高效整合中國民族樂器資源的新方法
——中國民族樂器元數(shù)據(jù)規(guī)范化設計與實現(xiàn)

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隨著信息科技的迅速發(fā)展，針對樂器的數(shù)字化需求越來越大。中國民族樂器數(shù)字資源建設對于弘揚我國傳統(tǒng)樂器文化、實現(xiàn)數(shù)字資源共享、促進樂器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有十分重要的意義。在相關(guān)需求推動下，樂器博物館的數(shù)字化建設、以樂器為主題的在線項目建設等成為近年來業(yè)界的熱門話題。

中國民族樂器歷史悠久、源遠流長，資源極為豐富。經(jīng)過自20世紀90年代至今的持續(xù)發(fā)展，我國一些大學、學術(shù)機構(gòu)、博物館等，已經(jīng)積累、建立了很多關(guān)于中國民族樂器的數(shù)字資源。這些數(shù)據(jù)資源可能在專業(yè)視角和結(jié)構(gòu)類型上不盡相同，但都是在中國民族樂器數(shù)字化進程中形成的成果和結(jié)晶，具有很高價值。隨著數(shù)字化進程的進一步深入，一個關(guān)鍵問題也日益明顯：目前國內(nèi)還未形成專門針對樂器數(shù)字資源領域設計的、具有廣泛影響力的元數(shù)據(jù)標準。樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)標準的缺乏，不僅在局部上會對某個中國民族樂器數(shù)字資源的確認與檢索、數(shù)據(jù)單元著錄描述、管理、保護以及長期保存帶來不利影響；而且在整體上還可能因?qū)ξ覈延邢嚓P(guān)資源利用不足和互操作性能低下，而產(chǎn)生形成信息孤島、資源浪費和重復建設等多種問題。解決這些問題的關(guān)鍵是加快建設包括元數(shù)據(jù)標準在內(nèi)的中國民族樂器數(shù)字資源標準體系。當然，建立準確、可互操作的元數(shù)據(jù)規(guī)范是建設這一標準體系的第一步。本文擬在滿足科學性和適用性的前提下，對如何進行中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)規(guī)范設計提出一些意見，并嘗試從資源建設實際需求出發(fā)進行規(guī)劃和設計。

一、研究概況

元數(shù)據(jù)（Metadata）一詞最早出現(xiàn)于美國航空與宇宙航行局的《目錄交換格式》（Directory of Interchange Format，DIF）手冊中。①Davenhall:Instalment on“Scientific Metadata”（http://www.dcc.ac.uk/sites/default/files/documents/Scientific%20Metadata_2011_Final.pdf），2017年10月20日。目前在學術(shù)界關(guān)于元數(shù)據(jù)的定義還存在一些爭議。②鄭京平：《也談“元數(shù)據(jù)”》，《中國統(tǒng)計》2012年，第6期，第4頁。國際圖聯(lián)（International Federation of Library Associations and Institutions，IFLA）將元數(shù)據(jù)定義為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，指可用來協(xié)助對網(wǎng)絡數(shù)字資源進行識別（Identification）、描述（Description）和定位（Location）的任何資料。③NISO：Metadata for Managing Scientific Research Dat（http://www.niso.org/news/events/2012/dcmi/scientific_data/），2017年10月28日。我國最早定義元數(shù)據(jù)的國家標準是2005年發(fā)布的《地理信息元數(shù)據(jù)》（GB/T 19710-2005），該標準文件定義元數(shù)據(jù)為“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)（Data about Data）”④國家測繪地理信息局科技與國際合作司：《國家測繪地理信息局制定的測繪地理信息國家標準》（http://www.sbsm.gov.cn/zwgk/bzgf/201612/t20161201_352916.shtml），2017年10月28日。。2014年發(fā)布的國家標準《科技平臺元數(shù)據(jù)標準化基本原則與方法》（GB/T 30522-2014）繼續(xù)沿用了這一定義。⑤科技部：《〈科技平臺 元數(shù)據(jù)標準化基本原則與方法〉國家標準簡介》（http://www.most.gov.cn/ztzl/kjzykfgx/kjzykjptbz/kjzybz/201407/t20140718_114489.htm） ，2017年10月28日。

在我國，專門針對中國民族樂器數(shù)字資源化的研究是從20世紀90年代開始的。以韓寶強、項陽為代表的一些學者在此領域成果顯著。⑥韓寶強，項陽：《建立“中國民族樂器音色庫”的構(gòu)想》，《中國音樂學》,1993年，第2期，78頁。他們在20世紀90年代初就開創(chuàng)性地開展了民族樂器數(shù)字資源化的建設工作，形成了諸如“中國民族樂器音樂庫”等一系列重要成果。⑦韓寶強：《中國民族樂器音色庫》，《樂器》,1994年，第1期，第13頁。進入2000年以后，國內(nèi)學界針對此領域的研究項目逐漸增多，如中國音樂學院“中國傳統(tǒng)樂器數(shù)字化系統(tǒng)建設”項目，中央音樂學院“中國古琴數(shù)字博物館”項目，⑧中央音樂學院音樂學研究所：《中國古琴音樂文化數(shù)據(jù)庫項目順利結(jié)項》（http://iom.ccom.edu.cn/cbm/html/jidihuodong/lixiangketi/xiangmujinzhan/2013/1012/459.html），2017年11月3日。上海音樂學院“中國樂器數(shù)據(jù)庫”項目等⑨中國音樂學網(wǎng)：《上音中國樂器數(shù)據(jù)庫加盟歐洲網(wǎng)上樂器博物館（MIMO）項目》（http://iom.ccom.edu.cn/cbm/html/xueshuxinwen/2013/1202/6144.html），2017年11月2日。。這些項目研究也取得了大量成果，對民族樂器數(shù)字資源建設和研究起到了很好的推動作用。但目前國內(nèi)針對民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)的研究和文獻還較少：筆者在2018年3月，以主題“中國民族樂器”并含主題“元數(shù)據(jù)”，和以主題“中國樂器”并含主題“元數(shù)據(jù)”在中國知網(wǎng)文獻庫中檢索，文獻數(shù)量均為0；以主題“樂器”并且主題“元數(shù)據(jù)”，只檢索到3篇文章，且文章內(nèi)容均與民族樂器數(shù)字資源的研究關(guān)系不大。如將視野投向與中國民族樂器研究有密切交叉的非物質(zhì)文遺產(chǎn)研究和中國傳統(tǒng)音樂研究領域，則研究成果相對多一些。略舉兩例：許鑫、張悅悅以“都柏林核心元數(shù)據(jù)集”為基礎，對現(xiàn)有非物質(zhì)元數(shù)據(jù)規(guī)范進行了分析和歸納，并結(jié)合實際需求情況，提出了一套“非遺數(shù)字資源元數(shù)據(jù)規(guī)范”；⑩許鑫，張悅悅,《非遺數(shù)字資源的元數(shù)據(jù)規(guī)范與應用研究》，《圖書情報工作》,2014年，第21期，第13頁。李經(jīng)在探討如何建立一套安全、可靠的民樂數(shù)據(jù)庫時，提出了針對于一套關(guān)于民樂音頻元數(shù)據(jù)的分類標準[11]李經(jīng)：《民樂音頻數(shù)據(jù)庫的安全建設研究》，《網(wǎng)絡空間安全》,2017年，第7期，第37頁。。以上針對非遺和傳統(tǒng)音樂數(shù)字資源元數(shù)據(jù)的文獻，對如何描述中國民族樂器非物質(zhì)文化遺產(chǎn)方面的資源，在途徑和方法上具有價值，但沒有涉及如何具體描述中國民族樂器本體的問題。

在國外，當前用于樂器數(shù)字資源領域的元數(shù)據(jù)可以根據(jù)其設計來源的廣義規(guī)范基礎分為兩種類型。第一種類型是基于“都柏林核心元數(shù)據(jù)集”設計的元數(shù)據(jù)。都柏林核心元數(shù)據(jù)集（Dublin Code,DC）由美國OCLC公司與國家超級計算應用中心（NCSA）聯(lián)合發(fā)起、國際性合作項目Dublin Core Metada ta Initiative設計。DC具有很好的彈性和很強的適應性，非常適合用于對網(wǎng)絡信息資源的描述。因此它吸引了很多資源描述需求方如博物館、圖書館、政府部門和商業(yè)組織的廣泛關(guān)注和使用。作為廣義規(guī)范，DC不能直接用來描述樂器數(shù)字資源，但國外有科研機構(gòu)使用擴展方法實現(xiàn)了這一功能。樂器元數(shù)據(jù)規(guī)范核心來源于DC，較為著名的案例有美國華盛頓大學在2003年上線的“民族音樂學樂器集合”項目（Ethnomusicology Musical Instrument Collection）。[12]Forsythe,K：Musical Instruments in the Collection of the University of Washington Ethnomusicology Division Data Dictionary，（http://www.lib.washington.edu/msd/pubcat/mig/datadicts/ethnomus），2017年11月2日。另外一種類型是是基于“藝術(shù)作品描述類目”設計的元數(shù)據(jù)。藝術(shù)作品描述類目（Categories for the Description of Works of Art,CDWA）是由20世紀90年代初成立的“藝術(shù)信息工作組”提出并發(fā)布的一種描述藝術(shù)數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)規(guī)范。CDWA通過闡述描述和獲取有關(guān)藝術(shù)作品、建筑、其他物質(zhì)文化，作品以及相關(guān)圖像的概念框架來描述藝術(shù)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。CDWA共包括532個元素和子元素。這些元素中的一小部分包含了識別和描述作品所需的最小信息，一般認為是其核心。CDWA還提供了一個框架，現(xiàn)有的藝術(shù)數(shù)字資源可以映射到這個框架上。在這個框架下還可以繼續(xù)開發(fā)新的體系，并且支持在開放環(huán)境下，將數(shù)據(jù)鏈接到新開發(fā)的體系上。[13]The J.Paul Getty Trust：Introduction for Categories for the Description of Works of Art，（http://www.getty.edu/research/publications/electronic_publications/cdwa/introduction.html），2017年10月20日。應用這種類型的一個典型案例就是由歐洲在線樂器博物館（Musical Instrument Museums Online,MIMO）在2010年主導開發(fā)的“樂器描述通用數(shù)據(jù)模型規(guī)范”（Specifications of the Common Data Model for the Description of Musical Instruments,SCDMDMI）。[14]Meur,T.L：Specifications of the Common Data Model for the Description of Musical Instruments，（http://www.mimo-international.com/documents/MIMO_Deliverable_%202.1_v1%202%20（2010-06-30）.pdf），2017 年 10月26日。

雖然國外已存在針對樂器設計并大規(guī)模使用的元數(shù)據(jù)規(guī)范，但它們并不能用于對中國民族樂器數(shù)字資源的描述上。原因在于以下兩點，首先是文字因素。人類的語言、文字與音樂的關(guān)系十分密切。我國是一個多民族國家，民族多、語言多、文字多。除漢族外，已確定民族成分的55個少數(shù)民族中，除回族、滿族已轉(zhuǎn)用漢語外，其他53個民族都有自己的語言。有29個民族有與自己的語言相一致的文字，29個民族共使用54種文字。中國民族樂器包括我國各族人民發(fā)明創(chuàng)作的樂器和引進樂器，那么專門針對中國民族樂器設計的元數(shù)據(jù)就必須建立起支持我們民族文字的框架，盡可能多地支持我們的民族文字。而西方類似的規(guī)范目前還無法滿足這一點。如前述的“SCDMDMI”，就只支持德語、英語、法語、意大利語和荷蘭語等語言文字，不支持漢語和中國境內(nèi)少數(shù)民族文字。其次是體系結(jié)構(gòu)因素。除文字因素以外，還有一個重要原因是它們不是獨立的、面向公共應用需求的元數(shù)據(jù)設計。它們基本上是專門面向某一項目進行的設計，是某一具體項目規(guī)范體系的組成部分，很多元素都與某一具體項目特定規(guī)范體系中的其他規(guī)范有關(guān)，并且相互支持。如將這種龐大而帶有特殊限定性且描述對象核心異質(zhì)的元素體系，直接套用到中國民族樂器數(shù)字資源描述上，有極大技術(shù)性障礙，極易出現(xiàn)“水土不服”的問題。另外，從文化主體性構(gòu)建上說，中國民族樂器數(shù)字資源的整體和局部，都沒有理由成為西方體系下數(shù)字資源的附屬。交流的前提是必須承認并且始終堅持中國民族音樂文化的主體性——只有在保證資源結(jié)構(gòu)的整體完整、規(guī)范體系的健全和完備，以及保持獨立特色的情況下，才能更好地達成交流與合作的目的。

因此，中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)標準建設，要在立足于民族音樂的文化屬性及學科屬性的基礎上，充分考慮描述對象，即中國民族樂器的樂器學特征和聲學特征等因素，從資源建設實際需求出發(fā)來進行規(guī)劃與設計，不能直接照搬西方某一現(xiàn)成規(guī)范或標準。同時，本文所述的中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)規(guī)范，在應用層面上提倡面向所有中文環(huán)境下的中國民族樂器數(shù)字資源，以滿足用統(tǒng)一規(guī)范對它們進行數(shù)據(jù)描述的應用需求——即追求在各方力量共同努力下，在此領域達成更為廣泛的共識，最終形成中國民族樂器數(shù)字資源的元數(shù)據(jù)標準。

二、中國民族樂器的特征在元數(shù)據(jù)設計中的體現(xiàn)

中國民族樂器擁有可證的、逾8000年的發(fā)展史，博大而精深的文化及內(nèi)涵為世人所矚目。在漫長的發(fā)展歷程中，逐漸形成了與西方樂器相區(qū)別的樂器學特征，由此產(chǎn)生了樂器音響上獨特的聲學特征。在元數(shù)據(jù)設計時，要對這些特征予以充分體現(xiàn)。需要指出的是，本文所用“樂器學”是較為狹義的樂器學，并不包涵聲學、力學等外延學科。其范圍主要包括樂器的分類、歷史、樂器的社會功能和象征意義等。[15]相關(guān)觀點，可參看劉勇：《中國樂器學發(fā)展的回顧》，《中國音樂》，2012年，第3期，第5頁。因此本文將從“樂器學特征”和“音樂聲學特征”兩方面對中國民族樂器的特征進行列述。

（一）中國民族樂器具有獨特的樂器學特征

中華傳統(tǒng)文化注重精神感受、重視倫理，具有濃重的家國情懷和尊經(jīng)崇古的文化傳統(tǒng)，在天人合一、圓融的思維模式的統(tǒng)領下，形成了一整套獨具類型特點的文化系統(tǒng)。這種文化系統(tǒng)下的樂器，在分類法、材質(zhì)、形制與演奏法等方面都有其獨特特征。

在樂器分類上，早在周代，我國已有根據(jù)樂器的不同制作材料進行分類的八音樂器分類法?！吨芏Y·春官·大司樂》載：“大師掌六律六同，以合陰陽之聲……皆文之以五聲，宮、商、角、徵、羽；皆播之以八音，金、石、土、革、絲、木、匏、竹。”[16]［清］孫詒讓：《周禮正義》，王文錦、陳玉霞點校，中華書局，2000年，第1832頁。八音分類法是我國特有的樂器分類方法，它是在特定自然環(huán)境以及人文環(huán)境下產(chǎn)生的、體現(xiàn)我們民族傳統(tǒng)的世界觀、文化觀以及邏輯思維習慣的一種樂器學表達。雖然存在種種不足，但在長達近三千年的中國歷史里一直影響著中國樂器的分類體系，是中國音樂具有世界影響力的歷史性標志成果之一。另外，有學者還認為近代開始通用的“吹拉彈打”民族樂器分類法，在隋代就已有徵兆。[17]劉張杰：《再論八音——從類書出發(fā)談八音之外的古代樂器分類方法》，《人民音樂》，2014年，第11期，第13頁。從滿足音樂史學、文化人類學研究之所需考慮，這些傳統(tǒng)分類法不能擯棄，應予吸納。

在樂器材質(zhì)上，一方面，中國民族樂器普遍具有推崇使用天然材料來進行制作的特點。形成這種特點的原因，最初可能是受到了“天人合一”哲學思想的影響。“天人合一”作為中國古代的一種哲學思想，儒、道、釋三家均有闡述，并作推崇，由此構(gòu)建了中華傳統(tǒng)文化的主體。其基本思想是宇宙自然是大天地，人則是一個小天地。人和自然在本質(zhì)上是相通的，故一切人事均應順乎自然規(guī)律，達到人與自然的和諧。先秦以來，國人在選擇樂器材質(zhì)時，一直都比較看重來自于大自然的天然材料?！敖?、石、土、革、絲、木、匏、竹”八類樂器中，絕大多數(shù)都是用天然材料制作的。對如何挑選天然材料以制作樂器，古籍中有大量記載。如《尚書·禹貢》有“嶧陽孤桐，泗濱浮磬”[18]［商周］《尚書》，慕平譯注，中華書局，2009年，第57頁。的說法，認為嶧山南坡所生的特異梧桐是制琴的上好材料，制作磬的石料以古徐州的泗濱浮磬質(zhì)地最好；《詩經(jīng)·國風·鄘風·定之方中》中說“椅桐梓漆，爰伐琴瑟”[19]［春秋］《詩經(jīng)》，王秀梅譯注，中華書局，2017年，第98頁。，認為制造琴瑟要選用質(zhì)地優(yōu)良輕柔的桐、梓等木材，這樣才會具有美妙的音色表現(xiàn)。這兩則引文都出自儒學經(jīng)典，中國古代文化有儒學為主、佛道為輔的結(jié)構(gòu)特征，兩千多年來，書經(jīng)文字所帶來的觀念認同可謂根深蒂固——這種推崇使用優(yōu)質(zhì)或者特定天然材料用以制作上好樂器的觀念，對后世影響極深，現(xiàn)今很多中國民族樂器的制作者也依然視其為圭臬。另一方面，由于受到地域生態(tài)、生產(chǎn)條件的影響，選擇天然植物材料作為樂器材質(zhì)的中國民族樂器，還常出現(xiàn)材料的植物科屬來源“同屬不同種”的現(xiàn)象。例如竹笛這類樂器，它的材質(zhì)來源就比較豐富：雖然都是選用竹屬植物，但是所用竹子的種類繁多。如四川的羌笛是用當?shù)馗呱缴仙L的油竹制成，廣西侗族的侗笛使用的是黃枯竹或紫竹，給昆曲伴奏的曲笛主要使用苦竹或湘妃竹等等。雖然各類竹笛的發(fā)聲原理基本一致，但不同材料的物理屬性差異必然帶來音響差異，使它們形成了個性突出的音色。

在形制上，中國民族樂器具有的特點是普遍存在同一類樂器在形制上不統(tǒng)一、同一形制的樂器在規(guī)格標準上不統(tǒng)一的現(xiàn)象。迄今為止，絕大多數(shù)的中國民族樂器并沒有像西洋管弦樂器一樣，在材質(zhì)選擇、制作流程以及裝飾工藝等方面具備了一整套有章可循的標準化指標。[20]相關(guān)觀點，可參見付曉東：《論民族音樂音響標準化的必要性與現(xiàn)實性》，《樂器》，2009年，第2期，第49頁。這可能是形成上述特點的主要原因。一種有趣的現(xiàn)象是：在民間，要想找到兩把規(guī)格完全一樣的琵琶和二胡并非易事。并且越是歷史悠久的民族樂器越推崇使用天然材料制作，例如具有悠久歷史的古琴，林有麟在其所輯《青蓮舫琴雅》中，列有其51種琴式。[21]［明］林有麟輯：《青蓮舫琴雅》卷2，《四庫全書存目叢書·子部》第74冊，濟南：齊魯書社，1995年，第23頁。而今，常用的也還有仲尼式、伏羲式、連珠式、蕉葉式、混沌式等。還有這些形制上有差別的樂器，其發(fā)聲機制會出現(xiàn)差異，從而形成音色個性。另外，國人還有在樂器上刻寫銘文詩詞、繪制圖案花紋、雕刻祥瑞符號等的文化習慣，這種習慣在西方也并不普遍。

在演奏法方面，幾乎每件民族樂器都有非常豐富的演奏法，并且同一件樂器在不同流派、不同師承的藝術(shù)家手中常常呈現(xiàn)出豐富和多樣的演奏法變化。這些常用演奏法和特色演奏法往往有獨特的符號或標記，如何科學編碼及檢索等也是技術(shù)上需要進行考慮的問題。

（二）中國民族樂器音響具有獨特的聲學特征

中國民族樂器所具有的獨特樂器學特征是其在音響上具備獨特聲學特征的主要原因。樂器的音響屬性是樂器的本質(zhì)屬性。樂器音響的聲學特征包括頻率特征、時域特征、能量特征、頻域特征、感知特征以及特質(zhì)參數(shù)特征。前4種是比較重要的特征，分別對應樂音四要素，即音高、音長、音強和音色。隨著數(shù)據(jù)科學的崛起，最近十多年來，音樂數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)分析被國內(nèi)外學界高度關(guān)注。研究的目的是想讓計算機自動識別樂器的音響數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)樂器的自動化檢索和分類應用，把人從巨量的數(shù)字音頻信號檢索中解放出來。樂器識別本身在技術(shù)上存在復雜性，再加上目前商業(yè)應用還不充足，這使得樂器識別成為當前音頻處理領域的一個研究熱點。[22]鄧建光、潘曉衡、李玉志：《基于聲學特征的樂器識別綜述》，《東莞理工學院學報》，2012年，第3期，第58頁。我國樂器資源的豐富程度使民族樂器數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)特征方面具有典型的大數(shù)據(jù)特征。在設計中國民族樂器元數(shù)據(jù)時，要充分考慮音樂數(shù)據(jù)分析應用時的描述需求。要在結(jié)合最新研究成果的基礎上，對聲學測量相關(guān)元素進行合理布局，以達到擴大樂器數(shù)據(jù)資源綜合利用范圍，推動樂器研究進一步深入的目的。

筆者認為中國民族樂器音響的聲學特征起碼在以下幾個方面要格外注意：

在頻率特征方面，除了頻率范圍測量所帶來的音律學觀察以外，另一個重要的關(guān)注點是它們的背景噪音頻譜特征。背景噪聲特征是樂器在演奏時所發(fā)出的非樂音性聲音的特征，如弦樂器琴弓觸弦聲、彈撥類樂器手指撥弦聲等等。

圖1 二胡與小提琴柱狀光譜對比 [23] 此圖譜系筆者采用Acon Digital Acoustica軟件繪制，版本號：7.1.1。

圖2 二胡與小提琴3D頻譜對比 [24] 此圖譜系筆者采用Izotope Insight軟件繪制，版本號：2.0。

中國民族樂器普遍具有背景噪音大、在頻譜中分布廣泛的特點。下面以二胡和小提琴為例，進行對比分析。圖1是二胡與小提琴在演奏A4音高時的柱狀光譜對比，圖2是二者的3D頻譜對比。從圖1、圖2可以看出：二胡與小提琴在基音出現(xiàn)前都有大量背景噪音，這是琴弓在觸弦的一剎那所產(chǎn)生。區(qū)別在于，小提琴的背景噪音能量從第2號諧音開始衰減較快，衰減趨勢基本與整個諧音列的衰減趨勢同步；從第2號諧音開始噪音能量明顯降低，后續(xù)諧音包括高頻與極高頻諧音都清晰可辨，與噪音的能量分層界限明顯。二胡在基音與第2諧音前均有大量背景噪音，噪音衰減趨勢與諧音列的衰減趨勢不同步。第2諧音能量高于基音，是二胡音色略帶鼻音的成因之一。在第2諧音之后，噪音能量有短暫驟減，但之后又迅速回升并與諧音緊緊附著，從6000Hz以后，諧音與噪音的能量分層界限逐漸模糊。從對比可以得出，二胡的背景噪音能量分布范圍和相對強度都遠大于小提琴，高頻噪音更為明顯，導致二胡在整體上音色的“純凈感”略低于小提琴，此音區(qū)的音色較小提琴而言更為尖銳。正因為這些特點，二胡的背景噪音特征是對其音色進行分辨的重要依據(jù)。韓寶強還指出：“在（音樂的）時代特征的識別方面，背景噪音的作用甚至要強于樂音?！盵25]韓寶強：《音的歷程——現(xiàn)代音樂聲學導論》，北京：人民音樂出版社，2016年,第93頁。

在能量特征方面，因中國民族樂器普遍具有繁多的演奏法，不同技法所產(chǎn)生的聲壓級可能存在較大差異，因此它的特殊技法聲壓級就應該被關(guān)注。同時，特殊技法下的動態(tài)范圍也應該被關(guān)注。

在頻域特征方面，中國民族樂器的波譜特征應被重視。樂器的波譜特征近年來被很多數(shù)據(jù)科學家們關(guān)注。有研究指出：將樂器的波譜特征作為特征抽取來分類樂器，可以有效地提高計算機對樂器族和樂器個體的識別精度。研究者Agostini進行的實驗顯示：只使用波譜特征來分類27種樂器，96%的樂器族和92%的樂器個體被成功識別。[26]Agostini G,Longari M and Pollastri E.Music instrument timbres classification with spectral features.IEEE 4th workshop on multimedia signal processing,2001,pp.97-102.雖然他在實驗中分類的27種樂器全部是西方樂器，此方法對中國民族樂器是否也同樣有效，還有待于進一步研究和確認，但基于樂器波譜特征而得出的高識別精度值，使人對其應用于民族樂器的高精度識別具備信心。原因在于，波譜特征是一種基于信號的短時傅里葉變換的特征而計算出來的特征，大多數(shù)民族樂器個性特點顯著，短時聲譜頻率又易獲取，容易得出關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

當常規(guī)的樂器聲學測量項目不足以反映某一種（件）樂器的聲學特征時，就需要設計專門的測量項目來進行檢測。測量項目所得出的數(shù)據(jù)即為某一種（件）樂器的特質(zhì)參數(shù)，特質(zhì)參數(shù)如果反映某一特質(zhì)確實存在，那么這種只有某一種（件）樂器所具備的聲學特征即可稱之為樂器的特質(zhì)參數(shù)特征。很多中國民族樂器都具有特質(zhì)參數(shù)特征。韓寶強在《雙音鐘音樂性能之檢測》一文中就針對于編鐘的音質(zhì)檢測，提出了“正、側(cè)鼓音隔離度”這種特質(zhì)參數(shù)測定項目。[27]韓寶強：《雙音鐘音樂性能之檢測》，《樂器》，2002年，第7期，第18頁。可以預計，隨著民族樂器研究的進一步深入，關(guān)于民族樂器的特質(zhì)參數(shù)特征方面的成果會不斷涌現(xiàn)，因此在元數(shù)據(jù)設計時要充分考慮到這一點。

基于以上分析，針對中國民族樂器的元數(shù)據(jù)設計，本文提出如下主張：

一是在樂器分類上，分類子模塊，設置“分類法”和“類別”兩個子元素，在技術(shù)上解決吸納“八音分類”等傳統(tǒng)分類法的問題。二是為滿足樂器學特征描述需求，在樂器“身份識別”子模塊中設置“構(gòu)造”子元素，并設“部件”“材料”“技術(shù)”“形制”等下級子元素。三是為滿足聲學特征描述需求，獨立設置“聲學描述”子模塊，包含頻率特征、時域特征、能量特征、頻域特征、感知特征以及特質(zhì)參數(shù)特征六個方面的子元素。四是針對文化特性描述需求，設置擴展性強的“民族音樂學”子模塊，與“附加主題”子模塊一起，以滿足描述需求。民族元素選項要包含我國全部的56個民族，并要具備可擴展性，以保證可容納歷史民族樂器和可能出現(xiàn)的極少數(shù)族群樂器；要系統(tǒng)建立少數(shù)民族文字支持體系，在語言模塊中，要明確包括中文、英文以及所需少數(shù)民族文字備選選項。

三、中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)的模型結(jié)構(gòu)方案

我國在2014年發(fā)布的國家標準《科技平臺元數(shù)據(jù)標準化基本原則與方法》（GB/T 30522-2014）中，明確了科技平臺元數(shù)據(jù)標準化的三項基本原則。因此，在設計中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)時，除了遵循國家標準規(guī)定的基本三原則以及描述元數(shù)據(jù)設計所普遍遵循的原則如模塊化原則、可擴展原則、互操作原則、實用原則等以外，還應遵循以下原則：

第一，對樂器分類學法則采用“兼用并包”的處理原則。樂器分類學是樂器學學科的重要研究內(nèi)容，目前存在多種分類法則。[28]付曉東：《樂器分類的新思維——元素分類法》，《音樂傳播》，2013年，第1期，第66頁。在沒有出現(xiàn)一種分類法則完全可以取代其他分類法則的情形下，為盡可能全面描述信息，可以采用兼用并包的原則進行處理。這樣既照顧到了傳統(tǒng)樂器分類體系，又可吸收樂器分類學方面最新的研究成果。國內(nèi)于2006年專門召開的“中國傳統(tǒng)樂器分類學術(shù)研討會”中，與會學者也基本認同這一原則。[29]嚴薇：《中國傳統(tǒng)樂器分類學術(shù)研討會議綜述》，《中國音樂》，2007年，第1期，第232頁。第二，關(guān)聯(lián)原則，即提供資源之間的多維鏈接支持。通過描述元數(shù)據(jù)提供的多重關(guān)系，呈示出中國民族樂器各個體間內(nèi)在關(guān)系網(wǎng)絡的系統(tǒng)性。因中國民族樂器數(shù)據(jù)資源典型的大數(shù)據(jù)特征，在設計中國民族樂器數(shù)字資源的元數(shù)據(jù)規(guī)范時就需要重視“關(guān)聯(lián)”。樂器描述元數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)原則主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，通過如空間、時間、人物、樂器族譜等具有相關(guān)屬性的元素，連綴組合出樂器個體相對完整的全景圖像；另一方面，借助分類、比對等手段，在相關(guān)內(nèi)容之間展現(xiàn)聯(lián)系和比較。換言之，關(guān)聯(lián)原則的目的是要在豐富多樣的樂器數(shù)據(jù)海洋中，對樂器個體進行類型化處理。通過類型化將各樂器個體在屬性、功能、效應以及現(xiàn)象、本質(zhì)、規(guī)律上作出類別化分類，在此基礎上形成樂器個性化類型這一特定的種類群，幫助研究者和大眾對我們的樂器進行更為有效地識別。此外，樂器個性化類型也可作為對具有相似性的其他類型（包括國內(nèi)或國外的），起到分析、比較、參考以及評估等諸多的檢驗樣本或范本的作用。只有這樣，才能使看似分散、孤立的樂器個體被系統(tǒng)地、關(guān)聯(lián)性地重視和利用，才能從種類多樣、內(nèi)容豐富的中國民族樂器大資源中撥云見日，匯聚出大量結(jié)果。第三，平臺獨立原則。中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)應該獨立于平臺設計，即無論使用什么技術(shù)平臺，元數(shù)據(jù)本身不受影響。如此，以保證元數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的、與平臺無關(guān)的、規(guī)范的方式對樂器數(shù)據(jù)的模式特征進行描述，追求通過一個模型結(jié)構(gòu)來表達通用的信息。

基于杜亞雄先生提出的對中國民族樂器的定義，[30]可參見杜亞雄：《中國民族器樂的地位及其研究范圍》，《中國音樂》，1996年，第2期，第20頁。中國民族樂器數(shù)字資源可以描述為：它是一切中國民族樂器及其文化實體資源數(shù)字記錄的集合。它以中國民族樂器為主體，包括樂器學、音樂聲學、音樂考古學、民族音樂學、音樂史學、民俗學等學科領域的信息。其數(shù)字資源既有物質(zhì)成分，如樂器實體和樂器文物；也有非物質(zhì)成分，如民族文化和傳統(tǒng)文化。

從模型結(jié)構(gòu)上來說，中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)可以以民族樂器個體為核心，以樂器唯一標識符封裝來描述唯一性樂器個體。樂器唯一標識符下分為兩個模塊：描述模塊與管理模塊。描述模塊是整個模型的核心，它可以分為分類、身份識別、聲學描述、民族音樂學、附加主題五個子模塊。分類模塊是有關(guān)于樂器的樂器分類學信息，按照上述“樂器分類法則兼用并包的處理原則”，分為分類法和類別兩個子元素進行描述；身份識別是有關(guān)于樂器物理上的信息，它包括名稱、簡述、銘文標識、其他標識、收藏地、發(fā)現(xiàn)或出土地、版次、規(guī)格、重量和構(gòu)造十個子元素，上文所提樂器的“形制”，即可在“構(gòu)造”子元素中描述；在聲學描述子模塊中，設置頻率特征、時域特征、能量特征、頻域特征、感知特征和特質(zhì)參數(shù)特征六個子元素；民族音樂學子模塊供于描述有關(guān)于樂器非物質(zhì)方面的信息，是樂器本體和生態(tài)、地理、民族、語言、民俗、歷史等方面的關(guān)聯(lián)，它之下的“角色”子元素，是定義如發(fā)明者、制作者、改良者、演奏家等與樂器相關(guān)的人員類別信息，可通過“角色”子元素下的再下級子元素“人物”而定位到具體的人員，例如“演奏家”與“演奏家演奏法”信息就可在這個模塊中實現(xiàn)描述；附加主題子模塊通過事項、日期、地點、人物子元素對非物質(zhì)信息進行全面描述。因為種種原因，有些樂器不是以樂器實物形態(tài)存在或者實物形態(tài)不完整，它們有可能出現(xiàn)在石刻、繪畫、歷史典籍甚至是民間傳說之中。對于描述這類樂器信息，即可使用附加主題模塊。此模塊也可用來描述諸如樂器的裝飾等其他周邊信息。管理模塊包含三個子元素：權(quán)限、記錄和資源。權(quán)限是有關(guān)于版權(quán)方面的信息；記錄是有關(guān)于記錄者和數(shù)據(jù)來源方面的信息；資源是有關(guān)于樂器的圖片、音頻和視頻等多媒體數(shù)據(jù)信息。

根據(jù)以上描述，本文設計了中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)，見圖3所示，帶有“*”標識的項目，為本文專門針對中國民族樂器特征而主張的、可能與其他模型結(jié)構(gòu)相異的自定義模塊或元素，復用及取值見下文列表說明。

圖3 民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)[31] 此圖系筆者采用iThoughtsX軟件繪制，版本號:5.11.6689。

四、中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)設計的實現(xiàn)

在遵循上述建構(gòu)原則的前提下，本文進行了中國民族樂器數(shù)字資源元數(shù)據(jù)設計。設計的核心元數(shù)據(jù)來源于LIDO核心元數(shù)據(jù)集。選擇LIDO作為核心來源，除了LIDO滿足前述的設計原則以外，還基于以下理由：第一，針對需求，減少不必要的中間開發(fā)環(huán)節(jié)。LIDO面向網(wǎng)絡在線收藏數(shù)據(jù)庫以及資源聚合門戶開發(fā)，對本地數(shù)字資源和網(wǎng)絡數(shù)字資源均適用。它原生支持全面描述博物館類物品信息，包括描述藝術(shù)、建筑以及文化史、科技史和自然史等信息，因此非常適合用作中國民族樂器數(shù)字資源核心元數(shù)據(jù)來源，也極有利于對外交流。第二，滿足多語言環(huán)境支持需求。LIDO具備支持多語言環(huán)境開發(fā)的能力，它支持通過讓每個元素與多語言環(huán)境下描述性元素組的語言屬性相關(guān)聯(lián)的方法，來實現(xiàn)全局性的多語言資源描述。

通過需求收集、應用環(huán)境分析，及資源屬性和特征提煉，本文在復用LIDO元數(shù)據(jù)核心元素的基礎上，制定出包含29個元素的民族樂器描述元數(shù)據(jù)元素集，見表1。其中，包含2個完全自定義模塊，共13個自定義元素，分別是：分類模塊下的類別；身份識別模塊下的構(gòu)造子元素；聲學描述模塊下的頻率特征、時域特征、能量特征、頻域特征、感知特征和特質(zhì)參數(shù)特征子元素；民族音樂學模塊下的民族、語言、角色和文化子元素。

表1 民族樂器描述元數(shù)據(jù)元素集-描述模塊

接上表

結(jié) 語

本文以促進中國民族樂器數(shù)據(jù)資源的利用、共享、交換和整合，以達到擴大數(shù)據(jù)資源綜合利用為目標，在把握中國民族樂器這一描述對象，在文化屬性、樂器學屬性和音樂聲學屬性特征的基礎上，提出了一種針對中國民族樂器數(shù)字資源描述的元數(shù)據(jù)方案，并進行了設計實踐。對于高效整合民族樂器數(shù)字資源這一目標，本文所涉的元數(shù)據(jù)設計還屬于較為基礎性的工作，還有很多問題有待進一步研究和探討，有許多細節(jié)性的工作還要往前推進。例如如何進一步建立和完善民族樂器資源的完整標準體系；如何實現(xiàn)多資源聚合的高效知識發(fā)現(xiàn)；如何與時俱進地更新、推廣直至最終形成標準等等。希望本文的拋磚引玉能引發(fā)學界更多的思考，為提升我國民族樂器及其資源研究的內(nèi)涵，帶來一些新的看法和思路。