播放

Playback 从 LoweringResult 编译播放计划。它与 Layout 使用相同的输入：Layout 计算页面几何，Playback 生成与设备无关、可转换为 MIDI 的定时事件。

三种时间坐标

坐标	含义	典型用途
记谱时间（score）	对象在原谱中的音乐位置，以 QN 为单位	关联 Lowering 事件与谱面位置
演奏时间（performance）	按实际演奏顺序展开后的位置，以 QN 为单位	编排反复、房子与演奏事件
秒时间	沿演奏时间上的 Tempo 积分得到的实际时间	设备调度与播放进度

记谱时间与演奏时间均使用精确的 Fraction 表示。反复使同一记谱位置对应多次演奏访问；Tempo 决定 QN 到秒的换算，不改变事件的 QN 位置。

scoreMap 记录演奏时间到记谱时间的分段映射，供播放进度关联原谱。secondsToScoreTime(plan, seconds) 先按速度换算，再映射回记谱位置；输入限制在计划时长内，不向谱面之外外推。

计划与设备的边界

PlaybackPlan 保存完整编译结果，包括事件、轨道、时间映射与诊断，可以同时服务于实时播放和文件导出。

Web Audio、Web MIDI 和 Standard MIDI File 适配器消费同一事件计划。设备选择、PPQ 量化、实时调度和文件编码属于适配器，不应重新解释反复、房子或装饰音。布局几何也不参与事件生成，只有应用层的播放指示需要把时间映射回谱面。

编译入口与输出

使用 compilePlayback 编译播放计划：

compilePlayback(lowering, options?): PlaybackPlan

options.maxFlowSteps 限制反复、房子等控制流访问时间列的次数，默认 65,536，必须是正安全整数。超过上限时抛出 E_PLAYBACK_FLOW_LIMIT，不返回部分计划。

PlaybackPlan 字段	内容
events	按演奏时间排序的定时事件
scoreMap	演奏位置到原谱位置的映射
tracks	最终实际发声的轨道
performanceDuration	展开后的总演奏时值，单位 QN
durationSeconds	结合 Tempo 后的总秒数
diagnostics	播放编译产生的可恢复诊断

事件与轨道

输出计划中的音符用事件对表示。一个有时长的音符对应两个共享 noteId 的事件：

NoteOn(at, noteId, track, midi, velocity, percussion?)
NoteOff(at, noteId, track, midi)
TimeSignature(at, numerator, denominator)
ProgramChange(at, track, program)

PlaybackPlan.events 当前包含 tempo、time-signature、program-change、note-on、note-off。同一时刻按 tempo -> time-signature -> program-change -> note-off -> note-on 排序，同类事件保持来源顺序。拍号不参与 QN 到秒的积分，只供 MIDI、节拍显示等设备适配器使用。

普通 NoteOn 的 midi 保留核心按记谱语义计算出的逻辑音高；percussion: true 时则表示打击键号。播放编译器不限制其范围，也不将其整数化；MIDI 适配器负责转换为目标设备接受的表示。

编译期音段及输出前的 NoteOn 引用与布局相同的 Track 对象。lowering.tracks 完整描述视觉拓扑，可以包含 head 槽位、只含休止符的声部等无发声轨。

最终音符事件生成后，Playback 按 lowering.tracks 的稳定顺序筛选轨道，只保留至少含一个 NoteOn 的 Track。输出的 tracks 从 0 开始连续编号，events[].track 是该数组的索引。head 等纯布局轨、只含休止符的轨和被控制流完全跳过的轨都不占播放通道。

编译流程

flowchart LR
    L[LoweringResult] --> F[linearizeColumns]
    F --> N[区间与音段结构处理]
    N --> R[连接及效果范围]
    R --> S[最终系统状态]
    S --> E[声音展开]
    E --> J[连接处的同音合并]
    J --> V[校验并稳定排序]
    V --> P[PlaybackPlan]

编译器按实际访问顺序收集有声与无声区间。每个节点发布完成后执行其结构 hook，此时可以修改此前区间的起止位置。全部结构确定后，PlaybackRelation 声明有声音段之间的连接，效果根据自身声明选择本区间范围或沿连接延续的范围。

随后一次性生成最终 Tempo 与状态时间线，各音段在这个状态下执行自己的声音变换链。最后产生 NoteOn/NoteOff，合并连接处时间相接的实际同音，并整理为输出计划。

结构阶段不提供 stateAt。声音展开只能修改自身音段的发声内容，必须保持已经确定的外部时间边界。这个单向依赖保证跨声部效果、连接和装饰音使用同一份最终速度。

编译期区间与音段

PlaybackSpan 保存 start、end、Track 与来源，承载有声和无声目标的结构边界及速度效果。PlaybackNote 在这个区间上增加 midi、velocity 与可选的调内移调函数。每次发布产生一个独立对象，有声音段同时出现在区间集合中。连接保留两个音段对象，不提前合并它们的时值或装饰。

发布时只需提供区间与发声数据，轨道和来源由编译器补齐：

interface PlaybackSpanInput {
    start: Fraction;
    end: Fraction;
}

interface PlaybackNoteInput extends PlaybackSpanInput {
    midi: number;
    velocity: number;
    percussion?: true;
    transpose?: (steps: number) => number;
}

start 与 end 位于演奏 QN 轴，发布时复制传入的 Fraction。结构完成后的每个区间都必须具有有限的非负起点和正时值。无声区间与有声音段遵循同一套时间约束，结构扩展后的终点也计入 performanceDuration。

区间结构完成后，其边界和来源被冻结。只有有声音段执行声音变换，并接收起止时间的独立副本；无声区间不生成 NoteOn/NoteOff 或占用播放通道。最终事件生成后不再保留这层表示，设备端始终只消费 PlaybackPlan.events。

1 ^ $tr - 的增时线扩展同一个音段，因此颤音覆盖完整两拍。1 ^ $tr 1 @tie() 则连接两个独立音段，第二段保留普通持续音。

控制流

linearizeColumns 输出实际访问的列号序列。反复可能让同一列出现多次，房子可能跳过某些列。每次节点访问都有独立的 origin 对象，同一个 Temporal 在反复中也会生成不同的事件和 noteId。

反复结束线回到此前最近的反复开始线。例如 |: 1 |: 2 :| 3 :| 展开为 1 2 2 3 2 3，与 MuseScore 一致。

playbackMarks 只能由进入时间流、拥有列位置的 Temporal 声明。attachment 可以通过 playbackFlow(columnOf) 用自身端点声明区间，但不能单独声明标记。

显式 flow 的 range 必须是时间列内的升序闭区间，jump 目标必须位于 0..columns.length，其中 columns.length 表示跳到文末。不符合要求时分别抛出 E_PLAYBACK_FLOW_RANGE 或 E_PLAYBACK_FLOW_JUMP。

scoreMap 记录控制流展开后的 performance QN 到原始 score QN 的映射。相邻点之间两者以 1:1 前进；反复和房子只表现为映射点处的 score 跳转。

PlaybackEmitter

Temporal 通过 emitPlayback(emitter) 定义自身的播放行为：

interface PlaybackEmitter {
    readonly start: Fraction;
    readonly end: Fraction;
    readonly track: Track;

    span(span: PlaybackSpanInput): void;
    note(note: PlaybackNoteInput): void;
    extend(span: PlaybackSpan): void;
    emit(event: PlaybackEventInput): void;
    control(at: Fraction, apply: PlaybackControl): void;
    scaleFollowingBpm(key: object, numerator: number, denominator?: number,
        options?: { followConnections?: boolean }): void;
    affectFollowing(transform: PlaybackTransform): void;
    defer(hook: PlaybackHook): void;
    play(child: TemporalNodeBase, start?: Fraction, duration?: Fraction): void;
}

• span 为无声目标发布区间，参与结构和速度效果处理
• note 为发声目标发布完整音段，NoteOn/NoteOff 与 noteId 在声音展开后统一生成
• extend 在结构处理中用当前访问接续已有区间，保留目标身份，并从新增部分继承速度效果
• emit 发布系统事件，目前支持拍号
• control 在指定时刻修改播放系统状态
• scaleFollowingBpm 为同一 play frame 的后续有声及无声区间声明速度比例及作用范围
• affectFollowing 为同一 play frame 的后续音段登记声音变换
• defer 在当前节点发布完成后处理此前区间，dash 使用它选取要延长的区间
• play 递归发布折叠成员，未指定区间时继承当前区间；成员始终在当前访问的 Track 上发声

每个 play frame 维护局部 transform 链和速度效果声明。修饰节点先登记声明，后续兄弟目标在各自访问时继承；已经发布的目标保留原有声明。子 frame 继承副本，内部新增修饰不影响父级。每个叶区间保存继承的速度效果，有声音段另行保存声音变换链；复合父节点不会再次展开同一叶音。

系统状态与控制事件

速度通过系统状态生成。onTimeState 先将记谱位置上的基础 BPM 保存到 Temporal.playbackState；每次实际访问 Temporal 时，编译器将这个快照同步到 PlaybackSystemState。tempo 函数本身不直接发布速度事件。

控制事件用函数描述状态修改，由系统调度执行：

type PlaybackControl = (state: PlaybackSystemState) => void;

有效速度为：

$$effectiveBpm = baseBpm \times bpmScale$$

fermata 用模块私有 key 声明比例，并选择沿音段连接延续作用范围：

const FERMATA_BPM_SCALE = {};
emitter.scaleFollowingBpm(FERMATA_BPM_SCALE, 1, 2, { followConnections: true });

同 key 的重叠、相邻区间取并集，只贡献一次比例；不同 key 的比例相乘。因此多个声部的 fermata 重叠时仍只减半一次。同 key 必须使用固定比例，非法比例或冲突声明抛出带源码位置的 E_PLAYBACK_BPM_SCALE。

效果默认覆盖结构确定后的本区间，包括休止符等无声目标。followConnections: true 将有声音段的终点延续到连接链尾，起点仍保留标记音段自己的起点。例如 tie 链中第二段的 fermata 从第二段开始，不会向前覆盖第一段。装饰音的子音数量及物理合并结果不参与效果范围计算。

extend 继承的效果从当前访问的新增部分开始。起点保存为所属区间内的相对位置，后续整体缩放时随之变换；再次扩展会重新计算这个比例，保持原起点。它保留原区间身份，因此后续延音与逻辑连接仍作用于同一目标。不属于当前计划、时间不相接或扩展时值非正时抛出 E_PLAYBACK_EXTEND_RANGE。

系统对控制时刻与效果边界进行一次排序扫描，按 key 的活动区间数维护比例；同刻处理完成后，仅在 effective BPM 改变时生成 tempo。每个 control 回调只执行一次，stateAt 返回与内部时间线隔离的快照。反复访问到的 Temporal 仍按自身 playbackState 恢复基础速度。

program 同样先由 onTimeState 保存到记谱位置，默认值为 0。它按 Track 流动，不进入全局 PlaybackSystemState。编译器按实际访问顺序维护每轨当前 program，只在变化时生成 program-change。

反复回跳时，目标音符的快照会恢复对应音色，无需在全局系统状态中增加每轨状态表或跳转快照。目前尚不支持 ControlChange 和 PitchBend。

Origin 与局部变换

每次调用 play(node) 都会创建一个独立的 origin 对象：

interface PlaybackOrigin {
    node: TemporalNodeBase;
}

同一个 Temporal 在反复中的不同访问通过对象身份区分，不使用额外的 occurrence 数字。音段保存自身与复合祖先的 origin lineage；声音展开继承这份来源，连接保留各段身份。最终物理音符合并时才汇总 source spans。

最终状态生成后，局部 transform 接收目标音段及前一层展开结果：

type PlaybackTransform = (
    context: PlaybackTransformContext,
    notes: PlaybackNote[],
) => PlaybackNote[] | void;

accent 原地修改 velocity；ornament 返回多个子音段，下一层 transform 继续处理这些派生音。因此局部修饰只处理自己的输入，无需扫描全篇。

阶段与上下文	可读取的数据	可执行的修改
结构：PlaybackHookContext	此前发布的 spans 与有声子集 notes，两者共享对象	修改区间边界与音段属性，或通过 extend 接续已有区间
关系：PlaybackRelationContext	全部冻结的有声音段 notes	通过 connect(from, to) 尝试建立连接
声音：PlaybackTransformContext	输入音段的副本，以及 stateAt(time) 返回的最终状态快照	修改或替换自己的音段列表，保留外部起止边界

结构与关系上下文中的区间、音段列表只读，诊断数组仍可追加。声音变换共享的来源对象和数组被冻结，stateAt 返回的 bpmScale 是独立副本；修改该副本不会改变其他音段查询到的速度。

每个音段至多一个前驱和后继，首次连接或重复声明同一连接返回 true。候选与既有配对冲突时返回 false，原连接保持不变，声明者可以继续尝试其他候选。

声音展开必须保持原音段最早起点和最晚终点，每个子音位于原区间内且时值为正。需要改变时值的功能应在结构阶段完成。

core 只认识音段、连接、区间效果和声音展开协议。具体函数决定匹配规则和发声算法，不定义专用事件 kind，也不向 core 注册函数名称或类型分支。

协议诊断

编译错误以带源码位置的诊断抛出，不返回部分计划。除前述控制流诊断外，区间与状态协议使用以下诊断：

代码	触发条件
E_PLAYBACK_NOTE_RANGE	有声或无声区间出现非有限时间、负起点或非正时值
E_PLAYBACK_EXTEND_RANGE	扩展目标不属于当前计划、目标末端不等于当前访问起点，或扩展时值非正
E_PLAYBACK_CONNECTION	连接端点不属于当前计划，或前后区间不相接
E_PLAYBACK_CONTROL_TIME	系统控制的时刻为负或非有限值
E_PLAYBACK_BPM_SCALE	比例的分子或分母不是正安全整数，或同 key 声明不同的比例
E_PLAYBACK_BPM	最终有效 BPM 不是有限正数
E_PLAYBACK_TRANSFORM_RANGE	声音展开越界、移动外边界、生成非正时值子音或返回空结果

函数还可以向上下文的 diagnostics 添加可恢复问题。例如增时线找不到可接续区间时添加 W_PLAYBACK_SUSTAIN_WITHOUT_TARGET，计划仍可生成。应用将这些诊断与编译、排版诊断一起展示。

各函数的播放行为

Note

note 根据已保存的音高、力度和当前演奏区间调用 emitter.note。NoteOn/NoteOff 和共享 noteId 由 core 在声音展开后统一生成。休止符 0/Z 和占位符 8 调用 emitter.span，保留结构边界与速度效果，并推进 performance QN。

节拍记号 9/X 在音段中指定 midi=37 和 percussion: true，其中 midi 表示 GM 打击键。它保留原 Track 和力度，不提供调内移调函数，所以重音生效、颤音和波音不展开。tie 只连接同种类的同键号音段。

浏览器合成和 MIDI 打击通道路由属于设备适配，详见编辑器集成。它们不改变核心计划中的原声部身份。

力度和 program 在 TimeState 中按音轨各自流动（见 lowering 文档），所以 $p、$f、@dyn 和 @program 都只影响自己所在的声部，新声部则继承分叉处的状态；速度和调性仍整篇共享。

Program

@program(0..127) 产生不可见的零时值 Temporal。它在 lowering 时修改当前 Track 的 program，后续音符保存各自位置的快照。播放编译同时使用 program 声明和音符快照，使顺序演奏与控制流跳转得到相同的音色结果。

Meter

meter 发布 TimeSignature。与其他 Temporal 一样，事件按实际控制流访问生成，因此反复段内的拍号每遍都会出现，反复段外的拍号只出现一次。

core 保留任意正整数分母。Standard MIDI File 只能表示以 2 为幂的分母，MIDI 适配器在导出时检查这一限制。

Up 与 Grace

up 按附属成员到宿主的顺序调用 play。grace 在宿主区间内计算借时：块长取各声部最晚的局部终点，局部时间按同一比例映射进借走的时值，再用显式 start/duration 发布倚音和宿主，各声部因此同时起奏。折叠成员沿用正文事件的 Track 发声，倚音各声部虽在布局中位于私有 Track，播放与 MIDI 导出时都并入宿主轨。

Accent 与 Ornament

accent、tr 和波音使用 affectFollowing。结构和最终状态确定后，依次执行目标音段保存的 transform 链：accent 修改 velocity，tr/波音将目标音段展开为多个子音段。

后一个 transform 继续处理前一个 transform 的派生音，包括各自的调内移调位置，因此书写顺序会影响结果。

ornament 用 stateAt(note.start).effectiveBpm 决定极端速度下的密度。增时线改变的完整时值以及其他声部的最终速度效果都会参与计算。

Arpeggio

琶音在结构阶段按方向错开成员起点，成员的内部区间等比压缩到剩余窗口，共同终点保持不变。这样多倚音不会因末端裁切产生非正时值，颤音也会在缩放后的完整窗口内展开。无声成员同样占用延迟槽并缩放区间，其速度效果使用缩放后的边界；系统控制事件保留原时刻。

Dyn

@dyn(from, to, dv) 在 Lowering 阶段计算力度，不生成运行期 relation。所有 onTimeState 完成后，Lowering 遍历 astToTemporal，为普通音符以及 up/grace 的折叠成员累计力度增量。

区间内，增量按记谱时间从 0 线性变化到 dv；区间后保持完整增量，直到下一次原始力度变化。增量叠加在每个音符已保存的力度上，dyn 不识别 $p、$f 或其他具体函数。因此，区间内的力度记号仍独立生效，多条 dyn 的贡献按数值加法累计。

播放编译只根据 note 的 playbackState.velocity 发布 NoteOn。反复访问相同 Temporal 时，会重放同一条记谱力度曲线。

Dash

dash 用 defer 捕获自身的 Track 和 start。发布到 dash 时，它向前查找同轨上一组恰好在 start 结束的区间，再通过 extend 延长区间并承接当前位置的速度效果。有声与无声目标遵循同一规则，声音展开此时尚未执行。

dash 本身有正时值，因此会在 lowering 时保存所在位置的 BPM。即使控制流直接跳到 dash，秒数积分仍使用该记谱位置的速度。

• 1 - - 将同一个音段延长到三拍
• 0 ^ $fermata - 将无声区间和减速范围一起延长到两拍
• 1 - ^ $fermata - 持续发声三拍，减速从第二拍开始并覆盖后续延音
• 9 - - 同样延长音段，但短促打击音的包络自然衰减，不重复敲击
• 1^3 - 同时延长和弦的全部音段
• 1^$tr - 在完整两拍内持续颤音，默认速度下生成 16 个子音

Tie

tie 通过 attachment 的 PlaybackRelation 在结构 hook 之后执行。它按同轨、同种类、同逻辑音高且时间相接的规则一对一匹配音段，并声明连接。涉及增时线的端点没有自己的发声音段，因此只绘制连音线。

每段保留自己的时值和修饰，普通持续音不会继承前段的颤音。全部声音展开后，只合并连接处实际同音且时间连续的事件对，保留前音的 noteId，并一次性汇总连接链的 source spans。若前段颤音的末音与后段不同音，则保留该次换音。

反复中的各次访问独立匹配。重叠声明复用既有配对，遇到已被其他连接占用的候选时继续尝试剩余成员；已建立的配对不被后续声明改写。交叉声明的连接通过音段对象串联，不依赖此前物理音符是否已经合并。

应用集成

应用可以按源码版本缓存播放计划，在源码变化后使旧计划失效。实时播放与 MIDI 导出复用同一计划，分别完成设备调度与文件编码；暂停、跳转、音量和音色覆盖等交互状态由应用管理。

playground 的计划生命周期、tinySynth 调度与 MIDI 编码策略见编辑器集成。