NECのノートパソコンLaVie LS350/AにLinux Mint 20.3をインストールしました。直後にUSB経由でMIDIキーボード「Akai professional MPK mini mk2」を接続しましたが音が出ません。JACKを使ってFluidSynth経由のサウンドシステムを構築することで音が出ました。

短く言うと

FluidSynthのフロントエンドQsynthをインストールします：

sudo apt install qsynth

JACKのフロントエンドQjackCtlをインストールします：

sudo apt install qjackctl

• MIDIキーボードをPCに接続します。
• Qsynthを起動してサウンドフォント（sf2ファイル）を指定します。
  • 「Setup」>>「SoundFonts」。指定後「restart」
  • デフォルトでは以下に格納されています。/usr/share/sounds/sf2/*.sf2
• QjackCtlを起動してMIDIキーボードとFLUID Synthを接続します。
  • 「接続」>>「ALSA」。MIDIキーボードとFLUID Synthを「接続」

＜＜前の記事　【Linuxで音ゲーを実行#1】Linux Mintをインストールしたらヘッドホンから音が出なかった

[【Linuxで音ゲーを実行#3】]　次の記事＞＞

はじめに

MIDIキーボードを使って音ゲーで遊びたいと思いました。都合よく使っていないノートPCがありましたし、中古のMIDIキーボードも手に入れました。しかし、Linux MintをインストールしてUSBでMIDIキーボードを接続しても音が出ませんでした。

※この記事は【Linuxで音ゲーを実行】 の2番目の記事です。

今回の環境

• NEC LaVie LS350/A(音声出力デバイスとして「スピーカー」と「アナログヘッドフォン」)
  • MIDIを発音するためのハードウェアシンセサイザーは無い
  • 改めてソフトウェアシンセサイザーをインストールする
• MIDIキーボード「Akai professional MPK mini mk2」
• Linux Mint 20.3 Cinnamon
  • ALSA¹ (初期状態でインストール済み)
  • PulseAudio² (初期状態でインストール済み)

MIDIキーボードを接続するだけでは音は出ない

Linux MintなPCにUSBケーブルを使ってMIDIキーボードを接続しました。通電はしましたが全く反応がありません。

Youtubeの視聴やVLCを使ったマルチメディアの再生ではPulseAudioが 自動 で以下のようなサウンドシステムを構築してくれます。

「マルチメディアアプリ→PulseAudio→ALSA→物理音声出力デバイス」

デフォルトの状態では、PulseAudioはMIDIを扱わないようになっているようで、MIDIキーボードを接続しても認識してくれません。そこで今回は USB MIDI キーボード - ArchWiki に従い、PulseAudioを使わずに手動でMIDI音を出してみます。

aconnectコマンドを使ってMIDI音を出す

alsa-utils とVirtual Keyboard を準備する

alsa-utilsがインストールされているか確認します。Linux Mint 20.3 ではすでにインストールされているはずです：

apt list --installed | grep alsa-utils

WARNING: apt does not have a stable CLI interface. Use with caution in scripts.
alsa-utils/focal-updates,now 1.2.2-1ubuntu2.1 amd64 [インストール済み]

$ | aseqdump を実行します。以下のように出力されます：

aseqdump

Waiting for data at port 128:0. Press Ctrl+C to end.
Source  Event                  Ch  Data

待機しています。「Ctrl+C」で終了します。

次に「Virtual Keyboad」をインストールして動作確認します：

sudo apt install vkeybd

vkeybd &

バーチャルキーボードの鍵盤を押してもMIDI音はでません。

$ | aconnect -i でMIDI入力ポートを確認します：

aconnect -i

＃前略
client 14: 'Midi Through' [type=カーネル]
    0 'Midi Through Port-0'
client 128: 'Virtual Keyboard' [type=ユーザ,pid=15707]
    0 'Virtual Keyboard'

また、$ | aconnect -o でMIDI出力ポートについても確認します：

aconnect -o

client 14: 'Midi Through' [type=カーネル]
    0 'Midi Through Port-0'

MIDI入力ポートに「Virtual Keyboard」ありますのでclient番号を確認しておきます（ここでは 「client 128」 ）。このほかに、外部入出力（ここでは「client 14」）も表示されています。

$ | aseqdump -p でイベントの確認をします。「IN_client番号_###」 をVirtual Keyboard のclient番号に置き換えてください（ここでは 128）：

aseqdump -p 「IN_client番号_###」

Waiting for data. Press Ctrl+C to end.
Source  Event                  Ch  Data
128:0   Note on                 0, note 64, velocity 127
128:0   Note off                0, note 64, velocity 0
128:0   Note on                 0, note 67, velocity 127
128:0   Note off                0, note 67, velocity 0

鍵盤を押すとMIDIデータが入力できていることがわかります。しかし、まだMIDI音はでません。ひとまず「Ctrl+C」を押して$ aseqdumpを終了します。

Fluid Synth を使ってMIDI音を出す

FluidSynthをインストールします：

sudo apt install fluidsynth

Virtual Keyboard を起動します：

vkeybd &

MIDI-WineHQ Wikiを参考にしてFluidSynthをデーモンモードで起動します。「これらのソフトウェアシンセサイザーは、無音以外のものを生成するために、デジタル化されたサウンドサンプルコレクション（パッチおよびサウンドフォントと呼ばれる）を必要とします」のでsf2ファイルを指定します。Linux Mint ではデフォルトでのsf2ファイルの格納場所が異なっていたので訂正しました。

FluidSynth をデーモンモードで起動します：
$ | fluidsynth -l -s -i -aalsa -o audio.alsa.device=default /usr/share/midi/sf2/mypatches.sf2

fluidsynth -l -s -i -a alsa -o audio.alsa.device=default /usr/share/sounds/sf2/FluidR3_GM.sf2

$ | aconnect -i でMIDI入力ポートを確認します：

aconnect -i

＃ 前略
client 14: 'Midi Through' [type=カーネル]
    0 'Midi Through Port-0'
client 128: 'Virtual Keyboard' [type=ユーザ,pid=15707]
    0 'Virtual Keyboard'

また、$ | aconnect -o でMIDI出力ポートについても確認します：

aconnect -o

client 14: 'Midi Through' [type=カーネル]
    0 'Midi Through Port-0'
client 129: 'FLUID Synth (35286)' [type=ユーザ,pid=35286]
    0 'Synth input port (35286:0)'

$ aconnect コマンドで 「Virtual Keyboard → FLUID Synth」 となるように接続します。「IN_client番号_###」「OUT_client番号_###」をそれぞれのclient番号に置き換えてください（ここでは 128 と 129 ）：

aconnect 「IN_client番号_###」「OUT_client番号_###」

「Virtual Keyboard → FLUID Synth → ALSA → 物理音声出力デバイス 」 となり音が出るはずです。

※「→ FLUID Synth → （ALSAに偽装した）PulseAudio → ALSA →」とすべきですがここでは省略します。

MIDIキーボード、Qsynth、QjackCtlを使ってMIDI音を出す

実用ではFluidsynthをJACKと組み合わせることが多いようです。また、気軽に使えるGUIでサウンドシステムを構築します。

QsynthとQjackCtlをインストールする

とりあえずaptをupdateします：

sudo apt update -y

Qsynthをインストールします：

sudo apt install -y qsynth

QjackCtlをインストールします：

sudo apt install -y qjackctl

MIDIキーボードを接続する

MIDIキーボード「Akai professional MPK mini mk2」をPCに接続し、動作確認をします。
$ lsusb コマンドを使います：

lsusb

$ lsmod コマンドを使います：

lsmod | grep usb

「MPK mini 2」の表示は出ませんが、「USB」「Audio」など関係しそうなものが表示されます。

$ aconnect コマンドでMIDI入力ポートを確認します：

aconnect -i

＃ 前略
client 14: 'Midi Through' [type=カーネル]
    0 'Midi Through Port-0'
client 20: 'MPKmini2' [type=カーネル,card=1]
    0 'MPKmini2 MIDI 1 '

MPKmini2が候補に上がっています。ここではclient番号は20です。

$ | aseqdump -p でイベントの確認をします。「IN_client番号_###」 をMPKmini2のclient番号に置き換えてください（ここでは 20）：

aseqdump -p 「IN_client番号_###」

Waiting for data. Press Ctrl+C to end.
Source  Event                  Ch  Data
 20:0   Note on                 0, note 72, velocity 58
 20:0   Note off                0, note 72, velocity 0
 20:0   Note on                 0, note 76, velocity 73
 20:0   Note off                0, note 76, velocity 0

鍵盤を押すとMIDIデータが入力できていることがわかります。しかし、まだMIDI音はでません。ひとまず「Ctrl+C」を押して$ aseqdumpを終了します。

Qsynth とQjackCtl を起動/設定する

• Qsynthを起動してサウンドフォント（sf2ファイル）を指定します。
  • 「Setup」>>「SoundFonts」。フォントを指定後「restart」します。
  • フォントはデフォルトでは以下に格納されています。/usr/share/sounds/sf2/*.sf2
• QjackCtlを起動してMIDIキーボードとFLUID Synthを接続します。
  • 「接続」>>「ALSA」。MIDIキーボードとFLUID Synthを「接続」します。

以上の操作で、
「MPKmini2 → Qsynth → QjackCtl → ALSA → 物理音声出力デバイス 」
となり音が出るはずです。

おわりに

MIDIキーボードをPCに接続するだけではMIDI音は出ませんでした。そこでQsynth とQjackCtlをインストール/設定することでMIDI音を出しました。
しかし、JACKを起動するとPulseAudioが休止してしまい、例えばyoutubeを視聴することができなくなります。これはALSAが受け付けられるソフトウェア（サウンドサーバーやドライバ）がひとつだけだからです。

○： 「MIDIキーボード → Qsynth → QjackCtl → ALSA → 物理音声出力デバイス 」
×：＿＿＿＿＿「 youtubeなど → PulseAudio → ALSA → 物理音声出力デバイス 」

＜＜前の記事　【Linuxで音ゲーを実行#1】Linux Mintをインストールしたらヘッドホンから音が出なかった

[【Linuxで音ゲーを実行#3】]　次の記事＞＞