Digital Humanities in der Musikwissenschaft: Die Dimensionen von Musik und Vorschläge für ihre digitale Codierung

Anlässlich der Kolloquium-Veranstaltungsreihe “Digital Humanities – Aktuelle Forschungsthemen” beleuchtete Daniel Röwenstrunk am 10. Juni 2021 in seinem Vortrag zum Thema “Die Dimensionen von Musik und Vorschläge für ihre Codierung” via Zoom exemplarisch verschiedene Codierungsmodelle und Werkzeuge, um die unterschiedlichen Dimensionen von Musik digital zu erfassen und miteinander in Beziehung zu setzen.

Was ist eigentlich Musik?

Zur Motivation stieg Röwenstrunk mit der Frage ein, was Musik überhaupt ist: In erster Linie hören wir Musik – das ist ihr Ziel, dass sie in irgendeiner Form erklingt. Als Basis dessen dient akustisches Material, wie Töne und Geräusche, die der Mensch hören kann. Sie wird als eine organisierte Form von Schallereignissen definiert. Dieses Material gehorcht physikalischen Gesetzen wie Obertonreihen oder bestimmten Zahlenverhältnissen, die auch vom Menschen durch Musikinstrumente, elektronische Tongeneratoren oder andere Schallquellen geschaffen werden kann. Es gibt zahlreiche Parameter innerhalb der Musik, wie beispielsweise die Lautstärke, Rhythmus und Tonhöhe, die sich in einem gemeinsamen Wechselspiel untereinander harmonisch anhören. Durch die industrielle Produktion von Tonträgern bekam Musik, die früher nur in ihrer schriftlichen Form “konserviert” wurde, ihre Gegenständlichkeit, der sie ihre Präsenz im Medienhandel verdankt. Mittlerweile neigt man dazu, Online-Streamingdienste wie Spotify oder Apple Music zu nutzen und die physischen Tonträgern wurden nach und nach verdrängt. 

Abb. 1: Beispiel einer Musiknotation anhand Johann Pachelbels Alle Menschen müssen sterben
(Quelle: Präsentation von Daniel Röwenstrunk)

Musik hat allerdings weitere Dimensionen (oder Domänen genannt) und beinhaltet nicht nur das, was wir hören. Die “geschriebene” Musik als primäre Überlieferungsform ist eben auch Musik: Am Beispiel von Johann Pachelbels Orgelstück Alle Menschen müssen sterben (Abb. 1) betonte Röwenstrunk, dass die Musiknotation der wesentliche Gegenstand ist, den die historische Musikwissenschaft als Zeugen vor sich hat. Bislang wurde der Fokus auf die Schriftlichkeit gesetzt: Komponisten haben Musik aufgeschrieben mit dem Sinn diese auch wieder erklingen zu lassen. Die zweite wichtige Verwendung von der Musiknotation besteht darin, neue Melodien und andere musikalische Ideen in schriftlicher Form auszudrücken. Erst diese Option ermöglicht es Einzelpersonen, umfangreiche und komplexe Werke zu erschaffen. Noten sind mehr als nur eine “Textvorlage”: Partituren, die niedergeschrieben wurden, um Musik wieder erklingen zu lassen, haben nachwievor den Fokus darauf, dass wir sie akustisch wahrnehmen und in welcher Form sie aufgeführt werden. Dementsprechend fällt unter die Definition, was Musik eigentlich ist, auch der Begriff der Performance, in welcher Art und Weise Musik dargestellt und aufgeführt wird. Für die Musikwissenschaft ebenso von Relevanz ist die Codierung musikalischer Texte in Form von XML, in der losgelöst von der klassischen Notenschrift und vom Klang auf einer textuellen und digitalen Ebene Musik transportiert wird. Dazu zählt auch computergenerierte Musik, die mithilfe von Algorithmen erzeugt werden. Letztlich ist die allgemeine Rezeption sowie die kognitive Verarbeitung von Musik eine weitere Dimension.

Der Ursprung der musikalischen Dimensionen

Der Begriff Musik hat, wie Röwenstrunk darstellte, viele verschiedene Vorstellungen, die von hörbaren Klängen über schriftliche Aufführungsanweisungen oder Transkriptionen solcher Ereignisse bis hin zu konzeptionellen Regelwerken reichen. Während der Einsatz computergestützter Methoden in Fächern wie der Sprach- und Literaturwissenschaft durch die Möglichkeit, der unmittelbaren, maschinellen Verarbeitung von Texten naheliegend ist, so sind in zunehmendem Maße auch Hinwendungen zu anderen, komplexeren Medientypen zu beobachten, wie z.B. zu Musik. 1965 unterschied der US-amerikanische Mathematiker, Musiktheoretiker und Komponist Milton Babbitt in seinem Aufsatz The Use of Computers in Musicological Research zwischen der graphemischen (graphemic), der akustischen (acoustic) und der auditiven (auditory) Dimension von Musik (Abb. 2).

Abb. 2: Die drei Dimensionen von Musik nach Milton Babbitt
(Quelle: Präsentation von Daniel Röwenstrunk)
  • Die graphemische Dimension umfasst all die visuellen Notenschriften, die sowohl analog auf dem Papier, als auch digital mit einem Notensatzprogramm verfasst wurden. Obwohl die Notenschrift über die Jahrhunderte weiterentwickelt hat, dient die Notenschrift als das primäre Medium, um Musik zu transportieren.
  • Die akustische Dimension beinhaltet die Musik in erklungender Form, die durch physische Einflüsse wie Schallwellen produziert und ausgeführt wird.
  • Die auditive Dimension beschäftigt sich mit den Rezipienten, die die Musik aufnehmen, verarbeiten und erleben.

Verschiedene Musikkodierungsformate griffen diese Unterscheidung auf, allen voran SMDL (Standard Music Description Language). Während das Format selbst wegen seiner unpraktischen Implementierungsdetails kaum verwendet wurde, haben Teile seines Konzepts die Entwicklung anderer Formate beeinflusst, darunter auch MEI (Music Encoding Initiative). Im Laufe der Zeit identifizierte SMDL weitere Dimensionen bezogen auf den digitalen Kontext und entwickelte die Dimensionen neu (Abb. 3):

Abb. 3: Weiterentwicklung der Dimensionen (Quelle: Präsentation von Daniel Röwenstrunk)

In der logischen Dimension geht es grundlegend um den musikalischen Inhalt, was der Komponist tatsächlich gemeint hat – die Essenz, aus der alle Aufführungen und Ausgaben des Werks abgeleitet werden. Die gestische Dimension besteht aus einer beliebigen Anzahl von Darbietungen, von denen jede spezifizieren kann, wie und wann Komponenten der logischen Dimension in einer bestimmten Darbietung wiedergegeben werden, einschließlich aller Mittel, mit denen der Interpret die Musik tatsächlich “performt”. Der gestische Bereich wird häufig am prägnantesten als “die von den Interpreten hinzugefügte Information” beschrieben. Die visuelle Dimension besteht aus einer beliebigen Anzahl von Partituren, von denen jede genau spezifiziert, wie Komponenten der logischen Dimension in einer bestimmten druckbaren (oder darstellbaren) Ausgabe visuell wiedergegeben werden, einschließlich solcher grafischen Details wie Vorzeichen, Pausen und Oktavbereiche. Zuletzt besteht die analytische Dimension aus einer beliebigen Anzahl von theoretischen Analysen oder Kommentaren, die unsere Perspektive von heutiger Sicht auf musikalische Inhalte repräsentiert

Und es wird immer komplexer…

Bei der Codierung der Musiknoten wird das Dokumentenformat MEI genutzt. Sie ist eine Schwester Initiative der Text Encoding Initiative (nachfolgend TEI) und wird von der Akademie der Wissenschaften und der Literatur betreut. Ursprünglich erstellte 1999 Perry Roland ein XML-Schema zur Darstellung von Musiknoten. Sein Projekt gewann 2005 öffentliche Aufmerksamkeit und wurde zu einer internationalen Initiative. Das Projekt ist aktuell öffentlich unter GitHub einsehbar und es findet eine jährliche Konferenz statt. Angestrebt ist eine maschinenlesbare Dokumentierung von verschiedenen Musikdokumenten. Ziel der Initiative ist es ein plattformunabhängiges Standard-Codierungssystem zu definieren, das sich der allgemeinen westlichen Musiknotation anpasst und eine wissenschaftliche Analyse ermöglicht. Der Aufbau eines umfassenden internationalen Archivs notierter Musik als Grundlage für Editionen, Analysen, Aufführungen und andere Forschungsformen wird dabei angestrebt.

Abb. 4: Visuelle Darstellung der XML-Daten zu Musiknoten (Quelle: Präsentation von Daniel Röwenstrunk)

Der Liedtext wird in die Codierung zu XML mit eingebunden. So werden die einzelnen Silben mit der dazugehörigen Note verknüpft und eingetragen. Es wird innerhalb der Note noch unterschieden, ob es dem Beginn (i für initial) oder dem Ende (t für termination) zugeordnet wird. Der Vorgang der Transformation geschieht nicht nur in eine Richtung. So können die in XML ausgedrückten Noten auch visuell dargestellt werden. Dabei gibt es jedoch Unterschiede zum Original für das bessere Verständnis. So sind Notenschlüssel und Takt bei dem Abschnitt unten angegeben (Abb. 4). Um alle Informationen aus den Noten abzubilden, werden auch die Dynamik Angaben und die Phrasierung in die XML-Datei mit aufgenommen.

Alle integrierte Komponente tragen jedoch zu der großen Problematik der XML-Codierung von Musiknoten bei. Jede weitere Einzelheit, die hinzugefügt wird, lässt den Code länger werden und so sinkt auch die Übersicht. Mit der steigenden Komplexität geht der Anspruch der Lesbarkeit für Menschen verloren. Allein die grafische Darstellung hilft bei dem Verständnis der Melodie. Ein weiterer Kritikpunkt der MEI ist, dass nicht alle vier Dimensionen der Musik abgebildet werden können. Die textliche Abbildung der Musik deckt die logische Dimension ab. Ebenfalls wird die visuelle Dimension durch die Visualisierung abgebildet und eine Analyse der XML-Datei ist möglich, sodass die analytische Dimension auch abgedeckt wird. Jedoch kann die gestischen Dimension nur zu Teilen mit Hilfe von MEI berücksichtigt werden. Es wird versucht diesen Bereich abzubilden, indem alles was sich zwischen dem Performativen und dem Grafischen verändern kann, durch ein Suffix an den Attributen eine Einordnung bekommt. Beispielsweise wird eine ganze Note, wenn sie mit einem Zeichen versehen sind, dass sie in die Länge gezogen werden soll, im Bereich der duration vermerkt werden. Dennoch klingt die dadurch erzeugte XML-Datei nicht. Über verschiedene Mechanismen ist es möglich die XML-Datei künstlich zum Klingen zu bringen, jedoch kann nicht diejenige Musik erzeugt werden, die sich der Komponist ursprünglich vorgestellt hat. Diese zu klingender Musik exportierten Datei werden im Musical Instrument Digital Interface-Format (nachfolgend MIDI) abgespeichert.

Die Menschlichkeit in der Musik

Werden in XML codierte Musiknoten künstlich zum Klingen gebracht, fehlt in der Musik jegliche Menschlichkeit. Dr.-Ing. Axel Berndt von der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe nahm sich der Herausforderung an, und begann formalisierte Beschreibungen zu entwerfen, wie ein musikalisches Werk gespielt werden soll. Das entstandene Music Performance Markup (nachfolgend MPM) kann künstlich Unregelmäßigkeiten einbauen, die nicht in der MEI vorgegeben sind. Durch MPM können z.B. Anweisungen zu Timing, Lautstärke oder Artikulation eingestellt werden. Die viel feinere Einstellungsmöglichkeit in der Zeitdimension, der Tonhöhe und in der Schwankung lassen computergenerierte Musik menschlicher erscheinen. Zusätzlich sind auch Analysen im Bereich der gestischen Dimension mit Hilfe von MPM möglich, die mit MEI allein nicht realisierbar wären. Die Beschreibung von existierenden Stücken ermöglichen die Untersuchung der Performance, erlauben die Abbildung der Interpretation der Dirigenten. 

Das erste Sample ist die Originalfassung der computergenerierten Musikdatei “Grave” komponiert von Georg P. Telemann:

Das zweite Sample eine durch MPM in der Geschwindigkeit angepasste Fast-Version des Stücks:

Das dritte Sample ist das Stück im Baroque-Stil, modifiziert durch MPM:

Das letzte Sample ist eine Romantic-Version, generiert mit Hilfe von MPM:

Fazit

Die Suche nach digitalen Codierungsformen von Musiknotation gestaltet sich etwas komplex und es gilt diverse Umstände zu berücksichtigen – es wird nicht das eine Format geben, das eine Codierung erzeugt und sämtliche Musik jeweils in einer angemessenen Form speichern und wiedergeben kann. Ebenso sind die Untersuchungsobjekte der Musikwissenschaft vielfältig und reichen von Traktaten, gesprochenem Text, Opern bis hin zu historische Tanznotationen. All diese Bereiche der Musikwissenschaft können jetzt mit digitalen Methoden analysiert werden. Jedoch bleiben viele Untersuchungsergebnisse in ihren Fachwissenschaften und werden nicht interdisziplinär genutzt. Die Notwendigkeit der Zusammenarbeit steigt und es sollten keine Barrieren zwischen den Fächern aufgebaut werden. So wurde in diesem Vortrag ein Format vorgestellt, dass über den Kontext der Musikwissenschaft hinaus noch Verwendung findet und weitere Verknüpfungsmöglichkeit für einen interdisziplinären Zweck bietet. 

Zum Vortragenden: Daniel Röwenstrunk hatte erstmalig Berührungspunkte zu der Digital Humanities nach Abschluss seines Studiums der Wirtschaftsinformatik mit den Schwerpunkten Entscheidungsunterstützung und Personalmanagement. Seit 2006 arbeitet er in verschiedenen Forschungsprojekten an der Universität Paderborn im Bereich der Digitalen Musikedition mit dem Fokus auf Projektmanagement und benutzerfreundlicher Softwareentwicklung. Er hat außerdem seit 2014 die Position der Geschäftsführung des Zentrums Musik – Edition – Medien (ZenMEM) der Universität Paderborn inne. 

Zu den AutorInnen: Nghia Truong und Monami Homma haben einen Bachelor-of-Arts-Studiengang in den Fächern Informationswissenschaft und Sprachtechnologie an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf abgeschlossen und studieren gegenwärtig das Fach Informationsverarbeitung an der Universität zu Köln im Master. Darüber hinaus ist Nghia Truong derzeit als Werkstudent in einem Lifescience-Unternehmen in Düsseldorf und Monami Homma als Werkstudentin in einer Online Marketing Agentur in Düsseldorf tätig.


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