MIDI 消息入门
MIDI（Musical Instrument Digital Interface）自 1983 年发布以来，已成为电子乐器通信的全球标准。本文基于 MMA（MIDI Manufacturers Association）官方 MIDI 1.0 规范，系统介绍 MIDI 消息的完整体系。
1. MIDI 消息分类
MIDI 1.0 规范将消息分为两大类：通道消息（Channel Messages）和系统消息（System Messages）。通道消息通过 16 个逻辑通道传输，仅影响分配到该通道的设备；系统消息则发送给 MIDI 系统中的所有设备。
2. 状态字节与数据字节
MIDI 消息由状态字节（Status Byte）开始，后跟 0-2 个数据字节（Data Byte）。状态字节的最高位 (D7) 始终为 1，数据字节的最高位始终为 0。这种设计使接收设备可以轻松区分消息的开始位置。
Status Byte: 1nnn nnnn (MSB=1, n=message type/channel) Data Byte: 0ddd dddd (MSB=0, d=data)
3. 通道语音消息详解
3.1 Note On / Note Off
最常用的 MIDI 消息。Note On（状态字节 0x9n）包含音符编号 (0-127) 和力度 (0-127)。Note Off（0x8n）同样包含音符编号和释键速度。Note On 中 Velocity=0 等同于 Note Off（Running Status 优化）。
Note On, Ch.1, Middle C, Velocity 100: 0x90 0x3C 0x64 Note Off, Ch.1, Middle C: 0x80 0x3C 0x40 (or 0x90 0x3C 0x00)
3.2 Control Change
Control Change（0xBn）是 MIDI 中最灵活的消息类型，携带 CC 编号（0-127）和值（0-127）。CC#0-31 为 14-bit MSB 控制器，CC#32-63 为对应的 LSB。CC#64-69 为开关型踏板。CC#120-127 保留给通道模式消息。详见本站 Control Change 专文。
3.3 Program Change
Program Change（0xCn）仅携带一个数据字节：音色/预设编号 (0-127)。配合 Bank Select（CC#0 MSB + CC#32 LSB），可访问最多 128×128=16,384 个音色。在 LdA MS-3 中，PC 1-100 直接对应预设 1-100。
3.4 Pitch Bend
Pitch Bend（0xEn）是唯一的 14-bit 通道语音消息，通过两个数据字节（LSB + MSB）组合实现高精度弯音控制。中心位置为 0x2000 (8192)，范围 0-16383。灵敏度由接收端通过 RPN 0 设定。
4. 系统消息
4.1 System Exclusive (SysEx)
SysEx（0xF0...0xF7）是 MIDI 协议中最强大的扩展机制。制造商可定义任意长度的自定义消息，用于音色数据转储、固件升级、设备配置等。SysEx 消息以制造商标识（1 或 3 字节）开头，结尾为 0xF7。LdA 使用临时 ID 0x7D。
4.2 System Real-Time
系统实时消息为单字节消息（无数据字节），可随时插入——即使在 SysEx 消息中间。Timing Clock (0xF8) 每四分音符发送 24 次，用于设备同步。Active Sensing (0xFE) 每 300ms 发送一次以检测连接存活。
| 消息 | 状态字节 | 说明 |
|---|---|---|
| Timing Clock | 0xF8 | 每四分音符 24 次 |
| Start | 0xFA | 开始播放 |
| Continue | 0xFB | 从停止处继续 |
| Stop | 0xFC | 停止播放 |
| Active Sensing | 0xFE | 每 300ms 连接检测 |
| Reset | 0xFF | 重置所有设备 |
5. Running Status（运行状态）
Running Status 是 MIDI 1.0 的带宽优化技术：如果连续发送相同类型的状态字节，可以省略后续消息的状态字节，仅发送数据字节。这在高密度场景下（如连续 Note On 消息）可节省约 33% 的带宽。
// Without Running Status: 0x90 0x3C 0x64 0x90 0x3E 0x64 0x90 0x40 0x64 // With Running Status: 0x90 0x3C 0x64 0x3E 0x64 0x40 0x64
注意：Running Status 仅适用于通道消息（0x80-0xEF）。系统消息和 SysEx 会中断 Running Status。
6. 总结
理解 MIDI 消息体系是掌握 MIDI 设备通信的基础。从简单的 Note On/Off 到复杂的 SysEx，每种消息类型都有其设计意图和最佳用途。LdA MS-3 充分利用了 Program Change（预设切换）、Control Change（Loop 控制）和 SysEx（数据管理）来提供完整的 MIDI 控制体验。