A 7. sz. végére kifejlődött latin minuszkula mai, latin betűs írásunknak és több nyugat-európai nép írásrendszerének közös alapja. Az egyes európai nemzetek írástípusai közül a legjelentősebb, mai nyomtatott kisbetűink ősformája, a Karoling minuszkula. Megteremtése a Karoling birodalomhoz fűződik. Nagy Károly frank király írásreformáló törekvése megvalósítására 781-ben megbízta Alcuin angol szerzetest a kolostorok könyvmásolóinak nevelésével. Ezekben a kódexíró iskolákban formálódott meg az új írás, amelyben a kisbetűk önállóan alakulnak szerves szóképpé, a betűjelek egyéni formájúak, de egymás mellé állítva azokat, formaegységük kiegyensúlyozott, az írás és sor egysége mellett a betűképek egyéni rajza is érvényesült. Ezt a 9. sz. elejére kialakított írástípust - amely az addigiakat kiszorította - használták, mivel jól szolgálta az állami, közigazgatási és kulturális követelményeket. A karoling reform vallási téren a latin nyelvű liturgia átvételében, illetve meghonosításában nyilvánult meg. Rómából hozattak könyveket és énekeseket a dallam betanítására. Bár a szertartások változatos énekrészének egységes kialakítása már a hangjegyírás nélküli korszakban megtörtént, mégis az előadásokban eltérések mutatkoztak a Rómában hallottakhoz képest. Ezért szükségessé vált a dallamok lejegyzése, írásbeli rögzítése is, hogy a dallamváltozatok egységesítésével a római szertartásrendet zenei vonatkozásban is egyértelművé tegyék. A dallamok írásba foglalására azonban mindeddig nem kerülhetett sor, mivel a rögzítés elemeinek kialakítása problémákat okozott.
Amíg a betűírással már a 7. sz. végére megoldódott a beszélt szöveg pontos rögzítése, addig a notáció a 9. sz.-ban még addig a fejlettségig sem jutott el, hogy legalább a hangmagasságot pontosan rögzítse. Az ismert notációk jelkészlete és írásmódja sem részleteiben, sem összességében nem volt képes a zene hangzásbeli összetettségét (hangmagasság, ritmus, díszítések, hangkötések, stb.) egyidejűleg pontosan, grafikusan visszaadni.
Minthogy az ezt megelőzően legfejlettebb fokon álló antik görög hangjegyírás sem volt alkalmas a hajlékony, díszítésekkel (melizmákkal) teli dallamok rögzítésére, ezért Bizánchoz hasonlóan a karoling iskolák is a régebbi, a dallamvonalat jobban visszaadó cheironómiából indultak ki.
Leírták a cheironómia jeleit, és hozzájuk kapcsolták az ókori görög prozódia hangsúlyjelei közül azokat, amelyek a hang magasságára vonatkoztak. A cheironómia "utánaírásából" így létrejött új, voltaképpen cheironómikus hangjegyírás, az önálló elemekből álló hangsúlylejegyzéses notáció, a neumaírás.
A neumaírás egyes elemei a neumák. A karoling reform előtti időkben is használták a neuma meghatározást, de jelentése akkor még "dallamformula" volt, és egyes hangjeleit "nota"-nak nevezték, amely latin eredetű szó, jelentése "hangjegy", illetve "feljegyzés, írott adat". (A nota elnevezésből ered a hangjelzés meghatározására a karoling notáció, amely értelmezés a hangjegyleírásra vonatkozóan a mai napig használatos.)
Azért beszélhetünk a zenei írás fejlődésének csak ezen a fokán neumaírásról, mert ezeket a jeleket (neumákat) már nemcsak prozódiai, hanem ténylegesen zenei célra, a dallamok visszaadására alkalmazták.
Ennek eredményeképpen a 9. sz. közepétől a karoling fennhatóság alatt álló területekről és a környező kolostorokból származó kéziratok már egységesen lejegyzett dallamkészletet tartalmaztak, írásmódjuk pedig az ún. paleofrank notáció volt.
Ez a notáció, mely a korai középkor első hangjegyírása, még igen kezdetleges volt, nem tudta rögzíteni a dallam előadási finomságait, még nem alakultak ki önálló jelek a díszítésekre és a ritmusra. A pontos hangmagasságot sem rögzítette, ezért ezen a fokon csak az énekhez adott szóbeli emlékeztetők írásba ültetésének tekinthető. Hiányosságai mellett ugyanakkor a dallam lejtésére, hangsúlyozására már önálló, egyértelműen használt és egységesen elnevezett írásjelei voltak (pl. /= felfelé való mozgás neve: accentus acutus). Emiatt a paleofrank notáció a további fejlődés számára megfelelő kiindulási alapnak bizonyult.
Az egyes európai területeken a földrajzi fekvésből és egyéb hatásokból adódóan egymástól nagyon eltérő neumatípusok alakultak ki. A 9-10. sz. fordulóján az északi frank területen használt breton notáció indult erősebb fejlődésnek. Ebben az addigi zenei jelek hangsúlyozottabbá váltak, és a kézírás jellegét jobban tükrözték. A jeleket a szövegsor fölött eltérő magasságokban írták le, így a relatív hangmagasságra pontosabb információkat adtak. Már rögzíteni tudták a különböző magasságban megszólaló dallamokat, így a sequentiát is, amely a gregorián zene keretében ebben az időben (900 körül) alakult ki. ( a sequentia a változó miseénekek egyike, versekre írt dallama a himnuszokéhoz hasonlóan az idők folyamán egyszerűvé vált. Előadásmódjában egy-egy dallammotívumot más-más hangmagasságban is megismételnek, a dallamszakaszok felfelé vagy lefelé való "eltolásával" párhuzamos zenei menetek keletkeznek, így kialakul egy kezdetleges többszólamú éneklés.)
A neuma tartalmában jelentős változás következett be: eredeti tartalma ("dallamfordulat") mellett "önálló hangjegy" jelentést is kapott. Így már lehetővé vált a gregorián ének, az ún. gregorián korális egységes és egyértelmű lejegyzése. Ez a hangjegyírás, a korális notáció, egyúttal jelezte a szótagok és egyes hangok összetartozását is, habár a ritmus egyidejű zenei jellel történő ábrázolását csak kezdetlegesen oldotta meg.
A hangjegyírásban a neuma önálló hangjegyként való használata a betűírás történetében annak a fordulópontnak felel meg, amelyet a szótagírásból a hangírás kifejlődése jelentett (i. e. 9. sz.)
Ezzel a neumaírással és ennek továbbfejlesztésével vált lehetővé a zenei rögzítés sajátos, a beszélt nyelv írásától gyökeresen eltérő módja. (Tehát a zenei írás a betűíráshoz hasonló fejlettségi szinthez csak kb. 2000 éves késéssel jutott el.)
A breton notáció a Karoling birodalomban gyorsan elterjedt, és a 10. sz.-tól három nagy körzetre gyakorolt hatást: Aquitániára, a központi francia és a metzi területre. E három területen egyidejűleg, de különböző módon alakult tovább a neumaírás. Ugyanakkor e körzetektől délre, Itáliában hasonló, közös gyökerekből kiindulva, az előbbiekkel szoros kölcsönhatásban, a fejlődéstörténet szempontjából lényeges továbblépés következett be.
Aquitánia (hatókörzete Dél-Franciaország és Spanyolország) a breton neumaírást továbbfejlesztette, mégpedig úgy, hogy az egyes több hangot még együttesen jelölő neumákat is pontokra bontotta, és a pontokat a hang magassági viszonyainak megfelelő, különböző magasságokban rendezte el. Ez a hangmagasság jelzésére törekvő írásmód a diasztematikus neumaírás (diasztema görögül hangközt jelent), amely átmenetet képez a 11. sz.-ban kialakult vonalas neumaírás felé. A diasztematikus írásmód a dallamlépések relatív nagyságának jelzésével már megkönnyítette a dallamok pontosabb visszaidézését. Az aquitán iskolákban e téren még további könnyítést tettek azzal, hogy a pontokat - hangjegyeket - egy képzelt, később, kb. 1000 körül, már előrajzolt "tájékozódási vonalon" rendezték el. ( A tájékozódási vonallal a félhangképzésre figyelmeztettek.)
A 11. sz. közepén a kolostori iskolákban a diasztematikus írásmód további egyszerűsítése volt a fő feladat, ezért a tájékozódási, azaz "tónusvonal-rendszert" továbbfejlesztették. Az egyes dallamok leggyakrabban énekelt hangjai számára, illetve hangnemenként különböző színű és erősségű vonalakat alkalmaztak, és e vonalakra írták a hangjegypontokat. Az aquitániai írásiskolák központja St. Martial volt. Hatókörzetében ezt az írásmódot még a 12. sz.-ban is használták. Innen kiindulva történt meg 1100 körül a római liturgia és ezzel együtt az aquitániai neumaírás bevezetése Spanyolországban. A spanyol neumaírásnak két csoportja volt. Az északi írásmód alig különbözik a dél-francia vonalvezetéstől, míg a déli típusokban az arab hatás is érvényesült.
A központi francia neumaírások közül duktusát tekintve az északi típus a legrégebbi. Hatást gyakorolt az angol, német és az észak-itáliai írástípusokra is. Vonalai világosak, finomak, vonalvezetése energikus és meredeken emelkedő. Jellemzője néhány jel felső végének megvastagítása, valamint bizonyos jeleinek végén levő "zászlócska". Legfontosabb emléke a dijoni apátság nagy Tonáriuma, amely híres betűnotációja mellett az északi francia neumaírás klasszikus formáját mutatja. Ebből az írásból fejlődött ki többek között az angol és normann neumaírás (21-22. ábrák). Az angolszász neumaírások csak abban különböztek az észak-francia írástól, hogy az egyes jelek végén nincs "zászlócska", és toldalék betűket is alkalmaztak a hangjegyek mellett. Kölcsönhatásukra jellemző, hogy a vonalrendszerre való áttéréskor Anglia már a frank-normann jelhasználatot vette alapul.
Az itáliai neumaírások közül az aquitániai hatás miatt a déli beneventumi őrizte meg sokáig a diasztematikus írásmódot. A jelek karaktere hasonlóságot mutatott az e területen alkalmazott unciális betűírás formájával. (Unciális a 7-8. sz. jellegzetes betűírásformája volt, melynek egyes kisbetűi már megfelelnek mai kisbetűink alakjának.) Hangjegyeinek legfőbb ismertetőjegye némely hangjegy elszögletesedése, a vonalak párhuzamos vezetése és egyes összevont hangjegyek megnyújtása volt. Az írás jellege folyamatos, energikus és gondos kivitelű. Ez a tulajdonsága tette alkalmassá később az ún. guidói reformra. 1053 (a dél-itáliai normann hercegség egyházi államhoz csatolása) után a beneventumi neumaírás Közép-Itáliára és Rómára is kihatott, így a római korállejegyzések írásmódja hasonló hozzá. Az észak-itáliai körzetben a 11. sz.-ban még mindig a tónusvonal-rendszert alkalmazták, pedig a század első felében kialakított guidói reform (l. a következőkben) mindenekelőtt erre a területre hatott ki. Milánóban például még a 12. sz.-ban is megtartották ezt az írásmódot. Írásjelei hasonlóak voltak az észak-francia típushoz, a jelei dőltek (kurzív), az energikusan meghosszabbított vonalak hegyesszöget zártak be.
Amíg Aquitániában és a többi területen a diasztematikus írásmód tökéletesítésén fáradoztak, Itáliában Arezzói Guidó zeneelmélet-író (1000 - kb. 1050) a közép-itáliai diasztematikus neumaírás megreformálásával először alkalmazott vonalrendszerre illesztett hangokat és kulcsokat. (A vonalrendszer elejére írott kulcs azt jelzi, hogy a vonalrendszernek valamelyik helye milyen hangmagasságnak felel meg.) Reformjának lényege a három hang magasságának megfelelő, azaz terctávolságú vonalak és betűkulcsok használata. A karcolt vonalak közé húzott színes (F és c) vonalakkal már a félhangok fekvését is megkülönböztethetően lehetett ábrázolni. Újításával határozott hangokat és hangmagasságokat tudott jelölni. A vonalak alkalmazásával lehetővé vált ismeretlen dallamok lapról való pontos, az eredetihez hű leéneklése. A vonalrendszerre írt hangjegyek a diasztematikus neumaírás hiányosságait pótolták.
A guidói reform oktatási téren is újat hozott, a vonalrendszer használatával az írást összekapcsolta a hallásképzés új módszerével, a különböző hangokat a kézen való mutogatással. A guidói kezet, mint szemléltetőeszközt, rövidesen az iskolákban is kezdték használni, majd az egész középkorban általánosan bevezetett módszerré vált, a vonalrendszer pedig kiszorította az átmeneti írásokat (l. későbbiek). Ez az eljárás a szolmizáció használatára vezetett, és feltételezhetően mai ötvonalas rendszerünk is ebből ered.
Guidó reformjának, a vonalrendszernek kialakítása előtt, a vonalak nélküli neumaírás okozta nehézségek csökkentésére egyes oktatási célokat szolgáló kéziratokban különféle hangjegy-, betű- és jelkombinációs átmeneti megoldásokat használtak a dallamok lejegyzésére. Ilyen volt például a dasia-jelek használata, amely mint az ókori hagyományokhoz kapcsolódó írásmód, betűk és hangközöket ábrázoló vonalak kombinációjából állt.
Másik megoldásban a dallamot a szövegsor fölött betűkkel és ezek fölé írt hangjegyekkel próbálták egyértelművé tenni. A betűk, illetve betűcsoportok közti távolságoknak jelentőségük volt, a gregorián ének ritmikus és agogikus előadására vonatkoztak.
Egyéb változatokban megkísérelték az énekelt szöveget a dallamvonalnak megfelelő hangmagasságokban leírni, a sorok közé vonalakat húztak a hangközök érzékeltetésére, és a különböző magasságban írt szavakat vagy szótagokat vonalakkal kötötték össze. A sor elején a kezdőhangot betűvel jelezték. Az ilyen különféle variációkat még a 12. sz.-ban is alkalmazták, egyidejűleg a vonalas neumaírással.
A vonalrendszer bevezetése és általánossá válása a zenei lejegyzésben nem volt gyors folyamat. A neumák típusai, valamint a diasztematikus hangjegyírások elég hosszú ideig megmaradtak területi változataikban, és egyes formák jelentős hatással voltak Európa középkori hangjegyírás-típusainak további fejlődésére.
A már említett breton notáció Aquitánia és a központi francia területek mellett egyidejűleg a keleti-frank metzi körzetben használatos neumatípusokra is hatott.
A metzi neumaírás jeleinek dőlt állásával különbözött az észak-franciától. A kurzív írás következtében bizonyos jelek sajátos rövid horog alakot kaptak, míg más, összetett hangokat jelölő hangjegyek kettéválasztásából új jelek is keletkeztek. A metzi neumaírás egyes változatai tükrözik a földrajzilag határos területek betűírástípusaival való kölcsönhatást is (30-31. ábrák). A vonalrendszer használatának elterjedésével a metzi kurzív írásmód nagyon kedveltté vált, mivel a dőlt jelek jól elkülönültek a vízszintes vonalaktól (ellentétben az apró pontú aquitániaival). Különösen a különböző kolostorok (cisztercita, Benedek-rendi, premontrei stb.) írásiskoláiból származó 12. sz.-i énekes kéziratokban található erre számos példa.
Az ilyen kolostorokban készült kódexekben a neumajelek alakján már a gótikába való átmenet tükröződik, és megjelenik a könyvdíszítés is, az iniciálé (32-33. ábrák). Az egyházi iskolák közvetítésével a metzi neumaírás terjedt el Németországban (Rajna-vidék, Ausburg, Lipcse) és Ausztriában is. Ennek alapján alakult ki előbb a német neumaírás, majd ebből továbbfejlődve annak gótikus változatai. A gótikus jegyeket már a stílus korai kibontakozásától kezdve tükrözték a betűképek, így kiformálódott a gótikus betűírás. A gót betűk először Észak-Franciaországban és Flandriában jelentek meg. A gótikus minuszkulák ferde tartású, vágott tollal írott kézírások voltak, keskenyedő betűkkel és szoros sortávolsággal. Az addig félköríves és ovális betűvonalak szögletesen megtörtek és megvastagodtak, a betűtestek megnyúltak. A betűtörzsek is szorosabban sorakoztak egymás mellé, és a szavak, valamint a sorok közti térköz összeszűkült. Ezáltal az írás képe tömörebbé vált.
A notációk írásmódjában is hasonló jellegzetességek érvényesültek. Természetesen a gótikus hangjegyírások kialakulása és alkalmazása nem történhetett meg egy csapásra és mindenütt.
A német neumaírás tükrözte legtovább a lejegyzésmódok együttélését. A korai német hangjegyírás, amely az észak-franciával függött össze, a vonalak nélküli diasztematikus írásmódot alkalmazta, kiegészítve azt rövid, vízszintes, valószínűleg a ritmusra vonatkozó vonalakkal. Ezeket az ún. episémákat a meghatározatlan idejű hangnyújtás jelzésére használták. Ez az írás a 11. sz. elejére érte el legnagyobb differenciáltságát, főként St. Gallen és Reichenau kolostoraiban. Az írásmód használata a gondos alkalmazásában versengő apátságok révén a század végére nyugaton a Vogézekig, délen Bobbióig és északon a Skandináv országokig terjedt el. Hagyományőrzésből sok délnémet kolostor egészen a 14. sz.-ig ragaszkodott ehhez a rögzítési módhoz. A diasztematikus írásmód hiányosságainak kiküszöbölésére azonban 1100-1200 között már ezekben is érvényesült a metzi vonalrendszerre történő lejegyzés, de a jelhasználatban megmaradtak a saját német, ekkorra már gótikus stílusjegyekkel rendelkező neumajelek.
A metzi és a vele kölcsönhatásban kifejlődött gótikus német hangjegyírás lejegyzésmódját tekintve lényegében megőrizte a neumaírás törvényszerűségeit. A későbbi fejlődés során a 14-15. sz.-ban ezt az írást stilizálták, és ezáltal kialakult a jellegzetes "patkószög"-írás, amely a 14-16. sz.-i német korálkönyvek általános írásmódja volt. Ez az írás azonban csak stilisztikailag volt hasonló a nyugati, illetve latin területeken egyidejűleg használt, fejlettebb szintre eljutott ún. kvadrátíráshoz.
A német területtől keletre a notációk alkalmazásában még nagyobb késés mutatkozott ebben a korban.
Magyarországon a 12. sz.-ban megjelenő lejegyzésekben különböző itáliai neumatípusok hatása és átvétele mutatható ki. A fejlettebb metzi notáció elsősorban cseh területen csak a 13. sz.-ban terjedt el, és használatával néhány magyar kódexben is találkozhatunk (37-38. ábrák).
A kvadrátírás a 12. sz.-i frank-normann notációból fejlődött ki, és a klasszikus formáját a gótika korában érte el. Az íróeszköz (vágott toll) használata következtében a pontszerű hangjegyek megnagyobbodva és megvastagodva négyzetes alakúvá váltak, az addig dőlt vonalak (latinul: virgák) függőleges állásúak lettek. Az új írástípus legfőbb terjesztői mindenütt a karthausiak és dominikánusok voltak. Ezt a lejegyzésmódot főleg Ile de France katedrálisaiban használták. Gyors elterjedését bizonyítja, hogy a 13. sz.-ban jelentkező világi zenék (trubadúrénekek stb.) kéziratait is ezzel az ún. Nota quadratával jegyezték le (39-40. ábrák), sőt itáliai területeken az egyházi népénekeket, az ún. laudákat is eleve ilyen módon rögzítették. Használhatóságára jellemző, hogy Rómában a régi neumaírású kódexeket kvadrátírással átírták, majd a régieket meg is semmisítették. Az új típusú Nota quadrata az újkori gregorián reformmal, a római katolikus egyházi énekek máig is hivatalos írásmódja maradt. A kvadrátírás alaki jegyein kívül tartalmilag is különbözött a neumaírásoktól, mivel a jelek csaknem kivétel nélkül különálló hangokat jelöltek. Ennek ellenére a Nota quadrata merevségénél fogva nem tudta a díszítőhangokat jelezni, és a nehézkessé vált hangjegyképpel a lejegyzésmód is szegényedett a dallam mozgásjelzése szempontjából. Mégis ennek a korális notációnak alapján kezdődött meg az európai hangjegyírás és mai jelformáink kialakulása, elsőként a hang magasságán kívül időtartamának ábrázolásával. A továbbfejlődést a több szólamú, illetve a szöveg nélküli hangszeres zene lejegyzésére irányuló törekvések váltották ki.