中国音乐数字化研究现状综述与未来展望

摘要：数字化在当下的音乐创作、音乐教育以及相关科研等领域中引发了巨大变化，其改变了人们获取相关信息资源的方式。相较于传统的纸质文献，数字信息展现出了极大的优势。音乐文化数据库是音乐数字信息资源服务与共享的基础，其依托计算机和人工智能技术，将各类音乐资源进行数字化处理、归类与整合，使这些数字化后的音乐资源得到科学的管理，并且易于被使用者检索和使用。本文从音乐数字化的工作原理、音乐数据库的构建、案例研究和建设现状等方面对相关研究现状展开综述，并在人工智能视域下结合一些交叉学科的方法论对中国音乐数字化的未来进行展望。

关键词：音乐数据库；音乐数字化；音乐数字化服务平台；人工智能；音乐心理学

中图分类号：TP392 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）17-0117-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID） ：

0 引言

数字化在当下的音乐创作、音乐教育以及相关科研等领域中引发了巨大变化，其改变了人们获取相关信息资源的方式。相较于传统的纸质文献，数字信息展现出了极大的优势。音乐文化数据库是音乐数字信息资源服务与共享的基础，其依托于计算机和人工智能技术，将各类音乐资源进行数字化处理、归类与整合，使这些数字化后的音乐资源得到科学的管理，并且易于被使用者检索和使用。

笔者发现，关于音乐数字化的相关研究大多聚焦于音乐数字化的工作原理、音乐数据库的构建、案例研究和建设现状等方面。

1 音乐数字化工作原理

1.1 音乐数据库工作原理以及音乐数字化标准的建立

音乐数据库是音乐数字化的体现形式之一。王森的《电脑工作人脑思考——介绍联邦德国埃森大学音乐数据库》一文简单地勾勒了一个音乐数据库系统（即贮存在计算机内的有关音乐的各种信息、文献、分析研究结果等数据）的主要内容及工作过程[1]。尽管这篇文章已经发表多年，但文中对音乐数据库工作原理及构成的理解仍具有前瞻性：将其概括为贮存模块（基本数据库）、编辑模块、分析模块、输入/输出模块、检错模块和检索模块六个部分。实际上，现在的数据库的工作方式和构成与这篇文章中提到的并没有什么大的变化。

俞鹰和傅秋生的《展望计算机在民族音乐学中的应用》揭示了音乐数据库的信息输入和检索原理：“文献的输入可用计算机键盘一个音符一个音符地输入，也可使电子合成器通过MIDI接口与计算机联机，在合成器上弹奏为音乐可以立刻由计算机自动记出乐谱，并贮存起来。在一定的条件限制下，通过音响数字转换器，用麦克风把录音带上的音乐或人声直接转换成乐谱并贮存起来。存入计算机的文件，可采用任何一种格式存入，所有的数据均可随意编排，可用不同的方式查询、检索。例如可按文献名字的字母顺序、文献的出版编号或资料编号、文献的存入时间等。如果文献是一首民歌乐谱，那么可按音乐中任何一个片段查找乐谱，也可依节奏型或依音高查找乐谱，同样可以依每一小节（如果有小节线的话）重音查询，还可按每句落音查询等。”[2]其信息输入既可以通过键盘输入，也可以通过电子合成器输入，而检索方式可以对应其标引的内容，也可以直接按照节奏、音高、重音或落音查询。

音乐数据库的建设需要音乐数字化标准的建立。音乐数据如何确立转化标准？音乐数据如何建立分类标准？这些都是亟待解决的问题。而前人的相关研究，如十大集成志书《中国民间歌曲集成》《中国戏曲音乐集成》《中国民族民间器乐曲集成》《中国谚语集成》《中国民族民间舞蹈集成》《中国戏曲志》《中国民间故事集成》《中国歌谣集成》《中国曲艺音乐集成》《中国曲艺志》的具体实践，为数据库研究和资源建设奠定了良好的数字基础。

1.2 元数据理论与应用的研究

元数据的相关研究近年来在音乐数字化领域变得不容忽视，许多研究者（计算机专业占比较大）对20 世纪60年代伴随计算机和信息技术发展的元数据应用理论和典型性应用进行了深入解析。研究元数据在音乐数字资源建设、资源检索、互操作性以及可持续发展方面的作用，有助于建立适应中国音乐文化资源特征需求的元数据体系。相关研究包括：孙晓菲主编，韩子静、曹玉霞、熊健敏编著的《数字时代的元数据实践》；吴建中的《DC元数据》；萨蕾的《数字图书馆元数据基础》；李春明的《视频资源元数据规范》。

另外，蒋彬在《基于元数据驱动通用操作器的数据仓储构建》中研究了元数据与数据库存储之间的关系。孙豪的《中国传统音乐资源元数据标准研究》对中国传统音乐资源元数据的标准展开研究，涉及研究概况、标准案例、标准总体设计和标准草案等方面。

1.3 基于音乐本体模型的检索技术探索

数据库建设中会涉及海量的音乐资源。为缩小海量信息资源能指与所指之间的“语义鸿沟”，并充分发挥知识关联与语义导览的重要作用，研究人员必须研究音乐本体模型及其语义检索技术的意义。在对相对完善的类型体系进行比较研究的基础上，逐步归纳不同音乐类别之间的共性要素，为把握和提炼音乐文化类型体系的核心要素奠定基础。

李伟和高智辉的《音乐信息检索技术：音乐与人工智能的融合》阐述了当前研究者关注的人工智能技术与音乐检索的关系：“音频大数据与人工智能（Artifi⁃ cial Intelligence， AI） 相结合，产生了MIR（音乐信息检索技术），成为音乐科技领域的重要组成部分。MIR 基于音乐声学，以音频信号处理提取频谱特征，后端大量采用AI中的各种机器学习技术。”[3]这篇文章几乎涉及了所有音乐信息检索（MIR） 相关技术和原理，是一篇权威的MIR方向论文。

此外，许婷婷、徐昕业、刘国胜和吴桂金主编的《数据库检索技巧》；康桂英、明道福和吴晓兵主编的《大数据时代信息资源检索与分析》；张怀涛、岳修志和刘巧英主编的《信息检索简编》；周岚的《多媒体数据库技术与检索研究》分别从不同角度对数据库检索进行了研究。

1.4 音乐数字化服务平台构建

一旦音乐数据库以及音乐数字化的服务系统研发成功，并能在此基础上建立我国音乐数字化服务的标准体系，就有可能建设中国音乐数字化社会服务平台。这个方向已经有很多研究成果：周孙煊的《数字化服务为导向的智慧博物馆综合平台建设研究》（电子科技大学出版社）；周玲元的《数字文化场馆个性化服务模式研究》（经济科学出版社）；郑建斌的《数字时代的中国国家书目建设及其FRBR化服务》（国家图书馆出版社）。

这些文献涉及中国音乐数字化社会服务平台建设的多个方面，分别从数字化博物馆平台建设、数字个性化服务以及书目记录的功能需求服务等角度对音乐数字化服务平台构建进行了研究和探索。

李明、赖彦斌和冯立来的《中国民族民文艺基础资源数字化管理与共享平台的研究与实现》（人民出版社）在国内外磁记录资料修复技术手段、条件和规格的基础上，详细阐述了制定民族民间文艺资源磁记录修复技术标准的重要性。该研究在分析整体平台需求的基础上，建设了数字化和资源共享平台模型，并对平台的体系结构、功能模块和工作流程进行详细描述，展现了相关资源的数字化、网络化和标准化的自动化过程。最终实现“物理状态上分散的信息资源按照统一的标准和规范重新整合，形成一个高速便捷的文艺基础资源交换中心和应用中心，……实现资源信息的内容创建、内容管理和内容发布，建立文艺资源数字化中心信息平台。”[4]

2 音乐数据库的构建

通过研究音乐数据库的构建，我们可以从微观层面上更深入地了解音乐文化数据库的结构和功能。例如，李子晋和韩宝强合作的《中国传统乐器音响数据库构建研究》以中国传统乐器音响数据库为例，详细阐述了其自身特点、构建方法以及需要解决的问题。文章提出，利用前沿的计算机声音分析技术可以实现自动标注体系的建立、基于内容的海量音响数据检索，以及其他有助于自动完善数据库功能、方便数据库管理的方法。最终，文章提出了一套构建类似数据库的基本思路和具体方法：“这就需要跨艺术与科技领域，打破学科界限，进行跨领域的知识融合。结合音乐声学理论、音乐信息检索（MIR） 技术、人工智能（AI） 技术，在全面分析各种传统乐器音响特征的基础上，建立起可用于学术研究与应用开发带有音响检索及自动标注功能的中国传统乐器音响数据库。”[5]

此外，马捷、刘小乐、郑若星的《中国知网知识组织模式研究》以中国知网（即中国国家知识基础设施，CNKI） ，这个世界上全文信息量最大的数字图书馆为研究对象，分析了其当前的数据库、主题树、知识库和分类主题一体化知识组织模式：“中国知网的知识组织运用了多种方法，以分类法、主题法为基本工具，将知识资源进行标引，形成基于数据库、主题树、知识库、分类主题一体化等多种有序化的知识体系，为用户提供多种检索方式。”[6]文章揭示了中国知网学术资源之间的相互联系及各个知识单元之间的连接方式，介绍了知网的知识组织模式如何帮助用户快速定位知识单元，扩展检索范围和提高检索效果。

3 音乐数据库案例研究

通过研究音乐数据库构建的实例，我们可以从宏观层面了解不同音乐文化数据库在原理、构建方式和构建意义等方面的区别和联系。例如，冯浩的《建国初期中国钢琴音乐文化数据库的构建研究》以1949—1966年中国钢琴音乐文化为研究对象，对相关的文献资料、音视频资料及图片资料进行收集整理与数字化加工，在此基础上搭建了中华人民共和国成立初期中国钢琴音乐数字化服务平台，实现了对中国钢琴音乐资源的挖掘、保存、共享与传播，是一个阐释数据库开发建设在音乐文化资料保护方面作用的示范课题。

吴委强的《新疆民歌改编作品乐谱索引及其数据库建设研究》则以新疆民歌改编作品的索引及其数据库平台的建设为例，分析了数据库建设过程中遇到的问题，并介绍了相关的民族音乐学研究方法、文献学与计算机科学等领域的相关知识和技能。文章探讨了民族声乐资源数据库建设与民族声乐演唱及教学的关系，并结合当前网络资源发展的趋势，对乐谱资源数据库的建设进行了深入的探讨。

同时，李敬民、杨健、李鲲的《中州传统音乐资料数据库研究的理论与实践》则以中州传统音乐资料数据库为研究对象，揭示了数据库的意义、构建步骤、系统结构、资料分类及资料存取的两种数据模型。在此基础上，文章深入解析了数据库的检索方法，并在普通人文学科论著的基础上，结合实践，详细探讨了数据库构建所涉及的具体技术。文章比较了对象数据库（OODB） 和关系数据库（RDB） 在构建数据库时的不同作用，并且“探讨了基于文本数据的数据挖掘算法和其中的关键技术。”[7]该论著不仅进行理论研究，还结合音乐个案研究进行具体的实证分析，作为河南省第一本音乐资料数据库研究专著，具有示范作用。

4 音乐数据库建设现状与实践

大约在20世纪末，随着计算机网络技术的飞速发展，我国许多高校和公共图书馆开始建立数据库，用于教学和科研，并产生了一定的社会效益。特别是在音乐艺术领域，许多音乐院校也投入了大量精力在数据库的开发和建设上。对各高校和其他机构图书馆所建设的数据库情况进行统计的学者不在少数。

朱同、李小戈和陈亮联合发表的《我国主要音乐艺术专业院校特色数据库建设纵览及展望》一文，统计了国内主要的15所音乐艺术院校图书馆共自主建设的63个特色数据库。从建设规模、数据质量、服务水平和未来发展展望等方面深入分析了我国音乐数据库建设的现状，提出了一些具体的解决办法：

1） 各教育主管部门在对高校图书馆进行质量评估时，应将特色数据库建设纳入评估标准体系，并制定协调一致的发展规划。

2） 音乐艺术院校图书馆界应进一步重视特色数据库建设，改变相对封闭和保守的现状，争取国家图书馆领域的项目资金支持，重视人才在建库过程中的重要价值，探索资源收集的多方面路径和建库的各种新方法。

3） 建立全国范围内统一的自建数据库共建共享网络，快速形成统一的发展规划、统一的建库数据标准和统一的建库平台[8]。