本文旨在解释MIDI消息中两种重要的消息类型：控制变更（Control Change，状态码176）和音色变更（Program Change，状态码192）。通过分析它们在MIDI消息中的作用、参数含义以及实际应用场景，帮助开发者更好地理解和使用MIDI协议，从而在音乐编程中实现更丰富的功能。
MIDI消息基础
MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是一种用于电子乐器和计算机之间通信的标准协议。MIDI消息用于传递音符、力度、音色、控制信息等，从而实现音乐的创作、编辑和演奏。理解MIDI消息的结构和类型是进行MIDI编程的基础。
MIDI消息的结构
一个典型的MIDI消息包含以下几个部分：
- 状态字节（Status Byte）：指示消息的类型，例如音符开/关、控制变更、音色变更等。
- 通道（Channel）：指定消息发送的目标通道，范围是1-16。
- 数据字节（Data Bytes）：包含消息的具体数据，例如音符的音高、力度、控制器的编号和值等。
控制变更消息 (Control Change - 176)
控制变更消息用于控制MIDI设备的各种参数，例如音量、颤音、混响等。状态字节为176 (0xB0)。
参数解释
makeEvent(176, chan, controller, value, tick)
- 176: 状态字节，表示这是一个控制变更消息。
- chan: MIDI通道，范围是0-15 (对应MIDI通道 1-16)。
-
controller: 控制器编号，用于指定要控制的参数。不同的控制器编号对应不同的参数，例如：
- 7: 主音量 (Main Volume)
- 10: 声像 (Pan)
- 64: 延音踏板 (Sustain Pedal)
- 126: 单音模式 (Mono Mode)
- 127: 复音模式 (Poly Mode)
- value: 控制器值，范围是0-127，用于设置参数的具体值。
- tick: 事件发生的时间刻度。
示例
track.add(makeEvent(176, 1, 7, 100, 0)); // 在通道1上设置主音量为100，在第0个tick track.add(makeEvent(176, 1, 64, 127, 10)); // 在通道1上按下延音踏板，在第10个tick track.add(makeEvent(176, 1, 64, 0, 20)); // 在通道1上抬起延音踏板，在第20个tick track.add(makeEvent(176,1,126,0,16)); // 在通道1上设置单音模式，在第16个tick
注意事项
- 控制器编号和值的具体含义取决于MIDI设备的实现。可以参考MIDI控制器列表来查找每个控制器编号的含义。
- 一些控制器是开关类型的，例如延音踏板，值大于63表示打开，小于64表示关闭。
音色变更消息 (Program Change - 192)
音色变更消息用于选择MIDI设备上的音色（也称为乐器或补丁）。状态字节为192 (0xC0)。
参数解释
makeEvent(192, chan, program, 0, tick)
- 192: 状态字节，表示这是一个音色变更消息。
- chan: MIDI通道，范围是0-15 (对应MIDI通道 1-16)。
-
program: 音色编号，范围是0-127，用于选择具体的音色。不同的音色编号对应不同的乐器，例如：
- 0: 原声钢琴 (Acoustic Grand Piano)
- 24: 原声吉他 (Acoustic Guitar)
- 40: 小提琴 (Violin)
- 118: 打击乐器 (Percussion)
- 0: 第二个数据字节，在音色变更消息中通常被忽略，设置为0。
- tick: 事件发生的时间刻度。
示例
track.add(makeEvent(192, 0, 0, 0, 0)); // 在通道1上选择原声钢琴，在第0个tick track.add(makeEvent(192, 8, 118, 0, 0)); // 在通道9上选择打击乐器，在第0个tick track.add(makeEvent(192,9,1,0,15)); // 在通道10上选择音色编号为1的乐器，在第15个tick
注意事项
- 音色编号的具体含义取决于MIDI设备的实现。通用MIDI (GM) 标准定义了一组常用的音色编号，但不同的设备可能有所差异。
- 音色变更消息通常在乐曲的开始发送，用于设置每个通道的音色。
应用场景
在Beatbox应用中，控制变更和音色变更消息可以用于实现以下功能：
- 控制变更: 设置单音模式(126)可以确保每个音符不会重叠，这在某些打击乐音色中非常有用。
- 音色变更: 选择不同的乐器音色，例如钢琴、吉他、鼓等，从而创建丰富的音乐效果。
- Loop模式: 在循环播放时，音色变更消息可以确保每次循环都使用正确的音色。
总结
控制变更消息和音色变更消息是MIDI协议中非常重要的两种消息类型。通过理解它们的参数含义和应用场景，开发者可以更好地控制MIDI设备，实现更丰富、更复杂的音乐效果。掌握这些基础知识是进行MIDI编程的关键。
希望本文能够帮助你更好地理解和使用MIDI消息。
