Midi文件为何能以极小大小来使设备播放音乐?
MIDI 文件之所以能以极小的体积播放音乐，是因为它不包含真实的音频波形数据，而是记录了一系列“指令”，就像一份乐谱，告诉音乐播放设备（如电子琴、合成器、电脑声卡等）应该如何“演奏”。
我们来拆解一下 MIDI 的工作原理，你会发现它和我们想象中播放音乐的方式完全不同。
1. MIDI 不是声音，是“演奏指令”
想象一下，你听到一首动听的歌曲。传统的音频文件（如 MP3、WAV）储存的就是这些声音的“波形”，就像一张张记录声音振动的详细图。播放这些文件就像是播放一段录音，设备需要读取这些波形，然后通过扬声器重现出来。
MIDI 文件则完全是另一回事。它储存的不是声音本身，而是 “音乐事件”。这些事件可以类比为：
“演奏哪个音符？” （例如：C4，也就是中央C）
“音符什么时候开始？” （例如：在歌曲开始后的第1秒）
“音符什么时候结束？” （例如：在歌曲开始后的2秒）
“音符有多响？” （这就是力度，可以理解为演奏的轻重，从0到127）
“使用什么乐器？” （例如：钢琴、小提琴、吉他）
“什么时候换乐器？”
“音量怎么样？”
“节奏快慢？”
“有没有加效果？” （例如：混响、颤音）
你可以把 MIDI 文件看作是一份精心编写的剧本，里面详细描述了哪个演员（乐器）在什么时间，以什么语调（力度），说出什么台词（音符）。而播放 MIDI 的设备，就是那个导演和演员，根据剧本的指令，自己“演绎”出音乐来。
2. 为什么这样体积就能做很大？
因为储存这些“指令”比储存真实的音频波形要简单得多。
音频波形： 记录声音的波形需要极其精细的数据，每秒钟会记录成千上万个采样点。即使是短小的音频片段，其数据量也是非常庞大的。想想看，一段MP3文件，可能几兆甚至几十兆，才能播放几分钟的音乐。
MIDI 指令： MIDI 的指令相对来说非常简洁。一个音符的开始、停止、力度，只需要几个数字就能表示。乐器和控制信息也是类似的。即使是一首包含多种乐器、复杂节奏和变化的完整歌曲，其 MIDI 文件大小也常常只有几十 KB，甚至几 KB。
举个例子：
一个音符的MIDI数据可能看起来是这样的：
“在时间点 100，音符 C4 响起，力度 90。”
“在时间点 200，音符 C4 停止。”
你看，这里只需要记录时间点、音符编号（C4 对应一个特定的数字）、力度这些少量信息。
而一个音频文件中的一个音符，即使是同一个C4，如果用WAV格式（无损），它会包含几十万甚至上百万个采样点的波形数据，每个采样点都精确描述了那个瞬间声音的振幅。
3. MIDI 的“声卡”扮演什么角色？
MIDI 文件本身并没有声音。当你的电脑或电子琴读取一个 MIDI 文件时，它会把这些“指令”发送给一个叫做 “MIDI 音乐合成器”（或者简称为“合成器”）的组件。
这个合成器才是真正“发声”的机器。它里面储存了各种乐器的“声音模板”（称为音色库）。当 MIDI 指令说“演奏钢琴”时，合成器就会调用它内置的钢琴音色，然后根据指令中的音符、力度、时长等信息，实时地生成出钢琴的声音波形。
早期的电脑： 电脑的声卡里通常会有一个小的硬件合成器芯片，里面预设了一些基本的音色。
现在的电脑/手机： 电脑和手机通常使用软件合成器，通过强大的处理器来模仿各种乐器的声音。
电子琴/合成器： 这些设备本身就是强大的音乐合成器，拥有丰富的音色库和强大的处理能力。
所以，MIDI 文件的体积小，是因为它把“声音的生成”这个任务，委托给了播放设备。它只提供“如何演奏”的蓝图，而由设备去“实际演奏”。
4. MIDI 的优点和局限性
优点：
文件体积极小： 适合早期存储空间有限的设备，也适合在网络上传输。
可编辑性强： 因为是指令，所以可以非常方便地修改音符、节奏、乐器，甚至实时地调整演奏参数。
跨平台性： 理论上，只要设备支持 MIDI 标准，就能播放。
作为创作工具： 音乐家常用来控制外部合成器或在音乐制作软件中编排乐曲。
局限性：
声音质量依赖于播放设备： 同样的 MIDI 文件，在不同设备上播放，声音效果可能天差地别。音色库越好、合成能力越强的设备，播放出的音乐就越动听。
无法记录真实的、独一无二的声音： MIDI 无法捕捉某个特定歌手独特的声音情感，也无法记录现场演奏中细微的失真或共鸣。它只能模拟。
不适合录制人声或真实乐器： 如果你录制了一段歌唱或者一段吉他独奏，这些真实的音频波形数据会非常庞大，这时就得用 WAV 或 MP3 格式了。
总结一下：
MIDI 文件小巧的秘密在于它是一种“乐谱”，而不是“录音”。它将音乐的表达分解成了一系列指令：哪个音符、什么时候、多响、用什么乐器。这些指令非常简洁，大大压缩了文件大小。而实际的声音生成，则是由播放 MIDI 文件的设备，通过其内置的合成器来实时完成的。这就是为什么 MIDI 文件能够以如此小的体积，播放出丰富多样的音乐。
我们来拆解一下 MIDI 的工作原理，你会发现它和我们想象中播放音乐的方式完全不同。
1. MIDI 不是声音，是“演奏指令”
想象一下，你听到一首动听的歌曲。传统的音频文件（如 MP3、WAV）储存的就是这些声音的“波形”，就像一张张记录声音振动的详细图。播放这些文件就像是播放一段录音，设备需要读取这些波形，然后通过扬声器重现出来。
MIDI 文件则完全是另一回事。它储存的不是声音本身，而是 “音乐事件”。这些事件可以类比为：
“演奏哪个音符？” （例如：C4，也就是中央C）
“音符什么时候开始？” （例如：在歌曲开始后的第1秒）
“音符什么时候结束？” （例如：在歌曲开始后的2秒）
“音符有多响？” （这就是力度，可以理解为演奏的轻重，从0到127）
“使用什么乐器？” （例如：钢琴、小提琴、吉他）
“什么时候换乐器？”
“音量怎么样？”
“节奏快慢？”
“有没有加效果？” （例如：混响、颤音）
你可以把 MIDI 文件看作是一份精心编写的剧本，里面详细描述了哪个演员（乐器）在什么时间，以什么语调（力度），说出什么台词（音符）。而播放 MIDI 的设备，就是那个导演和演员，根据剧本的指令，自己“演绎”出音乐来。
2. 为什么这样体积就能做很大？
因为储存这些“指令”比储存真实的音频波形要简单得多。
音频波形： 记录声音的波形需要极其精细的数据，每秒钟会记录成千上万个采样点。即使是短小的音频片段，其数据量也是非常庞大的。想想看，一段MP3文件，可能几兆甚至几十兆，才能播放几分钟的音乐。
MIDI 指令： MIDI 的指令相对来说非常简洁。一个音符的开始、停止、力度，只需要几个数字就能表示。乐器和控制信息也是类似的。即使是一首包含多种乐器、复杂节奏和变化的完整歌曲，其 MIDI 文件大小也常常只有几十 KB，甚至几 KB。
举个例子：
一个音符的MIDI数据可能看起来是这样的：
“在时间点 100，音符 C4 响起，力度 90。”
“在时间点 200，音符 C4 停止。”
你看，这里只需要记录时间点、音符编号（C4 对应一个特定的数字）、力度这些少量信息。
而一个音频文件中的一个音符，即使是同一个C4，如果用WAV格式（无损），它会包含几十万甚至上百万个采样点的波形数据，每个采样点都精确描述了那个瞬间声音的振幅。
3. MIDI 的“声卡”扮演什么角色？
MIDI 文件本身并没有声音。当你的电脑或电子琴读取一个 MIDI 文件时，它会把这些“指令”发送给一个叫做 “MIDI 音乐合成器”（或者简称为“合成器”）的组件。
这个合成器才是真正“发声”的机器。它里面储存了各种乐器的“声音模板”（称为音色库）。当 MIDI 指令说“演奏钢琴”时，合成器就会调用它内置的钢琴音色，然后根据指令中的音符、力度、时长等信息，实时地生成出钢琴的声音波形。
早期的电脑： 电脑的声卡里通常会有一个小的硬件合成器芯片，里面预设了一些基本的音色。
现在的电脑/手机： 电脑和手机通常使用软件合成器，通过强大的处理器来模仿各种乐器的声音。
电子琴/合成器： 这些设备本身就是强大的音乐合成器，拥有丰富的音色库和强大的处理能力。
所以，MIDI 文件的体积小，是因为它把“声音的生成”这个任务，委托给了播放设备。它只提供“如何演奏”的蓝图，而由设备去“实际演奏”。
4. MIDI 的优点和局限性
优点：
文件体积极小： 适合早期存储空间有限的设备，也适合在网络上传输。
可编辑性强： 因为是指令，所以可以非常方便地修改音符、节奏、乐器，甚至实时地调整演奏参数。
跨平台性： 理论上，只要设备支持 MIDI 标准，就能播放。
作为创作工具： 音乐家常用来控制外部合成器或在音乐制作软件中编排乐曲。
局限性：
声音质量依赖于播放设备： 同样的 MIDI 文件，在不同设备上播放，声音效果可能天差地别。音色库越好、合成能力越强的设备，播放出的音乐就越动听。
无法记录真实的、独一无二的声音： MIDI 无法捕捉某个特定歌手独特的声音情感，也无法记录现场演奏中细微的失真或共鸣。它只能模拟。
不适合录制人声或真实乐器： 如果你录制了一段歌唱或者一段吉他独奏，这些真实的音频波形数据会非常庞大，这时就得用 WAV 或 MP3 格式了。
总结一下：
MIDI 文件小巧的秘密在于它是一种“乐谱”，而不是“录音”。它将音乐的表达分解成了一系列指令：哪个音符、什么时候、多响、用什么乐器。这些指令非常简洁，大大压缩了文件大小。而实际的声音生成，则是由播放 MIDI 文件的设备，通过其内置的合成器来实时完成的。这就是为什么 MIDI 文件能够以如此小的体积，播放出丰富多样的音乐。
网友意见
原理可以看下边其他回答，我给你举个简单的例子你就能明白了：
MIDI文件其实就是个谱子，它不负责发声，只用来指挥电脑如何发出声音。
假如midi文件是谱子，电脑就是钢琴和弹钢琴的那个人。作为谱子，文件本身就不会大。
而你所困惑的是为啥小体积文件可以发出带有信息量的声音。
这么说，带有信息量的声音是每一台电脑的操作系统根据MIDI协议来编写的解释和播放软件，在你安装操作系统的时候装进去了，而这个用来解释MIDI文件本身的软件并不小。
而且，怎么解释MIDI文件，解释后怎么去播放，那完全根据个人电脑和使用软件的不同而不同。在音乐制作行业，我们管它叫做音源。当你使用不同的音源来解释播放特定的MIDI文件，获得的声音、音色甚至音高都是不同的。也就是说你用电脑播放是一段钢琴区，但是导入到DAW（数字音频工作站）并挂载了其他音源，完全可以出现小提琴、长笛、二胡、吉他、贝斯甚至架子鼓的声音：
具体想看MIDI协议和相关设备的出现和发展，看我这个回答：
最后下结论，你只是看到了谱子，谱子很小，但是没有看到已经存在的钢琴和演奏者，他们才是你认为信息量大的来源。
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