A ver, deduzco que eres nuevo en el tema, así que antes de nada unos conceptos.
El midi
sólo envía órdenes al aparato donde esté enchufado el cable, ya sea ordenador/sintetizador/LoQueSea. Ese aparato interpreta esas órdenes según se haya construido, si es un ordenador pues depende de la tarjeta de sonido y del software que recoja la señal midi, si es un sinte de la circuitería del sinte, etc.
El General Midi es un estandar en cuanto que el aparato interpreta cada señal(cada numerito distinto que envíes, vaya) como un instrumento preestablecido en dicho estandar, pero cómo suene ese instrumento depende del aparato en cuestión. No me se la correspondencia real, pero si el 1 son los violines, todos los aparatos elegirán como instrumento "violín", pero cómo suene ese violín dependerá del aparato, no de la señal midi. La señal midi no crea el sonido, ni con una ecuación ni de otra manera, si aprietas una tecla/mueves un fader/mueves un knob, simplemente estás mandando un número, del 0 al 127 en el caso de las teclas.
En un ordenador depende de la tarjeta y del software que utilizes: el software "recoje" esa señal que mandas, pero es que cada software puede hacer cosas distintas con la misma señal, no hay una ecuación o una norma que se cumpla en el 100% de los casos.
Ahora, lo de la emulación de instrumentos reales... es muchísimo más dificil emular un instrumento físico que usar una librería de samples. Cada instrumento físico tiene mil y una peculiaridades que hacen que cada uno suene distinto, y aunque obviaras estos detalles, tienes que emular otros tantos como armónicos, evolución de la envolvente de amplitud y tono según la técnica que use el intérprete, reverberaciones de la caja y una larga lista de cosas que son fundamentales. No es una cuestión de resolver un simple sistema de 3 o 4 ecuaciones por lagrange y a correr, es muy complejo.
Emulaciones, haberlas haylas, unas se parecen más al original y otras menos, y unas suenan mejor y otras peor, pero ¿Porqué vas a emular algo super complejo, y caro, por cierto, cuando puedes grabar y reproducir cada una de esas complejidades que lo conforman
?
Simplemente es otra solución al mismo problema.
Saludos.