ITエンジニアが無料で音楽（DTM）の勉強をしてみる〜コード０〜

はじめまして、普段はITベンチャー企業でシステム作ったり運用してるエンジニアをやっています。
プログラミングやIT以外で専門知識が欲しい、せっかくなので好きな音楽を作れるようになりたいなと思って勉強をはじめました。
ちなみに音楽を聞くのは好きですが、楽譜も読めないですし、音楽の通信簿は常に２だったレベルから必要な知識をメモとして残していこうと思います。（音楽初心者です。）

高い楽器を買うお金も演奏をする体力もないので、DTM（Desktop Music）でMIDIで打ち込みで作曲するにあたって必要な知識を習得しようかなと考えています。

そもそも人が音を音楽として認識するための要素とは何か

音は空気の振動ですが、一定のルールに基づいた音を人は音楽として認識します。
参考：音の三要素、音楽の三要素

音の３要素
・高さ：周波数 [Hz]、音程、音階、度
・大きさ（強さ）：音圧レベル [dB]、ベロシティ
・音色： 周波数成分、波形

音楽の３要素
・メロディ（旋律）：音の高さが様々に変化しながら進行していく
・ハーモニー（和声）：複数の高さの音が重なり合いながら変化し、進行していく
・リズム（律動）：音の時間的な長さが、一定の規律、パターンに従って進行していく

音楽のジャンル

音楽のジャンルは多岐に渡ります。
メジャーなもので
・ロック
・バラード
・ポップ
・レゲエ
・インストルメンタル
・アカペラ
・ゴスペル
・テクノ
・トランス
・メタル
・クラシック音楽
・民族音楽
などがあります

参考：音楽のジャンル

DTMとMIDI

MIDI（Musical Instrument Digital Interface）は、電子楽器の演奏データを機器間で転送・共有するための共通規格です。General MIDIとは、基本的な音色マップとコントロールチェンジなどを規定したMIDIの統一規格です。（通称GM）
DTMソフトで音楽制作する上で音符を打ち込みファイル出力する形式の一つとしてMIDIは存在しています。MIDI形式で出力することで別のPCでも音楽の編集をすることが可能になります。
ただし、MIDI形式はあくまでどの楽器でどのタイミングでどの音を鳴らすかを指定しているだけで実際に鳴らす音色が使っているPCによって異なるという欠点があります。
昔はサウンドカードという専用ハードウェアを外部モジュールとして接続する形式でしたが現在はマザーボードに内蔵された音源を使う場合がほとんどのようです。

DTMをやる上でGMの楽器の指定はよく使うと思います。（128種の音色）
・ピアノ：1〜8
・クロマチックパーカッション：9〜16
・オルガン：17〜24
・ギター：25〜32
・ベースギター：33〜40
・弦楽器とオーケストラ：41〜48
・アンサンブル：49〜56
・ブラス：57〜64
・リード：65〜72
・パイプとウィンド：73〜80
・シンセサイザーリード：81〜88
・シンセサイザーパッド：89〜96
・シンセサイザーサウンドエフェクト：97〜104
・エスニックとワールドインストルメント：105〜112
・パーカッション：113〜120
・サウンドエフェクト：121〜128
またGMのチャンネル10はパーカッションのためのチャンネルとして予約されています。このチャンネルの音色に関しては音程が固定です。

音楽制作の基本

次のサイトがブラウザ上で音を鳴らしながら勉強できて参考になりました。
参考：音楽制作を始めよう

・小節
・テンポ
・ピッチ（音程）とスケール
・リズム（拍）
・コード（和音）
・メロディ
・ベースライン

小節

４拍（４部音符４個分）のまとまりを１小節と呼びます。楽曲は小節単位で作成されます。楽曲の構成によって、イントロ、Aメロ・Bメロ・サビがあります。

参考：歌や曲のイントロ・Aメロ・Bメロ・サビとはどういう意味なのか？

・邦楽：Aメロ+Bメロ+サビ
・洋楽：Aメロ＋サビ（Verse＋コーラス）
であることが多いようです。

テンポ

テンポは曲の速度の指定です。bpmという単位で表記されます。
ジャンル別に次のようになっています
・ダブ：60～90 bpm
・ヒップホップ：60～100 bpm
・ハウス：115～130 bpm
・テクノ/トランス：120～140 bpm
・ダブステップ：135～145 bpm
・ドラムンベース：160～180 bpm

ピッチ（音程）

ドとレの音で音の高さ（周波数）が違います。
音楽ではピッチ（音程）と呼びます。
ド〜シの音程差を１オクターブ（音階）と呼びます。

参考：音階の周波数

物理的な観点からの音階
・周波数が 2倍 になれば 1オクターブ 上がる
・周波数が 1/2倍 になれば 1オクターブ 下がる
・440Hzが「ラ」
MIDI観点からの音階
・MIDIノート番号が +12 で 1オクターブ 上がる（周波数が 2倍 になる）
・MIDIノート番号が -12 で 1オクターブ 下がる（周波数が 1/2倍 になる）
・69 が 「ラ」の 440Hz

参考：Web Audio APIでコインの音を作る

スケール

スケールとは、基準の音から順番に、１オクターブ内の音を、並べたもののことをいいます。

参考：スケールとは？ものすご～く簡単な説明　楽しい音楽理論講座

メジャースケール（ダイアトニックスケール）：メジャー・スケールは「陽気」で「活発」な印象を与えます。例えばCメジャー・スケールの場合はピアノの白盤の部分CDEFGABC（ドレミファソラシド）が該当します。白盤、黒盤含めて鍵盤の並び順毎に半音上がります。つまりメジャースケールは「全音・全音・半音・全音・全音・全音・半音」の順番で並んでいます。CメジャーのCはスケールが開始する鍵盤を示します。Dメジャースケールの場合はD（レ）を起点に「全音・全音・半音・全音・全音・全音・半音」の順番に並びます。スケールの起点となる音をキー（調）と呼びます。
カラオケとかでキーを上げ下げしても楽曲が壊れないのはスケールの関係が変わらないおかげです。

スケールに対してキーをずらすことで最大１２の同種のスケールが作成できます。これを五度圏と呼びます。
参考：五度圏（サークル・オブ・フィフス）

マイナースケール：マイナー・スケールは「悲しく」「陰気」な印象を与えます。例えばCマイナー・スケールの場合、CDE♭FGA♭B♭C（ドレミ♭ファソラ♭シ♭ド）が該当します。♭は半音下の音程に該当します。
ちなみに半音上の音程を#で表記できるため、CDD#FGG#A#C（ドレレ#ファソソ#ラ#ド）と表記しても同じです。（ややこしい・・・）

他にもペンタトニックスケール・ホールトーンスケール・オクタトニック・スケールなど様々なスケールがあります。

リズム（拍）

GMの10チャンネルに該当する音色で曲全体のリズムを作成します。
よく使われる音色だと例えば次のようなものがあります。
・Open Hi-Hat: MIDI note 46
・Close Hi-Hat: MIDI note 42
・Hand Clap: MIDI note 39
・Bass Drum(Kick): MIDI note 35

コード（和音）

複数の音を同時に鳴らすことを和音と呼びます。
幹音が２度ずつズレた音を３つ（or ４つ）重ねて同時に鳴らします。
１度ズレでドレミファソラシドの次の音、例えばキー音がド場合、１度がキー音そのもの（ド）で２度だとレになります。（全音、半音のズレでないのに注意！）
コードを組み合わせることで楽曲全体のコード進行（ハーモニー）を行います。
特によく使われる和音は以下の３つです。（主要３和音と呼ばれています）

参考：度数の数え方

ダイアトニックコード：キー音に対して１度 + ３度 + ５度（＋７度）の和音を指します。特に３和音の場合をトライアドと呼びます。つまり、キー音がC（ド）の場合は１度 + ３度 + ５度はそれぞれCEG（ドミソ）になります。
強く安定している和音のため、コード進行としてダイアトニックコードで楽曲が始まり、楽曲が終わる場合が多いようです。
サブドミナントコード：音階の４番目の音で、CメジャースケールならFの音から始まる４度 + ６度 + ８度（ファラド）の和音を指します。
ドミナントほどではないが、不安定な響きです。
ドミナントコード：音階の５番目の音で、CメジャースケールならGの音から始まる５度＋７度＋９度（ソシレ）の和音を指します。不安定な響きで、早くトニックに帰結したくなります。

参考：ダイアトニックコードとその仕組み
参考：トニック/サブドミナント/ドミナント【コードの種類とその役割】

メロディ

多くの楽曲は同じ音の組み合わせの繰り返しを少しずつ変えつつ進行します。人間は記憶する生き物なので繰り返しがあることで予測可能にし、安心感を与えるのと同時に耳に残りやすくします。

モチーフ：音の繰り返しの最小単位
フレーズ：複数のモチーフを組み合わせてできた音の繰り返し単位

基本的にモチーフをいくつか作成し、モチーフを組み合わせてフレーズを作成します。モチーフやフレーズを次のように変化させることで反復します。

・最後の音を変化させる。
・音の高低よりもリズム（拍）を意識する。
・フレーズの一部分だけでも反復感が出る。

参考：作曲の際のメロディ、アドリブフレーズの作り方のコツ

ベースライン

ベースはなくても楽曲にはなりますが、メロディ、ハーモニーと音程がないリズムの調整役として、存在することで楽曲の安定度が増します。

ベースラインの最も簡単な作り方として
１．コードのルート音（フレーズの先頭の音）を弾く
一番簡単で手っ取り早く、かつ間違いが無い（不協和音が出ない）のがこの方法です。
２．コードのルート音を外したラインを弾く（アレンジ）
ルート音を弾く作り方に慣れてきたら、今度はルート音を外してみましょう。コードとの組み合わせで、また違うニュアンスのコード感が生まれます。

参考：オリジナル曲のベースラインの作り方

逆にベースラインを作る上でやらないほうがよいことは
・メロディーと長い間（長い音符で）半音で接しない。
理由：メロディーと半音で接すると不協和音になり不安定さがでるため。
・メロディーと同じ音をできるだけ避ける。
理由：音に広がりがでないため。
・不自然な跳躍（７度、９度など）は避ける。
理由：ベースの大きな跳躍は不自然であり、安定性に欠けるため。

参考：ベースラインの簡単なルール

ジャンル別の楽器選び

ジャンルによって楽器と役割は違います。
例えばロックバンドの場合
・ボーカル（メロディ）
・ギター（ハーモニー）
・ベース（調整役）
・ドラム（リズム）
の構成が多いようです。
この辺に関しては機会があったらジャンル別によく使われている楽器をまとめようと思います。