DE102008020340A1 - Gesture-controlled MIDI instrument - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein gestengesteuertes MIDI-Instrument (16) mit integriertem Microcontroller (1) und entsprechenden Baugruppen zur Erzeugung von Notenwerten sowie zur Steuerung weiterer Klangparameter. Die Erfassung der Gesten, also der menschlichen Bewegungen, erfolgt durch die Verwendung von mehreren Sensoren. Die Interpretation der Gesten wird mittels MIDI-Protokoll an angeschlossene Folgegeräte weitergegeben, die daraufhin den Klang erzeugen. Im oder am MIDI-Instrument (16) sind die erforderlichen Baugruppen platziert, das sind der Microcontroller (1), ein Potentiometer oder ein Kapazitätssensor (2), ein Entfernungssensor (4), ein Kompasssensor (5), die MIDI-Schnittstelle (6) und der Akku (10). Mit dem MIDI-Instrument (16) müssen folgende Abläufe ausführbar bzw. realisierbar sein, - die Töne (Notenwerte) - die Lautstärke - die Klangmodi (Sound) müssen bei Einwirkung des Musikers 15 steuerbar sein. Die Steuerung der Töne geschieht durch Tastgriff auf einem länglichen Sensorfeld (3). Die Lautstärke wird unter Verwendung eines Entfernungssensors (4) geregelt. Je höher das MIDI-Instrument (16) gehalten wird, je lauter wird der Ton. Die Einstellung des Sounds ergibt sich durch richtungsweisende Haltung des MIDI-Instruments (16), womit ein bestimmter MIDI-Kanal eingestellt wird. Durch die Verwendung eines Kompasssensors (5) erfolgt die Einstellung des MIDI-Kanals ...The invention relates to a gesture-controlled MIDI instrument (16) with integrated microcontroller (1) and corresponding assemblies for generating note values and for controlling further sound parameters. The detection of gestures, ie human movements, is done by using multiple sensors. The interpretation of the gestures is passed on via MIDI protocol to connected subsequent devices, which then generate the sound. In or on the MIDI instrument (16) the required modules are placed, these are the microcontroller (1), a potentiometer or a capacitance sensor (2), a distance sensor (4), a compass sensor (5), the MIDI interface (6 ) and the battery (10). With the MIDI instrument (16), the following procedures must be executable or realizable, - the tones (note values) - the volume - the sound modes (sound) must be controllable when the musician 15 acts. The control of the sounds is done by sensing on an elongated sensor field (3). The volume is controlled using a distance sensor (4). The higher the MIDI instrument (16) is held, the louder the sound becomes. The setting of the sound results from the directional posture of the MIDI instrument (16), which sets a specific MIDI channel. By using a compass sensor (5), the setting of the MIDI channel ...

Description

Die Erfindung betrifft ein gestengesteuertes MIDI-Instrument mit integriertem Microcontroller und entsprechenden Baugruppen zur Erzeugung von Notenwerten sowie zur Steuerung weiterer Klangparameter.The The invention relates to a gesture-controlled MIDI instrument with integrated Microcontroller and corresponding assemblies for the production of Note values and to control other sound parameters.

Die Erfassung der Gesten, also der menschlichen Bewegungen, erfolgt durch die Verwendung von mehreren Sensoren. Die Interpretation der Gesten wird mittels MIDI-Protokoll an angeschlossene Folgegeräte weitergegeben, die daraufhin den Klang erzeugen. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) ist ein standardisiertes Informationsprotokoll zur Übertragung von Anweisungen und Befehlen, die musikalische Ereignisse beschreiben. Die Codes werden zwischen elektronischen Instrumenten, Computer, Effektgeräten, Mischpulten und evtl. weiteren Baugruppen versendet, von diesen gelesen und verarbeitet. Ein MIDI-Instrument kann gemäß Stand der Technik z. B. ein Keyboard, aber auch ein PC jeweils mit entsprechender Musiksoftware sein, um nur einige der verschiedensten Baugruppen zu nennen.The Capturing the gestures, that is, the human movements, takes place through the use of multiple sensors. The interpretation of the Gestures are sent via MIDI protocol to connected followers passed on, which then generate the sound. MIDI (Musical Instrument Digital Interface) is a standardized information protocol for the transmission of instructions and commands, the musical Describe events. The codes are between electronic Instruments, computers, effects units, mixers and possibly sent further modules, read by them and processed. A MIDI instrument can be made according to the state of the art z. As a keyboard, but also a PC each with appropriate Music software to just a few of the most diverse assemblies to call.

Es ist heutzutage mit Hilfe von Musiksoftware relativ einfach, Musikstücke zu arrangieren. Sowohl der Profi, als auch der Amateur, können am PC Töne, Klänge und Sounds mit dem Mausklick oder sonstigen Steuergeräten beliebig aneinanderfügen, umwandeln, wiedergeben und aufnehmen. Die technologische Entwicklung, so wird hier eingeschätzt, hat die klassischen Grenzen der Komposition, Produktion und Veröffentlichung aufgehoben. Jedoch ist festzustellen, dass bei der verfügbaren Technik – wie bei einem technisch versierten Musiker bei fehlender Einfühlsamkeit – ein Musikstück selten einem kritischen Publikum zu dessen Begeisterung präsentiert werden kann.It is relatively easy today with the help of music software, pieces of music to arrange. Both the professional and the amateur can sounds, sounds and sounds on the PC with the click of a mouse or other control units as desired, convert, play and record. The technological development, so will judged here, has the classical boundaries of composition, Production and publication canceled. However, it should be noted that with the available technology - like one technically savvy musicians in the absence of empathy - a Rarely a critical audience to his enthusiasm can be presented.

Bei der derzeitigen Entwicklung der digitalen Musikproduktion liegt der Schwerpunkt oft auf der technischen Realisierbarkeit und so werden die Nutzerfreundlichkeit und intuitive Bedienbarkeit oftmals stiefkindlich behandelt. Die Entwicklung von nutzerfreundlichen Einga begeräten läuft somit schleppend. Daher soll den weiteren Ausführungen vorangestellt werden, dass es vordergründig nicht darum geht, das Publikum mit einer perfekten dynamischen Vorführung zu beeindrucken, sondern darum, die intuitive und physische Motorik der Musiker bei deren Musikdarbietung zum Ausdruck kommen zu lassen und den spielerischen Umgang mit Instrumenten vorteilhaft zu beeinflussen.at the current evolution of digital music production the focus is often on the technical feasibility and so on The user-friendliness and intuitive usability are often lowly treated. The development of user-friendly input devices runs slowly. Therefore, the other remarks be prefaced that it is not about it superficially goes, the audience with a perfect dynamic performance but about the intuitive and physical motor skills to express the musician's musical performance and to favorably influence the playful handling of instruments.

Zum Stand der Technik ist allgemein anzumerken, dass die Entwicklung von der elektrischen über die elektronische Klangerzeugung geht und nunmehr bis zur digitalen Erzeugung von Schall, wobei alle erdenklichen Mischformen zur Anwendung kommen. Elektronische Musikinstrumente zum Speichern, Verarbeiten und Abspielen digitaler Audioaufnahmen (Sampler) und zum Erzeugen von Klängen durch digitale oder analoge Signalerzeugung und -verarbeitung (Synthesizer) sind aus einer Musikproduktion kaum mehr wegzudenken.To the State of the art is generally noted that the development from electrical to electronic sound production goes and now to the digital generation of sound, with all conceivable mixed forms are used. Electronic musical instruments to save, process and play digital audio recordings (Sampler) and for generating sounds by digital or analog signal generation and processing (synthesizer) are off a music production is hard to imagine.

Es soll diesbezüglich auf die DE 102 33 371 B4 „Elektronische Panflöte” verwiesen werden. Diese Erfindung betrifft eine in Anlehnung an eine Panflöte entwickeltes multifunktionales Musikinstrument. Entsprechend der DE 102 33 371 B4 sind in der Panflöte Windsensoren zur Registrierung eines vorbeiströmenden Luftstromes angeordnet, wobei der Luftstrom durch einen real existierenden Musiker eingeblasen wird. Die Windsensoren stehen in Wirkbeziehung mit elektronischen Bauteilen, die zur Weiterverarbeitung für die Tonerzeugung der von den Windsensoren gelieferten Signale dienen. Dieses Instrument zeichnet sich durch gutes Klangvolumen aus und ist leichter als eine traditionelle Panflöte erlernbar. Mit dieser Lösung wurde von der rein elektronisch erzeugten Musik abgerückt.It should in this regard on the DE 102 33 371 B4 "Electronic panpipe" are referenced. This invention relates to a multifunctional musical instrument developed on the basis of a panpipe. According to the DE 102 33 371 B4 In the panpipe wind sensors are arranged to register a passing stream of air, the air stream being blown in by a real existing musician. The wind sensors interact with electronic components that are used to process the sound produced by the wind sensors. This instrument is characterized by good sound volume and is easier to learn than a traditional panpipe. With this solution was moved away from the purely electronically generated music.

Weiterhin sei auf die am 24.9.2007 erfolgte Gebrauchsmusteranmeldung DE 20 2006 020 190.4 „Automatisches Schlagzeug mit pneumatischem Antrieb” verwiesen. Das automatisierte Schlagzeug besteht aus zwei Komponenten, einer mechanischen Komponente unter Verwendung neuartiger Antriebstechnik und einer elektronischen Komponente u. a. mit einer MIDI-Schnittstelle.Continue to be on the 24.9.2007 utility model application DE 20 2006 020 190.4 "Automatic drums with pneumatic drive" directed. The automated drum kit consists of two components, a mechanical component using novel drive technology and an electronic component, including a MIDI interface.

Auch hier wurde von der rein elektronisch erzeugten Musik abgerückt. Die neuartige Antriebstechnik in Kombination mit der elektronischen Komponente bewirkt ein Spielen in Echtzeit, wobei das Drum-Set real vorhanden ist.Also here was moved away from the purely electronically generated music. The new drive technology in combination with the electronic Component causes real-time playing, with the drum set being real is available.

Diese beiden Beispiele zum Stand der Technik zeigen, dass es bereits gute Vorschläge gibt, dem Musiker einen intuitiven Spielraum zu geben, wie das bei der DE 102 33 371 B4 „Elektronische Panflöte” der Fall ist oder moderne Antriebstechnik zu verwenden, um die Spielweise eines Schlagzeugers zu simulieren, so dass ein hervorragender Höreindruck bei Echtzeitwiedergabe erfolgt und gegebenenfalls ein gemeinsames Spielen von Musiker und Maschine an einem gleichen Drum-Set erfolgen kann. Eine gewisse intuitive Spielweise wird der Musiker, soweit er entsprechend dazu befähigt ist, hierbei mit einbringen.These two examples of the state of the art show that there are already good suggestions for giving the musician an intuitive scope, as in the case of the DE 102 33 371 B4 "Electronic panpipe" is the case or modern drive technology to use to simulate the style of a drummer, so that an excellent listening experience in real-time playback takes place and possibly a common playing musician and machine can be done on a same drum set. A certain intuitive style of playing is the musician, as far as he is capable of doing so, bring in here.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein gestengesteuertes MIDI-Musikinstrument vorzuschlagen, welches derart konzipiert ist, dass eine Interpretation der Gesten des Musikers, d. h. seiner Bewegungen beim Musizieren erfolgt und damit ein spielerischer und emotionaler Umgang mit der Musik gegeben ist. Somit soll ein Eingabegerät vorgeschlagen werden, welches es ermöglicht, dass der Musiker dank seiner Begabung intuitiv und virtuos musizieren kann unter dem Aspekt, dass Musiksoftware und/oder andere MIDI-Geräte verwendet werden und damit elektronische Musik erzeugt wird.It is therefore an object of the invention to propose a gesture-controlled MIDI musical instrument, which is designed so that an interpretation of the gestures of the musician, ie his movements while playing music and thus a playful and emotional interaction with the music is given. Thus, an input device is proposed which makes it possible for the musician to make music intuitively and virtuously thanks to his talent, in the sense that music software and / or other MIDI devices are used and electronic music is generated.

Das gestengesteuerte MIDI-Instrument soll auch für Anfänger die Produktion elektronischer Musik und den Ablauf des Musizierens nachvollziehbar machen, indem die Bedienkonzeption einfachen Regeln folgt, intuitiv ausprobierbar und leicht einübbar ist.The gesture-controlled MIDI instrument should also for beginners the production of electronic music and the process of making music make comprehensible by the operating concept simple rules follows, intuitive to try and easy einübbar is.

Das Erlernen von komplexen Griffkombinationen soll entfallen. Das Eingabegerät soll ortsunabhängig einsetzbar sein. Ohne zeitaufwändige Installation, Kalibrierung oder Montage soll der Nutzer musizieren können.The Learning complex handle combinations should be omitted. The input device should be used regardless of location. Without time-consuming Installation, calibration or installation, the user should make music can.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich des grundlegenden erfinderischen Gedankens auf den Patentanspruch 1 verwiesen wird. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Schutzansprüchen 2 bis 6.According to the invention the task is solved as follows, taking into account the basic inventive concept is referred to the patent claim 1. The further embodiment of the invention results from the claims 2 to 6.

Zur Darlegung der Erfindung sind folgende weitere Ausführungen erforderlich.to Presentation of the invention are the following further embodiments required.

Maßgebliche Baugruppe des MIDI-Instruments ist ein Controller zur Erzeugung von Notenwerten. Dazu wird das MIDI-Instrument mit einer Hand gehalten, wobei mit der anderen Hand musiziert wird. Die Steuerung der Töne geschieht durch Tastgriff auf einem länglichen Sensorfeld, welches als Folienpotentiometer oder als Kapazitätssensor ausgebildet ist. Eine leicht Berührung reicht. Bei einer Instrumentenlänge von beispielsweise 500 mm misst das Sensorfeld evtl. 430 mm, weil an den Enden des Sensorfeldes jeweils ein Taster angeordnet ist zum Verschieben der Oktaven. In der Spanne des Sensorfeldes von 430 mm können 2 Oktaven liegen, also 24 Töne. Um aber auch Töne oberhalb und unterhalb dieser Oktaven zu erreichen, soll die Skala verschoben werden können. Dafür werden auch die vorgenannten Taster verwendet, die im Sinne von Kapazitätssensoren wirken. Erst nach einer Berührungszeit von einigen Sekunden werden die Taster aktiv, um ein versehentliches Auslösen beim Spiel zu vermeiden.authoritative Assembly of the MIDI instrument is a controller for generation of note values. For this, the MIDI instrument is held with one hand, making music with the other hand. The control of the sounds happens by tactile grip on an elongated sensor field, which is designed as a film potentiometer or as a capacitance sensor is. A light touch is enough. At an instrument length of 500 mm, for example, the sensor field may measure 430 mm because in each case a button is arranged at the ends of the sensor field to move the octaves. In the span of the sensor field of 430 mm can be 2 octaves, so 24 tones. But also notes above and below these octaves to reach, the scale should be moved. For this purpose, the aforementioned buttons are used, the act in the sense of capacity sensors. Only after one Touch time of a few seconds, the buttons are active, to avoid accidental tripping during the game.

Weitere Aktionen als Grundlage des Musizierens und Arrangierens sind die Steuerung der Lautstärke und die Auswahl des MIDI-Kanals.Further Actions as basis for making and arranging are the Control the volume and select the MIDI channel.

Die Lautstärke der auszugebenden Töne regelt der Nutzer durch Bewegung des Instruments auf einer virtuellen vertikalen Achse. Je höher der Nutzer das Instrument halt, desto lauter erklingt der Ton, den er auf dem bereits genannten länglichen Sensorfeld anspielt. Eine Kalibrierung der Lautstärke ist wegen der unterschiedlichen Größe der Nutzer erforderlich. Denn es ist erforderlich für jeden Nutzer – unabhängig von seiner Körpergröße – die ganze Spanne der Lautstärkenregulierung zur Verfügung zu haben. Es ist also eine individuelle Anpassung an die Körpergröße erforderlich. Dementsprechend soll der Nutzer das MIDI-Instrument beim Einschalten in einer ihm angenehmen Spielposition halten. Eine mittlere Lautstärke wird beim Einschalten in dieser Position als relativer Bezugspunkt festgelegt. Von diesem Punkt aus kann der Nutzer die Lautstarke durch Auf- und Abbewegung des Instruments verändern. Unter Verwendung von Beschleunigungssensoren, Positionssensoren oder Abstandsmesser wie Ultraschall-, Infrarot-, oder Lasersensoren werden die Positionswerte ermittelt und daraus die Lautstärke, unter Verwendung des MIDI-Protokolls an die Folgegeräte weitergegeben. (Zweckmäßigerweise ergibt sich der relative Bezugspunkt beim Einschalten aus dem Abstand des MIDI-Instruments zum Fußboden.)The The volume of the tones to be output is regulated by the user by moving the instrument on a virtual vertical axis. The higher the user holds the instrument, the louder sounds the sound that he plays on the aforementioned elongated sensor field. A calibration of the volume is because of the different Size of users required. Because it is necessary for every user - regardless of his Body size - the whole span the volume control available. So it's an individual adaptation to the height required. Accordingly, the user should use the MIDI instrument keep it in a comfortable playing position when switching it on. A middle volume will be in this position when switching on set as a relative reference point. From this point can the user the volume by up and down movement of the instrument change. Using acceleration sensors, Position sensors or distance meters such as ultrasound, infrared, or laser sensors, the position values are determined and therefrom the volume, using the MIDI protocol the followers passed. (Conveniently, the relative reference point at power up results from the distance of the MIDI instruments to the floor.)

Die Einstellung der Klangmodi (des Sounds) ergibt sich durch richtungsweisende Haltung des MIDI-Instruments. Es wird also durch Haltung des MIDI-Instruments in eine bestimmte Richtung ein bestimmter MIDI-Kanal eingestellt, der am Folgegerät den auszugebenden Klang bestimmt. Die technische Lösung erfolgt mit Hilfe eines Kompasssensors. Somit kann das MIDI-Instrument radial in (virtuellen) Winkelbereichen bewegt werden, wobei jedem Winkelbereich ein Spielbereich, d. h. ein MIDI-Kanal, zugeordnet ist. Je nachdem in welchen Bereich der Nutzer das Instrument bewegt, ist ein entsprechender Kanal angewählt. Der Standort des Nutzers ist der Kreismittelpunkt, um den die Winkelbereiche angeordnet sind. Der Wechsel zwischen den Spielbereichen (Winkelbereichen) wird durch eine taktile Rückmeldung signalisiert, das heißt, ein Vibrationsmotor wird aktiviert und zeigt dem Nutzer, der das MIDI-Instrument mit einer Hand hält, den eventuell bevorstehenden Wechsel in den nächsten Spielbereich an.The Setting the sound modes (of the sound) results from trend-setting Posture of the MIDI instrument. So it gets by keeping the MIDI instrument set a specific MIDI channel in a certain direction, on the follower determines the sound to be output. The technical solution is done with the help of a compass sensor. Thus, the MIDI instrument can radially in (virtual) angular ranges be moved, each angle range a play area, d. H. a MIDI channel is assigned. Depending in which area of the User moves the instrument, a corresponding channel is selected. The location of the user is the circle center around which the angle ranges are arranged. The change between the play areas (angle ranges) is signaled by a tactile feedback, that is, a vibration motor is activated and shows the user who is the MIDI instrument with one hand holds, possibly the upcoming one Change to the next game area.

Kurz zusammengefasst kann zur Einstellung des Sounds gesagt werden, dass sich die Auswahl des Sounds aus der radialen Ausrichtung des MIDI-Instruments durch den Nutzer ergibt; je nachdem in welchen Spielbereich das MIDI-Instrument zeigt. Nähere Erläuterungen hierzu erfolgen im Ausführungsbeispiel.Short summarized can be said to adjust the sound that selecting the sound from the radial orientation of the MIDI instrument by the user; depending on what play area the MIDI instrument shows. Further explanations take place in the embodiment.

Wie bei der Lautstärke erfolgt beim Einschalten des MIDI-Instruments eine Kalibrierung in Bezug auf den Spielbereich. Durch den Kompasssensor ist der Nutzer von der Himmelsrichtung unabhängig, was eine Einteilung der Spielbereiche unabhängig von der Himmelsrichtung macht. Der Nutzer steht – vergleichbar mit einem Dirigenten – im Zentrum seiner Spielbereiche. Die Mitte der Bereiche wird gleichzeitig mit dem Einschalten des MIDI-Instruments bestimmt, d. h. es erfolgt auch die Kalibrierung in Bezug auf die Spielbereiche durch eine (virtuelle) Spiegelachse. Zeigt z. B. das MIDI-Instrument beim Einschalten zum Publikum, verläuft in diese Richtung die Spiegelachse und damit ist festgelegt, welche Spielbereiche jeweils neben der Spiegelachse liegen.Like the volume, when the MIDI instrument is turned on, it calibrates to the playing range. By the compass sensor, the user is independent of the direction of the compass, which makes a division of the game areas regardless of the direction. The user stands - comparable to a conductor - in the center of his play areas. The center of the areas is determined simultaneously with the turning on of the MIDI instrument, ie the calibration is also related on the game areas by a (virtual) mirror axis. Shows z. B. the MIDI instrument when switching to the audience, runs in this direction, the mirror axis and thus it is determined which game areas are each adjacent to the mirror axis.

Das Spielen mit dem MIDI-Instrument verlangt von dem Musiker das Bilden der Töne und Tonfolgen (der Notenwerte) durch Berührung des Sensorfeldes, z. B. der Deckschicht aus Folie, angeordnet auf dem stabartigen Sensorfeld des MIDI-Instruments. Die Lautstärke und die Auswahl des Sounds wird durch menschliche Bewegungen gesteuert. Damit wird es möglich, wie eingehende Bewegungsstudien und deren Analyse zeigten, die Gesten des Musikers in musikalische Intuität umzusetzen. Die Aufgabenstellung der Erfindung wird mit dem hier beschriebenen gestengesteuerten MIDI-Instrument erfüllt. Dem Musiker wird bei entspre chender Begabung ein spielerischer und emotionaler Umgang mit Musik möglich. Die Gesten des Musikers als Ausdruck seiner Begabung und damit intuitiven und virtuosen Spielweise werden in hervorragender Weise durch das MIDI-Instrument erfasst und in Musik an den Folgegeräten wiedergegeben. Von der elektronischen Musik ohne individuelle künstlerische Einflussnahme wurde abgerückt.The Playing with the MIDI instrument requires the musician to make the music the tones and tone sequences (the note values) by touch of the sensor field, z. As the cover layer of film, arranged on the rod-like sensor field of the MIDI instrument. The volume and the sound selection is controlled by human movements. This makes it possible, as detailed motion studies and their analysis showed the musician's gestures in musical To implement intuition. The task of the invention will work with the gesture-controlled MIDI instrument described here Fulfills. The musician will be given a suitable gift Playful and emotional interaction with music is possible. The gestures of the musician as an expression of his talent and thus intuitive and virtuoso playing style are excellently through the MIDI instrument captured and in music on the followers played. From electronic music without individual artistic Influence was removed.

Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Die Figuren zeigen in PrinzipdarstellungThe Invention will now be based on an embodiment be explained. The figures show a schematic representation

1: MIDI-Instrument mit integrierten Baugruppen 1 : MIDI instrument with integrated assemblies

2: Darstellung der Spielbereiche in der Draufsicht 2 : Illustration of the play areas in the top view

3: MIDI-Instrument in der Seitenansicht 3 : MIDI instrument in side view

Die 1 zeigt den Aufbau des gestengesteuerten MIDI-Instruments 16 mit integrierten Baugruppen und zwei Folgegeräten, nämlich einem Synthesizer 11 und einem PC 12, wobei wahlweise der Synthesizer 11 oder der PC 12 an das MIDI-Instrument 16 angeschlossen werden kann.The 1 shows the structure of the gesture-controlled MIDI instrument 16 with integrated assemblies and two followers, namely a synthesizer 11 and a PC 12 , where optionally the synthesizer 11 or the PC 12 to the MIDI instrument 16 can be connected.

Aus 3 ist erkennbar, dass das MIDI-Instrument 16 ein Handgerät darstellt (siehe Handgriff 18), so dass das MIDI-Instrument mit einer Hand gehalten und mit der anderen Hand musiziert wird, wobei durch Tastgriffe bzw. leichtes Bestreichen des Sensorfeldes 3 die Töne und Tonfolgen (Notenwerte) elektronischer Musik abgerufen werden. Zum Musizieren gehört jedoch noch der Einfluss der menschlichen Bewegungen, es ist also der Einfluss der Gesten für das musizieren maßgeblich.Out 3 is recognizable that the MIDI instrument 16 represents a hand-held device (see handle 18 ), so that the MIDI instrument is held with one hand and music is made with the other hand, by tactile or light stroking of the sensor field 3 the tones and tone sequences (note values) of electronic music are retrieved. However, the influence of human movements is still part of making music, so the influence of the gestures on the music is decisive.

Die mikroelektronische Bauweise macht es möglich, dass die erforderlichen Baugruppen direkt im oder am MIDI-Instrument Platz finden, das sind der Microcontroller 1, ein Potentiometer oder ein Kapazitätssensor 2, ein Entfernungssensor 4, ein Kompasssensor 5, die MIDI-Schnittstelle 6 und der Akku 10.The microelectronic construction makes it possible for the required components to fit directly into or on the MIDI instrument, that is the microcontroller 1 , a potentiometer or a capacitance sensor 2 , a distance sensor 4 , a compass sensor 5 , the MIDI interface 6 and the battery 10 ,

Mit dem MIDI-Instrument müssen folgende Abläufe ausführbar bzw. realisierbar sein, d. h.

  • – die Töne (Notenwerte)
  • – die Lautstärke
  • – die Klangmodi (Sound)
müssen bei Einwirkung des Musikers 15 steuerbar sein.With the MIDI instrument, the following processes must be executable or realizable, ie
  • - the notes (note values)
  • - the volume
  • - the sound modes (sound)
must be under the action of the musician 15 be controllable.

Auf dem MIDI-Instrument 16 befindet sich ein Sensorfeld 3 (ca. 430 × 13 mm) bei einer gesamten Länge des MIDI-Instruments 16 von ca. 500 mm, welches als Deckschicht eine Folie aufweist. Unter der Folie ist ein Potentiometer 2 (alternativ ein Kapazitätssensor 2) angeordnet. Durch Berühren bzw. Bestreichen des Sensorfeldes mit einem Finger erfolgt die Steuerung der Töne (Notenwerte).On the MIDI instrument 16 there is a sensor field 3 (about 430 × 13 mm) over a whole length of the MIDI instrument 16 of about 500 mm, which has a film as a cover layer. Under the slide is a potentiometer 2 (alternatively, a capacity sensor 2 ) arranged. Touching or brushing the sensor field with one finger controls the tones (note values).

Mit Hilfe der Taster 8 und 9 an den Enden des Sensorfelds 3 erfolgt ein Verschieben der Oktaven. Die Taster 8 und 9 sind Kapazitätssensoren, die erst nach ca. 2 Sekunden Berührungszeit aktiv werden, um versehentliches Auslösen beim Spiel zu vermeiden.With the help of the buttons 8th and 9 at the ends of the sensor field 3 a shift of the octaves takes place. The buttons 8th and 9 are capacitance sensors that only become active after approx. 2 seconds of contact time to avoid accidental tripping during play.

Unter Verwendung des Entfernungssensors 4 erfolgt die Steuerung der Lautstärke.Using the distance sensor 4 the volume is controlled.

Der Entfernungssensor 4 kann ein Beschleunigungssensor, Positionssensor oder Abstandsmesser auf der Grundlage von Ultraschall, Infrarot- oder Laserstrahlen sein. Wegen unterschiedlicher Größen der Musiker 15 ist eine Kalibrierung erforderlich. Diese erfolgt mit dem Einschalten des Microcontrollers 1 mittels Taster 7. Als Bezugsgröße wird eine Entfernung beim Einschalten festgelegt, z. B. die Entfernung des MIDI-Instruments in angenehmer Halteposition zum Fußboden. Bei einer Bewegung des MIDI-Instruments 16 auf einer virtuellen vertikalen Achse ändert sich die Entfernung des Entfernungssensors 4 vom Ausgangspunkt. zum Beispiel kann festgelegt sein: Je höher das MIDI-Instrument 16 gehalten wird, desto lauter erklingt der Ton, der auf dem Sensorfeld 3 gespielt wird.The distance sensor 4 may be an acceleration sensor, position sensor or distance meter based on ultrasound, infrared or laser beams. Because of different sizes of the musicians 15 a calibration is required. This is done by turning on the microcontroller 1 by means of a button 7 , As a reference, a distance when switching is set, z. B. the removal of the MIDI instrument in a pleasant stop position to the floor. During a movement of the MIDI instrument 16 On a virtual vertical axis, the distance of the range sensor changes 4 from the starting point. for example, it may be set: the higher the MIDI instrument 16 is held, the louder the sound resounds, on the sensor field 3 is played.

Die 2 zeigt, wie durch radiale Bewegung des MIDI-Instruments die Auswahl von Spielbereichen 13a bis 13g erfolgt, d. h. es wird vom Musiker 16 der entsprechende Sound ausgewählt. Mit der richtungsbestimmenden Haltung des MIDI-Instruments 16 wird der gewünschte MIDI-Kanal und somit der Spielbereich festgelegt.The 2 shows how to select play areas by radial movement of the MIDI instrument 13a to 13g It is done by the musician 16 the corresponding sound is selected. With the directional attitude of the MIDI instrument 16 determines the desired MIDI channel and thus the playing area.

Mit dem Positionszeichen 14 (Spielbereich c) wird ein aktiver Spielbereich gezeigt. Wie bei der Steuerung der Lautstärke ist beim Auswählen der Spielbereiche auch mit dem Einschalten des MIDI-Instruments eine Kalibrierung erforderlich. Der im Zentrum seiner Spielbereiche 13a bis 13g befindliche Musiker 15 bewirkt mit dem Einschalten und dem richtungsweisenden Halten des MIDI-Instruments 16 das Festlegen der virtuellen Spiegelachse 17, welche die Mitte der Spielbereiche 13a bis 13g darstellt. Je nachdem, in welchem Bereich der Musiker 15 das MIDI-Instrument 16 bedient, ist also ein bestimmter MIDI-Kanal gewählt.With the position character 14 (Play area c) an active play area is shown. As with controlling the volume, when you select the ranges of play, you also need to calibrate when the MIDI instrument is turned on. The one in the center of his play areas 13a to 13g located musicians 15 causes switching on and directional holding of the MIDI instrument 16 Setting the virtual mirror axis 17 which are the middle of the play areas 13a to 13g represents. Depending on the area in which the musician 15 the MIDI instrument 16 So, a specific MIDI channel is selected.

Die technische Umsetzung dieses Problems erfolgt mit Hilfe eines Kompasssensors 5. Bedingt durch die Kalibrierung ist der Musiker 13 bei der Einteilung seiner Spielbereiche unabhängig von der Himmelsrichtung.The technical implementation of this problem is done with the help of a compass sensor 5 , Due to the calibration is the musician 13 in the division of its game areas regardless of the direction.

Aus 1 könnte geschlussfolgert werden, dass die Folgegeräte mit Hilfe von Kabeln mit dem MIDI-Instrument 16 verbunden sind. Es ist selbstverständlich, dass ausgehend vom Stand der Technik eine kabellose Datenübertragung erfolgen kann.Out 1 could be inferred that the slave devices using cables with the MIDI instrument 16 are connected. It goes without saying that, starting from the prior art, wireless data transmission can take place.

Ein spiegelsymmetrischer Aufbau des MIDI-Instruments ermöglicht den Einsatz für Rechts- und Linkshänder gleichermaßen.One Mirror-symmetric structure of the MIDI instrument allows the use for right and left-handers alike.

Es hat sich gezeigt, dass das Spielen mit dem MIDI-Instrument, entsprechende Begabung voraussetzt, relativ leicht zu erlernen ist.It has been shown to play with the MIDI instrument, corresponding Giftedness is relatively easy to learn.

Gemäß Stand der Technik kann die Vielzahl von einstellbaren Parametern bei Synthesizer und Keyboards den Nutzer, besonders den Anfänger, deutlich überfordern. Bei vorliegender erfinderischer Lösung erscheint es auch dem Anfänger logisch, mit welcher Bedienung welche Parameter der Tonsteuerung beeinflusst werden.As per stand The technique can be the variety of adjustable parameters in synthesizers and keyboards clearly overwhelm the user, especially the beginner. It also appears in the present inventive solution logical to the beginner, with which operation which parameters the tone control are affected.

Da das MIDI-Instrument beim Spielen ständig erhebliche menschliche Bewegung fordert, können vor allem jugendliche Musiker ihr Temperament, verbunden mit Bewegungsdrang, für virtuoses Musizieren nutzen.There the MIDI instrument is constantly human in playing Exercise calls, especially young musicians her temperament, combined with urge to move, for virtuoso Use music.

11
Microcontrollermicrocontrollers
22
Potentiometer/KapazitätssensorPotentiometer / capacitance sensor
33
Sensorfeld (z. B. die Deckschicht aus Folie)sensor field (eg the cover layer of foil)
44
EntfernungssensorDistance sensor
55
Kompasssensorcompass sensor
66
MIDI-SchnittstelleMIDI interface
77
Taster für Microcontroller (gleichzeitig Taster für Kalibrierung)button for microcontroller (simultaneously button for calibration)
88th
Taste zur Verschiebung in niedrige Frequenzenbutton for shifting to low frequencies
99
Taste zur Verschiebung in höhere Frequenzenbutton for shifting to higher frequencies
1010
Akkubattery pack
1111
Folgegerät-SynthesizerFollower synthesizer
12 12
Folgegerät-PCFollower PC
13 13
Spielbereiche a bis gplay areas a to g
1414
aktiver Spielbereich cactive Game area c
1515
MusikerMusician
1616
MIDI-InstrumentMIDI instrument
1717
Spiegelachsemirror axis
18 18
Handgriffhandle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (6)

Gestengesteuertes MIDI-Instrument unter Verwendung mikroelektronischer Baugruppen, wobei mittels Musiksoftware die Folgegeräte die Daten des gestengesteuerten MIDI-Instruments in Musik wiedergeben, dadurch gekennzeichnet, dass das gestengesteuerte MIDI-Instrument (16) derart aufgebaut ist, dass durch die Betätigung eines Musikers (15) die Ablaufe betreffend a) die Töne b) die Lautstärke c) die Klangmodi steuerbar sind, indem a) ein Potentiometer (2) zur Steuerung der Töne im MIDI-Instrument (16) platziert ist, wobei das Potentiometer (2) mit Folie abgedeckt ist, so dass ein auf Tasten reagierendes Sensorfeld (3) gegeben ist, b) ein Entfernungssensor (4) im MIDI-Instrument platziert ist, welcher derartig ausgeführt ist, dass beim Einschalten des MIDI-Instruments (16) eine bestimmte Bezugsentfernung ermittelt wird, die einer mittleren Lautstärke entspricht und bei höhenmäßiger Veränderung der Lage des Entfernungssensors (4) die veränderten Positionswerte ein Äquivalent für die Lautstärke darstellen, c) ein Kompasssensor (5) im MIDI-Instrument (16) platziert ist, welcher deratig ausgeführt ist, dass unabhängig von der Himmelsrichtung beim Einschalten des MIDI-Instruments (16) bei richtungsweisender Haltung des MIDI-Instruments (16) ein mittlerer Spielbereich und damit bestimmter MIDI-Kanal eingestellt wird, der am Folgegerät den auszugebenden Sound bestimmt und bei radialer Veränderung der richtungsweisenden Haltung des MIDI-Instruments (1) ein anderer Spielbereich und damit ein anderer Sound gegeben ist.Gesture-controlled MIDI instrument using microelectronic assemblies, wherein by means of music software the follow-up devices reproduce the data of the gesture-controlled MIDI instrument in music, characterized in that the gesture-controlled MIDI instrument ( 16 ) is constructed in such a way that by the action of a musician ( 15 ) the sequences concerning a) the tones b) the volume c) the sound modes are controllable by a) a potentiometer ( 2 ) for controlling the sounds in the MIDI instrument ( 16 ), the potentiometer ( 2 ) is covered with foil so that a touch-sensitive sensor field ( 3 ), b) a distance sensor ( 4 ) is placed in the MIDI instrument, which is designed such that when switching the MIDI instrument ( 16 ) a certain reference distance is determined which corresponds to a medium volume and when the altitude of the location of the distance sensor ( 4 ) the changed position values represent an equivalent for the volume, c) a compass sensor ( 5 ) in the MIDI instrument ( 16 ), which is executed in such a way that regardless of the direction in which the MIDI instrument is turned on ( 16 ) with directional attitude of the MIDI instrument ( 16 ) a mid-range and thus certain MIDI channel is set, which determines the sound to be output on the follower and with radial change of the directional attitude of the MIDI instrument ( 1 ) another playing area and thus a different sound is given. MIDI-Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (7) für den Microcontroller (1) gleichzeitig den Taster zur Kalibrierung der Lautstärke und des Spielbereichs darstellt.MIDI instrument according to claim 1, characterized in that the button ( 7 ) for the microcontroller ( 1 ) simultaneously displays the button for calibrating the volume and the playing area. MIDI-Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Tasten (8, 9) eine Verschiebung der Oktaven gegeben ist.MIDI instrument according to claim 1, characterized in that by the keys ( 8th . 9 ) a shift of the octaves is given. MIDI-Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor für die Töne alternativ ein Kapazitätssensor (2) im MIDI-Instrument (16) platziert ist.MIDI instrument according to claim 1, characterized in that as a sensor for the sounds alternatively a capacitance sensor ( 2 ) in the MIDI instrument ( 16 ) is placed. MIDI-Instrument nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorfeld (3) in Abhängigkeit von den Abmessungen des MIDI-Instruments (16) so bemessen ist, dass die Länge des Sensorfeldes (3) vorzugsweise zwei Oktaven erfasst und die Abmessungen des Sensorfelds (3) ca. 430 mm × 13 mm betragen.MIDI instrument according to claim 1 and 3, characterized in that the sensor field ( 3 ) depending on the dimensions of the MIDI instrument ( 16 ) is dimensioned so that the length of the sensor field ( 3 ) preferably two octaves and the dimensions of the sensor field ( 3 ) about 430 mm × 13 mm. MIDI-Instrument nach Anspruch 1 bis 5 oder Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das MIDI-Instrument (16) ein Handgerät darstellt und die für die Funktion erforderlichen Bauteile im oder am MIDI-Instrument (16) platziert sind.MIDI instrument according to claim 1 to 5 or claim 1 and one or more of claims 2 to 5, characterized in that the MIDI instrument ( 16 ) represents a handheld device and the components required for the function in or on the MIDI instrument ( 16 ) are placed.
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