從MIDI到MusicXML

【摘 要】 結合MIDI、ePub 、MusicXML等常見的樂譜信息交換格式的優缺點，介紹計算機樂譜信息交換格式的發展歷 程。

【關鍵詞】 MIDI；ePub；MusicXML；電子樂譜；信息交換

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.010

在計算機音樂的發展中，計算機記譜軟件之間的信息交換一直都是音樂工作者關注的問題，不同時期所出現的樂譜信息交換格式，為音樂工作者的創作與協作提供了不同的便利，也對音樂的發展和傳播起到了重要的作用。

1 記譜軟件之間信息交換的現狀

計算機記譜是電子音樂和計算機音樂的重要分支，在電子音樂和計算機音樂的發展中占有重要地位。不同的記譜軟件在開發和設計過程中，會根據記譜法的類型和設計思路的不同，在樂譜信息的表達上形成各自的特點，數據表達形式也各不相同，形成了各種不同格式的樂譜文件。另一方面，任何軟件都會有一個生命周期，記譜軟件在不同時期都會有不同的產品和版本。所以，在很長一段歷史時期中，各種不同格式樂譜文件以及不同版本的記譜軟件相互不兼容，不能相互讀取與應用。因此，在計算機記譜領域，一直都期待能有一種通用且有效的標準，可以讓樂譜在不同記譜軟件之間方便地轉換和交換，提高作品的創作效率和使用效率。

實際上，沒有任何一個軟件可以完成用戶的所有需求，每個軟件和系統都有其優勢與不足，而且不同軟件在設計上也都有其著重點，因而不同的軟件可以滿足用戶的不同需求。在計算機記譜軟件中，既有功能復雜的專業商業軟件，也有功能簡潔的免費開源的自由軟件，各有其優缺點。商業軟件功能強大、操作便利，但通常售價都非常高昂。不同記譜軟件通常在界面設計和操作方式也有較大差異，因而對于用戶而言，如果要同時掌握多個不同的專業記譜軟件進行記譜和專業創作，很容易在使用中混淆不同記譜軟件的功能，降低操作的效率。因此，用戶應盡量深入地掌握一個功能完善的記譜軟件，減少學習和轉換的時間，降低經濟成本。

2 常見的樂譜信息交換方式

為了更好地復用不同軟件和版本中創作的作品，并且使相同的作品能在不同的軟硬件環境和平臺下交換使用，在計算機音樂領域中，音樂家和技術人員一直以來都嘗試設計通用交換文件格式進行樂譜信息的交換，以期增強不同記譜軟件間的協作及兼容性，實現對作品的最大程度的復用。在過去的幾十年里，主要出現了以下樂譜信息交換方式。

2.1 MIDI

1981年，工程師戴夫·史密斯首次提出MIDI（Musical Instrument Digital Interface音樂設備數字化接口）標準。 1983年8月，MIDI規范1.0正式發布。

MIDI文件曾是樂譜文件交換的重要格式，通過MIDI事件來控制MIDI設備以完成發聲等操作，更關注音樂的演奏方式和控制手段，即實際音響效果的實現；對于記譜相關的信息，如多聲部的表示、奏法的表達、樂譜的顯示方式、如何更簡潔易于閱讀和理解，以及很多對音樂的表現比較重要的符號信息，都不能有效表現。而記譜過程中，音樂工作者更關注的是如何清晰、準確地以符號、文本和圖像的方式記錄下可以被人閱讀和理解的音樂。

對于同一個MIDI文件，使用不同軟件播放時音響可能一樣，但還原出來的樂譜與原始記譜卻大相徑庭，而且容易丟失樂譜中重要的符號。很多利用MIDI格式轉換后的文件幾乎無法再次使用，或者需要經過繁復的修改，大大降低轉換效率。

2.2 ASCII

在計算機應用與計算機記譜的早期，由于計算機性能的限制，還不能很好地處理圖形和圖像，只能處理標準的字符編碼。軟件開發者和音樂工作者在這個時期就嘗試使用字符編碼來進行音樂的記譜，如ASCII Tab格式，就是使用基于ASCII碼（America Standard Code for Information Interchange，美國國家信息交換標準代碼）的純文本格式進行記譜的文件格式（見圖1）。ASCII Tab格式使用常規ASCII字符進行吉他譜的轉換和傳遞，并取得良好的效果，由于ASCII碼是全球計算機最通用的字符標準編碼，其表示簡單、效果直觀、數據量小、傳輸方便，在不同軟件和系統之間都能夠很好地被讀取和識別，因此，很多專業記譜軟件到現在仍支持該格式。

但ASCII Tab格式的缺點也是很明顯的。該格式主要適合于有Tab的樂器（即有指板的彈撥樂器，如吉他和貝斯類）的奏法譜。這類樂譜中一般沒有對音樂表情記號和術語等信息表達的定義，如Guitar Pro和TuxGuitar等軟件，因此，所能表示的音樂記譜范圍有限。為繼續兼容過去數十年中以該格式創作的音樂作品，主流的Sibelius和Finale等記譜軟件，以及音序軟件Sonar和Cubase等都曾提供對該格式的支持，并能進行良好的轉換。

2.3 PDF

PDF格式是現代音樂工作者熟悉的一種樂譜交換文件格式，主要應用于不同記譜軟件之間相互不兼容、不能正常打開、顯示和打印等情況，特別是當需要進行大幅面總譜打印無法在家庭或小型工作室中完成而必須進行數據遷移時，高精度高質量的PDF格式最方便，也最能保證打印出與原始譜面效果相一致的樂譜。

由于PDF所基于的PostScript語言的復雜性，以及Adobe公司的閉源開發和授權使用的政策，導致后期的數據復用和修改非常困難，因此，在實際的應用中未能真正成為各類記譜軟件間交換樂譜信息的格式標準。目前，在多數計算機記譜軟件中，PDF格式作為主要的跨平臺數字輸出格式所使用。

2.4 NIFF

1994年2月，多家音樂軟件提供商共同提出了NIFF（Notation Interchange File Format，音樂符號交換文件格式），彌補了MIDI在樂譜信息交換中的一些不足。NIFF更能體現音樂的結構性，并能描述出音樂的各個元素在樂譜中的表現形式。Sibelius等主流記譜軟件在很長一個時期內都提供對NIFF格式的支持，更好地實現了不同軟件之間的數據交換。但是由于NIFF使用的是二進制格式文件，數據結構復雜、應用繁瑣，普通用戶根本無法直接閱讀文件內部信息，而且不同記譜軟件在進行解讀時也存在差異。2006年2月，NIFF項目網站被關閉。endprint

2.5 MML和SMDL

20世紀90年代開始，在HTML（Hypertext Markup Language，超文本標記語言）和XML（Extensible Markup Language，可擴展標記語言）的影響下，出現了很多基于HTML和XML的樂譜格式，整體上稱為Music Markup Language（MML，音樂標記語言）。這一時期產生了很多基于不同目標和實現方式的音樂文件格式，包括HyTime（Hypermedia/Time-based Structuring Language）、SMDL（Standard Music Description Language）、SMF（Lyric Meta Event Definition）、4ML、FlowML、MusicML、MusiXML、MusicXML、ChordML和MNML等。

其中，MML嘗試在各種過于復雜和過于簡單的標準之間找到一種通用的平衡點。其歌詞功能無法與SMF相提并論，SMF的Lyric Meta Event Definition（歌詞標簽事件定義）得到了MIDI Manufacturer's Association（MMA，MIDI制造商協會）的認可，不過MML可以作為SMF對歌詞記錄的有益補充；MNML主要關注如何在網頁上以圖形方式對音樂信息進行標示，而且主要關注于非?；镜囊魳犯拍?；SMDL（Standard Music Description Language，標準音樂描述語言）主要針對音樂文件的介質存儲格式設計，其設計思想幾乎涵蓋音樂的各個方面，因此該標準過于復雜，其中的元素定義不夠人性化，主要面向音樂理論家，普通用戶難于理解和使用。相對而言，MML的實際應用領域則更傾向于對常見音樂形式的標記，SMDL相對于MML的目的而言過于復雜，實用性較差，因而在現實中并沒有軟件真正支持SMDL。

2.6 ePub

近年來，隨著移動操作系統的應用與普及，用戶可以方便地通過智能手機和平板電腦閱讀基于文本和圖像等媒體的電子書籍。為解決移動閱讀與PDF不能在移動平臺上靈活顯示的矛盾，1999年國際開放電子圖書聯盟（Open eBook Forum，OeBF，該組織目前已更名為IDPF，International Digital Publishing Forum）提出了名為ePub的電子圖書格式，并于2007年成為IDPF的正式電子書標準，用以取代過去就的Open eBook標準。

ePub格式是一種開放的電子書標準格式，旨在統一電子書格式，并且提高電子書籍在不同軟件和設備之間的兼容性，為電子書籍跨平臺應用制定了統一標準。ePub格式之所以被讀者廣泛接受，其主要優勢在于具有自動排版的功能，其優點還包括：免費和開放的標準、支持內嵌圖片、附有完整書籍信息、使用CSS 排版樣式等。

在記譜軟件Finale 2014版中，用戶可以很方便地從File菜單中的Export選項下，選擇EPUB選項（見圖2），直接將樂譜導出為ePub文件，直接傳送到便攜設備中進行閱讀，并且所導出的ePub格式樂譜可以自動適應便攜設備進行顯示。用戶除了可以在個人計算機平臺中使用iBooks等軟件顯示之外，也可以在iPad、iPhone、iPod Touch，以及各種Android設備上使用Stanza、iBooks、多看閱讀等閱讀軟件中打開，尤其是，使用平板電腦很容易構建靈活的電子譜架系統。

由于ePub主要是一種針對文本和圖形等媒體的電子書格式，目前在該格式中并未定義MIDI等標準的聲音播放引擎，因而所導出的ePub格式中并未包含聲音播放數據。不過，可以預見的是，隨著該技術的逐漸普及與成熟，ePub將是在不同平臺和設備之間最方便的樂譜交換格式之一。

3 樂譜信息交換標準MusicXML

通過實踐證明，在計算機記譜軟件的發展過程中，以上所提到的各種樂譜交換格式存在各種不同的缺陷，推廣和普及比較困難，因而逐漸被淘汰。

在討論MusicXML之前，首先要簡單提及與之關聯密切的HTML和XML，這兩種語言的出現和發展，為MusicXML的開發與應用提供了堅實的基礎。

3.1 HTML

HTML（Hypertext Markup Language，超文本標記語言）出現于20世紀80年代，是一種用以建構文本及多媒體文件，并建立文件與文件間的超級鏈接所使用的標記語言，HTML可以通過簡單的文本標記將各種不同的媒體連接在一起?；贖TML所構建起來的WWW系統，以其豐富的信息資源給人們的學習和生活帶來了極大的便利。

3.2 XML

隨著Internet和多媒體的發展，HTML的原有定義無法滿足新的媒體和信息交流的需求，在此基礎上，由W3C于1998年2月發布了XML（Extensible Markup Language，可擴展標記語言）。XML是一種界定文本數據的簡便而標準的方法，它曾經被人稱作“Web上的ASCII碼”。XML允許各個組織、個人建立適合自己需要的標記集合，并且這些標記可以使用通用的工具顯示，如定義數學、化學、音樂等專用標記。所以，用戶可以定義自己所設計出的語法并與其他人共享。XML的最大優點在于它的數據存儲格式不受顯示格式的制約。XML有利于不同系統之間的信息交流，完全可以充當網際語言，并有希望成為數據和文檔交換的標準格式。XML的可自定義性、開放性、可拓展性及標準化的特性，為其他行業的數據表達和交流提供了極其便利的條件，極大地促進了各行業的數據表達的發展。

3.3 MusicXML

MusicXML（Music Extensible Markup Language，音樂擴展標記語言）是一種開放的、基于XML的用于電子樂譜信息交換與電子樂譜發布的文件格式，其目標是構建一種針對西洋音樂記譜的通用格式。該格式中所定義的音樂信息可以被很多軟件識別和應用，包括記譜軟件、音序軟件、演奏軟件、音樂教育軟件，以及音樂數據庫等。相對于MIDI，使用MusicXML可以在傳遞音樂文件的時候提供更多音樂信息。MusicXML的應用，能夠很容易地在互聯網上發布交互式樂譜，同時使得使用不同音樂軟件的音樂工作者們可以方便地交換數據并進行創作上的合作。MusicXML將整體樂曲元素和屬性信息表示為一個XML文件，克服了基于圖形的NIFF格式和過于龐大的SMDL格式的兼容性差、結構復雜等諸多缺點。endprint

2004年，Recordare公司發布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流記譜軟件Sibelius和Finale之間進行基于MusicXML的導入和導出，使Sibelius、Finale和其他程序可以雙向共享文件，打破了持續多年的兩個主流記譜軟件不能共享數據的限制。MusicXML技術在出現后的幾年中，發展非常迅速。2011年MakeMusic公司收購了Recordare，利用其技術實力，將專業記譜軟件Finale和MusicXML整合到一起，并繼續支持和維護MusicXML，不斷地推出新的版本。2011年，MakeMusic發布了最新的MusicXML 3.0標準。MusicXML成為繼NIFF之后的一種新的樂譜交換格式，并逐漸被行業和用戶所熟知和接受，MusicXML文件也逐漸成為樂譜文件交換和分享的事實標準。截至2013年底，超過160個不同類型的音樂軟件提供對MusicXML的支持。

MusicXML的最大優點是基于成熟的XML技術，非常便于網絡交換，而且閱讀方便、結構清晰，而且對于音樂信息的記錄非常全面、規范。用MusicXML格式保存音樂文件，可以加快文件的共享，擴大傳遞的范圍。MusicXML既滿足目前的應用需求，也為未來的發展需求提供了接口。用戶可以利用MusicXML文件在很多不同的記譜軟件和音樂軟件之間進行讀取和編輯，在未來的音樂軟件中會獲得更多的支持。

4 結語

音樂的發展與技術的不斷進步是分不開的，同時，通過對音樂藝術的不斷探索使得技術可以更有效地為音樂工作者服務。在過去的20多年中，計算機樂譜交換標準發生了極大的變化，但整體而言，這些標準使用戶能夠更方便靈活地進行音樂的創作，在交換過程中，能夠保證音樂工作者創作思想被更細致地傳遞，讓藝術思想有效地傳達和普及。

隨著技術和藝術的不斷融合，未來在記譜軟件之間將會有定義更完善的標準出現，更便于音樂信息的有效傳遞和轉換，讓音樂這門古老的藝術可以在數字化時代得以更好地發展。

參考文獻：

[1] 杜宇. 一種基于正則文法的文本樂譜格式[J]. 信息與電腦（理論版），2011（1）.

[2] MusicXML. http：//www.musicxml.com/.

[3] 陳建華.樂譜百日通[M].北岳文藝出版社： 2000.

[4] Chuck White，XML從入門到精通（黃金版）[M]. 北京：電子工業出版社，2002.

[5] 余藝蕓. 樂譜制作軟件比較與思考[J]. 黃河之聲，2008（21）.

[6] MusicXML：Methodology and Technical Methods[J].Germany：Academy of Sciences and Literature in Mainz，2006（11）.

作者簡介：

楊萬鈞，男，白族，四川大學計算機學院工學碩士。現任四川音樂學院電子音樂系講師，主要從事錄音藝術、計算機音樂、計算機記譜、多媒體技術、音樂聲學及樂器聲學等方向的基礎理論教學及相關研究。

（編輯 薛云霞）endprint

2004年，Recordare公司發布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流記譜軟件Sibelius和Finale之間進行基于MusicXML的導入和導出，使Sibelius、Finale和其他程序可以雙向共享文件，打破了持續多年的兩個主流記譜軟件不能共享數據的限制。MusicXML技術在出現后的幾年中，發展非常迅速。2011年MakeMusic公司收購了Recordare，利用其技術實力，將專業記譜軟件Finale和MusicXML整合到一起，并繼續支持和維護MusicXML，不斷地推出新的版本。2011年，MakeMusic發布了最新的MusicXML 3.0標準。MusicXML成為繼NIFF之后的一種新的樂譜交換格式，并逐漸被行業和用戶所熟知和接受，MusicXML文件也逐漸成為樂譜文件交換和分享的事實標準。截至2013年底，超過160個不同類型的音樂軟件提供對MusicXML的支持。

MusicXML的最大優點是基于成熟的XML技術，非常便于網絡交換，而且閱讀方便、結構清晰，而且對于音樂信息的記錄非常全面、規范。用MusicXML格式保存音樂文件，可以加快文件的共享，擴大傳遞的范圍。MusicXML既滿足目前的應用需求，也為未來的發展需求提供了接口。用戶可以利用MusicXML文件在很多不同的記譜軟件和音樂軟件之間進行讀取和編輯，在未來的音樂軟件中會獲得更多的支持。

4 結語

音樂的發展與技術的不斷進步是分不開的，同時，通過對音樂藝術的不斷探索使得技術可以更有效地為音樂工作者服務。在過去的20多年中，計算機樂譜交換標準發生了極大的變化，但整體而言，這些標準使用戶能夠更方便靈活地進行音樂的創作，在交換過程中，能夠保證音樂工作者創作思想被更細致地傳遞，讓藝術思想有效地傳達和普及。

隨著技術和藝術的不斷融合，未來在記譜軟件之間將會有定義更完善的標準出現，更便于音樂信息的有效傳遞和轉換，讓音樂這門古老的藝術可以在數字化時代得以更好地發展。

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[5] 余藝蕓. 樂譜制作軟件比較與思考[J]. 黃河之聲，2008（21）.

[6] MusicXML：Methodology and Technical Methods[J].Germany：Academy of Sciences and Literature in Mainz，2006（11）.

作者簡介：

楊萬鈞，男，白族，四川大學計算機學院工學碩士?，F任四川音樂學院電子音樂系講師，主要從事錄音藝術、計算機音樂、計算機記譜、多媒體技術、音樂聲學及樂器聲學等方向的基礎理論教學及相關研究。

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2004年，Recordare公司發布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流記譜軟件Sibelius和Finale之間進行基于MusicXML的導入和導出，使Sibelius、Finale和其他程序可以雙向共享文件，打破了持續多年的兩個主流記譜軟件不能共享數據的限制。MusicXML技術在出現后的幾年中，發展非常迅速。2011年MakeMusic公司收購了Recordare，利用其技術實力，將專業記譜軟件Finale和MusicXML整合到一起，并繼續支持和維護MusicXML，不斷地推出新的版本。2011年，MakeMusic發布了最新的MusicXML 3.0標準。MusicXML成為繼NIFF之后的一種新的樂譜交換格式，并逐漸被行業和用戶所熟知和接受，MusicXML文件也逐漸成為樂譜文件交換和分享的事實標準。截至2013年底，超過160個不同類型的音樂軟件提供對MusicXML的支持。

MusicXML的最大優點是基于成熟的XML技術，非常便于網絡交換，而且閱讀方便、結構清晰，而且對于音樂信息的記錄非常全面、規范。用MusicXML格式保存音樂文件，可以加快文件的共享，擴大傳遞的范圍。MusicXML既滿足目前的應用需求，也為未來的發展需求提供了接口。用戶可以利用MusicXML文件在很多不同的記譜軟件和音樂軟件之間進行讀取和編輯，在未來的音樂軟件中會獲得更多的支持。

4 結語

音樂的發展與技術的不斷進步是分不開的，同時，通過對音樂藝術的不斷探索使得技術可以更有效地為音樂工作者服務。在過去的20多年中，計算機樂譜交換標準發生了極大的變化，但整體而言，這些標準使用戶能夠更方便靈活地進行音樂的創作，在交換過程中，能夠保證音樂工作者創作思想被更細致地傳遞，讓藝術思想有效地傳達和普及。

隨著技術和藝術的不斷融合，未來在記譜軟件之間將會有定義更完善的標準出現，更便于音樂信息的有效傳遞和轉換，讓音樂這門古老的藝術可以在數字化時代得以更好地發展。

參考文獻：

[1] 杜宇. 一種基于正則文法的文本樂譜格式[J]. 信息與電腦（理論版），2011（1）.

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作者簡介：

楊萬鈞，男，白族，四川大學計算機學院工學碩士?，F任四川音樂學院電子音樂系講師，主要從事錄音藝術、計算機音樂、計算機記譜、多媒體技術、音樂聲學及樂器聲學等方向的基礎理論教學及相關研究。

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