Nach Besuch der Lateinischen Hauptschule an den Franckeschen Stiftungen in Halle studierte er von 1882 bis 1886 an der dortigen Universität alte und neue Sprachen, Literaturgeschichte sowie Philosophie. Er promovierte zum Dr. phil. und absolvierte anschließend ein vierjähriges Studium der Musikwissenschaft bei Philipp Spitta in Berlin. 1888 übernahm er die Leitung der Königlichen Sammlung alter Musikinstrumente an der Hochschule für Musik, deren Bestand er mit dem Erwerb der Snoeckschen Privatsammlung wesentlich ausbauen konnte. Ab 1892 wirkte er als Privatdozent, ab 1895 (bis 1925) als außerordentlicher Professor für Musikwissenschaft an der Friedrich-Wilhelms-Universität Berlin. Zu seinen bekanntesten Schülern zählen der Mozartforscher Hermann Abert, Komitas Vardapet[1] und sein Nachfolger Curt Sachs. 1899 war er Mitbegründer der Internationalen Musikgesellschaft und Herausgeber von deren Publikationsorganen (Sammelbände der Internationalen Musikgesellschaft, Zeitschrift der Internationalen Musikgesellschaft). Sein wissenschaftliches Hauptgebiet lag weniger in der Musikinstrumentenkunde, sondern in der Erforschung mittelalterlicher und altgriechischer Gesangstonschriften (Neumengenese). In seinen letzten Lebensjahren geriet er mit seinem Versuch, eine „germanische Neumenschrift“ zu rekonstruieren, zum Außenseiter und publizierte in der völkisch-nationalen Zeitschrift Die Sonne. Er trug den Titel Geheimer Regierungsrat.
Nach Umbettung fand er seine letzte Ruhestätte auf dem Südwestkirchhof Stahnsdorf. In seiner Geburtsstadt Zörbig wurde eine Straße nach ihm benannt.
Das Accentuationssystem Notkers in seinem Boethius, Halle 1882 (Diss.)
Denis Gaulthier. In: VfMw 2 (1886), S. 1–180
Neumenstudien. Abhandlungen über mittelalterliche Gesangs-Tonschriften. 3 Bände. Band I: Leipzig 1895; Band II, Leipzig 1897; Band III, Berlin 1904
Königliche Hochschule für Musik zu Berlin. Führer durch die Sammlung Alter Musikinstrumente, Berlin 1892
Die Bedeutung der internationalen Musik- und Theaterausstellung in Wien für Kunst und Wissenschaft der Musik, Leipzig 1894
Die Reste der altgriechischen Tonkunst, Leipzig 1899
C.F. Weitzmann: Geschichte der Klaviermusik, Leipzig 1899 (Neubearbeitung mit Max Seiffert)
Mozart (= Geisteshelden, Band 33), Berlin 1900. Digitalisat
Führer durch die Bach-Ausstellung im Festsaale des Berliner Rathauses, Berlin 1901
Zur Phonophotographie. Eine Abwehr, Berlin 1904
Musikalische Bilder aus Deutschlands Vergangenheit, Berlin 1913
Vom Kriege gegen die deutsche Kultur – ein Beitrag zur Selbsterkenntnis des deutschen Volkes, Berlin 1915
Eine astronomisch-musikalische Zeichen-Schrift in neolithischer Zeit, Berlin 1915
Die germanischen Neumen als Schlüssel zum altchristlichen und gregorianischen Gesang, Frankfurt/M. 1923
Vor- und frühgeschichtliche Urgründe des Volkslieds. In: Die Sonne. Monatsschrift für nordische Weltanschauung und Lebensgestaltung 5 (1928). S. 193–200