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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ton- bzw. Klangsimulation von Orches- termusik, insbesondere eine Vorrichtung, die in der Lage ist, durch Spielen nur eines herkömmli- chen klassischen Instrumentes, wie einem Akkordeon, eine Wirkung eines gesamten spielenden Orchesters, vorzugsweise etwas wie das sogenannte Alpin Quintett, zu erzielen.
Die Erfindung basiert auf dem Problem, eine Vorrichtung auszugestalten, die während des Spielens nur eines herkömmlichen klassischen Instrumentes, wie einem Akkordeon, insoweit unter Erzeugung der entsprechenden Töne bzw. Klänge eines Instrumentes, gleichzeitig eine geeignete Erzeugung von korrespondierenden Tönen bzw. Klängen, welche zu dem Rest der gewünschten Instrumente gehören, erzeugen würde, um die Musik zu spielen, welche auf das Gesetz einer bestimmten Musikart, wie beispielsweise einem klassischen Alpin Quintett mit Akkordeon, Trompe- te, Klarinette Gitarre, Basstuba, anwendbar ist.
Derzeit existieren zahlreiche Arten von klassischen Musikinstrumenten, wovon einige (zum Beispiel eine Klarinette, Trompete, Flöte) nur einen Ton bzw. Klang halten und daher zu einer bestimmten Zeit nur einen Ton bzw Klang erzeugen, andere (zum Beispiel ein Akkordeon, Klavier, eine Violine) mehrere Töne bzw. Klänge halten und daher mehrere Töne bzw. Klänge zur gleichen Zeit erzeugen.
Andererseits kennt die elektronische Musik viele Arten von elektrischen Vorrichtungen, die entweder mit einer Erzeugung von Akustik selbst durch (Nieder-)Drücken bzw. Betätigen bestimm- ter Tasten (zum Beispiel die EP 0347775 A3 oder EP 288 800 A3 oder auch EP 343 958 A3) oder selbst mit einem Kombinieren der so erhaltenen akustischen Signale in korrespondierenden For- men befasst sind, wobei bestimmte Erfordernisse getroffen werden müssen, welche die Farben des Klanges oder andere ähnliche Wirkungen (zum Beispiel EP 280293 A3 oder EP 274 137 A3) betreffen.
Wenn auch Tonfilterungen vorab (zum Beispiel EP 273 447 A3) ebenso wie die Tonsimulation mit einem anderen Instrument während des Spielens eines ganz bestimmten Instrumentes (US-A-4,379,422) vorgenommen worden sind, ist es der Anmelderin nicht bekannt, dass vorgenanntes Problem von dritter Seite angegangen oder sogar gelöst wurde.
Der Öffentlichkeit sind sogenannte Synthesizer zugänglich, bei welchen durch (Nieder-)Drük- ken bestimmter Tasten bestimmte Klänge bzw. Töne erzeugt werden können, und damit erzeugte Klänge, die andererseits nur durch verschiedenartige andere Instrumente erzeugt werden können.
Solche Vorrichtungen sind mit verschiedenartigen elektronischen Elementen ausgestattet, die ausgebildet sind, um individuelle Operationen bzw. Vorgänge, wie eine Bearbeitung bzw. Verarbei- tung oder eine Reorganisierung bzw. Umordnung von Tönen vorzunehmen, nämlich zu filtern, zu betonen bzw. hervorzuheben bzw. zu verzerren, zeitlich zu verzögern, zu temporieren oder zu vervielfachen bzw. zu multiplizieren, sämtlich im Sinne eines (Wieder-)Vertonens oder ähnlichem.
Die Vorrichtungen können natürlich programmiert werden, wobei die Programmschritte oder die entsprechende Reihenfolge von Abstimmungen (tunes) oder deren Kombinationen auch gespei- chert und dann reproduziert werden können. Trotz verschiedener Möglichkeiten, welche diese Vorrichtungen zur Verfügung stellen können, besteht das Problem darin, dass es in der Praxis sehr schwierig ist, die Erzeugung von Tönen auf überzeugende Weise sicherzustellen. Insbesondere bei "Live"-Musik erweisen sich solche Vorrichtungen, zu klassischen Musikinstrumenten nicht vergleichbar zu sein.
Andererseits existieren elektronische Vorrichtungen, die für Instrumente klassischer Musik ge- eignet bzw. angepasst sein können, welche den Musiker in die Lage versetzen, neben einem Spie- len auf einem Instrument auch ein Spielen auf einem anderen Instrument zu simulieren. Zum Beispiel kann ein Akkordeonspieler, der eine solche Vorrichtung verwendet, durch (Nieder-)Drük- ken der Akkordeontasten Töne bzw. Klänge erzeugen, die nur beim Spielen einer Violine oder einigen anderen Instrumenten hörbar sind. Dies kann dadurch erreicht werden, dass korrespondie- rende Sensoren an den Tasten befestigt sind, welche dann den auf den Tasten ausgeübten Druck abtasten bzw. ermitteln und einen "Eingangs"-Impuls in ein digitales "Ausgangs"-Signal umwan- deln, welches gewöhnlicherweise mit den sogenannten MIDI (Musical Instrument Digital Interface)- Standards übereinstimmt.
Auf diese Weise besteht eine Möglichkeit für eine Anzahl von Akkorde- onspielern, ein Spielen bestimmter anderer Instrumente und damit verschiedenartiger Bands zu simulieren. Zum Beispiel: Fünf Akkordeonspieler, die natürlich mit der Art eines Spielens anderer Instrumente vertraut wären, würden mit installierten elektronischen Elementen ein Spielen eines klassischen Alpin Quintetts, das aus den Instrumenten Akkordeon, Trompete, Klarinette, Gitarre
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und Basstuba besteht, simulieren. Allerdings kann dies selbstverständlich nicht durch nur einen einzigen Akkordeonspieler erreicht werden.
Andererseits betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ton- bzw. Klangsimulation von Orche- stermusik bzw. orchestraler Musik in Übereinstimmung mit den Ansprüchen 1 und 2, die zu einem herkömmlichen oder klassischen Musikinstrument angeordnet werden kann und, basierend auf vorher eingestellten Parametern und jederzeit aktiven Parametern sowie zu jeder Zeit anordnen- baren, herkömmlichen oder klassischen Instrumenten, den Ausgang eines akustischen Signales oder einer Melodie der korrespondierenden Eigenschaften (insbesondere Tonhöhe, gesamter Tonbereich bzw. Diapason, Farbton bzw. Farbnuance und ähnliches) erzeugt. Diese Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie wenigstens eine elektronische Selektivfilteranordnung bzw. selekti- ve elektronische Filteranordnung umfasst, die mit einer Prioritätsanalysiereinrichtung bzw.
Vorrang- analysiereinrichtung verbunden ist, welche weiterhin mit einer Verzögerungsschaltungseinrichtung parallel verbunden ist, welche mit einer Entscheidungsschaltungseinrichtung in Reihe verbunden ist. Die elektronische Selektivfilteranordnung ist vorgesehen, um von dem klassischen Musikinstru- ment empfangene, aktive Eingangsparameter und deren Umwandlung bzw. Transformation, die auf vorab definierten Einstellungsparameter basieren, in ein korrespondierendes Signal, welches durch die Prioritätsanalysiereinrichtung empfangen wird, zu steuern bzw. zu regeln.
Zur gleichen Zeit ist die Prioritätsanalysiereinrichtung für eine oder mehrere Prioritätszuordnungen bzw. Pnori- tätszuweisungen zu den empfangenen Daten auf der Basis der vorab einstellbaren Parameter, dann für eine Datenübertragung oder Übertragung von synchronisierten Impulsen an die Verzöge- rungsschaltungseinrichtung und, wenn erforderlich, an eine Beschränkungsschaltungseinrichtung vorgesehen. Die Art einer Erzeugung eines Ausgangssignales in Form eines digitalen Signales, zum Beispiel wie dasjenige, welches dem Fachmann im Stand der Technik in Übereinstimmung mit dem zuvor erwähnten MIDI-Standard bekannt ist, ist vorzugsweise mit den Kombinationen von Verweilzeit der Beschränkungsschaltungseinrichtung und Zeitverzögerung der Verzögerungsschal- tungseinrichtung definierbar.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn dabei ausser der elektronischen Selektivfilteranordnung und der Prioritätsanalysiereinrichtung ebenso eine Beschränkungs- und Entscheidungsschaltungseinrichtung, einschliesslich auch eines geeigneten Generators zur akusti- schen Steuerung bzw. Regelung bzw. Kontrolle, der entweder direkt mit der Prioritätsanalysierein- richtung oder gerade mit dem elektronischen Selektivfilterkomplex und der Beschränkungsschal- tungseinrichtung verbunden ist, welche direkt mit der Verzögerungsschaltungseinrichtung verbun- den ist, vorliegen. Weiterhin wäre es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mit einer Steuertafel ausge- stattet sein würde. Im Sinne eines Simulierens eines jederzeit erwünschten orchestralen Aufbaus bzw.
Setups ist daher jedes der klassischen Musikinstrumente mit einer dieser Vorrichtungen gemäss Anspruch 1 ausgestattet, welche eines von intelligenten Musikinstrumenten ersetzen kann, nämlich diejenigen zum Erzeugen einer Melodie.
In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand einer in den anliegenden Zeich- nungen dargestellten Ausführungsform näher erläutert, wobei diese schematisch zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Tonsimulation von Orchestermusik,
Fig. 2 eine Verbindung derartiger Vorrichtungen miteinander bzw. untereinander,
Fig. 3 eine elektronische Selektivfilteranordnung als ein Bestandteil der Vorrichtung, und
Fig. 4 eine Prioritätsanalysiereinrichtung als ein Bestandteil der Vorrichtung.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung gemäss der Erfindung aus mehreren Bestandteilen, die miteinander bzw. untereinander elektrisch verbunden sind.
Eine elektronische Selektivfilteranordnung bzw. selektive elektronische Filteranordnung 2 ist auf der einen Seite mit einem klassischen Musikinstrument 1 und auf der anderen Seite mit einer Prioritätsanalysiereinrichtung bzw. einer Vorranganalysiereinrichtung 3 verbunden. Das Instrument 1, in diesem Fall ein Akkordeon, umfasst daher zwei Tasten-Teilkomplexe, nämlich eine Tastatur 11 und eine Haut bzw. ein Faltbalg 12, von welchen die elektronische Selektivfilteranordnung 2 die sogenannten aktiven Parameter AP (zum Beispiel den Druck in der Haut bzw. dem Faltbalg 12) empfängt. Das Instrument 1 kann in diesem Fall gleichzeitig nur einen oder ebenso mehr als einen Ton erzeugen.
Die Fig. 1 zeigt die Prioritätsanalysiereinrichtung 3, die parallel zu einer Verzögerungsschal- tungseinrichtung 4 und, wenn erforderlich, ebenso mit einer Beschränkungsschaltungseinrichtung 5 sowie in jedem Fall in Reihe auch mit einer Entscheidungsschaltungseinrichtung 6 angeordnet
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ist
Die elektronische Selektivfilteranordnung 2 ist derart ausgestaltet, dass sie nach Empfangen bzw. Aufnehmen der erwähnten Parameter AP während des Spielens eines Instrumentes 1 zur Vornahme von jederzeit gewünschten Aktionen bzw.
Betätigungen, insbesondere wenn das nach- folgende gewünscht ist, in der Lage ist: - Definieren der Anzahl von zur gleichen Zeit zu drückenden Tasten, während eine besondere
Melodie gespielt wird, - Ausschliessen des höchsten Tones der Melodie, - gesondertes Eliminieren sämtlicher Töne zwischen dem höchsten und dem tiefsten Ton, - Ausschliessen des tiefsten Tones, - Herausfinden der Harmonie der Melodie (zum Beispiel a-moll, C-Dur und ähnliches); - Identifizieren der individuellen Eigenschaften bzw. Charakteristiken der aktiven Parameter (zum Beispiel Definieren des Druckes in der Haut bzw. dem Faltbalg 12 bei dem Akkordeon
1).
Aus der Fig 3 ist ersichtlich, dass, wenn im Vorhinein einstellbare Parameter NP2 (aus-)gewählt wurden, die elektronische Selektivfilteranordnung 2 eine Umwandlung bzw Transformation von aktiven Parametern AP gemäss der zuvor spezifizierten Aktionsfunktionen F1, F2, F3,... in ein korrespondierendes Ausgangssignal Px, welches ein digitales Signal ist und vorzugsweise auf den vorher erwähnten MIDI-Standard, wie dem Fachmann im Stand der Technik bekannt ist, abge- stimmt ist, sicherstellt.
Die in der Fig 4 gezeigte Prioritätsanalysiereinrichtung 3 empfängt die digitalen Ausgangssig- nale Px von der elektronischen Selektivfilteranordnung 2 und wandelt diese basierend auf den einzustellenden Parametern NP3 entsprechend um bzw. transformiert diese. Die Prioritätsanaly- siereinrichtung 3, welche logische Operatoren UND, ODER, NICHT, GROSSER, KLEINER,... verwendet, stellt beim Kombinieren eine geeignete (Aus-)Wahl von Ausgangsignalen sicher, die dann entweder zu der Verzögerungsschaltungseinrichtung 4 oder zu der Beschränkungsschal- tungseinnchtung 5 oder direkt zu der Entscheidungsschaltungseinrichtung 6 weitergeleitet bzw. übertragen wird. Den Signalen wird dann die Priorität bzw. der Vorrang oder, wenn erforderlich, mehrere Prioritäten zugeordnet. In diesem Fall ist die Prioritätsanalysiereinrichtung 3 mit einem Generator 7 zur Tonsteuerung bzw.
Tonregelung bzw. Tonüberwachung verbunden. Demgemäss zeigt die Fig. 4 schematisch, dass die Prioritätsanalysiereinrichtung 3, basierend auf den vorher entscheidenden Parametern P1, P2, .., die Priorität bzw. den Vorrang oder Prioritäten für die einzelnen Tonsignale bestimmen kann. Zum Beispiel kann die Analysiereinnchtung 3 einem Ton, der grösser drei ist ODER perfekt dem fünften des ausgeschlossenen Tones eines anderen Gene- rators N2 (Fig. 1) ist UND (IST NICHT der höchste Ton) UND bei welchem der Druck in der Haut bzw. dem Faltbalg 12 GRÖSSER ist als der voreingestellte Wert, Priorität bzw. Vorrang gegeben oder genommen werden.
Die Verzögerungsschaltungseinrichtung 4 stellt die Stabilität der Vorrichtungsleistung sicher, wobei die Verzögerungszeit entweder automatisch eingestellt oder wahlweise dem Benutzer über- lassen werden kann, während beim Spielen von Countrymusik durch ein Alpin Quintett die Verzö- gerungszeit vorzugsweise irgendwo zwischen 10 und 30 ms liegt. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Verzögerungsschaltungsemrichtung 4 tatsächlich eine Art Steuerungseinheit in dem elektro- nischen Filter 9' zwischen der Prioritätsanalysiereinrichtung 3 und der Entscheidungsschaltungs- einrichtung 6.
Die Beschränkungsschaltungseinrichtung 5 ermöglicht das Wählen der Weise, auf welche die Musik zu spielen ist, nämlich das sogenannte Legato, bei welchem die Verweilzeit gleich der Verzögerungszeit ist, das sogenannte Verweilen, bei welchem die Verweilzeit grösser als die Verzö- gerungszeit ist, oder zum Beispiel das sogenannte Entfernen, bei welchem die Verweilzeit kleiner als die Verzögerungszeit ist. Wie aus der Fig 1 ersichtlich ist, ist die Beschränkungsschaltungsein- richtung 5 irgendeine Art Steuerungseinheit innerhalb des elektronischen Schalters 9" hinter der Entscheidungsschaltungseinrichtung 6.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Vorrichtung auch mit einem geeigneten Generator 7 zur Tonsteuerung bzw. Tonregelung bzw. Tonkontrolle ausgestattet, welcher vorzugsweise in Verbindung mit der Prioritätsanalysiereinrichtung 3 angeordnet ist, jedoch nur das Ausgangssignal Px von dem elektronischen Selektivfilterkomplex 2 empfangen kann. Der Zweck dieses Generators
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7 besteht vor allem darin, dass er die Ausgangsparameter (Klangvolumen, -intensität, -farbe, ... ) zum Ton, die auf dem Niveau eines Tones und/oder der Anzahl von Tönen, der/die im Moment gespielt werden, basieren, einstellen und/oder die Art und Weise eines Spielens und einer Spiel- intensität (zum Beispiel Grad der auf Tasten einer Tastatur 11ausgeübten Kraft oder des Luft- druckes in der Haut bzw. dem Faltbalg 12) momentan auswählen kann.
Mit Hilfe der Entscheidungsschaltungseinrichtung 6, die auf den zuvor bestimmbaren einzustel- lenden Parametern NP6 und den momentan gültigen Prioritätsparametern basiert, können nur bestimmte Parameter (aus-)gewählt werden, die - gewöhnlicher Weise kodiert in Übereinstimmung mit dem sogenannten MIDI Standard - an den Ausgang gesendet bzw. geleitet werden. Wenn das Instrument zum Beispiel in einem bestimmten Moment nur einen Ton spielt, geht das Signal nur durch eine Vorrichtung N1 gemäss der Erfindung hindurch bzw. passiert diese. Andererseits ist es möglich, dass für den Fall, in welchem das Instrument 1 zwei Töne zu gleicher Zeit erzeugt, ein Signal als das Ergebnis des ersten Tones durch eine Vorrichtung N1 hindurchgeführt wird und das andere Signal als ein Ergebnis des zweiten Tones durch eine andere Vorrichtung N2 geleitet wird (Fig. 1).
Weiterhin ist die Vorrichtung gemäss der Erfindung vorzugsweise mit einer geeigneten Steuer- tafel 8 ausgestattet, die für eine einfachere bzw bequemere Eingabe und Einstellung sämtlicher notwendiger Parameter gemäss der verfügbaren Konfiguration, dem verwendeten Musikinstrument 1 und den gewünschten Effekten oder einer erwarteten Simulation der gewünschten Orchesterbe- setzung vorgesehen ist.
Wie in der Fig. 2 in Kombination mit der Fig. 1 gezeigt ist, ist es für die Vorrichtung N1 gemäss der Erfindung möglich, mit wenigstens einer oder mehreren gleichermassen oder logisch ähnlichen Vorrichtungen N2,. .. in einer komplexen Vorrichtung miteinander bzw. untereinander verbunden zu werden. Bei der Installation einer solchen Vorrichtung ist es möglich, die sogenannten intelligenten Instrumente zu erzeugen, die eine Melodie, Melodien (melos) erzeugen, aber darüber hinaus, dass noch andere Instrumente, insbesondere für einen musikalischen Hintergrund und ähnliches. not- wendig sind. Die Installation jeder Vorrichtung gemäss der Erfindung, die dem gemeinsamen klassi- schen musikalischen Instrument 1 zusätzlich zugeordnet ist, bedeutet die Simulationsfähigkeit eines jeden anderen intelligenten Instrumentes.
Tatsächlich ist es sehr bedeutsam für das sogenannte Alpin Quintett neben dem Akkordeon wenigstens zwei weitere intelligente Instrumente zu deren Disposition, nämlich eine Trompete 14 und eine Klarinette 13, zu haben. Sollte ein von dem Akkordeon 1 empfangenes Tonsignal, das der eigene Klang des Akkordeons 1 ist, anstelle der Kombination von zwei Vorrichtungen N1 und N2 gemäss der Erfindung, direkt zu zwei Synthesizern (einem für die Klarinette 13 und dem anderen für die Trompete 14) übertragen werden, würde man eine nicht überzeugende und nicht hinnehmbare Wirkung erhalten. Die Klarinette 13 würde gemäss dem gewöhnlichen Spielmodus des Akkordeons 1 sicherlich unkoordiniert zu hoch gespielt und darüber hinaus aus Sicht der Parameter gänzlich unkoordiniert zum gewöhnlichen Spielen sein.
Wenn zum Beispiel mehr Töne gleichzeitig auf dem Akkordeon 1 gespielt würden, würde am Ausgang ein Klang von mehreren Klarinetten erzeugt werden, was gänzlich ungewöhnlich und daher ungewollt ist. Gleichermassen unkoordiniert würde eine Trompete 14 spielen. Aus diesem Grund separiert die Vorrichtung zu bestimmten Zeiten, insbesondere bei der komplexen Bauweise entsprechend der Fig.
2, die tiefste (zum Beispiel die Trompete 14) und die höchste (zum Beispiel die Klarinette 13) Tonhöhe und führt die zuvor er- wähnten Massnahmen (zum Beispiel Verzögerungen und ähnliches) durch, welches ermöglicht, den Klang zu realisieren, welcher durch Spielen eines einzigen klassischen Instrumentes 1 in überzeu- gender Weise vergleichbar zum Spielen einer bestimmten Musikbesetzung, wie dem sogenannten Alpin Quintett, welches Akkordeon, Trompete, Klarinette, Gitarre, Basstuba umfasst, zu sein.
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