Alda 音符语法完全指南：八度、时值、临时变音记号与调号实战-平芜编程栈

编程语言
音频
CLI

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A music programming language for musicians. :notes:

项目地址：https://gitcode.com/gh_mirrors/al/alda

本篇技术指南围绕 Alda 音乐编程语言的核心基础——音符（Notes）展开，系统讲解音符的三大组成要素：八度组、时值与音名/变音记号，并深入介绍 Alda 独有的高级节奏能力（非标准音符时值、十进制时值、毫秒/秒时长）。读完本篇，你将掌握用 Alda 编写可运行乐谱的基本功，能够独立写出从单音符到带调号的完整音阶与旋律片段，并理解其底层解析与事件生成原理。本文对应仓库中的官方文档 doc/doc_zh_cn/notes_zh_cn.md。

音符语法总览

Alda 的音符语法深受 MML（Music Macro Language）启发。一个音符由以下部分组成：

从a到g的一个音名（必选）；
任意数量的临时变音记号（可选）；
一个音符时值标记（可选）。

即：

音名 [变音记号] [时值标记]

例如c表示默认八度、默认时值的 C 音，c+4表示升 C 的四分音符。在扫描器层面，c会被识别为NoteLettertoken，+为Sharp，-为Flat，_为Natural，数字时值则生成NoteLength/NoteLengthMs/NoteLengthSecondstoken，具体实现见 client/parser/scanner.go。

八度组（Octave）

西方音乐理论将音高划分为每 12 个音一组（十二平均律）的重复八度组，例如升序的c c# d d# e f f# g g# a a# b（再往上是高八度的c c# d ...）。音名（如 C#）与八度的组合决定了音符的频率（Hz）。八度组用数字表示，通常在 1 到 7 之间，对应科学音高记号（也称国际音高记号）。例如中央 C 与 A440 都位于第 4 个八度组——这也是 Alda 的默认八度组。

与 MML 一样，八度组与音符本身是分开设置的：八度不是"附加"在音符上的，而是每个音符在解析时查看当前的八度组来确定自己的音高。

设置八度组有两种方式：

语法	含义
`o5`	将八度组设置为 5（任何整数都可以跟在`o`后面）
`<`	将当前八度组减少 1
`>`	将当前八度组增加 1

o指令、<与>在扫描器中分别对应OctaveSet、OctaveDown、OctaveUp三种 token（见 client/parser/scanner.go），并最终转化为模型层OctaveSet/OctaveUp/OctaveDown这类属性更新（AttributeUpdate，见 client/model/attributes.go）。解析器的测试用例 client/parser/octaves_test.go 验证了包括>>>（连续上移三个八度）、><>（上移→下移→上移）、以及>c、c>这类"八度指令紧跟音符/音符紧跟八度指令"在内的各种写法。

音符时值（Duration）

在 Alda 中，音符时值通常以标准音乐符号中的音符长度表示，采用数字形式：4是四分音符，2是二分音符，1是全音符，以此类推。

附点（Dots）

音符后面可以添加任意数量的点.，其作用与标准音乐符号中的附点一致——将音符的时值延长到其原值的 1.5 倍（即延长其一半的时值）。后续每加一个点，延长的时值都是上一个点所延长时值的一半：

写法	含义	拍数
`2`	二分音符	2 拍
`2.`	附点二分音符	3 拍（2 × 1.5）
`2..`	复附点二分音符	3.5 拍（2 × 1.5 + 2 × 0.5 × 0.5）

模型层通过NoteLength{Denominator, Dots}表达这一概念，拍数计算公式为(4 / Denominator) * (2 - 2^(-Dots))，见 client/model/duration.go 与Beats()实现（client/model/duration.go）。单元测试 client/model/duration_test.go 验证了这些换算：四分音符 = 1 拍、附点四分音符 = 1.5 拍、全音符 = 4 拍、附点全音符 = 6 拍、复附点全音符 = 7 拍。

连音线（Tie）

音符时值也可以用连音线语法~相加，例如4~4表示两个四分音符连在一起，总共 2 拍。在扫描器中~生成Tietoken（见 client/parser/scanner.go），在模型层，Duration由若干DurationComponent相加得到，Beats()与Ms()都会把所有组件求和（见 client/model/duration.go）。

默认时值的"粘性"跟踪

当音符在乐谱中按顺序解析时，Alda 会持续跟踪当前八度组和当前默认音符时值。每当指定新的八度组或音符时值，那些数据就成为新的默认值；后续未显式写明时值的音符，都会沿用这一默认时值。

在每个乐器部分的开头，默认八度组为4，默认音符时值为4（即四分音符，1 拍）。源码层面，"时值粘性"由 client/model/note.go 中的effectiveDuration与updateDefaultDuration实现：若音符未指定时值，则使用该乐器部分当前默认的part.Duration；若指定了时值，则该时值同时被写回为部分的新默认值。这意味着你可以在乐谱中先写一个c4，后面的d e f都会自动按四分音符演奏，直到下一个显式时值出现。

高级节奏（Advanced Rhythms）

Alda 在节奏表达上有几个超越传统记谱的独特能力：

1. 非标准数字时值。你可以使用非 2 的幂的数字作为音符时值标记。例如6表示在 4/4 拍中持续 1/6 小节的音符。在标准记谱中没有"六分音符"这种东西，这种时值通常会被记作四分音符三连音中的一个音符；但在 Alda 中，"六分音符"不一定是三连音的一部分，这为创造更多有趣的节奏提供了可能性。

2. 非整数（十进制）音符时值。扩展到上述概念，Alda 允许小数音符时值：例如c0.5（西方古典记谱中的双全音符）的时值是c1（全音符）的两倍。这些数字不必是 2 的幂，例如c2.4同样是合法的。扫描器的parseNoteLength会先消费整数部分，若遇到小数点后跟数字则继续消费小数部分，最终把整个数值作为denominator解析（见 client/parser/scanner.go）。

3. Cram 表达式。Alda 还提供了一种指定节奏的替代方法——cram 表达式，用于在一段时间内塞入指定数量的音符。

4. 毫秒与秒。音符时值还可以用毫秒（ms）和秒（s）表示，并且可以随意与标准音符长度混搭：

c350ms # 持续350毫秒的C音符 d2s # 持续2秒的D音符 e2s~200ms # 持续2秒+200毫秒的E音符 f300ms~4. # 持续300毫秒+附点四分音符的F音符

扫描器在数字后遇到s且其后是合法分隔符时生成NoteLengthSecondstoken，遇到ms时生成NoteLengthMstoken（见 client/parser/scanner.go）。模型层对应NoteLengthMs与NoteLengthSeconds两种时值组件：毫秒组件直接返回自身毫秒数，秒组件乘以 1000 转换为毫秒（见 client/model/duration.go）。注意这两种组件无法直接换算为"拍数"（Beats()会直接 panic，见 client/model/duration.go），但它们可以自由地与标准音符时值通过~组合成同一个Duration。

音符格式与临时变音记号

一个音符的完整格式为：从a到g的一个字母 + 任意数量的临时变音记号（可选）+ 音符时值标记（可选）。

降号和升号分别使音高降低/升高半音。在 Alda 中，降号表示为-，升号表示为+。你可以使用多个升号或降号，甚至把它们组合起来使用，例如：

c+= 升 C
c++= 双升号 C = D
b-= 降 B

解析器测试 client/parser/notes_test.go 中包含了c+（升音）、b-（降音）、c++（双升音）、b--（双降音）等用例，验证了任意数量变音记号的累积效果。在模型层，LetterAndAccidentals保存音名与变音记号列表，CalculateMidiNote会将每个升号 +1、每个降号 -1 得到最终的 MIDI 音高（见 client/model/pitch.go）。

用调号代替逐个升降号

对于非 C 大调的乐曲，如果每个不在调内的音都需要写升/降号，重复书写会非常繁琐。此时更推荐使用调号，为每个需要的音名预设升/降号以匹配调性，乐谱会按定义的升降号自动演奏。下文示例中演示了具体用法。

用临时变音记号覆盖调号

要覆盖调号预设的降号/升号，可以添加临时变音记号：+/-使音符临时升调/降调；_代表还原号，强制音符为自然音。例如c_是 C 自然音，无论调号预设中给 C 音名设置了什么升降号。这对应扫描器中的Naturaltoken 与模型层Accidental枚举中的Natural（见 client/model/pitch.go）。

完整示例：B 大调音阶

以下是 1 个八度的 B 大调音阶，从第 4 个八度组开始先上行后下行：

o4 b4 > c+8 d+ e f+ g+ a+ b4 a+8 g+ f+ e d+ c+ < b2.

第二个示例在开头处预设了 B 大调中被升高的那些音名（f+ c+ g+ d+ a+），这样乐谱中就不必重复书写升降号，音符会自动以预设的升降号演奏：

(key-signature "f+ c+ g+ d+ a+") o4 b4 > c8 d e f g a b4 a8 g f e d c < b2.

仓库示例 examples/key_signature.alda 展示了更完整的调号实战：先用字符串形式设置(key-signature "f+ c+ g+")，再用c_、f_、g_还原号覆盖个别音，随后切换到'(g minor)小调调号，最后使用列表形式'(e (flat) b (flat))指定降号。调号相关属性的完整说明（值类型、缩写key-sig、支持的调式等）见 doc/doc_zh_cn/attributes_zh_cn.md。

源码层面的实现原理

扫描与解析

从源码结构看，Alda 的音符解析分为两个阶段：扫描器 client/parser/scanner.go 先将源码文本切分为 token（NoteLetter、Sharp、Flat、Natural、NoteLength、OctaveSet、OctaveUp、OctaveDown、Tie等），再由语法解析器组合成 AST 更新（见 client/parser/parser.go）。isNoteLetter限定只有a到g是合法的音符字母（client/parser/scanner.go），followsNoteLetter决定一个字母后可以跟随什么字符（数字、变音记号、~连音线、</>八度移动等），从而避免歧义（client/parser/scanner.go）。

时值如何变成真实时长

在模型层，每个音符最终会被转换为带绝对时间信息的NoteEvent（MIDI 音符号、偏移、时长、可听时长、音量、声像等），见 client/model/note.go。Note.UpdateScore会为每个当前乐器部分计算时长：标准音符时值依据Beats()换算拍数，再结合part.Tempo得到毫秒数（60000 / tempo为每拍毫秒数，见 client/model/duration.go）；未连音（非 slur）的音符还会乘以part.Quantization得到"可听时长"。这些换算关系可以在 client/model/duration_test.go 的测试用例中看到——例如附点音符、全音符到拍数/毫秒的转换都有一一对应的断言。

变音记号与 MIDI 音高

LetterAndAccidentals.CalculateMidiNote展示了完整求音高流程：先按(octave + 1) * 12 + 音名音程计算基准 MIDI 音符号，若音符未显式给出变音记号则取调号keySignature[NoteLetter]中的默认升降号，否则使用音符自带的变音记号列表逐项加减，最后叠加乐器移调（见 client/model/pitch.go）。这也印证了文档中"临时变音记号覆盖调号"的行为：只要音符自带+/-/_，调号即被忽略。

至此，你已经掌握了 Alda 音符语法的全部核心内容：八度组（o/</>）、标准与附点/连音时值、高级节奏（非标准数字、小数、ms/s）、变音记号与调号的配合使用。建议结合仓库中的 examples/key_signature.alda、examples/dynamics.alda 等示例，以及 cram 表达式、属性文档继续深入，配合alda play命令（见 client/cmd/play.go）实际聆听效果，逐步构建完整的 Alda 作曲工作流。