XML musiikkinotaation tallennusmuotona

Transkriptio

1 XML musiikkinotaation tallennusmuotona Georgij Putilin Pro gradu -tutkielma Helsingin yliopisto Taiteiden tutkimuksen laitos Musiikkitiede Tammikuu 2005

2 HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET Tiedekunta/Osasto Fakultet/Sektion Laitos Institution Humanistinen tiedekunta/taiteiden tutkimus Musiikkitieteen laitos Tekijä Författare Putilin, Georgij Työn nimi Arbetets titel XML musiikkinotaation tallennusmuotona Oppiaine Läroämne Musiikkitiede Työn laji Arbetets art Pro gradu -tutkielma Tiivistelmä Referat Aika Datum Tammikuu 2005 Sivumäärä Sidoantal 82 Tutkielman tarkoituksena on selvittää Extensible Markup Languagen (lyh. XML) käytön periaatteet musiikin notaation kuvailukielenä sekä tarkastella, minkälaisia ongelmia musiikin kuvaamisessa XML:n avulla on ja mitä mahdollisuuksia XML:n kaltainen yleiskäyttöinen suositus tarjoaa musiikin ja erityisesti notaation kuvaamiseen. Teoreettis-metodologisena viitekehyksenä on musiikin representaatio yleisesti ja erityisesti elektronisessa muodossa. Tutkielmassa selvitetään aluksi musiikkia informaationa. Erityisesti huomion kohteena on nuottikirjoitus ja sen sisältämä musiikillinen informaatio. Lisäksi tutkielmassa tarkastellaan tietokonepohjaista notaatiota, sen historiaa ja käyttöä sekä notaation asettamia vaatimuksia tietokonepohjaiselle notaatiolle. Musiikin aikaisemmista representaatioista esitellään MIDI, DARMS, NIFF ja SMDL. Lopuksi musiikin notaation XML-representaatiota verrataan edellä mainittuihin musiikin representaatioihin. Tutkielman lopputuloksena voi todeta, että XML-teknologia ei ratkaise kaikkia ongelmia, jotka ovat ilmenneet jo aikaisempien musiikin notaation tallennus- ja siirtoformaattien käytössä ja käyttöönotossa. XML:n vahvuuksia musiikin notaation tallennusmuotona ovat laitteisto-, järjestelmä- ja ohjelmistoriippumattomuus ja dokumentin sisällön monikäyttöisyys. Rakenteisuutensa ansiosta XML soveltuu musiikin notaation tallennus- ja siirtoformaatiksi, sillä se on laajennettavissa ja muokattavissa tarpeiden mukaisesti. XML-pohjaisen musiikin notaation representaation kehityksen ja jatkuvuuden puolesta puhuu XML:ään perustuvan teknologian laaja käyttö. Se takaa jatkuvan kehitystyön sekä työkalut, joita on mahdollista käyttää hyväksi myös musiikin ja erityisesti notaation alueella. Avainsanat - Nyckelord Musiikin notaatio, XML, musiikin kuvauskielet. Säilytyspaikka - Förvaringställe Humanistisen tiedekunnan kirjasto, Vironkatu Muita tietoja

3 XML MUSIIKKINOTAATION TALLENNUSMUOTONA 1 Johdanto 1 2 Musiikki informaationa Musiikillinen koodi ja auditiivinen esitys Nuottikirjoitus Viivastonotaatio musiikin informaation välittäjänä Musiikin tietokonerepresentaatio Musiikin attribuuttien tietokonerepresentaatio Musiikin notaation siirtoformaatin vaatimukset 13 3 Tietokonepohjainen notaatio Tietokonenotaation edut Ammattitasoisen notaatioeditorin vaatimukset Tietokonepohjaisen notaation historiaa 19 4 Aikaisempia musiikin representaatioita MIDI MIDI 1.0 spesifikaatio ja Standard MIDI Files Standard MIDI Files -tiedoston rakenne MIDI:n käyttö musiikkiohjelmistoissa Digital Alternate Representation of Musical Scores The Notation Interchange File Format NIFF-tiedostoformaatin rakenne NIFF notaation representaationa HyTime ja Standard Music Description Language SMDL:n alueet (domains) SMDL:n loogisen rakenteen peruselementit SMDL:n käyttö ja nykytila 39 i

4 5 Extensible Markup Language Mikä XML on? XML-dokumentin rakenne Document Type Definition XML-dokumentin muotoilu XML-sovellukset 46 6 XML notaation kuvauskielenä MusicXML MusicXML:n rakenne MusicXML tiedoston rakenne MusicXML:n käyttö eri ohjelmistoissa MusicXML:n nykytila Music Markup Language MML:n rakenne ja notaation kuvaus MML:n nykytila NIFFML Muita XML-pohjaisia notaation kuvauskieliä 64 7 XML:n vertailua ja soveltuvuuden arviointia muihin musiikkinotaation kuvauskieliin Kuvauskielet notaation loogisen rakenteen kuvaajina Kuvauskielet graafisen rakenteen kuvaajina XML ja notaatio-ohjelmiin liittyvät ongelmat XML:n musiikkisovellukset monikanavajulkaisussa 71 8 Yhteenveto 73 Lähteet 76 ii

5 1 Johdanto Viimeisten vuosikymmenien aikana on kehitetty lukuisia ohjelmia musiikin tietokonepohjaista käsittelyä varten. Eri käyttötarkoituksia ja päämääriä varten on erityyppisiä ohjelmia: muun muassa nuotinkirjoitus-, nuotintunnistus-, sävellys- ja analyysisekä äänisynteesiohjelmia. Ohjelmalla on oltava vähintään yksi tiedostoformaatti, jotta ohjelmistossa käsiteltävää tietoa voitaisiin editoida ja tallentaa uudelleen käsittelyä varten samassa tietokoneessa tai mahdollisesti siirtää tallennettu tiedosto käsiteltäväksi vastaavalla ohjelmistolla toisessa tietokoneessa. Kun esimerkiksi notaatio-ohjelman käyttäjä tallentaa tietokoneen avulla kirjoittamansa kappaleen, kappale tallentuu tietokoneeseen käytetyn ohjelman sisäisen formaatin määrittelemällä tavalla. Tämä sisäinen formaatti sisältää musiikin informaation kuvattuna siten, että tietokoneohjelma pystyy sen tunnistamaan. Tällainen sisäinen formaatti on useimmiten binäärimuodossa, jonka vain tietty sovellusohjelma tunnistaa. Koodi voi olla myös tekstimuodossa, jolloin se on luettavissa ja ymmärrettävissä sellaisenaan. Lopulta myös tietokoneeseen tallennettu tekstimuotoinen koodi muuttuu binäärimuotoiseksi tiedoksi tietokoneen kovalevyllä. Aineisto, jota on käsitelty jossakin sovelluksessa, on harvoin siirrettävissä toiseen saman sovellusalueen ohjelmaan jatkokäsittelyä varten menettämättä samalla olennaista tietoa. Poikkeuksena ovat ohjelmat, jotka on kehitetty toimimaan jonkin tietyn ohjelman apuohjelmina. Toistaiseksi yleisin eri musiikkiohjelmien välillä käytettävä tiedostomuoto on binäärinen MIDI-tiedosto. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) on teollisuusstandardi musiikin koodaamiseksi konemuotoon ohjauskoodeiksi (Tietotekniikan liitto ry:n sanatoimikunta 1999, 112). Muita musiikin ja notaation siirtoformaatteja ovat NIFF (Notation Interchange File Format) ja SMDL (Standard Music Description Language). Näistä NIFF perustuu binääriseen RIFF (Resource Interchange File Format) formaattiin (NIFF 1998). Sitä on käytetty etupäässä nuotinnus- ja kuvanlukuohjelmien siirtoformaattina. MIDI:in verrattuna NIFF-formaatti sisältää enemmän notaatioinformaatiota, mutta tämä graa- 1

6 finen representaatio ei ole riittävä esitys- ja analyysiohjelmille. SMDL, joka perustuu SGML (Standard Generalized Markup Langue) metakieleen, on hyvin monimutkainen määrittelyltään. Airi Salminen (1995, 12) esittää SGML-standardiin pohjautuvan esitystapastandardin tukevan 1) laitteisto-, järjestelmä- ja ohjelmistoriippumattomuutta, 2) dokumentin sisällön monikäyttöisyyttä ja sisällön eri osasten merkitysten automaattista tunnistamista ja 3) dokumentin siirrettävyyttä ja 4) tiedon hallintaa. XML:n eräs vahvuus on juuri sen perustuminen SGML:ään. SGML standardia on kehitelty jo vuodesta 1974 lähtien ja se on hyväksytty ISO-standardiksi vuonna Näin ollen XMLteknologiassa käytettävät keskeiset ideat on havaittu toimiviksi vuosien ja lukuisten projektien saatossa. XML on saanut laajasti jalansijaa vaikutusvaltaisten ohjelmistoyhtiöiden tuotekehittelyssä. Esimerkiksi Microsoftin uusimmissa Office ohjelmistossa on mahdollista hyväksikäyttää XML:ää: Office-ohjelmat sekä lukevat XML-tiedostoja että mahdollistavat XML-tiedostojen luomisen ja tallentamisen. XML:ää on mahdollista käyttää myös useissa julkaisu- ja multimediaohjelmissa, joissa esityksen sisältämä tieto on generoitavissa XML-tiedostoista. Esimerkki tällaisesta käytöstä on WWW-uutispalvelu, jonka vaihtuvat uutiset päivitetään XMLtiedostoista. XML:ää käytetään hyväksi myös liiketoimintaprosesseissa. Tällainen käyttökohde on esimerkiksi sähköinen kaupankäynti. Tietokoneiden yleistyminen ja notaatio-ohjelmien graafiset, käyttöä helpottavat käyttöliittymät laajensivat tietokonepohjaisen nuottieditoinnin käyttäjäkuntaa (Selfridge- Field 1997, 5-6; Byrd 1994, 17-19). Tietokonetta ruvettiin käyttämään nuotinkirjoitustyössä kynän ja paperin korvaajana. Nuottien julkaisutoiminnassa tietokoneella viimeistelty nuottigrafiikka valtasi alaa käsin nuotteja puhtaaksikirjoittavien nuottigraafikoiden siirtyessä tietokonepohjaisen nuottieditoinnin käyttäjiksi. Perinteisen nuottijulkaisuprosessin lopputuotteena on painotuote, jonka jakelu tapahtuu pääasiassa musiikkiliikkeiden välityksellä. Internet ja erityisesti sen World Wide Web - järjestelmä (lyh. WWW) muodostaa uuden nuottien digitaalisen julkaisukanavan. Tämä uusi ympäristö asettaa nuottijulkaisulle ja jakelulle uusia vaatimuksia: nuotteja on kyettävä lukemaan, tulostamaan ja myös myymään Internetissä digitaalisessa muodossa selaimen välityksellä. Eräs käytetyimmistä ratkaisuista nuottien WWW julkaisussa ja -jakelussa on Adoben kehittämä Portable Document Format tiedosto- 2

7 muoto (lyh. PDF). PDF-tiedostomuotoon tallennettuja nuotteja voi katsoa näytöltä sekä tulostaa ja tallentaa ilmaisen Acrobat Reader -ohjelman avulla. Internet-julkaisu on mahdollistettu myös tämän hetken johtavissa notaatio-ohjelmissa, joita ovat muun muassa Sibelius ja Finale. Kyseisten ohjelmien nuottitiedostoja voi avata selaimessa selaimen lisäohjelmien avulla. Selaimen lisäohjelma on ohjelma, joka on erikseen asennettava tietokoneeseen WWW-selaimen laajennusmoduliksi, jotta jokin toiminto tai sisältö olisi käytettävissä selaimen välityksellä. Sekä Finalella että Sibeliuksella on oma lisäohjelmansa, joka mahdollistaa vain kyseisen ohjelman tiedostojen tarkastelun selaimella. Näiden lisäohjelmien etuna ja lisänä PDF-tiedostomuotoon verrattuna on mahdollisuus kuunnella ja transponoida teosta sekä vaihtaa teoksen esitysnopeutta. Lisäksi teosta soitettaessa kursori seuraa esityksen edistymistä nuottikuvassa. Nämä ominaisuudet on toteutettu edellä mainitun MIDI:n avulla. Useat sähköiseen nuottijulkaisuun ja kaupankäyntiin erikoistuneet musiikkiliikkeet, esimerkiksi Sunhawk.com, käyttävät nuottien tulostukseen ja esittämiseen omia erillisiä katseluohjelmia. Eräänä lähtökohtana ja innoituksena tämän tutkielman aiheeseen oli juuri musiikin ja erityisesti nuottien WWW julkaisu. XML:n käytön yleistyminen herätti useita vasta- usta vaativia kysymyksiä: Voiko XML olla ratkaisu musiikin ja nuottien julkaisulle digitaalisesti WWW:ssä? Voiko XML olla musiikille ja notaatiolle samanlainen yleiskäyttöinen WWW-julkaisun mahdollistava kieli kuin HTML (Hypertext Markup Language) on WWW-julkaisussa tänä päivänä? Voiko XML:n pohjalta luoda yleiskäyttöisen, standardoitavissa olevan kielen, joka olisi käytettävissä siirtoformaattina eri musiikkisovellusten välillä? Tämän tutkielman tarkoituksena on selvittää XML:n käytön periaatteet musiikin no- kuvailukielenä. Tutkielmassa tarkastellaan, minkälaisia ongelmia musiikin taation kuvaamisessa on XML:n avulla ja mitä mahdollisuuksia XML:n kaltainen yleiskäyttöinen suositus tarjoaa musiikin ja erityisesti notaation kuvaamiseen. Teoreettismetodologisena viitekehyksenä on musiikin representaatio yleisesti ja erityisesti elektronisessa muodossa. Tutkielmassa selvitetään aluksi musiikkia informaationa. Erityisesti huomion koh- on nuottikirjoitus ja sen sisältämä musiikillinen informaatio. Luvussa 3 tarkas- teena 3

8 tellaan tietokonepohjaista notaatiota, sen historiaa ja käyttöä sekä notaation asettamia vaatimuksia tietokonepohjaiselle notaatiolle. Luvussa 4 tutustutaan eräisiin aikaisempiin musiikin representaatioihin: MIDI:iin, DARMS:iin (Digital Alternate Representation of Musical Scores), NIFF:iin ja SDML:ään. Luvuissa 5 ja 6 esitellään XML ja sen käyttö notaation kuvauskielenä. Näissä luvuissa paneudutaan XML:n käyttöön musiikin ja erityisesti notaation tallennusmuotona. Lopuksi edellä mainittuja musiikin representaatioita vertaillaan keskenään luvussa 7. 4

9 2 Musiikki informaationa Useimmat kielisanakirjat ja tietosanakirjat määrittelevät musiikin organisoiduksi ääneksi nojautuen länsimaisen taidemusiikin perinteeseen. Erityisesti kielisanakirjojen määrityksissä sävellysprosessi ja sävellykset ovat musiikin ensisijaiset ilmentymät. Tietosanakirjoissa määrityksissä esiintyy myös kommunikatiivinen ulottuvaisuus: soittaja tulkitsee musiikkia ja ilmaisee näin itseään. Tietosanakirjojen määrityksissä musiikkia pidetään monikulttuurisena taiteena ja tieteenä, johon tarvitaan inhimillistä luovuutta ja lahjakkuutta. Kun musiikin olemusta hahmotellaan päivittäisen käytännön ja inhimillisen käyttäytymisen perusteella, musiikin soittamista pidetään ensisijaisena aktiviteettina. (Nettl 2004.) Musiikki voi olla improvisoitua tai perinteenä jatkuvaa ilman länsimaisen taidemusiikin perinteistä säveltäjä- ja teoskeskeistä ajattelua. Musiikkia voi olla joko puhtaasti auditiivinen esitys tai esittäjän tulkinta musiikillisesta koodista, jonka säveltäjä on tehnyt ohjeeksi musiikin esittämiseksi (Selfridge-Field 1997, 4). 2.1 Musiikillinen koodi ja auditiivinen esitys Musiikillinen koodi ja auditiivinen esitys mahdollistavat musiikin tallentamisen (Dannenberg 1993, 20). Musiikillisen koodin tehtävänä on tallentaa musiikkia siten, että se on uudelleen tulkittavissa soivaksi tapahtumaksi. Niin kauan kuin koodi on koskenut jo aikaisemminkin soitetun ja lauletun musiikin muistiinmerkintää, on musiikillinen koodi saattanut olla viitteellistä: muistilappu, esitysohje tai kuvia äänitapahtumasta. (Bent et al. 2004; Tiensuu 1991, 264.) Auditiivinen esitys on mahdollista säilyttää äänitallenteena. Äänitallenteellakin on perimätietoa ja musiikin esityskäytäntöä säilyttävä funktio. Pelkän äänitallenteen varassa on kuitenkin hankala toteuttaa laajempia teoksia. Mitä komplisoidummasta sävelkudoksesta on kyse, sen vaikeammaksi muodostuu musiikin esittäminen pelkän äänitallenteen perusteella. Musiikin sisältämä informaatio voi kuvata musiikkia musiikin monissa konteksteissa. Tällaisia konteksteja ovat ääni (fonologinen konteksti), notaatio (graafinen konteksti), analyyttiset parametrit (rationaalinen konteksti) ja musiikin havaitseminen sekä 5

10 ymmärtäminen (semanttinen konteksti). (Selfridge-Field 1997, 7.) Tutkielman kohteena ovat kolme ensin mainittua kontekstia. Pääpaino on notaatiossa (graafisessa kontekstissa). Myös analyyttiset parametrit (rationaalinen konteksti) ja ääni (fonologinen konteksti) liittyvät kiinteästi tutkielman tarkoitukseen selvittää XML:n mahdollisuuksia yleiskäyttöiseksi notaation tallennus- ja siirtostandardiksi eri ohjelmien ja alustojen välillä. 2.2 Nuottikirjoitus Nuottikirjoitus eli notaatio on merkkijärjestelmä, joka kuvaa visuaalisesti ää- nitapahtumaa, joka on kuultu tai joka on tajunnassa mielikuvana. Notaatio on visuaalinen ohjeistus soittajille. (Bent et al ) Notaation avulla osoitetaan erilaiset musiikin esittämisessä esiin tulevat seikat, kuten säveltaso, sävelen tai tauon kesto, esitysnopeus eli tempo, sävelvoimakkuus ja sointiväri sekä erilaiset esitystavat. Notaatio on visuaalinen merkkijärjestelmä, joka sokeilla voi olla myös kosketukseen perustuva (Bent et al. 2004; Tiensuu 1991, 264). Notaatiota käytetään eri kulttuureissa musiikin muistiin merkitsemiseen ja kommunikointiin. Erityisesti länsimaisessa taidemusiikissa notaation merkitys on ollut suuri, sillä se musiikki on ollut lähes aina sävellettyä ja notaatio on ollut ainoa merkintätapa ennen äänitallennusjärjestelmän kehittymistä (Tiensuu 1991, 264). Musiikin tyylien evoluutio on vaikuttanut notaation kehittymiseen tuomalla siihen uusia musiikin piirteitä, joita on ollut tarpeen kuvailla ja koodata. Tällä tavoin notaatio on heijastanut muutoksia musiikin tyylissä eri aikakausina. Lewis Rowellin (1982, 35) mielestä vuorovaikutus notaation ja musiikkityylien välillä on aiheuttanut myös epävakautta musiikin kehityksessä eri aikakausina: notaatio on ollut itsessään kehittyvä ja musiikin kehitystä eteenpäin vievä voima. Hugo Colen (1974, 9) mukaan notaatiolla on seuraavia käyttötapoja: 1. Auttaa säveltäjää kaikessa rauhassa luomaan uutta ennakoimaan soinnillisten efektien vaikutusta. musiikkia sekä 6

11 2. Määrittää täsmällisen aikataulun, joilla itsenäisiä osa voidaan koordinoida. 3. Tarjoaa esittäjälle keinotekoisen muistin. 4. Kuvailee esitetyn musiikin äänitapahtumaa analyysi- ja tutkimustarpeisiin kuten esimerkiksi kansanmusiikin tutkijoiden notaatio. Kaksi ensimmäistä Colen käyttötapaa liittyvät säveltämiseen. Notaatio antaa säveltä- jälle mahdollisuuden lähestyä sävellystä irtautuen musiikin lineaarisesta aikakäsityksestä. Notaation sävellykselliseen käyttöön voi lukea sovittamisen, orkestraation ja musiikkikasvatuksellisen oppimateriaalin. Partituurit voivat olla myös itsenäisiä taideobjekteja. Notaation sävellyskäytön vastakohtana Diener pitää notaation arkistokäyttöä, jossa luova prosessi on saatu päätökseen ja jonka tuloksena on visuaalinen sekä symbolinen representaatio. (Diener 1990, 5.) Musiikin esittäjän kannalta notaatio mahdollistaa laajemman ohjelmiston hallinnan ja ymmärtämisen kuin pelkästään muistinvaraisesti olisi mahdollista. Musiikin esittäminen tuo esiin notaation kommunikatiivisuuden. Notaatio on kommunikaatiota säveltäjän ja esittäjän sekä esittäjän ja kuulijan välillä. Notaatio mahdollistaa musiikin tutkimuksen ja analyysin esittämällä sävelteoksen kirjallisessa muodossa. Notaation kommunikatiivisuuteen liittyvät kiinteästi notaation deskriptiivisyyden ja preskriptiivisyyden käsitteet. Notaation preskriptiivisyydellä tarkoitetaan notaation sisältämiä ohjeita ja määräyksiä, joita esittäjän tulisi noudattaa. Notaation deskriptiivisyys ilmaisee notaation kykyä kuvata äänitapahtumaa sellaisena kuin sen pitäisi soida todellisuudessa. Ingmar Bengtssonin (1973, ) ja monien muiden tutkijoiden jakaman mielipiteen mukaan notaatio on sekä deskriptiivistä että preskriptiivistä sisältäen merkityksen myös muistiinmerkintäkeinona. Länsimainen musiikkinotaatio (eng. common music notation CMN, conventional (music) notation, music(al) notation, notation) on ollut käytössä noin 1600-luvulta lähtien, jolloin musiikin painatus oli vakiinnuttanut musiikillisten symboleiden käytön (Kurkela 1986, 3). Länsimaisella notaatiolla tarkoitetaan yleensä viivastonotaatiota (eng. staff notation), joka on hallitseva nykyajan länsimaisen musiikin tallennusmuoto. Viivastonotaation laajennuksena voi pitää graafista notaatiota, jossa vii- 7

12 vastonotaatiota ja muita visuaalisia keinoja käyttäen pyritään antamaan musiikista havainnollista informaatiota (Tiensuu 1991, 265). Länsimaisen musiikin historiassa on ollut ennen viivastonotaatiota lukuisia vaiheita. Joidenkin kehitysvaiheiden vaikutus heijastuu nykypäivään saakka. Tällaisia ovat renessanssin ajan tabulatuurikirjoitus ja numeronotaatio (kenraalibasso, basso continuo) (Tiensuu 1991, 265). Tabulatuurikirjoitusta on käytetty erityisesti näppäilysoitinten, kuten luutun, merkkijärjestelmänä. Siinä soittajalle annetaan ohjeet sormituksesta eli siitä, mihin sormet otelaudalla sijoitetaan sävellystä soitettaessa. Kevyessä musiikissa tabulatuurikirjoitusta käytetään edelleen. Sen suosio on noussut viime vuosina muun muassa internetin ansiosta. Internetissä on lukuisia ilmaisia ohjelmia, joiden avulla musiikkia on voinut helposti merkitä muistiin tabulatuurikirjoituksella ja laittaa se internetiin jaettavaksi. Barokin ajan kenraalibassokirjoituksessa bassoon liitettiin numerointi, joka kertoi käytettävän soinnun. Melodian lisäksi basso ja numerointi sisälsivät kaiken muistiinmerkityn, joten soittajille jäi paljon vapautta toteuttaa sävelteos. Pohjasävelmerkintä on edelleen käytössä kevyessä musiikissa yleisesti. Pohjasävelmerkinnästä käytetään yleisemmin nimitystä sointuotemerkintä. Tämä johtuu siitä, että useimmiten soinnut ovat kirjoitettu kitaraa silmällä pitäen. Mensuraalinotaatio on nykyisin käytettävän notaation perusta (Tiensuu 1991, 265). Mensuraalinuottikirjoitus on etupäässä moniäänisen vokaalimusiikin nuotinnukseen luvuilla käytetty viivastonuottikirjoituksen laji, josta ilmenevät sävelten suhteelliset aika-arvot ja iskutus (Taitto 1991, 152). Puhuttaessa notaatiosta tässä tutkielmassa tarkoitetaan viivastonotaatiota (eng. staff notation), joka on länsimaisen taidemusiikin laajalle levinnyt notaatiojärjestelmä. 2.3 Viivastonotaatio musiikin informaation välittäjänä Kari Kurkela (1986, 19) pitää notaatiota koodaus-dekoodaus operaationa, jossa äänitapahtuma kuvaillaan notaation ehdoilla ja palautetaan takaisin äänitapahtumaksi. Notaation tarkoituksena on tallentaa äänitapahtuma sellaiseen muotoon, että sen voisi toistaa tämän koodin perusteella. Äänitapahtuma realisoituu koodin tulkinnassa. Notaatio on siis äänitapahtuman tallentamista. Säveltäjän mielessä oleva sävellys on 8

13 olemassa realisoitumattomana äänitapahtumana. Viivastonotaation tavoitteena on kuvailla musiikillista äänitapahtumaa mahdollisimman tarkasti. Äänitapahtumalla, sen nuotinnetulla representaatiolla ja sen pohjalla olevalla loogisella ytimellä on sekä yhteisiä että ainutlaatuisia piirteitä (Selfridge-Field 1997, 8). Perinteinen viivastonotaatio perustuu diatoniseen asteikkoon ja kahdella jaolliseen rytmiikkaan. Kaikki siitä poikkeava vaatii lisäselvitystä ja -merkintöjä. Perinteisessä länsimaisessa notaatiossa ei ole mitään yksinkertaista merkkiä ilmaisemaan intervallin tarkkaa kokoa (riippuu viritysjärjestelmästä), sävelen tarkkaa korkeutta (riippuu edellisen lisäksi viritystasosta), eikä äänen kestoa (riippuu temposta, artikulaatiosta,»svengistä» jne.), voimakkuutta (ff on erilainen klavikordilla ja pasuunalla), väriä (spektrin muutoksia, akustiikan huomioon ottoa) tai suuntaa ja etäisyyttä. Myös äänitapahtumien suhteiden ilmaisu on summittaista, koska lopullinen esitys riippuu aina perinteistä ja teoksen vaatimasta ilmaisusta. Lisäksi sama merkki voi eri tyyleissä merkitä aivan eri asiaa. Esim. piste nuotin päällä voi pidentää (tenuto) tai lyhentää (staccato) tai viitata siihen, että nuotti on soitettava kirjoitettuun pituuteen (egalite'). (Tiensuu1991, 266.) Yllä oleva kertoo tiiviisti niistä ongelmista, joita notaatiolla on. Länsimaisessa notaatiossa sävelkorkeuden täsmällinen esittäminen ei ole aina mahdollista. Sävelkorkeu- teen vaikuttaa muun muassa viritysjärjestelmä, jolloin eri sävelten välinen etäisyys vaihtelee. Samoin jos puolisävelaskeleesta tehdään poikkeama ylös- tai alaspäin, ei syntyvälle mikrointervallille ole länsimaisessa notaatiojärjestelmässä merkintätapaa. Nuotti, joka on sävelkorkeuden representaatio notaatiossa, sisältää kolme informaation elementtiä: nuotti antaa sävelkorkeudelle nimen vertikaalisen viivastosijainnin perusteella, määrittää oktaavialan klaavin avulla ja mahdollistaa kromaattisen muuntelun etumerkeillä (Selfridge-Field 1997, 8). Sävelten kesto on sävelkorkeuden tapaan notaatiossa mahdotonta esittää täsmällisesti. Notaatiossa sävelet on kuvattu suhteellisilla aika-arvoilla, jotka eivät välttämättä vastaa äänitapahtuman vaatimia aika-arvoja. Notaatiossa voidaan kestoa ilmaista esimerkiksi artikulaatiolla. Muun muassa staccato-piste on tällainen artikulaatiomer- 9

14 kintä. Tempomerkintä yleisesti ja agogiset esitysohjeet antavat myös lisäselvennystä sävelten kestoon. Esityskäytäntö määrittelee osaltaan sävelten kestoa. Esimerkiksi barokin pisteellinen nuotti tulkitaan kaksoispisteelliseksi. Keston graafisessa esityksessä notaatiossa on neljä informaatiokomponenttia: nuotinpää on avoin tai täytetty, varren mahdollinen olemassaolo, väkästen ja palkkien mahdollinen esiintyminen sekä mahdolliset nuotin aika-arvoa pidentävät pisteet (Selfridge-Field 1997, 9). Dynamiikka on notaatiossa suhteellisesti ilmaistu. Forte (f) merkitsee voimakkaasti, piano (p) hiljaa. Korvin kuultava, mitattavissa oleva äänen voimakkuus vaihtelee soittimesta ja esityspaikasta riippuen. Esimerkiksi kitaran dynaaminen alue on huo- mattavasti suppeampi kuin flyygelin. Näin ollen kitaralla tulkittu forte on huomattavasti hiljaisempi kuin flyygelin vastaava. Notaatiossa on vain vähän merkkejä kuvailemaan sointia, eikä notaatio omaa tilaulottuvuutta (Roads 1996, 726). Esityksessä, jossa on useita soittajia, juuri sointi saattaa olla merkityksellinen sävellyksen osatekijä (Selfridge-Field 1997, 11). Musiikin notaation tulkinta on riippuvainen traditiosta, joka siirtyy sukupolvelta toiselle (Selfridge-Field 1997, 12). Esityskäytäntö ohjaa notaation tulkintaa, joka vaih- myös yksilöllisesti: eri soittajat tulkitsevat saman notaatio-ohjeen omalla taval- telee laan. Monet notaation elementit ovat määriteltyjä kontekstiriippuvaisesti, jonka seurauksena sävellystä tulkitessa on pohdittava implisiittisen ja eksplisiittisen (absoluuttisen) informaation suhdetta (Selfridge-Field 1997, 12). 2.4 Musiikin tietokonerepresentaatio Musiikin tietokonerepresentaatioon on luotu useita kuvauskieliä viimeisten vuosi- (Tietotekniikan liitto ry:n sana- kymmenien aikana. Kuvauskieli on ATK-sanakirjan toimikunta 1999, 85) mukaan rakenteisen kokonaisuuden kuten tietojärjestelmän, tiedon tai ohjelman kuvaamiseen käytettävä määrämuotoinen esitystapa. Musiikin kuvauskieli pyrkii kuvaamaan musiikin käsitteitä ja rakenneosia sellaisessa muodossa, josta tietokoneohjelma pystyy ne tunnistamaan. Kuten notaatio, myös tietokoneohjelmistolle tehty musiikin kuvauskieli on musiikillinen koodi. Sekä notaation että tietokoneohjelmistolle tehdyn musiikin kuvauskielen tarkoituksena on kuvata ja 10

15 tallentaa äänitapahtuma. Notaatio mahdollistaa äänitapahtuman palauttamisen esityksessä samoin kuin ohjelmallisesti tunnistettavaa musiikillista koodia käyttävä tietokoneohjelma, mikäli sen käyttötarkoituksena on tuottaa auditiivinen esitys. Eleanor Selfridge-Field (1997, 28) jakaa musiikin kuvauskielet seuraaviin luokkiin: audiosovellusten kuvauskielet, notaatiosovellusten kuvauskielet ja analyysisovellusten sekä muiden abstraktimpien sovellusten kuvauskielet. Kunkin sovellusalueen kuvauskielet pyrkivät optimoimaan oman sovellusalueen ohjelmistolle ominaisia piir- teitä. Notaatio-ohjelmistojen kuvauskielet sisältävät painotetusti tietoa liittyen nuottien ja muiden notaatioelementtien sijaintiin nuottisivulla. Audio-ohjelmistoilla nämä graafiset sijaintitiedot ovat toisarvoisessa asemassa. Analyysiohjelmisto voi puolestaan keskittyä esimerkiksi vain intervallien keskinäisiin suhteisiin. Eri sovellusalueille tehdyt musiikin kuvauskielet vaihtelevat voimakkaasti symbolisista ja abstrakteista representaatioista hyvin konkreettisiin representaatioihin: ensin mainittuja edustaa notaatio ja jälkimmäisiä audiosignaalin representaatio (Dannenberg 1993, 22). Eri sovellustyyppien representaatioita ei ole mahdollista käyttää täysin hyväksi oman sovellusalueen ulkopuolella, sillä usein toisen sovellusalueen tarvitsema tieto puuttuu tai se on kuvattu sopimattomalla tavalla. Koska musiikin koodaus on hyvin työlästä, kaikenkattavan kuvauskielen olemassa olo olisi houkutteleva tulevaisuuden näkymä. Tällöin yhdestä koodilähteestä voisi poimia aina vain kulloinkin tarvittavan tiedon. Tällainen koodi toimisi siirtoformaattina eri ohjelmien välillä. Toistaiseksi tämänsuuntaiset yritykset luoda musiikin tie- eivät ole olleet menestyksekkäitä (Selfridge-Field 1997, dostonsiirtoformaattia 7). 11

16 2.5 Musiikin attribuuttien tietokonerepresentaatio Varhaisimmat musiikin tietokonerepresentaatiot käsittivät musiikin yksinkertaisesti sävelten sekvensseinä. Tällöin sävelten välisten struktuurien suhteen kuvaaminen on vaikeaa. Nykyisin on käytössä hierarkkisia representaatioita, joissa tapahtumat ovat säveliä tai tapahtumaketjuja, joissa on sisäkkäisiä rakenteita. Hierarkkiset representaatiot mahdollistavat esimerkiksi monimutkaisempien kaaritusten, legatojen ja nuottien palkkien ryhmittelyn. Tällaisten ominaisuuksien kuvaaminen yksiulotteisella hierarkkisella järjestelmällä ei olisi samanaikaisesti mahdollista. (Dannenberg 1993, 22.) Sävelkorkeuden käsite on tietokonerepresentaation kannalta varsin monimutkainen, sillä sävelkorkeus ilmenee sekä akustisena ominaisuutena (taajuus), fysiologisena havaintona että abstraktina, symbolisena intervallin ja sävellajin avulla ilmaistuna kokonaisuutena. Symbolisella tasolla sävelkorkeuden nimeäminen vaatii asteikon, oktaavialan, sävelaskeleen ja mahdollisen tilapäisen korotuksen tai alennuksen. (Dannenberg 1993, 22.) Tällaisessa esityksessä sävelkorkeudet on ankkuroitu tiettyihin taajuuksiin, jotka todellisessa esityksessä vaihtelevat soittajasta ja musiikkityylistä riippuen. Sävelkorkeuden tietokonerepresentaatiossa usein ilmenevä ongelma on enharmonisten sävelten, esimerkiksi cis- että des-sävelten, esittäminen. Roger Dannenbergin (1993, 22) mielestä sävelkorkeuden tietokonerepresentaation ongelmana ei ole päättää mitä ominaisuuksia kuvataan vaan pikemmin miten näitä ominaisuuksia kuvataan. Viime kädessä koodin käyttötarkoitus määrittää representaatiomallin: analyysi- ja simulaatio-ohjelmilla ja pedagogisilla sovelluksilla representaation painopisteet ovat erilaiset. Musiikin rytmi ja kesto on monissa musiikin tietokonerepresentaatioissa ilmaistu todellisen ajan ja musiikin iskualojen keskinäisenä vaikutuksena. Yksinkertaistaen tämä tapahtuu matemaattisen funktion avulla, joka muuttaa iskualat reaaliaikaan ja päinvastoin. Sekvensseriohjelmassa käyttäjän soittama esitys äänitetään koodaamalla jokainen nuottitapahtuma aikajanalle, jonka avulla esitys voidaan toistaa. Musiikin tietokonerepresentaatiossa tempon käsittelyssä on ongelmia, jotka johtuvat muun muassa aikaan liittyvään pyöristämiseen. Jos esimerkiksi neljäsosanuotti on

17 millisekunnin mittainen, niin triolin nuotit ovat kukin 333 millisekunnin mittaisia, jolloin kymmenen neljäsosan jälkeen virhe on 10 millisekuntia. Filmeissä äänen ja kuvan synkronointi on ratkaistu synkronointipisteiden avulla, jolloin tietokone laskee tietylle aikavälille tarpeellisen määrän iskualoja. Yleisesti ottaen musiikin tempon ja rytmin kuvaamiseen on luotu matemaattisia kuvauksia, jotka eivät kuitenkaan kykene tavoittamaan musiikin kaikkia vivahteita. (Dannenberg 1993, 22.) Musiikin soinnin tietokonerepresentaation vaikeutta kuvaa Roger Dannenbergin ajatus siitä, että sointi on tietokonerepresentaatiossa kaikkea sitä, mitä emme kykene selittämään ja kuvaamaan sävelkorkeuden ja taajuuden lisäksi. Havaintoon perustuvassa tutkimuksessa soinnin ominaisuuksiksi on kyetty erottelemaan tila ja kaiku, joita käsitellään erillisinä osina. Toisena lähestymistapana on käsittää sointi ohjaustietona tietyn äänisynteesin toteuttamiseksi. (Dannenberg 1993, 23.) Usein sointi on olemassa olevien instrumenttien jäljittelyä, kuten esimerkiksi nykyisten kotitietokoneiden äänikorttien General MIDI soittimet. Tällöin representaatiossa tietty numero vastaa ennalta muokattua sointia, instrumenttia. 2.6 Musiikin notaation siirtoformaatin vaatimukset Notaation vahvuus on ollut sen avoimuus. Sen avulla notaatio on kyennyt kehittymään musiikin representaationa tähän päivään saakka. Notaatio on kyennyt venymään nykymusiikin tarpeisiin varsin joustavasti. Notaatio-ohjelmien ominaisuudet riittävät tavallisemman notaation kirjoittamiseen ja editoimiseen, mutta esimerkiksi triolit ja duolit tuottavat jo monesti vaikeuksia (Belkin 1994, 68). Mikään uusi formaatti ei ratkaise ohjelmien sisäisiä notaation representaatio-ongelmia. Uuden for- tulisikin sisältää notaation representaatio, jossa on saatavilla kaikki ohjelman maatin tarvitsema tieto. Kun tieto saatavilla, on ohjelman sisäisesti kyettävä käyttämään se hyväksi. Alan Belkin on luetellut minimivaatimukset musiikkinotaation elementeistä, jotka notaation siirtoformaatin tulisi kyetä representoimaan: - Viivaston nimet ja niiden lyhennykset sekä nuottiavaimet. 13

18 - Sävellaji ja tahtilajimerkinnät, sisällyttäen myös epätavallisemmat tahtiosoitukset ja eri sävellajimerkinnät eri viivastoilla. - Mahdollisuus useampiin rytmisiin kerroksiin. - Nuotit ja niiden kestot, sisältäen kaikki triolit ja duolit. - Tavallisimmat nuottien muodot sekä mahdollisuus varrettomiin nuotteihin. - Palkitukset, sisältäen eri viivastoilla sijaitsevien nuottien palkituksen. - Oktaavimerkit - Tavallisimmat nuottiin liittyvät symbolit. - Dynaamiset merkit ja legatot. - Sointumerkit - Kappaleeseen kuuluva teksti ja lyriikka. - Tempomerkinnät - Harjoitus numerot ja kirjaimet. (Belkin 1994, ) Tieto, joka Belkinin vaatimuksissa esitetään, ei sisällä graafista tietoa siitä, miltä kappaleen tulisi näyttää ja kuinka symbolit asetellaan, vaan pelkästään loogista tietoa. Nuotin ulkoasu on täysin vastaanottavan ohjelman päätettävissä ja vastuulla; seikka, joka nuotin julkaistavuuden ja käytettävyyden kannalta ei ole paras mahdolli- Nuotin asettelu vaikuttaa käytännössä esimerkiksi sivunkääntöön, mikä on osa nen. käytön huomioonottavaa nuotinnusta, jota tarvitaan muun muassa stemmoissa. Selkeä, teoksen muotoa tukeva esteettinen asettelu vaikuttaa myös musiikin omaksumiseen nuottien välityksellä. Belkinin notaation siirtoformaatin minimivaatimukset eivät sisällä MIDI-tietoa. MIDI:ä käytetään kuitenkin tämän hetken notaatio-ohjelmissa laajasti mahdollistamaan editoitavan nuotin kuuntelua. MIDI-tiedon sisällyttäminen Belkinin minimivaatimuksiin laajentaisi kuvitellun formaattiin käyttöä myös sekvensseriohjelmiin sekä helpottaisi nuotin kuuntelua ja julkaisua muissakin ympäristöissä, esimerkiksi Internetissä. Kuten johdannossa todettiin, muun muassa Sibelius- ja Finale-ohjelmien WWW-lisäohjelmien nuottien kuuntelu on toteutettu juuri MIDI:n avulla. Belkinin minimivaatimukset kattavat yksinkertaisen perusnotaation. Minimivaatimukset eivät mahdollista monimutkaisempien notaatioiden esittämistä. Esimerkkinä 14

19 tällaisesta on graafinen notaatio, jossa äänitapahtuma saatetaan nuotintaa käyttäen nuottisymboleja rytmisesti ja graafisesti poikkeuksellisella tavalla ilmaisemaan musiikkia visuaalisesti. Belkinin minimivaatimukset notaation siirtoformaatille ovat vertailukohta tarkasteltaessa tässä tutkielmassa käsiteltäviä musiikin representaatioita ja niiden soveltuvuutta notaation siirtoformaatiksi. 15

20 3 Tietokonepohjainen notaatio Tietokoneella tapahtuvaa musiikin digitaalista käsittelyä varten on eri tarkoituksiin olemassa erityyppisiä sovelluksia: äänenkäsittely-, nuotinnus- ja analyysisovelluksia (Selfridge-Field 1997, 28). Nuottijulkaisussa tietokoneella tapahtuva nuotinkirjoitus on viime vuosikymmeninä syrjäyttänyt yhä enenevässä määrin perinteisen nuottien käsin puhtaaksikirjoittamisen ja muut perinteiset nuotinkirjoitukseen käytetyt kirja- kuten ladonnan. Valtaosa nykypäivänä julkaistuista nuoteista on painomenetelmät editoitu digitaalisesti notaatioeditoreilla. Nuottijulkaisussa on nähtävissä kehitys kohti uusia digitaalisia julkaisu- ja levitystapoja, joita esimerkiksi WWW tarjoaa. Eräs tulevaisuuden sovellus on digitaalinen nuottiteline, jonka näyttöruudulta nuotti on suoraan luettavissa. 3.1 Tietokonenotaation edut Notaatioeditorit ovat nuotinnusohjelmia, joilla on yhtäläisiä toimintoja tekstieditorien kanssa: notaatioeditorilla voi kopioida, liittää ja leikata notaatiossa käytettäviä elementtejä kuten esimerkiksi nuotteja ja tahteja. Nykyisissä ohjelmissa nuottien kirjoitus tapahtuu graafisen käyttöliittymän avulla. Editointi voi tapahtua yksinkertaisesti hiirtä käyttämällä. Nuotteja voi syöttää nuottieditoriin hiiren ja näppäimistön lisäksi myös soittamalla esimerkiksi koskettimistoa tai lukemalla nuotintunnistusohjelmalla mahdollisesti käsinkirjoitetut nuotit optisesti kuvanlukijan (skannerin) avulla. Nykyisin nuottieditorit ovat säveltäjien keskeisiä apuvälineitä. Tietokoneiden yleistyminen on tuonut yhä useammalle mahdollisuuden käyttää tietokonetta apuna musiikin tekemiseen. Tietokonepohjaisen notaation käyttöä on edistänyt myös ohjelmistoteollisuuden pyrkimys kehittää notaatio-ohjelmista helppokäyttöisempiä tekstieditorien tapaan. Tietokonenotaatio laajentaa notaation aiemmin tässä tutkielmassa käsiteltyjä käyttötapoja joustavimmiksi ja nopeammiksi. Notaatioeditoria käytettäessä voidaan esimerkiksi samasta tiedostosta tulostaa eri soitinten stemmat ja partituuri, 16