【DJへの道】ArduinoでMIDIデバイスを作ってRaspberry Pi上のMixxxと連携させる

まずはボタンから。

前回はMixxxをRaspberry Piにインストールしました

非力なRaspberry Pi 2Bでディスプレイも小さいですが、動作自体は問題なさそうです。

relativelayout.hatenablog.com

今回は、Mixxxを操作するハードウェアを作っていきます。

以前作ったデバイスを再利用

ハードウェアを作ると言っても、モノ自体は以前作ったデバイスを再利用していきます。

こんな感じで、5つのボタンをGNDとデジタルIOピンにつないだものです。

マイコン部分はArduino Leonardo互換機のSeeeduino Liteです。Atmega32U4が搭載されているのでUSBネイティブサポートも使えて、USBデバイスとしてエミュレーションも可能です。よって以て、USB接続できるMIDIデバイスとしてもエミュレーション可能なはず…。

いざプログラミング

ハードウェアは再利用するので、それを制御するロジックを書き換えていきます。コーディングはArduino IDEで。 久しぶりのダウンロード・起動だったので、UIがガラッと変わっていたのでびっくりしました。

3億年ぶりにArduino IDE開いてる。 pic.twitter.com/WSeqC8HAGs

— ポキオ (@pokiiio) 2023年3月15日

www.arduino.cc

さて、プログラミング自体は下記のArduinoのドキュメントを参考にコーディングしていきます。

docs.arduino.cc

ポイントは…

• Native USB Port対応をしているボードを使う
• MIDIを扱うためにMIDIUSBライブラリを使う

こんな感じ。MIDI系のライブラリは複数あってカオスですが、今回はArduinoドキュメントに従っていきます。

コードは最後の方に貼っておきますが、MIDIのやり取りとしてはノートオン・ノートオフを使っていきます。

void noteOn(byte channel, byte pitch, byte velocity) {
  Serial.println("noteOn");
  midiEventPacket_t noteOn = { 0x09, 0x90 | channel, pitch, velocity };
  MidiUSB.sendMIDI(noteOn);
}

void noteOff(byte channel, byte pitch, byte velocity) {
  Serial.println("noteOff");
  midiEventPacket_t noteOff = { 0x08, 0x80 | channel, pitch, velocity };
  MidiUSB.sendMIDI(noteOff);
}

こんな感じで、ノート（鍵盤）を押す・離すという情報をプログラム的に送信します。鍵盤なので、どの音階をどのくらいの速さ（強さ）で押すか、などの情報も送ります。今回は中央のド（C3）からソ（G3）までを5つのボタンに割り当てて、ノートオン・ノートオフで送信します。チャネルと速度は固定のものを使いました。

ドレミファソをMixxxのコントロールに割り当てる

今回ド〜ソまでの5つの音階が表現できるMIDIデバイスが出来たので、それぞれDeck1/2のPlay・Cueに割り当てていきます。（5つのボタンのうち4つだけアサインしてみます）

理想としてはこんな割り当て。実際にMixxxでマッピングしていきます。

自作MIDIデバイスをRaspberry Piに接続してからMixxxを起動して、設定画面を開くとコントローラーというタブでデバイスが認識されているようです。

一応、プリセットという項目を覗いてみると、主要なDJコントローラーのマッピングには対応してそうですが、今回はプリセットは使わず、ラーニングウィザードを使って自力でマッピングしていきます。

ラーニングウィザードを開くと、Mixxx上の要素が一覧で並んでいて、それぞれに信号のアサインが出来ます。

とりあえず、Deck1/2のPlayとCueを探しては、実際にデバイスのボタンを押して、ボタンと制御の紐付けを行いました。

こんな感じ。

いざDJ

4ボタンだけなので、凝ったことは出来ませんが、ちゃんとボタンと演奏がリンクしていました。

雑感として

• 理論的にはボタンやスライダーを追加していけばDJコントローラーは自作できる
• ボタンがチャタるので、何かしらの制御が必要そう
• ハードウェアボタンを同時に押したり操作したりすると、処理が追いつくか（他の処理をブロッキングしないか）が心配
• ボタンが増えるとマッピングが面倒

こんな感じですねぇ。自作あるあるですが、やっぱり製品ってすげぇ…ってなりますね（笑）

とりあえず、横フェーダー・縦フェーダー、イコライザ、できればジョグあたりも追加してみたいところ・・・。

コードはこちら

#include <MIDIUSB.h>
#include <MIDIUSB_Defs.h>
#include <frequencyToNote.h>
#include <pitchToFrequency.h>
#include <pitchToNote.h>

#define BUTTON1 3
#define BUTTON2 5
#define BUTTON3 7
#define BUTTON4 8
#define BUTTON5 10

#define C3 48
#define D3 50
#define E3 52
#define F3 53
#define G3 55

#define DELAY 100

void setup() {
  pinMode(BUTTON1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON3, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON4, INPUT_PULLUP);
  pinMode(BUTTON5, INPUT_PULLUP);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (digitalRead(BUTTON1) == 0) {
    Serial.println("BUTTON1");
    noteOn(5, C3, 64);
    MidiUSB.flush();
    delay(DELAY);
    noteOff(5, C3, 64);
    MidiUSB.flush();
  }

  if (digitalRead(BUTTON2) == 0) {
    Serial.println("BUTTON2");
    noteOn(5, D3, 64);
    MidiUSB.flush();
    delay(DELAY);
    noteOff(5, D3, 64);
    MidiUSB.flush();
  }

  if (digitalRead(BUTTON3) == 0) {
    Serial.println("BUTTON3");
    noteOn(5, E3, 64);
    MidiUSB.flush();
    delay(DELAY);
    noteOff(5, E3, 64);
    MidiUSB.flush();
  }

  if (digitalRead(BUTTON4) == 0) {
    Serial.println("BUTTON4");
    noteOn(5, F3, 64);
    MidiUSB.flush();
    delay(DELAY);
    noteOff(5, F3, 64);
    MidiUSB.flush();
  }

  if (digitalRead(BUTTON5) == 0) {
    Serial.println("BUTTON5");
    noteOn(5, G3, 64);
    MidiUSB.flush();
    delay(DELAY);
    noteOff(5, G3, 64);
    MidiUSB.flush();
  }
}

void noteOn(byte channel, byte pitch, byte velocity) {
  Serial.println("noteOn");
  midiEventPacket_t noteOn = { 0x09, 0x90 | channel, pitch, velocity };
  MidiUSB.sendMIDI(noteOn);
}

void noteOff(byte channel, byte pitch, byte velocity) {
  Serial.println("noteOff");
  midiEventPacket_t noteOff = { 0x08, 0x80 | channel, pitch, velocity };
  MidiUSB.sendMIDI(noteOff);
}

void controlChange(byte channel, byte control, byte value) {
  Serial.println("controlChange");
  midiEventPacket_t event = { 0x0B, 0xB0 | channel, control, value };
  MidiUSB.sendMIDI(event);
}

最後に…

誰かPCDJを私に恵んでください…。

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