从MIDI到MusicXML

【摘 要】 结合MIDI、ePub 、MusicXML等常见的乐谱信息交换格式的优缺点，介绍计算机乐谱信息交换格式的发展历 程。

【关键词】 MIDI；ePub；MusicXML；电子乐谱；信息交换

文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.07.010

在计算机音乐的发展中，计算机记谱软件之间的信息交换一直都是音乐工作者关注的问题，不同时期所出现的乐谱信息交换格式，为音乐工作者的创作与协作提供了不同的便利，也对音乐的发展和传播起到了重要的作用。

1 记谱软件之间信息交换的现状

计算机记谱是电子音乐和计算机音乐的重要分支，在电子音乐和计算机音乐的发展中占有重要地位。不同的记谱软件在开发和设计过程中，会根据记谱法的类型和设计思路的不同，在乐谱信息的表达上形成各自的特点，数据表达形式也各不相同，形成了各种不同格式的乐谱文件。另一方面，任何软件都会有一个生命周期，记谱软件在不同时期都会有不同的产品和版本。所以，在很长一段历史时期中，各种不同格式乐谱文件以及不同版本的记谱软件相互不兼容，不能相互读取与应用。因此，在计算机记谱领域，一直都期待能有一种通用且有效的标准，可以让乐谱在不同记谱软件之间方便地转换和交换，提高作品的创作效率和使用效率。

实际上，没有任何一个软件可以完成用户的所有需求，每个软件和系统都有其优势与不足，而且不同软件在设计上也都有其着重点，因而不同的软件可以满足用户的不同需求。在计算机记谱软件中，既有功能复杂的专业商业软件，也有功能简洁的免费开源的自由软件，各有其优缺点。商业软件功能强大、操作便利，但通常售价都非常高昂。不同记谱软件通常在界面设计和操作方式也有较大差异，因而对于用户而言，如果要同时掌握多个不同的专业记谱软件进行记谱和专业创作，很容易在使用中混淆不同记谱软件的功能，降低操作的效率。因此，用户应尽量深入地掌握一个功能完善的记谱软件，减少学习和转换的时间，降低经济成本。

2 常见的乐谱信息交换方式

为了更好地复用不同软件和版本中创作的作品，并且使相同的作品能在不同的软硬件环境和平台下交换使用，在计算机音乐领域中，音乐家和技术人员一直以来都尝试设计通用交换文件格式进行乐谱信息的交换，以期增强不同记谱软件间的协作及兼容性，实现对作品的最大程度的复用。在过去的几十年里，主要出现了以下乐谱信息交换方式。

2.1 MIDI

1981年，工程师戴夫·史密斯首次提出MIDI（Musical Instrument Digital Interface音乐设备数字化接口）标准。 1983年8月，MIDI规范1.0正式发布。

MIDI文件曾是乐谱文件交换的重要格式，通过MIDI事件来控制MIDI设备以完成发声等操作，更关注音乐的演奏方式和控制手段，即实际音响效果的实现；对于记谱相关的信息，如多声部的表示、奏法的表达、乐谱的显示方式、如何更简洁易于阅读和理解，以及很多对音乐的表现比较重要的符号信息，都不能有效表现。而记谱过程中，音乐工作者更关注的是如何清晰、准确地以符号、文本和图像的方式记录下可以被人阅读和理解的音乐。

对于同一个MIDI文件，使用不同软件播放时音响可能一样，但还原出来的乐谱与原始记谱却大相径庭，而且容易丢失乐谱中重要的符号。很多利用MIDI格式转换后的文件几乎无法再次使用，或者需要经过繁复的修改，大大降低转换效率。

2.2 ASCII

在计算机应用与计算机记谱的早期，由于计算机性能的限制，还不能很好地处理图形和图像，只能处理标准的字符编码。软件开发者和音乐工作者在这个时期就尝试使用字符编码来进行音乐的记谱，如ASCII Tab格式，就是使用基于ASCII码（America Standard Code for Information Interchange，美国国家信息交换标准代码）的纯文本格式进行记谱的文件格式（见图1）。ASCII Tab格式使用常规ASCII字符进行吉他谱的转换和传递，并取得良好的效果，由于ASCII码是全球计算机最通用的字符标准编码，其表示简单、效果直观、数据量小、传输方便，在不同软件和系统之间都能够很好地被读取和识别，因此，很多专业记谱软件到现在仍支持该格式。

但ASCII Tab格式的缺点也是很明显的。该格式主要适合于有Tab的乐器（即有指板的弹拨乐器，如吉他和贝斯类）的奏法谱。这类乐谱中一般没有对音乐表情记号和术语等信息表达的定义，如Guitar Pro和TuxGuitar等软件，因此，所能表示的音乐记谱范围有限。为继续兼容过去数十年中以该格式创作的音乐作品，主流的Sibelius和Finale等记谱软件，以及音序软件Sonar和Cubase等都曾提供对该格式的支持，并能进行良好的转换。

2.3 PDF

PDF格式是现代音乐工作者熟悉的一种乐谱交换文件格式，主要应用于不同记谱软件之间相互不兼容、不能正常打开、显示和打印等情况，特别是当需要进行大幅面总谱打印无法在家庭或小型工作室中完成而必须进行数据迁移时，高精度高质量的PDF格式最方便，也最能保证打印出与原始谱面效果相一致的乐谱。

由于PDF所基于的PostScript语言的复杂性，以及Adobe公司的闭源开发和授权使用的政策，导致后期的数据复用和修改非常困难，因此，在实际的应用中未能真正成为各类记谱软件间交换乐谱信息的格式标准。目前，在多数计算机记谱软件中，PDF格式作为主要的跨平台数字输出格式所使用。

2.4 NIFF

1994年2月，多家音乐软件提供商共同提出了NIFF（Notation Interchange File Format，音乐符号交换文件格式），弥补了MIDI在乐谱信息交换中的一些不足。NIFF更能体现音乐的结构性，并能描述出音乐的各个元素在乐谱中的表现形式。Sibelius等主流记谱软件在很长一个时期内都提供对NIFF格式的支持，更好地实现了不同软件之间的数据交换。但是由于NIFF使用的是二进制格式文件，数据结构复杂、应用繁琐，普通用户根本无法直接阅读文件内部信息，而且不同记谱软件在进行解读时也存在差异。2006年2月，NIFF项目网站被关闭。endprint

2.5 MML和SMDL

20世纪90年代开始，在HTML（Hypertext Markup Language，超文本标记语言）和XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）的影响下，出现了很多基于HTML和XML的乐谱格式，整体上称为Music Markup Language（MML，音乐标记语言）。这一时期产生了很多基于不同目标和实现方式的音乐文件格式，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尝试在各种过于复杂和过于简单的标准之间找到一种通用的平衡点。其歌词功能无法与SMF相提并论，SMF的Lyric Meta Event Definition（歌词标签事件定义）得到了MIDI Manufacturer's Association（MMA，MIDI制造商协会）的认可，不过MML可以作为SMF对歌词记录的有益补充；MNML主要关注如何在网页上以图形方式对音乐信息进行标示，而且主要关注于非常基本的音乐概念；SMDL（Standard Music Description Language，标准音乐描述语言）主要针对音乐文件的介质存储格式设计，其设计思想几乎涵盖音乐的各个方面，因此该标准过于复杂，其中的元素定义不够人性化，主要面向音乐理论家，普通用户难于理解和使用。相对而言，MML的实际应用领域则更倾向于对常见音乐形式的标记，SMDL相对于MML的目的而言过于复杂，实用性较差，因而在现实中并没有软件真正支持SMDL。

2.6 ePub

近年来，随着移动操作系统的应用与普及，用户可以方便地通过智能手机和平板电脑阅读基于文本和图像等媒体的电子书籍。为解决移动阅读与PDF不能在移动平台上灵活显示的矛盾，1999年国际开放电子图书联盟（Open eBook Forum，OeBF，该组织目前已更名为IDPF，International Digital Publishing Forum）提出了名为ePub的电子图书格式，并于2007年成为IDPF的正式电子书标准，用以取代过去就的Open eBook标准。

ePub格式是一种开放的电子书标准格式，旨在统一电子书格式，并且提高电子书籍在不同软件和设备之间的兼容性，为电子书籍跨平台应用制定了统一标准。ePub格式之所以被读者广泛接受，其主要优势在于具有自动排版的功能，其优点还包括：免费和开放的标准、支持内嵌图片、附有完整书籍信息、使用CSS 排版样式等。

在记谱软件Finale 2014版中，用户可以很方便地从File菜单中的Export选项下，选择EPUB选项（见图2），直接将乐谱导出为ePub文件，直接传送到便携设备中进行阅读，并且所导出的ePub格式乐谱可以自动适应便携设备进行显示。用户除了可以在个人计算机平台中使用iBooks等软件显示之外，也可以在iPad、iPhone、iPod Touch，以及各种Android设备上使用Stanza、iBooks、多看阅读等阅读软件中打开，尤其是，使用平板电脑很容易构建灵活的电子谱架系统。

由于ePub主要是一种针对文本和图形等媒体的电子书格式，目前在该格式中并未定义MIDI等标准的声音播放引擎，因而所导出的ePub格式中并未包含声音播放数据。不过，可以预见的是，随着该技术的逐渐普及与成熟，ePub将是在不同平台和设备之间最方便的乐谱交换格式之一。

3 乐谱信息交换标准MusicXML

通过实践证明，在计算机记谱软件的发展过程中，以上所提到的各种乐谱交换格式存在各种不同的缺陷，推广和普及比较困难，因而逐渐被淘汰。

在讨论MusicXML之前，首先要简单提及与之关联密切的HTML和XML，这两种语言的出现和发展，为MusicXML的开发与应用提供了坚实的基础。

3.1 HTML

HTML（Hypertext Markup Language，超文本标记语言）出现于20世纪80年代，是一种用以建构文本及多媒体文件，并建立文件与文件间的超级链接所使用的标记语言，HTML可以通过简单的文本标记将各种不同的媒体连接在一起。基于HTML所构建起来的WWW系统，以其丰富的信息资源给人们的学习和生活带来了极大的便利。

3.2 XML

随着Internet和多媒体的发展，HTML的原有定义无法满足新的媒体和信息交流的需求，在此基础上，由W3C于1998年2月发布了XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言）。XML是一种界定文本数据的简便而标准的方法，它曾经被人称作“Web上的ASCII码”。XML允许各个组织、个人建立适合自己需要的标记集合，并且这些标记可以使用通用的工具显示，如定义数学、化学、音乐等专用标记。所以，用户可以定义自己所设计出的语法并与其他人共享。XML的最大优点在于它的数据存储格式不受显示格式的制约。XML有利于不同系统之间的信息交流，完全可以充当网际语言，并有希望成为数据和文档交换的标准格式。XML的可自定义性、开放性、可拓展性及标准化的特性，为其他行业的数据表达和交流提供了极其便利的条件，极大地促进了各行业的数据表达的发展。

3.3 MusicXML

MusicXML（Music Extensible Markup Language，音乐扩展标记语言）是一种开放的、基于XML的用于电子乐谱信息交换与电子乐谱发布的文件格式，其目标是构建一种针对西洋音乐记谱的通用格式。该格式中所定义的音乐信息可以被很多软件识别和应用，包括记谱软件、音序软件、演奏软件、音乐教育软件，以及音乐数据库等。相对于MIDI，使用MusicXML可以在传递音乐文件的时候提供更多音乐信息。MusicXML的应用，能够很容易地在互联网上发布交互式乐谱，同时使得使用不同音乐软件的音乐工作者们可以方便地交换数据并进行创作上的合作。MusicXML将整体乐曲元素和属性信息表示为一个XML文件，克服了基于图形的NIFF格式和过于庞大的SMDL格式的兼容性差、结构复杂等诸多缺点。endprint

2004年，Recordare公司发布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流记谱软件Sibelius和Finale之间进行基于MusicXML的导入和导出，使Sibelius、Finale和其他程序可以双向共享文件，打破了持续多年的两个主流记谱软件不能共享数据的限制。MusicXML技术在出现后的几年中，发展非常迅速。2011年MakeMusic公司收购了Recordare，利用其技术实力，将专业记谱软件Finale和MusicXML整合到一起，并继续支持和维护MusicXML，不断地推出新的版本。2011年，MakeMusic发布了最新的MusicXML 3.0标准。MusicXML成为继NIFF之后的一种新的乐谱交换格式，并逐渐被行业和用户所熟知和接受，MusicXML文件也逐渐成为乐谱文件交换和分享的事实标准。截至2013年底，超过160个不同类型的音乐软件提供对MusicXML的支持。

MusicXML的最大优点是基于成熟的XML技术，非常便于网络交换，而且阅读方便、结构清晰，而且对于音乐信息的记录非常全面、规范。用MusicXML格式保存音乐文件，可以加快文件的共享，扩大传递的范围。MusicXML既满足目前的应用需求，也为未来的发展需求提供了接口。用户可以利用MusicXML文件在很多不同的记谱软件和音乐软件之间进行读取和编辑，在未来的音乐软件中会获得更多的支持。

4 结语

音乐的发展与技术的不断进步是分不开的，同时，通过对音乐艺术的不断探索使得技术可以更有效地为音乐工作者服务。在过去的20多年中，计算机乐谱交换标准发生了极大的变化，但整体而言，这些标准使用户能够更方便灵活地进行音乐的创作，在交换过程中，能够保证音乐工作者创作思想被更细致地传递，让艺术思想有效地传达和普及。

随着技术和艺术的不断融合，未来在记谱软件之间将会有定义更完善的标准出现，更便于音乐信息的有效传递和转换，让音乐这门古老的艺术可以在数字化时代得以更好地发展。

参考文献：

[1] 杜宇. 一种基于正则文法的文本乐谱格式[J]. 信息与电脑（理论版），2011（1）.

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

[3] 陈建华.乐谱百日通[M].北岳文艺出版社： 2000.

[4] Chuck White，XML从入门到精通（黄金版）[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

[5] 余艺芸. 乐谱制作软件比较与思考[J]. 黄河之声，2008（21）.

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

作者简介：

杨万钧，男，白族，四川大学计算机学院工学硕士。现任四川音乐学院电子音乐系讲师，主要从事录音艺术、计算机音乐、计算机记谱、多媒体技术、音乐声学及乐器声学等方向的基础理论教学及相关研究。

（编辑 薛云霞）endprint

2004年，Recordare公司发布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流记谱软件Sibelius和Finale之间进行基于MusicXML的导入和导出，使Sibelius、Finale和其他程序可以双向共享文件，打破了持续多年的两个主流记谱软件不能共享数据的限制。MusicXML技术在出现后的几年中，发展非常迅速。2011年MakeMusic公司收购了Recordare，利用其技术实力，将专业记谱软件Finale和MusicXML整合到一起，并继续支持和维护MusicXML，不断地推出新的版本。2011年，MakeMusic发布了最新的MusicXML 3.0标准。MusicXML成为继NIFF之后的一种新的乐谱交换格式，并逐渐被行业和用户所熟知和接受，MusicXML文件也逐渐成为乐谱文件交换和分享的事实标准。截至2013年底，超过160个不同类型的音乐软件提供对MusicXML的支持。

MusicXML的最大优点是基于成熟的XML技术，非常便于网络交换，而且阅读方便、结构清晰，而且对于音乐信息的记录非常全面、规范。用MusicXML格式保存音乐文件，可以加快文件的共享，扩大传递的范围。MusicXML既满足目前的应用需求，也为未来的发展需求提供了接口。用户可以利用MusicXML文件在很多不同的记谱软件和音乐软件之间进行读取和编辑，在未来的音乐软件中会获得更多的支持。

4 结语

音乐的发展与技术的不断进步是分不开的，同时，通过对音乐艺术的不断探索使得技术可以更有效地为音乐工作者服务。在过去的20多年中，计算机乐谱交换标准发生了极大的变化，但整体而言，这些标准使用户能够更方便灵活地进行音乐的创作，在交换过程中，能够保证音乐工作者创作思想被更细致地传递，让艺术思想有效地传达和普及。

随着技术和艺术的不断融合，未来在记谱软件之间将会有定义更完善的标准出现，更便于音乐信息的有效传递和转换，让音乐这门古老的艺术可以在数字化时代得以更好地发展。

参考文献：

[1] 杜宇. 一种基于正则文法的文本乐谱格式[J]. 信息与电脑（理论版），2011（1）.

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

[3] 陈建华.乐谱百日通[M].北岳文艺出版社： 2000.

[4] Chuck White，XML从入门到精通（黄金版）[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

[5] 余艺芸. 乐谱制作软件比较与思考[J]. 黄河之声，2008（21）.

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

作者简介：

杨万钧，男，白族，四川大学计算机学院工学硕士。现任四川音乐学院电子音乐系讲师，主要从事录音艺术、计算机音乐、计算机记谱、多媒体技术、音乐声学及乐器声学等方向的基础理论教学及相关研究。

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2004年，Recordare公司发布了基于MusicXML的Dolet插件，可以在主流记谱软件Sibelius和Finale之间进行基于MusicXML的导入和导出，使Sibelius、Finale和其他程序可以双向共享文件，打破了持续多年的两个主流记谱软件不能共享数据的限制。MusicXML技术在出现后的几年中，发展非常迅速。2011年MakeMusic公司收购了Recordare，利用其技术实力，将专业记谱软件Finale和MusicXML整合到一起，并继续支持和维护MusicXML，不断地推出新的版本。2011年，MakeMusic发布了最新的MusicXML 3.0标准。MusicXML成为继NIFF之后的一种新的乐谱交换格式，并逐渐被行业和用户所熟知和接受，MusicXML文件也逐渐成为乐谱文件交换和分享的事实标准。截至2013年底，超过160个不同类型的音乐软件提供对MusicXML的支持。

MusicXML的最大优点是基于成熟的XML技术，非常便于网络交换，而且阅读方便、结构清晰，而且对于音乐信息的记录非常全面、规范。用MusicXML格式保存音乐文件，可以加快文件的共享，扩大传递的范围。MusicXML既满足目前的应用需求，也为未来的发展需求提供了接口。用户可以利用MusicXML文件在很多不同的记谱软件和音乐软件之间进行读取和编辑，在未来的音乐软件中会获得更多的支持。

4 结语

音乐的发展与技术的不断进步是分不开的，同时，通过对音乐艺术的不断探索使得技术可以更有效地为音乐工作者服务。在过去的20多年中，计算机乐谱交换标准发生了极大的变化，但整体而言，这些标准使用户能够更方便灵活地进行音乐的创作，在交换过程中，能够保证音乐工作者创作思想被更细致地传递，让艺术思想有效地传达和普及。

随着技术和艺术的不断融合，未来在记谱软件之间将会有定义更完善的标准出现，更便于音乐信息的有效传递和转换，让音乐这门古老的艺术可以在数字化时代得以更好地发展。

参考文献：

[1] 杜宇. 一种基于正则文法的文本乐谱格式[J]. 信息与电脑（理论版），2011（1）.

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

[3] 陈建华.乐谱百日通[M].北岳文艺出版社： 2000.

[4] Chuck White，XML从入门到精通（黄金版）[M]. 北京：电子工业出版社，2002.

[5] 余艺芸. 乐谱制作软件比较与思考[J]. 黄河之声，2008（21）.

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

作者简介：

杨万钧，男，白族，四川大学计算机学院工学硕士。现任四川音乐学院电子音乐系讲师，主要从事录音艺术、计算机音乐、计算机记谱、多媒体技术、音乐声学及乐器声学等方向的基础理论教学及相关研究。

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