YAMAHA TG100には未使用波形がある。

　1991年頃に発売されたYAMAHA TONE GENERATOR TG100についての話です。
　本投稿を書いた現在(2023年)の視点で書いてますので、これから古のTG100を触ってみようという方の参考になるかもしれません。
　

はじめに

　TG100はGM System Level1対応の初期のPCM(AWM)音源モジュールですが、最近買いました。
　初期のPCM音源とは言え、最初期では無いのです。知る限り最古のAWM音源搭載機は1986年頃のClavinova CLP-50。翌1987年頃にピアノモジュールとしてTX1Pが発売されました。そのさらに1年後の1988年頃のEMT-10がピアノ以外の音も含めた初のAWM音源モジュールとなっており、TG100のご先祖様と言えるかもしれません。
　EMT-10以降TG100発売前には、1989年にTG55でAWM2音源とSY77でRCM(AWM2×AFM)音源が登場し、1990年にSY22/TG33/EOS B500でDASS(AWM+FM)音源が登場していますので、TG100発売時には単なるAWMは既に枯れた(≒最先端ではない≒成熟した≒安価に量産可能な)音源システムだったとみることができます。ちなみに、"Tone Generator"を冠した製品では1994年のMU5が最後のAWM音源搭載機で、シンセ系の機材としては翌1995年のQY22が最後のAWM音源搭載機となります。電子ピアノまで含めると恐らく2006年のCP300とCP33が最後のAWM音源搭載機となるかと思います。

　大昔にCBX-T3を持ってたことがあるのですが、私にとって初の音源モジュールはAWM2世代のTG300だったこともあり、比較するとCBX-T3は総じてショボい音しか出ないし、音作りもできない(≒使いどころのない)機材という認識で、手放した過去があります。ここで唐突にCBX-T3の話を挙げましたが、実はTG100の色違い＆フロントパネル違いという機材*1だということを後に知りました。
　それからだいぶ時間が流れると、ショボいPCM音源の中には独特の個性があるアイコニックな音が含まれることもある。という理由でマイナー機材をいろいろ試してみることもあるのですが、TG100もそんな感じの流れで入手しました。CBX-T3と違ってTG100には小さいながらも液晶画面が付いているため、本体で多少は音色作りができるだろうという見込みもあったのですが、これは事実上できません(後述)。TG100(CBX-T3)の音作りにはSystem Exclusive Messageを送り付ける必要があります(後述)。
　そんなわけで、TG100を触っている内に判ったことを記載します。
　

主要スペック

　簡単にカタログスペックを挙げておくと以下の通りです。

音源方式: AWM
最大同時発音数: 28
音色数: 192
ドラムセット(ドラムキット)数: 10
エフェクト: リバーブ6種類/ディレイ2種類 (全8種類から1種類を選択)

　今となってはこのスペックだけ見ても特に興味をひかれませんが、掘り下げていくと興味深い点がいくつか出てきます。
　

サウンドモジュールモード

　TG100はマルチティンバー音源としての動作モードのみで、所謂パフォーマンスモード的なものはありません。
　動作モード(取説的には「サウンドモジュールモード」)は以下の3種類あります

General MIDI (GM) System Level1
DIsk Orchestra Collection (DOC)
C/M

　GMは特に説明不要だと思いますので割愛します。

　DOCはYAMAHAのClavinova向けの演奏データ(Disk Orchestra)に対応したモードです。蛇足ながらDisk Orchestraは良く解らん規格で、Clavinovaに内蔵された音源システムと融合しているものと、Clavinovaの周辺機器として発売された機器とがあります。後者はDOM-30(Disk Orchestra Module)と、その後継のDOU-10(Disk Orchestra Unit)がありますが両者の音色配列は異なります。それどころか、DOM-30はAWMとFM、DOU-10はAWMのみと音源システムからして別物です。なお、TG100のDOCモードの音色配列はDOU-10に近いものですが、鳴る音は別物です(例えばピアノならピアノの音がしますが、後にXGやGSで規格化されたように同じ番号なら同じ音という訳ではありません。)。

　C/Mは取説にはふわっとした表現で「今までのコンピュータミュージックのシーケンスデータを再生するモードです」と書いてありますが、Roland CM-64との互換性を意識したモードです。鳴る音は概ね同系統の音ですが当然ながらCM-64の音とは別物です。なお、TG100のプリセットボイスリストはC/M Type1とC/M Type2の2種類に分かれていますが、前者はMIDI CH#1-9、後者はMIDI CH#11-16で選択することが可能です(MIDI CH#10はドラムセット)。これはCM-64のLA音源部(MIDI CH#2-9)と、PCM音源部(MIDI CH#11-16)の構成に対応するためです*2。
　
　といった感じでGM以外は歴史的経緯を知らないと、TG100は意味不明な難解な構成に思えるかも知れません。
　

ドラムセット(ドラムキット)

　ドラムはGMとC/MではMIDI CH#10で受信しますが、DOCはMIDI CH#15で受信します。
　また、DOCとCMはそれぞれ固有のドラムセットで固定ですが、GMでは8種類のドラムセットから選択可能です。ここで見落とされがちですが、GMで選択可能なドラムセットの中に、実はGM規格外のドラムセットが1つ混ざっています。Standard Set, Room Set, Power Set, Electronic Set, Analog Set, Brush Set, Orchestra Setは普通にありがちなものですが、これに加えてRXというドラムセットが存在するのです。
　YAMAHAでRXといえばリズムマシンのシリーズ名ですよね。日本語マニュアルには特に説明が無さそうなのですが、英語版には以下の記述があります。

RX kit provides semi-compatibility for MIDI drum patterns recorded on one of Yamaha's RX drum machines.

　つまり、YAMAHA RXシリーズで記録されたMIDIドラムパターンとの互換性を考慮したドラムセットということになるようです。ドラムマップがかなり異質で他のドラムセットとは全く違います。さらに、例えば"Bass Drum 1"が割り当てられたノートが13個(MIDI Note#27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 39, 45)あったりして、実際に鳴る音の種類は少ないのではと思うかもしれませんが、それぞれピッチが異なったりして異なる音がします。RXシリーズは比較的多くのモデルが存在しますから、そのバリエーションを意識したドラム音の品揃えをマップしたドラムセットなのかもしれません。
　知る限りではRXの名を冠したドラムセットは他のYAMAHA製音源モジュールでも見たことが無いので、リズムマシン収集癖のある人にとってもTG100は貴重かも知れません。

　といった感じで歴史的経緯を知らないと、やはりTG100は難解でヘンテコな構成に思えるかも知れません。
　

音作り(本体編)

　前提としてTG100のVoice(音色)は最大2 Element(Roland用語でいうTone)で構成されます。
　TG100本体でエディットできる音色のパラメータは4つしかありません。
　ボイスの

Name

　と、各エレメントの

Level
Detune
Pan

　だけです。冒頭に事実上本体では音作りできないと書きましたがこのためです。

　なお、Voiceパラメータではなく、Partパラメータとして

Volume
Pan
EG Attack
EG Release
Reverb send
MIDI channel

　の設定が可能ですので、EGのアタックとリリースを調整することは可能です。なお、EGのアタックとリリースはタイム(time)ではなくレイト(rate)指定なので、設定値が大きいほど短く、小さいほど長くなります。YAMAHAのFMシンセと同様ですが、一般的なシンセとは逆です。

　注意点として作った音色は最大64個のInternal Voiceとして保存/切替できますが、電源を切ると消えます(バッテリ消耗ではなく、もともと保存されない仕様)。電源を切っても独自音色を使いたければ、外部機器にSystem Exclusive MessageでDumpしておき、電源を入れたら保存しておいたSystem Exclusive Messageを外部機器から送り付けるという手順が必要です。
　

音作り(System Exclusive Message編)

　本体エディットでは極めて限定的なパラメータしか触れませんが、System Exclusive Messageで”Internal Voice Memory Parameter Change”メッセージ*3を使うとTG100のフルエディットが可能です。
　TG100にはいわゆるエディットバッファは無いので、64個中の任意のInternal Voiceのアドレスに対して”Internal Voice Memory Parameter Change”でエディットし、当該Internal VoiceをBank SelectとProgram Changeで呼び出して使うことになるので、発音中にリアルタイムにパラメータを変更するような使い方はできません。

　TG100の各VoiceはCommonと2つのElement要素から構成されます。以下にそれぞれの全パラメータを記載しますが、AWM2ではないAWM世代ですのでフィルタは有りません。YAMAHA機としては前世代はFM音源ですので、何というかFM音源搭載機のパラメータ群からFM音源固有パラメータを削除したら残ったような、特に面白くないパラメータしかないような構成です。PEG(Pitch EG)がありますので、(音楽的な使いどころは別にして)SoundEffect的なヘンテコな音を作ることは可能です。
　

TG100 Voice Common Parameters

Voice Mode (1element構成か2element構成かを指定)
Element1 Level
Element2 Level
Element1 Detune
Element2 Detune
Portament Time
Modulation LFO Pitch Depth
Ch Aftertouch LFO Pitch Depth
Element1 Pitch Rate Scaling
Element1 Pitch Rate Scaling Center Note#
Element1 Note Shift
Element2 Note Shift
Element2 Pitch Rate Scaling
Element2 Pitch Rate Scaling Center Note#
Voice Name

※Element設定はVoice毎に独立しているにも関わらずElement1,2個別のパラメータが何故Common側に定義されているのか謎ですが、事実としてこのような構成になっています
　

TG100 Voice Element Parameters

※Element1,2それぞれ個別に以下のパラメータを持ちます

Waveform# (0-139を指定)
EG Attack Rate
EG Release Rate
Level Scaling Break Point1
Level Scaling Break Point2
Level Scaling Break Point3
Level Scaling Break Point4
Level Scaling Offset1
Level Scaling Offset2
Level Scaling Offset3
Level Scaling Offset4
Panpot
LFO Speed
LFO Delay
LFO Pitch Modulation Depth
LFO Amp Modulation Depth
Pitch LFO Wave
PEG Range
PEG Velocity Switch
PEG Rate Scaling
PEG R1
PEG R2
PEG R3
PEG RR
PEG L0
PEG L1
PEG L2
PEG L3
PEG RL
Velocity Curve

TG100 Waveform list

　Elementパラメータの中にWaveform#があります。突如として現れたこのパラメータ、リファレンスによれば0-139を指定可能なことが判りますが、どんな波形が何番なのか判る資料がありません*4 (なお、0番は無音でしたので、140種類ではなく139種類のWaveformが存在します)。
　というわけで、自作しました。自作のため波形名はYAMAHA公式の名称ではなく、私が適当に付与したものです。
※厳密にはTG100のWaveformは波形そのものだけではなく「波形、Loop設定、EG設定、LFO設定」が組み合わさった単位の概念のようです*5。

Waveform#	(unofficial) Wavename (given by me)	Notes
0	OFF	no sound
1	Piano1	-
2	Piano2	低音域と高音域は#1と同じspectrum、中低音が倍音の多いBrightな波形に差し変わっている
3	HonkyTonk	-
4	FM E.Piano	-
5	E.Piano	-
6	Harpsichord	-
7	Clavi.	-
8	Celesta	-
9	Glocken	-
10	Vibes	-
11	Marimba	-
12	Xylophon	-
13	TubularBell	-
14	Dulcimer1	-
15	Dulcimer2	-
16	DrawbarOrg.	-
17	PercussiveOrg.	-
18	RockOrg.	-
19	PipeOrg.	-
20	ReedOrg.	-
21	Acordion	-
22	Harmonica	-
23	NylonGtr.	-
24	SteelGtr.	-
25	JazzGtr.	-
26	CleanGtr.	-
27	MuteGtr.	-
28	OverdriveGtr.	-
29	DistortionGtr.	-
30	Gtr.Harmnics	-
31	WoodBass	-
32	FingerBass	-
33	PickBass	-
34	FretlessBass	-
35	SlapBass1	-
36	SlapBass2	-
37	SynBass1	-
38	SynBass2	-
39	Violin	-
40	Viola	-
41	Cello	-
42	Contrabass	-
43	Pizzicato	-
44	Harp	-
45	Timpani	-
46	TremoloStr.	-
47	SynStr.1	-
48	SynStr.2	-
49	AahChoir	-
50	OohChoir	-
51	SynChoir	-
52	Orch Hit	-
53	Trumpet	-
54	Trombone	-
55	Tuba	-
56	MuteTrumpet	-
57	FrenchHorn	-
58	BrassSection	-
59	SynBrass1	-
60	SynBrass2	-
61	Sax	-
62	SopranoSax	-
63	AltoSax	-
64	TenorSax	-
65	BaritoneSax	-
66	Oboe	-
67	EnglishHorn	-
68	Bassoon	-
69	Clarinet	-
70	Piccolo	-
71	Flute	-
72	Recorder	-
73	PanFlute	-
74	Bottle	-
75	Shakuhachi	-
76	Sine	-
77	CaliopLd	-
78	SquareLd	-
79	SawLd	-
80	SynWood	-
81	SynReedOrg.	-
82	SynHarmonics	-
83	Atomosphere	-
84	NewAgePd	-
85	Brightness1	-
86	SynStr.	-
87	SynBell	-
88	WarmPd	-
89	SynBass3	NeverUsedInPreset, #37と同じspectrumだがSlowerDecay
90	SynVox	-
91	SynPluck1	NeverUsedInPreset
92	SynPluck2	-
93	SynPluck3	#92と同じspectrumだがFasterDecay
94	RainFX(LFO-AM)	-
95	JungleFX(LFO-AM)	-
96	BellFX(LFO-AM)	-
97	BottleFX1(LFO-AM)	NeverUsedInPreset
98	SynAttack	NeverUsedInPreset, FastDecayなSeq向きな音
99	MuteGtr.Attack	MuteGtのAttackのみ
100	SteelDrum	-
101	Sitar	-
102	Banjo	-
103	Shamisen	-
104	Koto	-
105	Kalimba	-
106	Bagpipe1	低音域のみ
107	Bagpipe2	低音域+高音域(低音域は#106と同じ)
108	SynClavi.	#7と違ってSustainLoop有
109	Agogo	-
110	WoodBlock	-
111	Taiko	-
112	MelodicTom	-
113	SynTom1	-
114	RevCymbal	-
115	FretNoise	-
116	Seashore1	ApplauseRepeat
117	Seashore2	WhiteNoiseWithDecay
118	Tweet	-
119	Telphone	-
120	Helicopter1	-
121	Helicopter2	Noise
122	Applause	-
123	Gunshot	-
124	PopBrass	-
125	CleanGtr.2	NeverUsedInPreset, Pianoのようにも聞こえる
126	Brightness2	#85と同じspectrumだがSlowerDecay
127	SynBass4	NeverUsedInPreset, #37と同じspectrumだが、#89同様SlowerDecayで、#89とはEGが微妙に異なる
128	SynMallet	-
129	Sho	-
130	DeepSnar	-
131	Cymbal	-
132	Jam	殆どPercussion音(一部Claviのような音を含む)で構成されたWaveSequence的な音
133	BottleFX2(LFO-AM)	#97と同じspectrumだが僅かにSlowerDecay
134	SynTom2	-
135	BellFX2(LFO-AM)	#96と同じspectrumだが#96はDecay1,2が設定されているがこちらはDecay1のみでFasterDecay
136	Castanet	-
137	Triangle	-
138	Bird	#118はLoopFXだがそのOneShot版
139	TaikoRim	-

未使用波形

　上表で"NeverUsedInPreset"と書いた6個の波形はPreset Voiceのどれでも使用されていません*6。
　つまり、Preset Voiceで使われていないWaveform#89, 91, 97, 98, 125, 127を使って音づくりすれば、新しい音に出会えるかもしれません。

　そもそもPreset Voiceが192個存在するのに対して、Waveformは139個しかないのに未使用波形が6個も！
　TG100の波形ROMは2MB(16Mbit)しかないのに*7！
　そんな貴重なROMなのに未使用なんてもったいない！

　と、大げさに書いてみたものの、上表に一部メモ書きしていますが、同じ元波形に対して異なるEGを適用したものが別波形として定義されていたりもするので、貴重なROM容量の内無駄にされているのは容量の大きな生波形データではなく、メタデータだけかもしれません。
　

その他

ドラムセット中のパーカッションも含め、個人的に好みの音や嫌いでは無い音もいくつか見つけられましたので、同様の目的なら底値に近いTG100を入手するのは悪くない選択かと思います。もちろん、これ1台で一般的な楽曲を全パート演奏させようと思ったらショボいだけですので全くお勧めできません。
私が普段使っているDAW(FL Studio)はSystem Exclusive Messageを扱えないので、サンプリングして使うことにします。そして、サンプラーに放り込んでしまえば、フィルタも使って加工できますので、古いAWM音源のクリエイティブな再利用も現実的です。
TG100のDACにはBurr-Brown*8のPCM69が採用されています。下図のスペクトログラムはTG100のデモ演奏を96kHzでサンプリングした場合のものですが、22.05kHz/44.1kHz付近を境に見られるエイリアスノイズの出方から判断して、TG100の再生サンプリング周波数は44.1kHz前後です。(TG100と同時期やさらに後の)RolandのSoundCanvasシリーズやJVシリーズのように32kHzではありませんので、(元波形に含まれてさえいれば)しっかりと高次倍音は出る音源です。ただし、前述の通り波形ROMは2MBしかないため、音域毎のマルチサンプルの分割数も少なく、音色のリアルさを求める方には全くお勧めできません。