<EMI ID=1.1>
Il
La présente invention a pour objet un procédé de production d'accords ou de notes d'accompagnement pour instruments de musique électroniques, ainsi que l'instrument permettant l'application de ce procédé. L'invention s'applique particulièrement aux instruments de musique à clavier.
L'un des instruments de musique électroniques à clavier le plus anciennement connu est l'orgue électronique qui est un instrument polyphonique possédant autant de géné-rateurs qu'il y a de touches au clavier. Ces générateurs peuvent être indépendants ou être constitués d'une série de diviseurs de fréquence agencés pour produire une gamme -bien tempérée. Cet instrument permet donc par son principe même de jouer simultanément plusieurs notes et dès lors 'de faire de l'accompagnement. Certains orgues sont munis en extrémité de clavier (octave bas en général) de touches qui, bien que pressées isolément, produisent automatiquement une série de notes en accord; les possibilités de choix d'accords de ce système sont cependant, en général, très réduites, et de toute façon déterminées lors de la construction de l'instrument.
Plus récemment est apparu sur le marché un autre type d'instrument à clavier connu sous le nom de synthétiseur. Le principe du synthétiseur est essentiellement différent du principe de l'orgue électronique. L'idée de base du synthétiseur est d'utiliser un oscillateur commandé en tension (c'està-dire que la fréquence de sortie de l'oscillateur "est une fonction linéaire de la tension injectée à l'entrée). Les pre-
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que le musicien manipulait pour obtenir les- mouvements sonores qu'il désirait. L'idée de base étant établie un grand nombre d'unités de traitement commandées en tension ont peu à peu per-
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actuellement. Des circuits électroniques ont ensuite été imaginés pour permettre l'utilisation de claviers et ainsi éviter la manipulation de potentiomètres. Une des voies d'obtention d'une tension de commande d'oscillateur à partir d'un clavier a été l'encodage, de chaque touche, souvent en système binaire, de manière à obtenir une information numérique sur la note
S
jouée. Cette information numérique .est ensuite convertie
en information analogique (tension) qui est ellé-même transformée en oscillations pour donner naissance à la note jouée.
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rique peut être recueillie à la fois, de telle sorte qu'il est impossible d'obtenir des informations relatives à deux touches pressées simultanément et qu'ainsi l'obtention d'accords n'est pas réalisable sur ce type d'instrument.
La présente invention vise précisément un procédé permettant de produire des notes d'accord ou d'accompagnement sur un synthétiseur et également le synthétiseur permettant l'application de ce procédé. Il est entendu que dans la suite de la description le terme "accord" désigne un ensemble d'au moins trois notes, tandis que le terme "note d'accompagnement" désigne des notes isolées.
Le procédé suivant l'invention se caractérise principalement, en ce que l'information numérique, obtenue par le pressage d'une touche du clavier et transformée ensuite en information analogique pour donner naissance à la note jouée,
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dans ce microprocesseur suivant un algorithme de traitement déterminé, les informations numériques provenant de ce traitement et relatives à l'accord ou aux notes d'accompagnement sont chacune converties en informations analogiques, ellesmêmes converties en oscillations qui donnent naissance aux notes d'accord ou aux notes d'accompagnement.
L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description et au dessin annexé qui représente, uniquement à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention, et <EMI ID=6.1> thétiseur suivant l'invention, La Figure 2 est un schéma de principe d'un syn- <EMI ID=7.1> la Figure 3 présente une variante du synthétiseur représenté à la Figure 2,
Les Figures 4, 5, 6 et 7 présentent des possi-' bilités de réalisation de notes d'accord ou d'accompagnement suivant le procédé de l'invention.
En se reportant au-schéma de principe de la Figure 2, un synthétiseur tel que connu à. l'heure actuelle comprend un clavier 1 relié à. un encodeur 2 qui fournit à sa sortie 3 une information numérique sur le numéro de la touche pressée. Cette information est envoyée dans un convertisseur numérique-analogique 4 qui transforme l'information numérique en une tension proportionnelle au numéro de la touche pressée. Cette tension est ensuite envoyée dans un oscillateur commandé en.tension 5 par l'intermédiaire d'un convertisseur logarithmique 6. La présence de ce convertisseur loga-
(log-1)
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ment utilisée est la gamme dite bien tempérée dans laquelle
12;��� les notes sont espacées en fréquence selon la fonction V 2" dans laquelle n représente la suite des nombres entiers, et l'on adapte donc à l'entrée de l'oscillateur la tension pour que la fréquence recueillie à la sortie de l'oscillateur se situe dans la gamme dite bien tempérée. Eventuellement, il est également prévu sur l'oscillateur 5 une entrée 7 pour la production d'effets spéciaux. L'onde recueillie à la sortie <EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
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vers un haut parleur 10 pour la production du son désiré. Des lors, dans ce type d'appareil, pour obtenir une polyphonie <EMI ID=12.1> que le nombre de notes que l'on voudrait jouer en même temps. Ceci est évidemment irréalisable.
L'on pourrait éventuellement prévoir une modification telle que celle représentée en Figure 3 où la tension arrive à deux oscillateurs respectivement 5 et 5' réglés de
manière différente pour produire des notes décalées suivant un écart constant. Toutefois, ce mode de réalisation ne permettrait que l'obtention d'une note d'accompagnement en mouvement parallèle. Une première limitation de ce dispositif est
de ne pouvoir changer cet écart durant l'exécution d'un morceau
sans créer une' interruption pour effectuer ces réglages délicats.
Un autre inconvénient réside dans le fait que la note d'accompagnement produite par ce système ne fait l'objet d'aucune déci-
sion, c'est-à-dire que la note peut être trop basse, par exem-
<EMI ID=13.1>
gamme de tension qui produit des notes tempérées et ainsi sortir
de la zone de linéarité de l'oscillateur.
De toute manière, le parallélisme de la note d'accompagnement n'est qu'une des nombreuses règles harmoniques que
les musiciens ont imaginées. Il existe bien d'autres règles de production de notes d'accompagnement et si certaines de ces règles sont réalisables à partir de circuits qui en réalisent chaque fois une individuellement, ce nombre de circuits devient <EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> <EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
�t qui peut ensuite être rappelé de manière répétitive. Ceci ne constitue toutefois pas encore un moyen d'accompagnement.
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représente un mode de réalisation du synthétiseur suivant l'invention, un microprocesseur 12 a été prévu à la sortie de l'encodeur'numérique 2 en parallèle sur le circuit de traitement normal de la note jouée. L'information numérique est
amenée au microprocesseur par une entrée 13, tandis qu'une
autre entrée 14 est prévue pour l'introduction de commandes diverses telles que la marche ou l'arrêt du système, l'introduction de paramètres, un choix de programmes particuliers, un
choix de fonctionnements, une horloge de rythme, etc., et
qu'une entrée 15 est prévue pour un programme 16.
L'information numérique est traitée dans le microprocesseur 12 suivant un algorithme de traitement déterminé
par le choix du programme et éventuellement par les commandes introduites par l'utilisateur. En fonction de cet algorithme
de traitement, on retrouve à la sortie 17 du microprocesseur
12 une série d'informations numériques relatives aux notes d'accompagnement ou aux accords.
Chaque information numérique recueillie d'une
part à la sortie -de l'encodeur numérique et d'autre part aux sorties du microprocesseur est envoyée séparément dans une
chaîne de traitement constituée d'un convertisseur numérique-
<EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
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unique et réaliser un traitement collectif des oscillations reçues. Les diverses oscillations sont alors amenées à un mélangeur de sortie 18 et ensuite à un amplificateur 9 et à un haut parleur 10 pour la production de sons. Ce procédé de réalisation d'accord présente évidemment une très grande souplesse pour l'utilisateur puisqu'il peut choisir le pro-�. gramme désiré et également introduire les paramètres voulus.
C'est ainsi que le microprocesseur peut être programmé pour présenter à sa sortie une ou plusieurs valeurs numériques en fonction de la valeur numérique intro-
<EMI ID=24.1>
quels un ou plusieurs paramètres sont laissés au choix de l'utilisateur. L'utilisateur a également le choix du programme en mémoire, etc. Ces diverses commandes sont rendues possibles par exemple par des interrupteurs, des sélecteurs rotatifs ou autres. Les programmes en mémoire peuvent être établis une fois pour toutes par le constructeur ou être introduits par l'utilisateur qui composerait un algorithme particulier et qui aurait la connaissance du langage du microprocesseur utilisé dans le montage.
L'on remarque donc que par ce dispositif le montage est identique pour tous les types d'accompagnement désirés, seul le programme est modifié. De plus, ce système permet d'introduire des décisions logiques, c'est-à-dire que si une note sort de la gamme représentée au clavier elle peut
r <EMI ID=25.1>
L'importance/ des algorithmes utilisables est déterminée par le temps de travail du microprocesseur qui' doit rester au dessous de la limite de perception temporelle; cette limite pour les sons s'établit à 50 millise-
<EMI ID=26.1>
<EMI ID=27.1>
. complexes de l'information introduite.
Nous examinerons ci-après de manière non limitative certaines des possibilités offertes par le dispositif représenté dans la figure 1.
Tout d'abord il est possible de créer des notes d'accord en parallélisme avec la note maître, c'est-à-dire
la note jouée, chacune des notes pouvant être traitée pour avoir un timbre particulier. Lors de ce traitement de l'information le microprocesseur peut être programmé pour que les notes d'accord restent dans un espace délimité, c'est-à-dire qu'au cas où elles sortent des limites de la gamme représentée au clavier, elles peuvent être ramenées dans ces limites par transposition d'octave.
Une autre possibilité consiste à produire, pour une noté jouée, une série de note$ espacées l'une après l'autre, ces notes étant espacées d'un intervalle déterminé réglable soit par programmation, soit par une horloge extérieure, de manière à produire des arpèges de la manière représentée en figure 4.
Une autre possibilité encore consiste à produire des notes d'accord, maintenues en continu pendant un certain temps ou un certain nombre de pressions sur le clavier maître, qui ensuite se remettent à l'accord avec la note pressée <EMI ID=28.1>
/ Un autre accompagnement réalisable par l'instrument suivant l'invention est- représenté en figure\ 6 où
transposées et décalées dans
les notés d'accord sont/le temps par rapport à la note maî-
<EMI ID=29.1>
certain temps ou un certain nombre de notes jouées au clavier, ce qui donne l'effet du thème décalé (canon).
Le microprocesseur peut aussi être programmé pour créer des notes en contrepoint de manière représentée à la figure 7, c'est-à-dire que les notes montent quand les notes maîtres descendent et réciproquement.
Enfin, il est également possible de produire un effet de glissando ou "glide" tempéré, c'est-à-dire que d'une note jouée à la suivante, le microprocesseur parcourt
<EMI ID=30.1>
Dans tous .ces modes d'utilisation du synthéti-
seur suivant l'invention, il est remarquable de constater
-,.(-;- que le microprocesseur peut être programmé pour qu'à chaque instant des règles harmoniques déterminées soient suivies,
<EMI ID=31.1>
c'est-à-dire- que,- si certaines-. notes présentent des effets de dissonance, elles sont soit supprimées," soit modifiées pour être transformées en notes en accord avec la- note- jouée-.
L'invention a été décrite et illustrée à simple titre d'exemple nullement limitatif et il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à sa réalisation sans s'écarter de son esprit.
<EMI ID = 1.1>
he
The present invention relates to a method for producing chords or accompaniment notes for electronic musical instruments, as well as the instrument allowing the application of this method. The invention is particularly applicable to keyboard musical instruments.
One of the oldest known electronic keyboard musical instruments is the electronic organ, which is a polyphonic instrument with as many generators as there are keys on the keyboard. These generators can be independent or consist of a series of frequency dividers arranged to produce a well-tempered range. This instrument therefore makes it possible by its very principle to play several notes simultaneously and therefore to provide accompaniment. Some organs are equipped at the end of the keyboard (generally low octave) with keys which, although pressed in isolation, automatically produce a series of notes in agreement; the possibilities of choosing chords of this system are however, in general, very limited, and in any case determined during the construction of the instrument.
More recently, another type of keyboard instrument known as a synthesizer has appeared on the market. The principle of the synthesizer is essentially different from the principle of the electronic organ. The basic idea of the synthesizer is to use a voltage-controlled oscillator (that is, the oscillator's output frequency "is a linear function of the voltage injected at the input).
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that the musician manipulated to obtain the sound movements he wanted. The basic idea being established, a large number of voltage-controlled processing units gradually lost their way.
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currently. Electronic circuits were then devised to allow the use of keyboards and thus avoid the manipulation of potentiometers. One of the ways of obtaining an oscillator control voltage from a keyboard has been the encoding of each key, often in a binary system, so as to obtain digital information on the note.
S
played. This digital information is then converted
in analog information (tension) which is itself transformed into oscillations to give rise to the played note.
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Risk can be collected at the same time, so that it is impossible to obtain information relating to two keys pressed simultaneously and thus obtaining chords is not possible on this type of instrument.
The present invention is specifically aimed at a method making it possible to produce chord or accompaniment notes on a synthesizer and also the synthesizer allowing the application of this method. It is understood that in the remainder of the description, the term “chord” designates a set of at least three notes, while the term “accompanying note” designates isolated notes.
The method according to the invention is mainly characterized, in that the digital information, obtained by pressing a key on the keyboard and then transformed into analog information to give rise to the note played,
<EMI ID = 5.1>
in this microprocessor according to a determined processing algorithm, the digital information coming from this processing and relating to the chord or to the accompanying notes are each converted into analog information, themselves converted into oscillations which give rise to the chord notes or to the accompanying notes. accompanying notes.
The invention will be better understood by referring to the description and to the appended drawing which represents, only by way of example, one embodiment of the invention, and <EMI ID = 6.1> thetizer according to the invention, FIG. 2 is a block diagram of a syn- <EMI ID = 7.1> Figure 3 shows a variant of the synthesizer shown in Figure 2,
Figures 4, 5, 6 and 7 show possibilities of making chord or backing notes according to the method of the invention.
Referring to the block diagram of Figure 2, a synthesizer as known to. the current time includes a keypad 1 connected to. an encoder 2 which provides at its output 3 a digital information on the number of the pressed key. This information is sent to a digital-to-analog converter 4 which transforms the digital information into a voltage proportional to the number of the key pressed. This voltage is then sent to a voltage-controlled oscillator 5 via a logarithmic converter 6. The presence of this logarithmic converter
(log-1)
<EMI ID = 8.1>
used is the so-called well-tempered range in which
12; � � � the notes are spaced in frequency according to the function V 2 "in which n represents the sequence of integers, and the voltage is therefore adapted to the input of the oscillator so that the frequency collected at the output of the oscillator is located in the so-called well-tempered range. Optionally, an input 7 is also provided on oscillator 5 for the production of special effects. The wave collected at the output <EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
to a speaker 10 for the production of the desired sound. Therefore, in this type of device, to obtain a polyphony <EMI ID = 12.1> as the number of notes that one would like to play at the same time. This is obviously unachievable.
We could possibly provide a modification such as that shown in Figure 3 where the voltage arrives at two oscillators respectively 5 and 5 'adjusted to
different way to produce shifted notes with a constant gap. However, this embodiment would only allow obtaining an accompanying note in parallel movement. A first limitation of this device is
not being able to change this difference during the performance of a song
without creating an interrupt to make these delicate adjustments.
Another drawback lies in the fact that the accompaniment note produced by this system is not subject to any decision.
zion, i.e. the note may be too low, for example
<EMI ID = 13.1>
range of tension which produces temperate notes and thus out
of the linearity zone of the oscillator.
In any case, the parallelism of the accompanying note is only one of the many harmonic rules that
musicians have imagined. There are many other rules for producing backing notes and if some of these rules are achievable from circuits which perform one each time individually, this number of circuits becomes <EMI ID = 14.1> <EMI ID = 15.1 > <EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
That can't then be recalled repeatedly. However, this is not yet a means of support.
<EMI ID = 18.1>
shows an embodiment of the synthesizer according to the invention, a microprocessor 12 has been provided at the output of the digital encoder 2 in parallel with the normal processing circuit of the note played. Digital information is
brought to the microprocessor by an input 13, while a
another input 14 is provided for the introduction of various commands such as the start or stop of the system, the introduction of parameters, a choice of particular programs, a
choice of operations, a rhythm clock, etc., and
that an entry 15 is provided for a program 16.
The digital information is processed in the microprocessor 12 according to a determined processing algorithm
by the choice of the program and possibly by the commands introduced by the user. According to this algorithm
processing, we find at output 17 of the microprocessor
12 a series of digital information relating to backing notes or chords.
Each digital information collected from
part to the output of the digital encoder and on the other hand to the outputs of the microprocessor is sent separately in a
processing chain consisting of a digital converter
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
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single and collectively process the oscillations received. The various oscillations are then fed to an output mixer 18 and then to an amplifier 9 and a loudspeaker 10 for the production of sounds. This tuning process obviously has great flexibility for the user since he can choose the pro - �. desired gram and also enter the desired parameters.
This is how the microprocessor can be programmed to present at its output one or more digital values depending on the digital value entered.
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which one or more parameters are left to the user's choice. The user also has the choice of the program in memory, etc. These various controls are made possible, for example, by switches, rotary selectors or the like. The programs in memory can be established once and for all by the manufacturer or be introduced by the user who would compose a particular algorithm and who would have knowledge of the language of the microprocessor used in the assembly.
It should therefore be noted that with this device the editing is identical for all the types of accompaniment desired, only the program is modified. In addition, this system makes it possible to introduce logical decisions, that is to say that if a note leaves the range represented on the keyboard it can
r <EMI ID = 25.1>
The importance (s) of the algorithms that can be used is determined by the working time of the microprocessor which must remain below the perceptual time limit; this limit for sounds is 50 millise-
<EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
. complex information entered.
Some of the possibilities offered by the device shown in Figure 1 will be examined below without limitation.
First of all, it is possible to create chord notes in parallel with the master note, that is to say
the note played, each note can be processed to have a particular timbre. During this information processing, the microprocessor can be programmed so that the chord notes remain in a defined space, that is to say that in the event that they go beyond the limits of the range represented on the keyboard, they can be brought within these limits by octave transposition.
Another possibility consists in producing, for a note played, a series of notes $ spaced one after the other, these notes being spaced by a determined interval adjustable either by programming or by an external clock, so as to produce arpeggios as shown in figure 4.
Yet another possibility is to produce chord notes, held continuously for a certain time or a certain number of presses on the master keyboard, which then resume tuning with the note pressed <EMI ID = 28.1>
/ Another accompaniment achievable by the instrument according to the invention is represented in figure \ 6 where
transposed and shifted in
the chord notes are / the time in relation to the master note
<EMI ID = 29.1>
certain time or number of notes played on the keyboard, which gives the effect of the shifted theme (canon).
The microprocessor can also be programmed to create counterpoint notes as shown in Figure 7, i.e. the notes go up when the master notes go down and vice versa.
Finally, it is also possible to produce a moderate glissando or "glide" effect, that is to say that from one note played to the next, the microprocessor runs through
<EMI ID = 30.1>
In all these modes of use of the synthesis
sor according to the invention, it is remarkable to note
- ,. (-; - that the microprocessor can be programmed so that at all times determined harmonic rules are followed,
<EMI ID = 31.1>
that is to say- that, - if some-. Notes present dissonance effects, they are either deleted, "or modified to be transformed into notes in accordance with the-note- played-.
The invention has been described and illustrated simply by way of non-limiting example and it goes without saying that numerous modifications can be made to its implementation without departing from its spirit.