呼び出されます。
MIDIイベントの内容は第1引数に格納されています。
第1引数から渡ってきたオブジェクトのsend()メソッドを実行しない限り、そのMIDIイベントは実行されません。
MIDIイベントであれば、ノートもコントロールチェンジも関係なく流れてくるため、
instanceof 演算子でMIDIイベントの種類を判定し、処理分岐しています。

MIDIイベント（オブジェクト）の種類 処理
NoteOff noteOffEvents配列にイベントオブジェクトを追加する。この時点ではMIDIイベントを送信しない。
→次のノートが流れてくるか、一定拍数経過するまでMIDIノートオフを待機させる
NoteOn noteOffEvents配列に同じピッチ・同じMIDIチャンネルのオブジェクトが存在しているか判定する。
→存在しない場合：MIDIイベントを0.1ms後に送信する。
→存在する場合：MIDIイベントを送信せず、noteOffEvents配列からオブジェクトを破棄する。
ControlChange (Number:120) 全ての音を停止するMIDIメッセージ。DAWの停止ボタンを押した際に送信される。NoteOnイベントよりも前に送信すると音が残ってしまうため、0.2ms後に送信する。
上記以外 MIDIイベントをそのまま送信する。

MIDIノートオフを待機させているため、MIDIノートオフを送信する前に、次のノートのMIDIノートオンが先に送信されてしまいます。
これを防ぐために、MIDIノートオンは0.1ms後に送信するようにしています。

ProcessMIDI関数

Scripter.js
/**
 * 一定の処理ブロックごとに呼び出される関数
 */
function ProcessMIDI(){
    for (let i = 0; i < noteOffEvents.length; i++){
        if(noteOffEvents[i] === undefined){
            continue;
        }
        let shouldSend = hasPastInterval(noteOffEvents[i], 10 ^ -32);
        if(shouldSend){
            noteOffEvents[i].send();
            noteOffEvents[i] = undefined;
        }
    }
}

ProcessMIDI関数は、DAWから一定周期で呼び出されます。
noteOffEvents配列に貯めたMIDIノートオフイベントをhasPastInterval関数（後述）で検証し、
trueが返却された場合にMIDIノートオフイベントを送信します。
送信し終わったMIDIノートオフイベントは、noteOffEvents配列から削除します。

第2引数を10の-32乗にしてみましたが、適当な値です。
ここで設定する数値が、ノートとノートの間隔が何拍開いていたら音が繋がるかに関係しています。
いい感じに短ければ良いと思います。（適当）

hasPastInterval関数

Scripter.js
/**
 * MIDIイベント発生後、一定の時間経過したことを判定する関数
 * @param {Event} event イベント
 * @param {Number} interval 時間（拍数）
 */
function hasPastInterval(event, interval){
    let info = GetTimingInfo();
    let beatCount = info.blockStartBeat - event.beatPos;

    if(info.playing && beatCount > 0){
        if(beatCount > interval){
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    return true;
}

引数 event から受け取ったMIDIイベントを判定し、
引数 interval の拍数経過している場合、trueを返却する関数です。

TimingInfoオブジェクトから、現在の再生位置を拍数で取得することができます。
現在の再生位置 - MIDIノートオフの拍数を計算することで、
1音目のノートの終端からどれだけ拍数が経過したかを判定しています。

結果

実現後.gif
SustainにFall Downが繋がった！！

最後に

結果的に、「隣接する音符を結合する処理」が出来上がりました。

一瞬Cubaseのエクスプレッションマップが羨ましくなりました3が、なんとかなりました。
簡単な記述でMIDI信号を加工できる仕組みがあると本当に助かります。
Logic Proはすごい。

今後は、実際に使用していきながらコードを修正していく予定です。

参考にした記事など

  1. Full版が欲しい（記事執筆時点で$2295） ↩

  2. マニュアルに書いてありました。この音源を使っている方はぜひ読んであげてください。 ↩

  3. 最近Cubaseが羨ましくなることがありがちです。それでもまだLogicを使い続けたい理由のほうがたくさんあります。 ↩

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