在Java音乐编程中，理解MIDI消息至关重要。本文将结合一个Beatbox的示例，深入探讨MIDI消息中控制变更（Control Change，值为176）和程序变更（Program Change，值为192）的作用。我们将学习如何使用ShortMessage类创建这些MIDI事件，并将它们添加到MIDI音轨中，从而控制音乐序列的播放和乐器选择。
MIDI消息基础
MIDI（Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口）是一种用于电子乐器和计算机之间通信的标准协议。MIDI消息包含了音符、力度、乐器选择、控制变更等信息，允许计算机精确地控制合成器和其他MIDI设备。
ShortMessage类
在Java中，javax.sound.midi.ShortMessage类用于表示MIDI消息。通过该类，我们可以设置消息的命令（command）、通道（channel）以及数据（data）。
import javax.sound.midi.ShortMessage;
import javax.sound.midi.MidiEvent;
public class MidiUtil {
public static 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;
}
}这段代码展示了如何创建一个MidiEvent，其中包含一个ShortMessage。comd参数代表MIDI命令，chan代表通道，one和two代表数据，tick代表事件发生的节拍位置。
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控制变更（Control Change）：MIDI消息176
控制变更消息用于控制MIDI设备的各种参数，如音量、声像、混响等。命令值为176（0xB0）。
示例：设置通道为Mono模式
makeEvent(176,1,126,0,16) 表示在第1通道（chan=1）的第16个节拍（tick=16）设置控制器126（one=126）的值为0（two=0）。控制器126通常用于设置通道为Mono模式。
// 设置通道1为Mono模式 track.add(MidiUtil.makeEvent(176, 1, 126, 0, 16));
注意事项
不同的MIDI设备可能对控制变更消息的解释不同。因此，在使用控制变更消息时，需要查阅相关设备的MIDI实现文档。可以参考MIDI控制器列表来了解每个控制器编号的含义。
程序变更（Program Change）：MIDI消息192
程序变更消息用于选择MIDI通道的乐器音色（patch）。命令值为192（0xC0）。
示例：选择鼓组音色
makeEvent(192,9,1,0,15) 表示在第9通道（chan=9）的第15个节拍（tick=15）选择音色编号为1（one=1）。在MIDI标准中，第9通道通常用于鼓组，音色编号1可能代表一种特定的鼓组音色。
// 在通道9选择鼓组音色1 track.add(MidiUtil.makeEvent(192, 9, 1, 0, 15));
注意事项
程序变更消息的第二个数据字节（two）通常被忽略。程序变更消息通常在乐曲开始时发送，用于设置每个通道使用的乐器音色。
序列长度与循环
MIDI序列的长度取决于最后一个MIDI事件的节拍位置。如果没有添加任何音符事件（NoteON/OFF），程序变更消息可以用来保持序列的长度。
示例
如果没有添加任何音符事件，只添加了makeEvent(192,9,1,0,15)，那么序列的长度将是16个节拍。
注意事项
如果使用Sequencer.setLoopStartPoint()和Sequencer.setLoopEndPoint()，可以自定义循环的起始和结束点。否则，Sequencer会循环整个序列。
总结
理解MIDI消息的类型和参数对于音乐编程至关重要。通过控制变更和程序变更消息，我们可以精确地控制MIDI设备的各种参数和乐器音色。在Java中，ShortMessage类是创建和发送MIDI消息的关键。通过本文的学习，你应该能够更好地理解和应用MIDI消息，从而创作出更丰富的音乐作品。
