針對 MIDI 音樂的 API ，其實在 Win 8.1 的時候就出現。在UWP中采用了新的驅動模式，MIDI 消息傳遞更加高效。
首先得說明的是，UWP 的 MIDI 相關 API 不是針對 MIDI 文件的，而是針對 MIDI 設備的，所以它不具備保存 MIDI 文件的功能。當然，如果你想把 MIDI 消息存為音頻文件，完全可以自己一個字節一個字節地寫入。MIDI 文件分為兩個數據塊——頭部和音軌。頭部主要描述音軌類型（單軌或多軌），包含軌道數量，以及計時方式。
MIDI 有兩種方式來描述音符時值：
1、Timing Clock：單個四分音符（常規是每四分音符為一拍）的“脈沖時鍾數”（PPQ），時間單位Tick，一般為24的倍數。
2、幀率。這個跟視頻有點像，比如24幀，30幀等。
計時方式用兩個字節表示（16位），如果最高位為0，表示用Tick方式來描述，剩下的15位表示Tick值；如果最高位為1，則表示幀率。
比如，如果用Tick方式表示（常用），第16位必須為0，即 0111 1111 1111 1111。
MIDI 文件除頭部外，剩下部分都是音軌數據。每個音軌由一系列事件組成。事件就是MIDI指令。MIDI 文件之所以體積小，是因為它不存儲音頻數據，只存儲指令。比如 Note on 開始播放某個音符，Note off 停止播放某個音符。每個事件都由兩段組成：
<delta time><event data>
Delta time 指事件的時間偏移量，它是相對於前一個事件而言的，當然，如果是軌道中的第一個事件（或者是元數據事件），delta time 可以是0。常用的是tick計時方式，比如，文件頭中指定每個四分音符的時值為96，那么，假調事件A播放中音1（C），事件B停止播放中音1，如果這個中音1是四分音符，即時值為1拍，兩個事件可這樣排列：
<0><note on 60><96><note off 60>
60中音1的編碼，這個老周后面會說，也就是B事件要在A事件后面，相隔時間為96，1拍。如果是八分音符呢，就是48（半拍）。
<0><note on 60><48><note off 60>
好了，關於 MIDI 文件的信息就說到這里，有興趣的話，你可以到 midi.org 官方網站去查看相關的規范。老周寫了一個讀寫 MIDI 文件的通用類，功能還未完尚，僅供參考。下載鏈接在這里。
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下面咱們說正題。
UWP 中的 MIDI API 是用於與 MIDI 設備通信的。其實總的來說也就兩種設備：輸入/輸出。輸入設備一般來說也就是 MIDI 鍵盤了。這個我們一般人用不上，買一個的話也不便宜，起碼要幾百大洋。輸出設備可以是專門的MIDI聲卡，當然，我們一般的聲卡也可以。普通聲卡支持MIDI 的通用標准，缺點是音色不太真實。專業聲卡再配上軟音源就可以模擬出更多樂器的音色，而且質量也高。軟音源也不便宜，買一套大概也要一千大洋。
本篇咱們先不說 API 怎么用，很簡單，因為微軟都封裝好了的，直接發送 MIDI 消息就行了，或者從外接的 MIDI 鍵盤中接收 MIDI 消息。但是，前提是你得有一點樂理知識。要求不高，能看懂簡譜的話，就可以了。
簡譜頭部
在簡譜上，標題、副標題這些就不多說了，都能看明白的。在簡譜頭部，我們主要了解三個標記：
1、調號。比如我們看到許多簡譜上會標注 1 = C，意思是中音1的發音是鋼琴鍵盤上的【中央C】鍵（白鍵）。調號不理解也無所謂，其實不影響MIDI編程，我們就不需要弄得太復雜了，尤其是大調小調的區分，除非你對音樂有興趣，可以研究研究。反正就是調越高聲音越尖銳，調越低聲音越柔和。所以小調一般很適合民歌。
2、拍號：常用的是 4/4，分子為4，表示每四拍為一小節；分母為4，表示一個四分音符為一拍。這是最常見的。比如這樣：
前面部分是調號，緊跟着是拍號。
如果是，2/4，表明每兩拍為一小節，四分音符為一拍。
3、節奏（節拍）：表示每分鍾多少拍（BPM）。常見的節奏為120。
表示一分鍾 120 拍，所以，每拍的時長為 0.5 秒。
如果是60，表明一分鍾60拍，即一秒一拍。
實際上，決定曲子速度的不是拍號，而是節奏。120 的曲子速度自然要比 60 的快。拍號只是確定每個音符的相對時值，標准是四分音符為1拍，那么八分音符就是半拍，十六分音符就是1/4拍，三十二分音符就是1/8拍了。總之都是二次方的，而且分的越小時值越短。
前面提到MIDI文件有 Tick 和幀率兩種計時方式，其實計時方式也不會影響曲子的速度（時長），就好比2分鍾長的視頻，你把幀率從 30 幀改為 15 幀，但視頻長度依然是 2 分鍾，只是變得不太流暢而已。MIDI 中也一樣，速度是由節拍映射（Tempo map）決定的。不同的是，我們簡譜中用的是 BPM（每分鍾多少拍），而MIDI中用的是微秒，比如，BPM=120，即0.5秒一拍，換算為微秒就是 500000了。
小節
上面咱們提到過，4/4表示每四分音符為一拍，每小節一拍。那小節是啥？在簡譜上，用小節線（豎線）來划分小節。請看下面例子。
上面例子中有兩個小節，按照拍號的規定，每小節必須是四拍，第一個3是兩拍，第二個3是兩拍，加起來正好是四拍。所以后面緊跟一條豎線，這根線就是小節線。第二個小節中，中音5是一拍，中音2是一拍，緊接着的中音3、1下面都有一橫線，是八分音符，各半拍，加起來正好一拍；最后的低音6是一拍，合起來也是四拍。
再看一個例子。
注意看拍號，2/4表示每四分音符為一拍，但每小節是兩拍。比如第一小節，中音1、中音2都是四分音符，各一拍，共兩拍，所以構成一個小節。
音符
我們剛剛在簡譜上看到的1234567，就是音符，當然這是簡譜上的表示法，這種表示法，容易識別。在五線譜中，音符是用“蝌蚪文”來表示的，不容易分別，也不好懂。
順便說說唱名和音名。這兩個東西，很多時候都會搞混。所謂唱名，就是你用嘴巴唱出來的時候發的聲，就是
dol re mi fa sol la xi
對應的音符就是 1 2 3 4 5 6 7。這個應該不難，小學生都懂。
音名就是鋼琴鍵盤上那些字母，與唱名對應的是 C D E F G A B。
中國很多樂器（尤其是吹管類）的基本音域都在 1 2 3 5 6 這幾個音上，那是因為我們古代的定音方式為“宮，商，角，徽，羽”，有的說是“宮，商，角，徴，羽”，對應的大約是1 2 3 5 6，古人是用“三分損益”法計算音階的。因此，許多民樂都沒有 4 這個音（3和4的音程是半音），比如，巴烏就是個典型。 笛子和洞簫雖然有 4 這個音（放開全部音孔，八孔簫要按住半音孔），但發聲相對較弱。其實，像巴烏（葫蘆絲）這些樂器也可以通過接中音5以下的音孔來調節出 4 的音，但也是比較弱的。
十二平均律
音階划分方式很多，比如中國古代有“五度相生”法，五度指純五度，這個很復雜，老周也說不清楚，不過，我可以總結出一句不太靠譜的話——純五度的總音程為 3.5 個全音（三個全音，一個半音）。
其他的計算方式不多講，因為 MIDI 的音階用的是十二平均律，這是世界普及的，琴鍵上用的也是十二平均律。其實，十二平均律是中國人發明的，在明朝的時候就出現了，只是當時樂器生產工藝限制，沒有人願意接受這種方式，結果讓西方人搶了頭功。
十二平均律是以每【半音】來划分的，因此，它可以包含12個音：
1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7
對應的音名為
C、C#、D、D#、E、F、F#、G、G#、A、A#、B
其中，3和4之間的音程是半音，前一八度的7與后一八度的1之間的音程是半音，其余為全音，比如1和2之間是全音，所以，在1和2之半加一個 1#，表示在1的基礎上升半音，因此，1# 和 2b 是同一個位置，1升半音就是 1#，2 降半音是 2b。
文字是說不清楚的，看看這個圖你就懂了。
不管白鍵還是黑鍵，兩個鍵之間的音程都是半音，你會看到，3 和 4 之間沒有黑鍵，因為 3 和 4 之間的音程就是半音。故 12345 就是所謂的純五度，因為它們的總音程就是 3.5 個全音。
再看一張更大的圖。
這樣你就看到規律了，一個八度的鍵排序是這樣的：
黑 黑 黑 黑 黑 ……
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
白 白 白 白 白 白 白 ……
故而，3和4之間是兩個白鍵，7和1之間是兩個白鍵，因為它們的音程都是半音。
將其替換為十二個音符，就是：
1# 2# 4# 5# 6# ……
-------------------------------------------------------------------------------
1 2 3 4 5 6 7 ……
介紹完音符，咱們還要了解音符的時值，所謂時值，就是音符的相對時間長度。
按照時值不同，可以分為以下幾種：
1、全音符。標准情況下是四拍，表示方法為 X - - -。
2、二分音符。標准情況下是二拍，表示方法 X -。
3、四分音符。一拍，表示方法 X。
4、八分音符。半拍，表示方法 
。
5、十六分音符。四分之一拍，表示方式 
。
6、三十二分音符。八分之一拍，表示方式 
。
……
后面就不再分了，時值太短了，你也唱不出來。
當然，也有比較特殊的，比如，三拍時值的音符，也可以表示為 X - -。
好了，只要有了上面這些基本知識，就可以開始 MIDI 編程了。下一篇老周就說說如何向聲卡發送 MIDI 消息。本篇就扯到這兒了。