一般のシンセサイザーは色々な音色をMIDIメッセージによって切り替えられるように作られています。音色のことはプログラムと呼ばれ音色変更のことはプログラムチェンジ program changeと言います。

MIDIメッセージの作り方

プログラムチェンジメッセージは以下のようなノートオンと同じようなショートメッセージと呼ばれるメッセージです。一つのステータスバイトと二つのデータバイトから作られます。

ステータスバイトは16進数2桁のうち2桁目がC固定、1桁目がチャンネル0-Fになります。チャンネルをnとすると0xCnの形式になります。

一つ目のデータバイトはプログラム番号0x00から0x7F、10進数で0から127までの値になり、二つ目は使いませんので0固定にします。

ショートメッセージは以下のように作ります。チャンネル0にプログラム番号10の音色を呼び出させるメッセージです。

ShortMessage message = new ShortMessage(ShortMessage.PROGRAM_CHANGE, 0, 10, 0)

トラックに設定するには以下のような流れになるでしょう。

まずシーケンスを取得しコンダクタートラックにテンポを設定します。

int resolution = 480;
Sequence sequence = new Sequence(Sequence.PPQ, resolution);
Track track;
track = sequence.createTrack();
double tempo = 120;
track.add(new MidiEvent(getTempoMessage(tempo), 0));

演奏用のトラックを作りそこに音色の設定をします。初期設定のためtickは0にしています。

track = sequence.createTrack();
track.add(new MidiEvent(new ShortMessage(ShortMessage.PROGRAM_CHANGE, 0, 10, 0), 0));

GMについて

プログラム番号と音色の関係はシンセサイザーによって異なりますがGM、General MIDIという規格ではこの関連が決められています。JavaのデフォルトのシンセサイザーもこのGMの規格に沿っているようです。音色を選ぶときにはGMの音色リストを参考にすれば目的の音色を設定する事ができるでしょう。

以下に英語版のwikipediaから一覧を転記しました。ただし音色名の左に記載されているプログラム番号は1ベースとなっています。Javaのプログラム番号は0ベースであるためコードに記述する際は1を引いた値を設定してください。上のコードではプログラム番号10を設定しましたがこれは下の表で言うところの「11 Music Box」に相当します。

数の数え方：0ベースと1ベース