本文内容来自于之前回答，偏科普向，面向大众。所以MIDI相关工程师可以不用在线捉Bug了哈。所谓MIDI的定义：

MIDI(Musical Instrument Digital Interface)乐器数字接口 ，是20 世纪80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的。MIDI是编曲界最广泛的音乐标准格式，可称为“计算机能理解的乐谱”。它用音符的数字控制信号来记录音乐。一首完整的MIDI音乐只有几十KB大，而能包含数十条音乐轨道。几乎所有的现代音乐都是用MIDI加上音色库来制作合成的。MIDI 传输的不是声音信号， 而是音符、控制参数等指令, 它指示MIDI 设备要做什么，怎么做， 如演奏哪个音符、多大音量等。它们被统一表示成MIDI 消息(MIDI Message) 。传输时采用异步串行通信, 标准通信波特率为31.25×( 1±0.01) KBaud。

以上是百度百科的解释，至于应用广泛程度，连我国最大的音乐培训学校及其音乐节品牌也以“迷笛”冠名，可想而知。

以下就个人理解向大家简单地解释MIDI接口的产生、原理、和应用。

在PC电脑还不普及的上古时代，音乐人见到了PC，PC能打字、编辑、保存、排版，好牛逼的感觉。于是他向上天祷告：要是自己弹的曲子也能记录成电脑文件该多好呀~

这时头顶光环的程序猿从天而降（误），说这个可以有，于是递给了音乐人一根音频线。音乐人把音频线一头操在键盘的音频输出口、一头操在电脑声卡的音频输入口上，打开了windows录音机来了一小段儿，录好之后再播放……效果简直鹅妹子嘤！！音乐人流下了鸡冻的泪水！

但玩儿了两天后，音乐人发现自己老弹错，录一首完美的曲子太他妈难了。于是他双膝下跪并虔诚地向程序猿祷告（误），说人家写文档的都能一个字儿一个字儿改，我这弹错只能重录，太艰辛了，我也想录完一个音符一个音符的改！程序猿思考了一下说这个也凑合能实现，于是将键盘的88个按键按照相应数字标示，让PC只认数字-PC接到相应的数字，就播放那个按键的声音。这样就和弹琴一样！而且记录的数字序列可以编辑，就能随意修改错误啦~音乐人说亦可赛艇！

有了编辑功能后，音乐人就可以随意修改键盘数字的顺序（音序）和他们的相对位置（时值）了。但音乐人发现他弹出来的曲子怎么失去了感情……哦！原来PC记录的音符没有轻重！于是他再次向程序猿祈祷，程序猿说噫你个龟孙儿咋那么事儿呢……（误）这样，我把每个记录音符的数字再加长一点儿，里边儿记录上音符的力度大小，从0-127，这下够用了吧？音乐人说好呀好呀~于是PC记录下来的音符数据里又能表达力度了。

就这样，音乐人继续愉快地玩耍了几天，又事儿逼地向程序猿提出各种需求。一个音符数据也从只记录音高变成了能记录颤音、音长、变化等等信息。音乐人终于可以只弹一次，然后在PC上修修改改就能把曲子发出去了！

然后，程序猿出于物种的本能（误），把给音乐人做的这一系列工作进行整理并放到了开源社区上，管记录音符及其附属信息的对象叫做MIDI信号，编辑MIDI信号文件的软件叫做音序器、能够根据MIDI信号播放相应钢琴声音的软件叫做音源、能够输出MIDI信号的电子乐器叫MIDI触发设备。为了区分于电吉他等模拟信号乐器，这一整套录制、编辑、解析MIDI信号的标准就叫做“乐器数字接口”；

这位音乐人是一位钢琴手，突然有一天一个萨克斯手路过，问你在PC上点来点去的干啥呢，也不好好录唱片。钢琴家就把这个东西向同事介绍了下，萨克斯手顿觉震汉！我也要！于是也向程序猿祷告。程序猿说这个好弄，你按照弹钢琴那家伙的88个琴键把所有音高和不同力度下的音符都用萨克斯录下来，然后再把他们对应到MIDI信号上就成，这就是所谓的软音源制作。萨克斯手用上之后潸然泪下，再也tm不用进录音棚一遍一遍录了，神器啊！于是公司的吉他手、贝斯手、鼓手、管弦乐手也都想要这种神器，程序猿就分别为这些乐手制作了相应的音源。同一个曲子，对应不同的音源，就能变成另一件乐器演奏，大大地减少了录制的成本，编曲师也能在不会某一件乐器的前提下在录音中使用它了。于是，音乐人们为程序猿大建庙宇奉为神明，每年香火不断……（误）

各种软件音源：

以上就是MIDI的由来。而现今大多数电子乐器（电子鼓、电子琴、电管等）的原理也是通过将传感器的电压变化转化为MIDI信号，并使用音源渲染后得到声音。

而电子乐器，比如电钢琴上为啥有MIDI接口？因为电钢琴除了手感、音源音色好于电子琴，它本体就是一个电子琴。所以，他也能够当做MIDI触发设备使用。音乐人可以使用电钢琴录制MIDI信号，并使用不同的音源渲染来录制唱片。普通电钢琴玩家除了录音外，还能够使用PC上的软音源替代电钢琴的自有音源。比如你今天不想听YAMAHA的音色了，就可以换KAWAII的，KAWAII也烦了？那来套斯坦威的音色！对，不要488888，也不用48888，只需要4888即可拥有世界顶级三角钢琴哦！也就是说：

MIDI触发器 + 音源 + 扩音设备 = 一件乐器

而MIDI设备上的接口，一开始长这样儿：

因为PC没有专门为乐器设计的接口，所以使用了打印机的串口；

后来嫌串口太笨重，就专门设计了MIDI专用接口：

有的人又要问了，为什么MIDI接口有IN有OUT啊？

因为这是一台硬音源，携带有任何乐器音源的硬件设备都叫硬音源设备，相对应PC中各种音源软件统称为软音源。

所以，可以说电子琴本身也是一台硬音源。

比如你有一台国产300元的烂键盘，音色难听到让你回到了80年代的歌厅，把它扔掉又舍不得，连PC又麻烦，怎么办？买一台硬音源吧，用MIDI线将烂键盘的（MIDI OUT）接口接到硬音源的（MIDI IN）接口，就得到了一台音色动听的新键盘，酷不酷炫？

一般较为专业的硬音源有各种乐器x各种不同音色若干套。而且运算速度要比PC设备快，相应表现就是不爆音没有延迟。专业硬音源长这样：

反过来，如果你的电子琴上有各种屌炸天的音源音色，但你又不想用键盘来触发（比如电子鼓），你就可以用MIDI线将电子鼓触发器的MIDI OUT接口和键盘的MIDI IN接口相连，你就可以触发键盘里的音色啦。

当然，电子鼓也有它自己的专用音源，而且电子鼓的音源和触发器一开始就是分体设计，比较容易让人理解硬音源的概念，电鼓的音源长这样儿：

原理和电钢琴一样，只不过装载了不同的音色，且为相应的乐器进行了优化而已。

像这种通用的MIDI接口，一般PC设备仍然没有，所以假如你想使用电子乐器作为触发设备并连接PC软音源来演奏和录音，就需要一个外接设备来做MIDI信号的识别、录入，也就是带有MIDI接口的外接声卡，它通过USB接口与PC相连。只要PC安装了厂商的驱动，就可以让PC识别MIDI设备产生的MIDI信号。它长这样儿：

后来音乐人和乐手们发现，MIDI接口和MIDI线好鸡掰哦，PC和音源都是电子设备还要另搞一套接口，有这个必要吗？有时候还忘记带MIDI线，难道就不能让触发器直接操PC吗？于是就诞生了USB接口，乐手们也过上了触发器直接操PC的性福生活（误）。USB接口长这样：

使用的是打印机的方口USB线（和打印机干上了）：

但这时候就又有人问了，那声卡到底需不需要了？它又有什么作用？这就要说一下声卡的主要具体用途：

1. 声卡最基本的功能是用来把电脑的二进制音频文件（数字信号）变成“声波”（模拟信号）并通过音频口播放出来的，此为数（数字，Digital）模（模拟，Analogue）转换，也叫作DAC；
2. 第二个基本功能是把你用麦克收进来的“声波”转化成数字然后保存成二进制音频文件，这一反过来叫做模数转换，也叫作ADC；
3. 强大的声卡还有DSP芯片，可以协助CPU做很多事情。因为CPU本身设计就是为了计算特定各种模型的，想要算声音问题也可以，但是慢。所以声卡DSP芯片之于声音，就像显卡GPU之于画面一样。你没见过有人拿CPU挖矿吧？效率不如老黄的卡高；
4. 那又有同学要问了：“我没声卡照样听歌视频聊天，为啥要买专业声卡？”首先，不玩儿HIFI不需要高码率还原声音，不用买专业声卡。其次，拿板载声卡录不出来音乐专辑的声音或者动态，比如你拿你家网聊的麦克风录一下架子鼓，肯定得“噗叽噗叽刺啦刺啦”的，因为板载声卡运算能力不够。

所以说，只要我们对输出的信号比特率有要求、且不能延迟播放，声卡就是必须设备。

再来看一下市售的这种简便电钢琴连接线：

其本质也是一个MIDI信号生成器，看MIDI线和USB线中间的那个小盒子，里边就是一个简易逻辑电路，可以将传统MIDI输出口的信号直接传输到PC上。但PC的板载声卡不能低延迟地播放音源，也许对于钢琴来说无所谓，但对于鼓这种乐器，超过4ms就不能忍受了。所以如果想要没有延迟地播放演奏的琴声，一定要再买一块声卡。

不过对于鼓手来说就不一定了，2022年通过技术进步，我们已经拥有了可以不通过声卡也能无延迟播放的软音源，具体看我这篇文章：

电鼓连接软音源后怎么录音：

综上，我们就知道，不论电子琴也好、电子鼓也罢，都是数字电子乐器。它们都分为触发器+MIDI信号生成器+音源三个部分，而且乐器和音源之间可以自由搭配进行使用，所以电子琴、电子鼓也可以称作MIDI输入设备。当它们与PC软音源一同工作时，需要用到声卡来降低实时播放的延迟。但目前电子鼓行业已经不需要声卡了，电子琴还不太行。各位钢琴手，还是继续等待拯救你们的程序员大神来解救吧！（偷笑）