18、音乐分数表示与 MIDI 渲染：从理论到实践

音乐分数表示与 MIDI 渲染：从理论到实践

在音乐与软件开发的交叉领域，将音乐理论与软件设计相结合，实现音乐从抽象的乐谱到具体声音的转化是一项极具挑战性和趣味性的任务。本文将深入探讨音乐分数表示以及如何将其渲染为 MIDI 文件，为读者揭示其中的技术细节和关键概念。

音乐分数表示

分数操作的细节

在处理音符时，对于 Voice 而言，不仅要在间隔树中添加或移除音符，添加音符时还需确保其对于该声部的乐器是合法的，即音符的音高要在乐器的发声范围内。

观察者模式的应用

AbstractNote 是 AbstractNoteCollection 的超类，观察者模式的更改本也可在 AbstractNote 中实现，但将通知关系置于 AbstractNoteCollective 是基于语义的选择。因为 AbstractNoteCollective 关注的是音符集合，而我们感兴趣的正是音符集合的变化，所以观察者模式的实现合理地属于 AbstractNoteCollective。若不严格遵循这些细节，随着项目的发展，最终可能会引发问题。

分数建模的复杂性

建模音乐分数是一项颇具难度的工作，设计中涉及众多元素，包括时间签名、节奏标记、各种音符时长、演奏法、乐器及其与声部的关系等。这些元素的标识和关系在设计图中得以体现。根据软件的使用级别，早期就必须清晰地规划，且在开发迭代过程中，情况只会变得更加复杂。

搜索与更新的复杂性

搜索操作引入了间隔树到设计中，更新分数（如添加或删除音符）时，需要遍历整个分数以确保所有元素正确对齐，尤其要关注对间隔树的更新。在更完善的设计