-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beeinflussen eines Audiosignals mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach Anspruch 16.
-
Der Klang elektrisch verstärkter Musikgeräte, Stimmen oder anderer Klangquellen, d.h. das von derartigen Instrumenten und Schallquellen gelieferte elektrische Audiosignal, wird in der Regel durch so genannte Effektgeräte beeinflusst. Diese Beeinflussung erfolgt beispielsweise mechanisch, elektronisch oder digital. Beispiele hierfür sind pegelorientierte, verzerrende oder auch spektral modifizierende Effektgeräte. Typische Effektgeräte, die insbesondere im Zusammenhang mit elektrischen Gitarren benutzt werden, sind Treble Booster zur Verstärkung des Signals, Chorus, Delay- und Echogeräte, so genante Enhancer und Limiter, Equalizer, Flanger, Kompressoren, Nachhallgeräte (Reverb), Octaver, Phase Shifter, Tremolo- und Vibrato-Effektgeräte, Verzerrer (Distortion, Fuzz, Overdrive), Wah-Wah-Effektgeräte und eine Vielzahl weiterer Effektgeräte und dergleichen Vorrichtungen mehr.
-
Meist werden derartige Effektgeräte anhand von bestimmten Parametern voreingestellt und lediglich über Fußschalter aktiviert, also zu- oder abgeschaltet. Bei einigen Soundeffekten stellt das dynamische Steuern einzelner Parameter einen enormen Zuwachs am Ausdrucksgehalt dar. Dem Musiker stehen dazu vornehmlich Kipppedale, so genannte Expressionpedale, seltener Abstandssensoren, Drehregler oder druckempfindliche Taster zu Verfügung. Bei elektrischen Gitarren befinden sich dabei der Spielort des Gitarristen im Fußbereich eine Vielzahl unterschiedlicher Fußschalter, Pedale und dergleichen Stellmittel. Der Gitarrist betätigt die entsprechenden Stellmittel während des Spiels, wobei er sich der Wirkung der einzelnen Effekte insbesondere in Bezug auf die jeweils gewünschte Stimmung und des jeweils gewünschten Stils des Musikstückes bewusst sein muss.
-
Ein Nachteil derartiger Anordnungen besteht in der teils umständlichen, der Bühnenperformance hinderlichen Interaktion: Zunächst muss zielgerichtet ein Schritt vor das Expressiongerät gesetzt werden um dieses in Reichweite zu haben. Dieser Schritt definiert das Standbein für den Körper des Musikers bzw. der Musikerin. Infolge dessen wird das Pedal anvisiert und der andere Expression-Fuß auf diesem platziert. Mit stetem Gewicht auf dem hinteren Standbein kann nun das Pedal über dessen Regelweg gekippt und ein Effektparameter geregelt werden. Der Regelweg ist bei allen Anordnungen recht kurz, was eine gewisse feinmotorische Kontrolle der Bewegung des Fußes erfordert.
-
Dem Musiker und der Musikerin werden hier zusätzliche Konzentrationen und Aufmerksamkeiten abverlangt, die das freie Spiel des Instruments beeinträchtigen können. Zudem schränkt es den körperlichen Ausdruck, sei es Tanzen, Hüpfen o.Ä., während der Performance stark ein.
-
Die
US 2012/0144981 A1 offenbart eine Fußsteuerung zur elektrischen Steuerung eines Gerätes, insbesondere von MIDI-Controllern, Verstärkern und weiteren derartigen Geräten. Vorgesehen sind dort insbesondere zwei mittels den Füßen zu betätigende Flächen, deren Signale zur Steuerung der genannten Geräte umgeformt werden.
-
Die
US 2013/0305910 A1 offenbart ein so genanntes Auditory Board. Vorgesehen ist dort eine Fläche, auf die sich der Spieler eines Instrumentes stellen kann und die dessen Schwingungen in entsprechende Steuer- und Modulationssignale zum Erzeugen von Soundeffekten umsetzt.
-
Die
US 2016/0148607 A1 offenbart ein Pedal zum Modulieren eines elektrischen Signals. Das dort gelehrte Pedal bezweckt insbesondere die Modulation einer Tonhöhe oder Tonlage eines von einem Instrument gespielten Tones.
-
Die
US 4,245,539 A offenbart eine Musik-Plattform. Die dort offenbarte Vorrichtung dient der Erzeugung von Signalen mit veränderlicher Lautstärke und veränderlicher Tonhöhe in Abhängigkeit von einer auf die Plattform ausgeübten Belastung.
-
Es besteht die Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen so weiter zu bilden, um hierdurch weitere Möglichkeiten zu schaffen, bei welcher bestimmte Parameter von Soundeffekten in einer möglichst intuitiven Weise gesteuert werden können. Die Interaktion sollte intuitiv in die Bühnenperformance integriert werden können. Die Musiker*innen sollen dabei von der Notwendigkeit eines Standbeines und einer feinmotorischen Kontrolle der Effektparameter befreit werden sowie den Körper nicht in die immer wieder gleichen Bewegungsmuster beim Bedienen des Gerätes zwingen müssen.
-
Des Weiteren soll ermöglicht werden, die Stimmung des Musikstückes oder auch die mentale Verfasstheit des Musikers in einer möglichst einfachen Weise auf die Bandbreite der zur Verfügung stehenden Effektgeräte abzubilden und beispielsweise über sanfte, abrupte oder energische Gesten Effekte hervorzurufen, zu mischen oder abzuschwächen ohne den ganzen Apparat der entsprechenden Schalter bedienen zu müssen. Kurz gesagt: es soll auch möglich sein mehrere Effekte und Effektgeräte gleichzeitig, mit gemeinsamen oder unterschiedlichen Regelwegen steuern zu können.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Anordnung zum Beeinflussen eines Audiosignals mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren nach Anspruch 16. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausführungsformen und Abwandlungen der Anordnung.
-
Die Anordnung umfasst ein auf den Boden auflegbares Eingabemittel mit einer Standfläche, eine innerhalb der Standfläche enthaltenen Anordnung aus mindestens einem Sensor zum Umsetzen eines Auflagedrucks in mindestens ein elektrisches Ausgangssignal und eine Verarbeitungseinheit zum Umsetzen des mindestens einen elektrischen Ausgangssignals in ein Steuerungssignal zur Beeinflussung des Betriebs mindestens eines nachgeschalteten Soundeffektes für eine Klangmodifikation des elektrisch verstärkten Musikinstrumentes. Der Soundeffekt/ das Effektgerät kann in Form von digitalen oder analogen Effektpedalen oder Software, bspw. in Digital Audio Workstations vorliegen. Das Steuerungssignal kann je nach Ursprung des Effektes als Midi-Signal, Controlled Voltage - Signal (CV) oder als passiver veränderbarer Widerstand (Expressionanschluss) ausgegeben werden.
-
Es wird somit eine weitere gerätemäßige Abstraktionsebene zwischen dem Musiker und der Vielzahl der Effektgeräte eingeführt. Anstelle der üblichen Schalter tritt eine Vorrichtung, die der Musiker über Auflagedruck seines Fußes, bzw. mit der Gewichtsverlagerung seines gesamten Körpergewichtes auf die Standfläche beeinflusst. Dieser Auflagedruck wird von dem Sensor registriert und in ein elektrisches Ausgangssignal umgesetzt. Die Verarbeitungseinheit setzt dieses Ausgangssignal wiederum in ein Steuerungssignal für das oder die nachgeschalteten Effektgeräte um. Es wird somit an dieser Stelle eine Möglichkeit geschaffen, über die Modifizierung des Auflagedrucks eine Gesamtheit an Effektgeräten zu beeinflussen.
-
Es ist Teil der erfindungswesentlichen Gestaltung, dass die Standfläche eine Mehrzahl von Sensoren aufweist, wobei die Standfläche in einer Mehrzahl von Standflächenzellen unterteilt ist und wobei die Verarbeitungseinheit ein Verarbeitungsmittel zur Verarbeitung der jeweiligen Ausgangssignale aus den jeweiligen Sensoren aus den Standflächenzellen zum Umsetzen der zellenspezifischen Ausgangssignale in mindestens ein Steuersignal zur Steuerung mindestens eines Effektgerätes aufweist. Es ist weiterhin Teil der erfindungswesentlichen Gestaltung, dass das Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit zum Errechnen einer Position eines Schwerpunktes auf dem Bereich der Standfläche ausgebildet ist. Dabei ist das ausgegebene Steuersignal von der Position des Schwerpunktes abhängig.
-
Bei einer Ausführungsform weist die Standfläche eine Anordnung aus mehreren Sensoren für eine ortsaufgelöste Detektion des Auflagedrucks im Bereich der Standfläche und zum Erzeugen ortsabhängiger Ausgangssignale auf. Hierdurch können Ausgangssignale erzeugt werden, die nicht nur vom Auflagedruck, sondern auch vom Ort des erzeugten Auflagedruckes abhängen. Die Ausgabesignale erhalten hierdurch eine zusätzliche Variabilität.
-
Bei einer Ausführungsform weist die Verarbeitungseinheit ein Zuordnungsmittel für eine Zuordnung ortsabhängiger Ausgangssignale in mehrere Steuersignale für nachgeschaltete Effektgeräte auf. Hierdurch können ortsabhängige Auflagedrücke verschiedenen Effektgeräten zugeordnet werden, wobei die Stärke des Auflagedrucks dann ein direktes Maß für die Steuerung des Effektgerätes sein kann.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Standfläche eine Mehrzahl von Sensoren auf, wobei die Standfläche in einer Mehrzahl von Standflächenzellen unterteilt ist und wobei die Verarbeitungseinheit ein Verarbeitungsmittel zur Verarbeitung der jeweiligen Ausgangssignale aus den jeweiligen Sensoren aus den Standflächenzellen zum Umsetzen der zellenspezifischen Ausgangssignale in mindestens ein Steuersignal zur Steuerung mindestens eines Effektgerätes aufweist.
-
Bei dieser Ausgestaltung wird der Auflagedruck nicht nur ortsabhängig erfasst, sondern es kann auch die genaue Art der Druckbeanspruchung erfasst werden, wodurch eine noch abgestuftere Erzeugung von Steuersignalen möglich ist.
-
Erfindungswesentlich ist hier wie bereits dargestellt, dass das Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit zum Errechnen einer Position eines Schwerpunktes auf dem Bereich der Standfläche ausgebildet ist, und wobei das ausgegebene Steuersignal von der Position des Schwerpunktes abhängig ist. Verschiedene Arten des Aufsetzens, beispielsweise einer Schuhsohle, können hierdurch voneinander unterschieden werden, weil sich hier eine Verlagerung des Schwerpunktes zeigt. Der Ort des errechneten Schwerpunktes kann dann in Steuersignale für nachgeschaltete Effektgeräte umgesetzt werden.
-
Möglich ist auch eine Ausführungsform, bei der das Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit zur Ausgabe einer ortsaufgelösten Druckbelastung des Bereichs der Standfläche in Form einer Bildgebung ausgebildet ist, wobei das ausgegebene Steuersignal von Form und Lage eines Druckbelastungsbildes abhängig ist.
-
Eine derartige bildmäßige Erfassung des Auflagedruckes ermöglicht es, die Steuersignale noch weiter abzustufen und dabei zum Beispiel Konturen des Druckbelastungsbildes in Steuersignale umzuformen.
-
Hierbei ist es insbesondere möglich, dass durch das Verarbeitungsmittel der Verarbeitungseinheit die Ausgangssignale der Sensoren, die errechnete Schwerpunktposition und/oder die Druckbelastung des Bereichs der Standfläche über ein Mapping in mindestens einen Regelweg zum Steuern für mindestens ein nachgeschaltetes Effektgerät umsetzbar sind. Das bedeutet, dass insbesondere gewisse „Spuren“ oder Linien auf der Standfläche verschiedene Steuersignale erzeugen können, wobei außerdem der Auflagedruck an dem jeweiligen Punkt der Spur oder der Linie einen weiteren Steuerparameter bildet, mit dem sich Effektgeräte gezielt und differenziert ansprechen lassen.
-
Der mindestens eine gemappte Regelweg weist mindestens eine erste Position für einen maximal angesteuerten und mindestens eine zweite Position für einen minimal angesteuerten Effekt auf, wobei die Lage der ersten und/oder der zweiten Position nutzerspezifisch einstellbar ist.
-
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform folgt der Regelweg mindestens einem virtuellen Gradientenverlauf.
-
Zweckmäßigerweise ist das Verarbeitungsmittel und/oder das Zuordnungsmittel als ein Verarbeitungsprogramm und/oder ein Zuordnungsprogramm in der Verarbeitungseinheit implementiert. Hierdurch können prinzipiell beliebige Aktualisierungen, Veränderungen des Steuerungsumfangs und dergleichen Abänderungen erfolgen, wobei sich die Steuerung insbesondere an verschiedene Effektgeräte gezielt anpassen lässt.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung sind zwei oder mehr als zwei Standflächen und/oder zwei oder mehr als zwei Verarbeitungseinheiten zu einer virtuellen Matrix koppelbar, wobei die von den Sensoren der zwei oder mehr als zwei Standflächen erzeugten Ausgangssignale zu einem oder mehreren kombinierten Steuerungssignalen vereinigbar sind. Es wird hierdurch eine virtuelle große Standfläche geschaffen, die zusätzliche Möglichkeiten der Signalverarbeitung bietet.
-
So ist es insbesondere möglich, dass die kombinierten Steuerungssignale der zwei oder mehr als zwei Standflächen mindestens einen sich über die mehr als zwei Standflächen erstreckenden Regelungsweg zur Steuerung mindestens eines Effektgerätes beschreiben.
-
Die Standfläche mit dem mindestens einen Sensor und die Verarbeitungseinheit können in einem Gehäuse miteinander vereinigt sein.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung weist die Verarbeitungseinheit einen Attack- und Release Regler für ein einstellbares Glätten eines sich sprunghaft verändernden Ausgangssignals auf.
-
Der Sensor kann als eine Wägezelle oder ein Wägesensor ausgebildet sein.
-
Bei einer weiteren Ausgestaltung weist die Standfläche mindestens eine erste Teilfläche und eine zweite Teilfläche auf, wobei die erste und die zweite Teilfläche dachartig zueinander angeordnet sind und eine haptisch fühlbare Oberflächenkontur der Standfläche bilden.
-
Weiterhin ist bei einer weiteren Ausgestaltung eine Aufstellbasis zum Auflegen der Standfläche vorgesehen, wobei die Aufstellbasis keilförmig ausgebildet ist und durch ein variierbares Einsetzen der Standfläche variierbare Neigungswinkel mindestens einer der Teilflächen der Standfläche erreichbar sind.
-
Das Verfahren zum Beeinflussen des erzeugten Audiosignals eines elektrisch verstärken Musikinstrumentes zeichnet sich aus durch ein Registrieren des Auflagedruckes auf einer Standfläche mit einer Anordnung aus mindestens einem Sensor und ein Umsetzen des von dem mindestens einen Sensor erzeugten, vom Auflagedruck abhängenden Ausgangssignals in ein Steuersignal zum Ansprechen mindestens eines nachgeschalteten Effektgerätes aus, wobei bei dem Umsetzen von Ausgangssignalen aus mindestens zwei Sensoren eine Positionsbestimmung eines Auflagedruck-Schwerpunktes innerhalb eines Koordinatensystems erfolgt, wobei das Steuersignal des mindestens einen nachgeschalteten Effektgerätes in Abhängigkeit von der bestimmten Position des Schwerpunktes erzeugt wird.
-
Das Steuersignal wird bei einer Ausführungsform in Abhängigkeit von der Position des Auflagedruck-Schwerpunktes auf einem auf die reale Standfläche gemappten virtuellen Regelweg erzeugt.
-
Es können mehrere Standflächen miteinander verschaltet werden, wobei der Auflagedruck-Schwerpunkt innerhalb eines virtuellen, beide Standflächen einschließenden Koordinatensystems mit mindestens einem in das virtuelle Koordinatensystem gemappten virtuellen Regelweg bestimmt wird.
-
Die Anordnung und das Verfahren sollen nachfolgend anhand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die beigefügten 1 bis 18. Gleiche oder gleichwirkende Teile werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
-
Es zeigt:
- 1 eine Grundkonfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung,
- 2 eine Konfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren Sensoren im Bereich der Standfläche,
- 3 eine Konfiguration mit mehreren Standflächenzellen und mehreren Sensoren in Form von Wägezellen,
- 4 eine beispielhafte performative Handhabung einer einzelnen Standfläche mit dem gesamten Körpergewicht aus der Bewegung heraus.
- 5 eine grundsätzliche beidfüßige Handhabung und Bedienung zweier Standflächen,
- 6 eine Konfiguration aus zwei gekoppelten Standflächen,
- 7 eine beispielhafte Darstellung der Regelungswege zweier, in die rechte und linke obere Ecke gemappter Effektereignisse,
- 8 eine Darstellung einer Anordnung aus vier Sensoren für ein getrenntes Auslesen und eine Schwerpunktsbestimmung auf einer Standfläche,
- 9 eine Darstellung einer gekoppelten Anordnung aus zwei Standflächen zu jeweils vier Sensoren und deren Auslesen in Bezug auf eine virtuelle Standfläche,
- 10 eine beispielhafte Darstellung der Lage eines Schwerpunktes auf der virtuellen Standfläche bei der Belastung nur ausschließlich einer Standfläche,
- 11 bis 14 weitere beispielhafte Schwerpunkt Positionen auf der virtuellen Standfläche bei verschiedenen Belastungsverhältnissen der realen Standflächen,
- 15: eine beispielhafte Darstellung eines Regelwegs, gesteuert durch einen Auflagedruck,
- 16: eine beispielhafte Darstellung zweier Regelwege, wobei ein erster Regelweg durch Auflagedruck gesteuert wird und ein zweiter Regelweg durch Gewichtsverlagerung von vorn nach hinten auf der Standfläche gesteuert wird,
- 17: eine beispielhafte Darstellung mehrerer Regelwege, wobei ein Regelweg durch den Auflagedruck gesteuert wird, und die Anzahl weiterer Regelwege abhängig von der Anzahl der virtuell gesetzten Regelflächen ist,
- 18 eine zusammenfassende Darstellung der Interaktions- und Steuermöglichkeiten bei zwei miteinander gekoppelten Standflächen, wobei sich Form, Größe und Lage der Effekt-Ereignisse unterscheiden.
- 19 eine beispielhafte Gestaltung der Standfläche mit Teilflächen in verschiedenen Neigungswinkeln und einer keilförmigen Basis bei einer ersten Stellung der Standfläche,
- 20 eine beispielhafte Gestaltung der Standfläche mit Teilflächen in verschiedenen Neigungswinkeln und einer keilförmigen Basis einer zweiten, gegenüber der Ausführungsform aus 19 gedrehten zweiten Stellung der Standfläche,
- 21 beispielhafte Gestaltung der Standfläche mit Teilflächen in verschiedenen Neigungswinkeln und einer keilförmigen Basis mit einer gegenüber der Ausführungsform aus 19 und 20 gewendeten dritten Stellung der Standfläche.
-
1 zeigt eine beispielhafte Grundkonfiguration der erfindungsgemäßen Anordnung. Eine Standfläche 1, die beispielsweise als eine hinreichend rutschfeste und griffige Stell- und Trittfläche ausgebildet ist, und die mit entsprechend rutschfesten Stellflächen auf einer Bodenunterlage aufstellbar ist, enthält unter der Stell- und Trittfläche einen Sensor 2. Der Sensor 2 registriert den durch das Aufstellen eines Fußes oder eines anderen Körperteils wirkenden Auflagedruck und formt diese Messgröße in ein elektrisches Ausgangssignal 3 um. Als Sensor können insbesondere die bei elektronischen Personenwaagen üblichen Sensorkomponenten verwendet werden.
-
Als Sensor (2) können bei sämtlichen nachfolgenden Ausführungsbeispielen sämtliche Sensortechniken zur Anwendung kommen, die einen gegebenen Auflagedruck in ein eindeutiges elektrisches Signal umsetzen können. Es können hier insbesondere Wägesensoren oder Wägezellen verwendet werden, die bei elektronischen Personenwaagen verwendet werden. Eine Wägezelle ist dabei eine Anordnung miteinander verschalteter Wägesensoren. Um einen Auflagedruck auszulesen benötigt man eine vollständige Wägezelle, bei der Wägesensoren beispielsweise über eine Wheatstone-Brücke miteinander verschaltet sind. So können insbesondere vier Wägesensoren in einer Wheatston-Brücke verschaltet werden somit zu einer Wägezelle zusammen geschaltet werden.
-
Möglich ist auch eine Anwendung, bei der einzelne und flache Wägesensoren verwendet werden.
-
Das elektrische Ausgangssignal entspricht beispielsweise in seinem Spannungs- und/oder in seinem Stromstärkewert dem wirkenden Auflagedruck und ist zumindest mit diesem in einer eindeutigen Weise korreliert.
-
Das elektrische Ausgangssignal wird über eine entsprechende Signalleitung oder auch drahtlos an eine Verarbeitungseinheit 4 übergeben. Die Verarbeitungseinheit kann gerätemäßig zusammen mit der Standfläche 1 und dem Sensor 2 in einem gemeinsamen Gehäuse vereinigt sein. Die Verarbeitungseinheit setzt das Ausgangssignal 3 in ein Steuersignal 5 um, mit dem der Betrieb eines Effektgerätes 6 gesteuert wird. Letztlich führen somit verschiedene Auflagedrücke an der Standfläche 1 zu unterschiedlich modifizierten Effekten am Effektgerät und damit zu unterschiedlichen Veränderungen am letztlich erzeugten Audiosignal des elektrischen Musikinstrumentes.
-
Auf welche Weise das elektrische Ausgangssignal 3 in der Steuersignal 5 durch die Verarbeitungseinheit umgesetzt wird und nach welchen Regeln und Größen diese Umsetzung erfolgt, kann für die Verarbeitungseinheit 4 im Einzelnen vorgegeben werden, etwa indem diese vorher mit einem entsprechenden Programmcode zu deren Betriebssteuerung versehen wird. Es wird somit ein Bedienkanal für das Effektgerät geschaffen, der sich auf eine praktisch beliebige Weise modifizieren lässt.
-
Auch die parallele und kombinierte Steuerung mehrerer Effektgeräte gleichzeitig ist möglich. 2 zeigt hierzu ein entsprechendes Beispiel. Bei dieser Ausführungsform befinden sich im Bereich der Standfläche 1 mehrere Sensoren 2, in dem hier gezeigten Beispiel sind es fünf. Jeder der Sensoren liefert ein eigenes Ausgangssignal 3, das an die Verarbeitungseinheit 4 übermittelt wird. Diese Übermittlung kann sowohl seriell als auch parallel erfolgen. Möglich ist hier insbesondere ein drahtloses oder ein drahtgebundenes Bus-System. Innerhalb der Verarbeitungseinheit 4 ist hier zusätzlich ein Zuordnungsmittel 7 vorgesehen, dass die von den Sensoren jeweils gelieferten Ausgangssignale jeweils einem oder auch mehreren Effektgeräten 6 zuordnet und somit entsprechende Steuersignale 5 erzeugt.
-
Die Bedienung einer so ausgebildeten Standfläche gemäß 2 erfolgt beispielsweise so, dass der Musiker seinen Fuß an bestimmten Stellen der Standfläche 1 aufsetzt und dabei gezielt einen oder auch mehrere Sensoren gleichzeitig mit Druck beaufschlagt. Hierdurch werden kann im Ergebnis eines oder auch mehrere Effektgeräte 6 gleichzeitig, aber auch im unterschiedlichen Maße angesprochen, wodurch sich Effekte mischen und modifizieren, aber auch ganz gezielt einzelne Effektgeräten ansprechen lassen.
-
Möglich ist aber auch eine Gestaltung, in der der Auflagedruck ortsaufgelöst erfasst wird, wobei das dabei entstehende „Druckbild“ in Steuersignale für nachfolgende Effektgeräte umgesetzt wird. 3 zeigt hierzu eine beispielhafte Konfiguration.
-
Bei der Konfiguration gemäß 3 ist die Standfläche 1 in mehrere Standflächenzellen 8 unterteilt. Jede der Standflächenzellen weist einen eigenen Sensor 2 auf. Das Aufsetzen eines Fußes, beispielsweise in die Mitte der Standfläche, das Auftippen der Fußspitze auf den oberen Rand, einer Hacke des Schuhs auf den unteren Bereich oder sonstige an sich beliebige Fußgesten bilden sich somit auf die Standflächenzellen ab und erzeugen ein Druckbild mit einer gewissen Druckverteilung, einer Kontur und einer bestimmten Ausdehnung oder auch einer charakteristischen Position eines Schwerpunktes innerhalb des Druckbildes.
-
Die Verarbeitungseinheit 4 enthält ein Verarbeitungsmittel 9, bei dem diese entsprechenden Parameter erfasst und ausgewertet werden wobei entsprechend über das Zuordnungsmittel 7 dann einzelne Effektgeräte 6 angesprochen werden. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 werden hier gewissermaßen kollektive Beeinflussungen der Sensoren erfasst und in ein Steuersignal 5 für eine Gesamtheit aus Effektgeräten überführt.
-
Die Verabeitungseinheit (4) enthält außerdem hier nicht gezeigte Attack- und Release Regler zum gewollten Glätten eines sich verändernden, insbesondere eines sich sprunghaft ändernden Auflagedrucks. Die jeweiligen Attack- und Release-Zeiten werden aus der Hüllkurventheorie der Tonerzeugung übernommen Das Aufdrehen des Attack-Reglers führt zu einer Verzögerung des Erreichens des gegenwärtigen Auflagedrucks, die sich folgendermaßen auswirkt:
- Springt der Musiker beispielsweise mit seinem vollen Körpergewicht auf die Standfläche würde ohne festgesetzt Attack-Zeit der ausgegebene Regelwert direkt auf sein Maximum springen. Über den Attack-Regler wird jedoch die Zeit eingestellt, bis das Maximum erreicht wird.
-
Entsprechend kann über den Release-Regler die Verzögerungszeit eingestellt, welche beim Verringern des Auflagedrucks Einfluss nimmt. Wenn das Expressionpad abrupt verlassen wird, geht der Regelwert entsprechend der eingestellten Release-Zeit langsam oder schnell zurück.
-
Die Attack/Release-Regler erleichtern ungeübten Personen den Einstieg in den Umgang mit der Anordnung. Zum anderen lässt sich mit den Reglern das Ansprechverhalten der Standfläche auf den persönlichen Geschmack bzw. die unterschiedlichen Performances der Musiker*innen einstellen.
-
4 illustriert beispielhaft die Bedienung der Standfläche 1 durch den Musiker. Der Musiker spielt in der gewohnten Weise ein Instrument mit elektrischer Tonabnahme, beispielsweise eine elektrische Gitarre. Das von der Gitarre erzeugte oder auch über ein Mikrophon erzeugte Audiosignal wird in der bekannten Weise hier nicht dargestellten Effektgeräten 6 zugeleitet. Die Steuerung der Effektgeräte 6 erfolgt über die Standfläche 1. Der Musiker setzt hierzu seinen Fuß auf die Standfläche, wobei er beispielsweise dieses Aufsetzen modifiziert, den Auflagedruck ändert, sein Gewicht entsprechend verlagert, sich rhythmisch bewegt und dergleichen andere Bewegungen mehr vollführt. Entsprechend gibt die Standfläche dann Steuerungssignale an die Effektgeräte 6 aus. Sie wirkt somit als ein Eingabeinterface für den Musiker zur intuitiven Steuerung eines Ensembles von Effektgeräten.
-
Natürlich ist auch die Verwendung von mehreren Standflächen möglich, wie die Darstellung 5 signalisiert. Dabei lassen sich sowohl die Standflächen einzeln betreiben, als auch zusammenschalten, wie die nachfolgenden Ausführungsbeispiele darstellen.
-
6 zeigt zwei Standflächen 1, die mittels eines Verbindungskabels zusammengeschaltet sind. Diese bilden somit in Hinblick auf die Verarbeitung der dort jeweils anfallenden Ausgangs- und/oder Steuersignale eine virtuelle Standfläche bzw. eine virtuelle Matrix 10 aus. Die aus dieser virtuellen Matrix ausgegebenen Steuersignale bilden ein kombiniertes Steuersignal 11, mit dem ein einzelnes oder auch ein Ensemble von Effektgeräten gesteuert werden kann.
-
Die Standfläche in 6 weisen zusätzlich noch eine Oberflächenstrukturierung auf, die durch den darauf aufgesetzten Fuß haptisch erfasst werden kann und dem Musiker eine zusätzliche Orientierung bietet. In dem hier gegebenen Beispiel bilden die Standflächen dachartige Gebilde aus mehreren trapezförmigen bzw. dreieckförmigen Seitenflächen 1a aus. Eine Mittellinie 1b bildet dabei den First dieser dachartigen Gestaltung und unterteilt hierdurch die Standflächen in einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich, die verschieden breit ausgebildet sind und unterschiedlich stark geneigt sind.
-
Möglich ist auch eine Ausführungsform, bei der eine mehrstufige Winkelverstellung vorgesehen ist.
-
7 zeigt beispielhaft eine weitere Möglichkeit der Signalverarbeitung der von den Sensoren 2 gelieferten Ausgangssignale, 8 eine Darstellung einer hier zugehörigen Anordnung aus vier Sensoren für ein getrenntes Auslesen und eine Schwerpunktbestimmung auf einer Standfläche.
-
In dem hier vorliegenden Beispiel weist die Standfläche 1 eine Anordnung aus vier Sensoren 2 auf, die jeweils in den Ecken der Standfläche angeordnet sind. Aus diesen vier Sensoren wird ein virtuelles, zweidimensionales Koordinatensystem berechnet, wie nachfolgend beschrieben.
-
Die von den Sensoren gelieferten Ausgangssignale werden in der Verarbeitungseinheit zum Bestimmen der Position eines Schwerpunktes S in einem zweidimensionalen XY-Koordinatensystem verwendet. Das XY-Koordinatensystem ist der Fläche der Standfläche 1 als ein virtueller Konfigurationsraum zugeordnet. Als weiterer Wert wird der Gesamtauflagedruck bestimmt. Dieser kann einem Z-Wert zugeordnet werden.
-
In diesem letztlich dreidimensionalen XYZ-Konfigurationsraum ist nun durch die Verarbeitungseinheit die Lage des Schwerpunktes S verschiedenen Regelungswegen R zugeordnet. In Abhängigkeit von der Position des Schwerpunktes S auf diesen Regelungswegen werden nun nachgeschaltete Effektgeräte mit entsprechenden Steuerungssignalen versorgt. In dem hier vorliegenden Beispiel sind dies zwei Effektgeräte, die jeweils einen Effekt A und einen Effekt B an dem von dem Musikinstrument ausgegebenen Audiosignal bewirken. Über eine entsprechende Gewichtsverlagerung kann der Musiker somit nun den Schwerpunkt gezielt in den Bereich des Effektes A oder des Effektes B lenken und somit den entsprechenden Effekt erzeugen und in seiner Stärke variieren.
-
Vorgesehen ist weiterhin auch ein Bereich einer reinen Effektregelung mittels Auflagedruck. Dieser Bereich ist bei dem Beispiel in 7 mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Innerhalb diesen Bereichs 12 wird weder der Effekt A noch der Effekt B angesteuert. Dieser Bereich kann beispielsweise einem dritten Effektgerät zugeordnet werden oder dem gemeinsamen Ansprechen von Effekt A oder Effekt B dienen, wobei hier der Auflagedruck der Intensität des kombinierten Effekts aus A und B entspricht.
-
Es werden somit in das XY-Koordinatensystem der Standfläche beispielsweise über eine innerhalb der Verarbeitungseinheit bestehenden Software „Regelweg-Ereignisse“ hinein gemappt. Die Anzahl der „Regelweg-Ereignisse“ kann prinzipiell beliebig sein. Diese sind in ihrer Position, Form, Größe und Länge des jeweiligen Regelweges komplett individualisierbar. Dies betrifft insbesondere den einstellbaren Abstand zu den, ebenfalls einstellbaren Flächen mit „100 %-Effekt A“- oder „100% Effekt B“- Bereichen. Diese Bereiche selbst sind individuell konfigurierbar. Sie können sowohl ausgedehnte Flächen, als auch eher punktförmig ausgebildet sein. Praktisch sind hier beliebige Formen möglich.
-
Auch mehr als zwei Regelweg-/Effektereignisse sind mit der hier beispielhaft gezeigten Mapping-Logik denkbar. Praktisch ist es möglich, über das Mapping beliebig viele Regelwege zu definieren und beliebig viele Effektgeräte mit entsprechenden Steuersignalen anzusprechen.
-
Die hier auf nur eine Standfläche gemappten Regelwege können prinzipiell auch über mehrere physische Standflächen hinaus kombiniert gemappt werden, wobei den kombinierten Standflächen ein virtueller Mappingbereich, somit eine virtuelle Standfläche bzw. eine virtuelle Matrix zugeordnet wird. Nachfolgend soll dies beispielhaft erläutert werden.
-
Der Grundgedanke der nachfolgenden Ausführungsformen besteht darin, dass in ein virtuelles Koordinatensystem mindestens ein Regelweg-/Effektereignis hinein gemappt ist. Diese Ereignisse können sich in Ihrer Größe, Form und Lage im Koordinatensystem unterscheiden.
-
Diese Effektereignisse oder Regelweg-Ereignisse, haben jeweils einen Punkt, welcher das obere Ende des virtuellen Regelweges beschreibt und bei dem ein die Stärke des gesteuerten Effektes maximal bei 100% liegt sowie einen Rand, welcher das untere Ende dieses Regelweges markiert und an welchem der Effekt minimal ist, bei welchem also der Steuerwert 0 % beträgt. Neben Größe und Form und Position der Effekt-Ereignisse ist auch die Größe, Form und Position Zentrums frei gestaltbar bzw. wählbar. Zwischen Begrenzung und Zentrum bestimmen Gradienten den Verlauf des Regelweges. Diese können linear oder auch logarithmisch ausgebildet sein.
-
8 verdeutlicht das getrennte Auslesen von vier Sensoren 2 mittels des vorher beschriebenen XY-Mappings. Jeder der einzelnen Sensoren wird dabei als ein einzelner Sensor ausgewertet und zur Berechnung der Position des Schwerpunktes S genutzt. Die physischen Sensoren 2 bilden somit eine Anordnung aus messtechnischen virtuellen Sensoren I bis IV.
-
9 zeigt beispielhaft eine Verschaltung aus zwei Standflächen 1, wobei jede der beiden Standflächen physisch jeweils vier Sensoren 2 enthält. Die Verschaltung der beiden Standflächen und das dabei ausgeführte Mapping erfolgt hier nun so, dass die beiden unteren Sensoren 2 der linken Standfläche 1 gemeinsam als ein messtechnischer Sensor I signaltechnisch behandelt werden. Die beiden oberen Sensoren 2 der linken Standfläche 1 werden gemeinsam als ein messtechnischer Sensor II signaltechnisch behandelt. Entsprechend bilden die beiden oberen Sensoren 2 der rechten Standfläche einen messtechnischen virtuellen Sensor III aus, während die beiden unteren Sensoren 2 der rechten Standfläche einen messtechnischen Sensor IV bilden.
-
Die so gekoppelten Plattformen ermöglichen Regelungswege auf einer gemeinsam gemappten virtuellen Standfläche. Diese ist als virtuelle Matrix 10 zwischen den beiden Standflächen angedeutet. Der messtechnische Sensor II realisiert dabei den gemappten Regelungsweg in Richtung auf den Effekt A, der messtechnische Sensor III realisiert entsprechend den gemappten Regelungsweg in Richtung auf den Effekt B innerhalb der virtuellen Matrix 10. Die beiden messtechnischen Sensoren I und IV ermöglichen zusammen oder auch getrennt voneinander die Regelung in gemappter Z-Richtung innerhalb der virtuellen Matrix 10.
-
Bei den gekoppelten Standflächen unterscheidet somit jeweils eine Standfläche allein für sich abgesehen vom absoluten Wert der einwirkenden Gewichtskraft, nur zwischen vorn und hinten, aber und nicht mehr zusätzlich zwischen links und rechts. Die Detektion und die Unterscheidung zwischen links und rechts wird durch die Gewichtsverteilung zwischen den beiden Standflächen geregelt. Der Musiker steht somit mit dem linken Fuß auf der linken Standfläche und mit dem rechten Fuß auf der rechten Standfläche, wobei hier die Gewichtsverlagerungen seines gesamten Körpers von der Gesamtkonfiguration der gekoppelten Standflächen erfasst werden.
-
Letztendlich werden aus den insgesamt acht physischen Sensoren der beiden Standflächen vier virtuelle Sensoren, zwischen denen das XY-Mapping stattfindet.
-
Der große Unterschied in der Interaktion des Musikers mit dieser gekoppelten Konfiguration aus beiden Standflächen im Unterschied mit nur einer Standfläche besteht darin, dass der Musiker nicht am äußersten Rand einer Plattform stehen muss, um den Schwerpunkt innerhalb der gemappten virtuellen Matrix 10 ebenfalls am virtuellen äußeren Rand zu platzieren.
-
Wenn der Musiker beispielsweise nur die Rechte der beiden Standflächen betritt, befindet sich der Schwerpunkt in der virtuellen Matrix bereits am rechten äußeren Rand, unabhängig davon wie weit links oder rechts er auf dem rechts liegenden Expressionpad steht. Dieser Zustand ist in 10 beispielhaft dargestellt.
-
Bei dieser Verschaltung der beiden Standflächen hat nur die Verteilung zwischen vorn und hinten eine Auswirkung auf die Lage des Schwerpunktes in der Matrix, wie den 11, 12, 13 und 14 zu entnehmen ist. So zeigen beispielsweise die 11 und 12, dass bei einer gleichbleibenden Gewichtsverteilung von 75% auf der linken und 25% auf der rechten Standfläche der Schwerpunkt S in seiner Lage dann unverändert bleibt, egal, ob sich der rechte Fuß am reellen linken oder reellen rechten Rand der rechten Standfläche befindet.
-
Die Darstellung in 13 zeigt eine Verlagerung des Schwerpunktes S an den äußersten linken Rand der virtuellen Matrix 10, auch dann wenn die Belastung auf der linken realen Standfläche sich relativ in deren Mitte befindet. Die Darstellung in 14 illustriert, dass der Schwerpunkt S im Zentrum der virtuellen Matrix 10 gemappt wird, auch wenn sich sowohl auf der linken als auch auf der rechten realen Standfläche die Belastung jeweils an den linken Rändern konzentriert. Von Bedeutung ist dabei nur, dass der linke Fuß auf der linken Standfläche an deren unterem Rand Druck ausübt, während der Druck des rechten Fußes auf der rechten Standfläche sich auf deren oberen Rand konzentriert. Die Belastungen sind betragsmäßig allerdings gleich und verteilen sich zu 50 % jeweils auf die linke wie auch auf die rechte Standfläche.
-
Der Vorteil gegenüber dem XY-Mapping auf einer nur einzelnen Standfläche ist die Freiheit der Lage und des Abstandes der beiden Standflächen zueinander. Der Musiker bzw. die Musikerin ist nicht mehr an die Abmessungen nur einer Standfläche gebunden, um, zusätzlich zur Gewichtskraft, noch weitere Effekte durch Gewichtsverlagerung zu steuern.
-
Die nachfolgenden 15 bis 18 verdeutlichen zusammenfassend noch einmal die möglichen verschiedenen Betriebsweisen der erfindungsgemäßen Standfläche.
-
15 zeigt die Grundkonfiguration mit nur einer Standfläche. Die eine Standfläche steuert einen Effektregelweg nur über die Gewichtskraft, d.h. ausschließlich nur über den gesamten Auflagedruck. Dabei können mehrere Effektgeräte angeschlossen werden, welche mit diesem Regelweg gesteuert werden können.
-
16 zeigt eine Konfiguration, bei der bei einer einzelnen Standfläche zusätzlich zum Betrag der Gewichtskraft ein weiterer Effekt durch eine Gewichtsverlagerung auf der Y - Achse, d.h. nach „hinten und vorn“ gesteuert werden kann.
-
17 zeigt eine messtechnisch getrennte Auslesung der vier Sensoren der Standfläche. Diese Konfiguration ermöglicht die zusätzliche Steuerung von einem bis zu theoretisch unendlich vielen Effektereignissen. Diese sind, beispielsweise über die Position eines Schwerpunktes, über die Vorgabe von Regelwegen, über deren Größe, Platzierung, Länge der Regelwege, über Gradienten als auch der Form der Beeinflussung der Standfläche regelbar.
-
18 schließlich zeigt eine XY - Interaktion mit zwei gekoppelten Standflächen, wie vorhergehend beschrieben. Eine der beiden Standflächen könnte auch eine Erweiterung sein, welche nur die Sensoren enthält, während die Verarbeitung der Daten in der Verarbeitungseinheit des Hauptgerät geschehen. Hier würde somit eine Master/Slave-Konfiguration realisiert sein.
-
Die 19, 20 und 21 zeigen weitere beispielhafte Gestaltungen der Standfläche 1. Die Standfläche 1 ist bei diesen Beispielen auf eine keilförmige Aufstellbasis 13 aufgesetzt. Die Aufstellbasis kann zugleich als Gehäuse für die Signalverarbeitungskomponenten dienen, die für die zuvor erwähnten Funktionalitäten benötigt werden.
-
19 zeigt eine beispielhafte Gestaltung der Standfläche mit Teilflächen in verschiedenen Neigungswinkeln und einer keilförmigen Basis bei einer ersten Stellung der Standfläche.
-
Im hier vorliegenden Beispiel weist die Oberfläche der Standfläche 1, die vom Fuß des Musikers betätigt wird, zwei Abschnitte auf, die auf der Standfläche dachartig zueinander orientiert sind. Es sind dies eine erste Teilfläche 14 und eine zweite Teilfläche 15. Die aus den beiden Teilflächen gebildete Standfläche 1 kann auf der keilförmigen Aufstellbasis in verschiedener horizontale Orientierung aufgesetzt werden. Bedingt durch die keilförmige Gestaltung der Aufstellbasis 13 mit einem Basissteigungswinkel α und einem Anstiegswinkel β der ersten Teilfläche 14 sowie einem zweiten Anstiegswinkel γ der zweiten Teilfläche 15 ist es möglich, durch die horizontale Umorientierung der Standfläche 1 beide Teilflächen in ihren Gesamtanstiegen zu verändern und für den Fuß des Musikers unterschiedlich spürbar zu gestalten.
-
20 zeigt eine beispielhafte Gestaltung der Standfläche mit Teilflächen in verschiedenen Neigungswinkeln und einer keilförmigen Aufstellbasis bei einer zweiten Stellung der Standfläche, wobei hier die Standfläche gegenüber der Ausführungsform aus 19 gedreht ist.
-
Hierdurch es beispielsweise möglich, wie durch den Vergleich von 19 zu 20 hervorgeht, dass durch die horizontale Drehung der Standfläche 1 die zweite Teilfläche 15 entweder eine geneigte oder eine waagerechte Orientierung einnehmen kann.
-
So kann beispielsweise die keilförmige Basis einen Winkel von beispielsweise ca. 3° aufweisen, sodass deren Oberseite zum davorstehenden Musiker geneigt ist. Die darauf befindliche Standfläche ist wie beschrieben drehbar, sodass sich der Neigungswinkel bei Bedarfs so ausgleichen lässt, dass zumindest eine der Teilflächen zu einer exakt waagerechten Positionierung kommt. Durch eine weitere Drehung der Standfläche kann die Neigung der entsprechenden Teilfläche auch verdoppelt werden. Bei mehr als zwei Teilflächen lassen sich entsprechend mehrere Neigungen realisieren. Die Kanten zwischen den Teilflächen geben dem Musiker durch die Schuhsohlen hindurch eine haptisch wahrnehmbare Information darüber, auf welchem Teilbereich der Standfläche sich der oder die Füße des Musikers gerade befinden.
-
Natürlich kann die Standfläche 1 auch plan und nicht in unterschiedlich geneigte Teilflächen unterteilt ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Neigungswinkel unveränderlich und wird allein vom Neigungswinkel der keilförmigen Aufstellbasis bestimmt. Eine solche plane Standfläche lässt sich insbesondere dadurch erreichen, indem die Standfläche gemäß den Ausführungsformen aus 19 und 20 vertikal nach unten gewendet wird, wobei die Teilflächen 14 und 15 sich in einem Hohlraum 16 der keilförmigen Aufstellbasis befinden.
-
Die Erfindung wurde anhand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind weitere Gestaltungen möglich. Weitere Ausführungsformen ergeben sich außerdem aus den Unteransprüchen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Standfläche
- 2
- Sensor
- 3
- Ausgangssignal
- 4
- Verarbeitungseinheit
- 5
- Steuersignal
- 6
- Effektgerät
- 7
- Zuordnungsmittel
- 8
- Standflächenzelle
- 9
- Verarbeitungsmittel
- 10
- Virtuelle Matrix
- 11
- Kombiniertes Steuersignal
- 12
- Bereich Effektregelung mittels Auflagedruck
- 13
- Aufstellbasis
- 14
- Erste Teilfläche
- 15
- Zweite Teilfläche
- 16
- Hohlraum in Aufstellbasis
- A
- Effektbereich A
- B
- Effektbereich B
- R
- Regelweg
- S
- Schwerpunkt des Auflagedruckes
