Das was du suchst hat die höchste Schwierigkeitsstufe in der Softwaretechnik.
Zunächst mal müsste dein analoges Musiksignal absolut sauber sein.
Wenn du z.B. ein Signal von einer E-Gitarre abnimmst und dann mit einem Tiefpass alle Obertöne wegfilterst, dann könnte man es weiterverarbeiten.
Zusätzlich sollte man ein Noisegate benützen um Störgeräusche zwischen den Noten rauszuschneiden.
Dann kommt der harte Job: Fourieranalyse - Bewertung - Erzeugen von Mididaten
Für einen PC ist das kaum in Echtzeit zu lösen.
Man bräuchte dazu schon einen Signalprozessor oder ein neurales Netzwerk.
Es gibt Programme, die Wave nach Midi umsetzen können, aber erwarte nicht zu viel.
http://www.pluto.dti.ne.jp/~araki/amazingmidi/