本文旨在解析 MIDI 消息中常见的 176 (控制改变) 和 192 (程序改变) 这两个状态码的含义及其在音乐编程中的作用。通过具体示例，我们将深入了解如何使用这两个状态码来控制 MIDI 合成器的行为，包括设置单声道模式和选择乐器音色。此外，还将讨论它们在保持 MIDI 序列长度方面的作用，并提供相关资源链接，帮助读者更好地理解 MIDI 编程的基础知识。
在 MIDI (Musical Instrument Digital Interface) 编程中，理解各种 MIDI 消息的含义至关重要。其中，状态码 176 (或 0xB0 in hexadecimal) 代表控制改变 (Control Change)，而 192 (或 0xC0) 代表程序改变 (Program Change)。这两个状态码用于控制 MIDI 合成器或音源的行为，在音乐创作和音频编程中扮演着重要角色。
控制改变 (Control Change) - 状态码 176
控制改变消息用于调整 MIDI 设备上的各种参数，例如音量、颤音、声像等。其基本格式如下：
Status Byte: 176 (0xB0) - 控制改变 Channel: MIDI 通道 (0-15) Control Number: 控制器编号 (0-127) - 定义要控制的参数 Control Value: 控制值 (0-127) - 定义参数的新值
例如，makeEvent(176, 1, 126, 0, 16) 表示在第 1 通道上，将控制器 126 的值设置为 0，发生在第 16 个 tick。控制器 126 通常用于设置通道为单声道模式。
单声道模式 (Mono Mode)
将控制器 126 的值设置为 0，通常用于将 MIDI 通道设置为单声道模式。这意味着在该通道上，每次只能播放一个音符。当新的音符开始播放时，之前的音符会被停止。
示例代码 (Java):
private MidiEvent makeEvent(int comd, int chan, int one, int two, int tick) {
MidiEvent event = null;
try {
ShortMessage a = new ShortMessage();
a.setMessage(comd, chan, one, two);
event = new MidiEvent(a, tick);
} catch(Exception e) {e.printStackTrace(); }
return event;
}
// 设置通道 1 为单声道模式
track.add(makeEvent(176, 1, 126, 0, 16));程序改变 (Program Change) - 状态码 192
程序改变消息用于选择 MIDI 设备上的乐器音色 (patch)。其基本格式如下：
Status Byte: 192 (0xC0) - 程序改变 Channel: MIDI 通道 (0-15) Program Number: 程序编号 (0-127) - 定义要选择的乐器音色
例如，makeEvent(192, 9, 1, 0, 15) 表示在第 9 通道上，选择程序编号为 1 的乐器音色，发生在第 15 个 tick。第 9 通道通常用于鼓组。
乐器音色选择
程序编号对应于 MIDI 设备上预设的乐器音色。例如，程序编号 0 可能对应于钢琴，程序编号 32 可能对应于原声吉他，等等。具体的音色对应关系取决于 MIDI 设备的配置。
示例代码 (Java):
private MidiEvent makeEvent(int comd, int chan, int one, int two, int tick) {
MidiEvent event = null;
try {
ShortMessage a = new ShortMessage();
a.setMessage(comd, chan, one, two);
event = new MidiEvent(a, tick);
} catch(Exception e) {e.printStackTrace(); }
return event;
}
// 在通道 9 上选择程序编号为 1 的乐器音色（通常是鼓组）
track.add(makeEvent(192, 9, 1, 0, 15));保持 MIDI 序列长度
在循环播放的 MIDI 序列中，如果没有音符事件 (Note On/Off)，则需要使用程序改变消息或其他控制改变消息来保持序列的长度。这是因为 MIDI 序列的长度取决于最后一个 MIDI 事件的 tick 位置。如果没有这些消息，序列可能会过早结束。
例如，在 Beatbox 应用中，如果所有复选框都未选中，则没有音符事件。此时，程序改变消息 makeEvent(192, 9, 1, 0, 15) 可以确保序列至少有 16 个 tick 的长度。
注意事项和总结
- 查阅 MIDI 规范: 深入理解 MIDI 协议的最佳方式是查阅官方 MIDI 规范。
- 使用常量: javax.sound.midi.ShortMessage 类定义了一些常用的 MIDI 命令和状态值的常量，可以提高代码的可读性。例如，可以使用 ShortMessage.CONTROL_CHANGE 代替 176，ShortMessage.PROGRAM_CHANGE 代替 192。
- 理解 MIDI 通道: MIDI 共有 16 个通道，每个通道可以分配不同的乐器音色和控制参数。
- 控制器编号列表: 查阅 MIDI 控制器编号列表可以了解每个控制器编号对应的参数。
通过理解控制改变和程序改变消息，可以更好地控制 MIDI 合成器的行为，创作出更加丰富的音乐。
相关资源:
