DE4041766A1 - Musiziereinrichtung - Google Patents

Description

1. Zweck

Die vorgelegte Erfindung betrifft eine Musiziereinrichtung als Lernhilfsmittel zu Musikinstrumenten jeder Art, einen sogenannten Spielführer für Instrumente, bei denen vom Spieler mit den Händen bzw. Fingern Positionen am Instrument gegriffen oder zumindest erreicht werden müssen (d. h. Greifen oder Zupfen von Saiten, Anschlagen von Tönen und Tasten, Drücken von Ventilen, Anschlagen von Klangkörpern, wie Glockenspiele, Schlagzeuginstrumente, Xylophone, etc.) und diese Spielpositionen, bzw. gegebenenfalls auch Tasten, durch den Spielführer während des Spielens angezeigt sind, insbesondere zum Training des rhythmusgerechten Spiels und in erweiterter Anwendung sogar zum Erlernen von Fremdsprachen.

2. zum Stand der Technik

ist auf folgende Patentanmeldungen Bezug genommen: AT 3 88 821, DE-OS 31 21 253, DE 34 20 742 C2, GB 20 97 172, US 47 03 681, 20 62 341, US 43 78 720, 46 51 612.

Diese Veröffentlichungen betreffen alle insgesamt ein Musikinstrument, insbesondere Tasteninstrumente, bei denen programmgemäß angesteuerte optische Anzeigemittel eines sogen. Spielführers die zu spielenden Noten wiedergeben.

3. Kritik zum Stand der Technik

Dem Anmelder vorliegender Erfindung erscheinen alle diese Anordnungen zum Erlernen eines Instrumentes ungeeignet, da sie die musikalischen Anlagen eines Menschen eher mißbilden, als fördern und gerade beim Erlernen eines Instrumentes, bereits verinnerlichte Fehler und Schlampereien später nun mehr schwer zu korrigieren sind.

Bei sämtlichen der genannten Anordnungen ist die Rhythmusanzeige ungenügend berücksichtigt oder nur mit schlechten Kompromissen bewerkstelligt. Dies kommt daher, daß bei allen diesen Anordnungen die genaue Anzeige des Zeitpunktes, wann eine Note jeweils gespielt werden muß, von der jeweiligen Tonanzeige, welcher Ton, bzw. Töne jeweils zu spielen sind, nicht entkoppelt ist, d. h. Tonanzeige und Anzeige des Spielzeitpunktes praktisch zusammenfallen, der Musizierende daher zu jedem Wechsel der jeweils angezeigten Spielposition bzw. Tastenbetätigung, die Tonerzeugung unmittelbar sofort ausführen muß, um rhythmusgerecht die Noten zu spielen. Da keine ausdrückliche Reaktionszeit vorgesehen ist, bzw. die Reaktionszeit des Musizierenden in die unterschiedliche Dauer der jeweils angezeigten Notenwerte eingeht, ist es unmöglich, zu einer nach strengen Takteinsätzen gespielten Musik korrekt zu musizieren. Dadurch wird der Musizierende einerseits natürlich stark gestreßt, andererseits ständig zu rhythmisch fehlerhafter Spielweise animiert, wodurch ihn ein solches Lernmittel letzten Endes mehr schädigt als nützt. Dies trifft bereits beim Solospiel von mit zwei Händen zu spielenden Instrumenten zu, da bei einem zweihändig gespielten Instrument ja immer eine Begleitmusik da ist, nämlich die jeweils mit der anderen Hand gespielte, und das Zusammenspiel der Hände die schwierigste Hürde für den angehenden Pianisten ist.

Eine Anordnung, die diesem Umstand Abhilfe zu schaffen versucht, ist die aus AT 3 88 821, mit dem Ergebnis, daß der Musikschüler vor lauter gleichzeitig aufleuchtenden Anzeigen und Symbolen so verwirrt wird, daß das beschriebene Musikinstrument kein Instrument zu schein scheint, sondern eher einem Flipperautomaten gleicht.

Weitere Behebungsversuche des genannten Mangels führten zu sehr abenteuerlichen Geräteausbildungen, wie etwa, daß bei fehlerhaftem Timing des Musizierenden eine korrekt dazu spielende Begleitmusik gleichermaßen fehlerhaft verändert wird (DE-OS 31 21 253) oder wenn der Spieler davon befreit wird einen konstanten Takt einzuhalten, dies beim Schüler "eine bessere Rückkopplung im Sinne eines Erfolgserlebnisses mit besserem Lerneffekt" bewirken soll (DE 34 20 742 C2), wobei dann anstelle eines einzigen synkopischen Fehlers gleich eine ganze Kette solcher Fehler erzeugt ist, um das Spiel des Musizierenden an eine vorgegebene Begleitmusik "anzupassen".

4. technische Aufgabe

Vorliegender Erfindung ist, die aufgezeigten Mängel des Standes der Technik betreff. erläuterter Rhythmusanzeige zu beseitigen, insbesondere unter Aufrechterhaltung der Verwendung von jeweils nur einem nach Reihenfolge der zu spielenden Noten sequentiell angesteuertem Anzeigeelement je Spielposition, und weiters in schrittweiser optionaler Weiterbildung der Erfindung, genannten Spielführer über den Gebrauch an Tasteninstrumenten hinaus universell anwendbar zu machen, und in weiterer bevorzugter Ausbildung nicht optische Anzeigemittel für den progammgemäß angesteuerten Spielführer des Instrumentes vorzusehen, welche auch bei virtuosem schnellen Spiel erkannt und sinnvoll benutzt werden können, insbesondere für die exakte rhythmische Anzeige, wann jeweils ein Ton zu spielen ist.

5. Lösung und Schutzbegehren

Die primäre Lösung der gestellten technischen Aufgabe ist in Anspruch 1 wiedergegeben, der die erfindungsgemäße Anordnung in umfassenden Merkmalen beschreibt, wobei ausdrücklich festgestellt sein soll, daß der Kennzustand zur Anzeige jeweils nicht zu spielender Spielpositionen (Lampe leuchtet oder leuchtet nicht oder bestimmte Farbe der Anzeige) individuell wählbar ist (ähnl. der inversen Darstellung von Bildelementen auf einem Monitor), und weiters diese Anzeige durch nachfolgend beschriebene vorzugsweise ausgebildeten Optionen einer nicht optischen Spielführeranzeige, wie in weiteren Patentansprüchen offenbart, ergänzt oder ersetzt sein kann.

Die zu Anspruch 1 nachfolgenden Ansprüche sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung oder ersetzen Merkmale aus Anspruch 1, wobei für solche Merkmale, die nach dem Stand der Technik als absolut neu befunden sind, weiters noch um eigenständigen Schutz angesucht wird, insbesondere als die eigenständige weitere Verwendungsmöglichkeit dieser Merkmale in vorliegender Beschreibung ausdrücklich angegeben ist. Dies betrifft in besonderem Maße die Verwendung einer völlig neuen, vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Rhythmusanzeigeverfahren angesteuerten Spielführeranzeige: einen Tasten- oder Spielpositionen-sensiblen Spielführer, zu Instrumenten, zu denen ein solcher Spielführer nach dem Stand der Technik noch völlig unbekannt ist und deren optionale weiteren Verwendungsmöglichkeiten ausdrücklich in dieser Beschreibung angegeben sind.

Wie in Verfahrens-Merkmal (e) von Anspruch 1 bevorzugt angegeben, zeigen die zu jeder Spielposition jeweils vorgesehenen Anzeigemittel eine Spielposition jeweils derart an, daß die jeweils gleichzeitig zu spielenden Spielpositionen, ob Einzeltöne oder Akkorde, während der Spieldauer der unmittelbar vorhergehend zu spielenden Noten jeweils gleichzeitig derart angezeigt sind, daß sie zu allen jeweils nicht zu spielenden Spielpositionen unterschiedliche Kennzustände aufweisen (z. B. LED leuchtet bzw. leuchtet nicht) und daß sie zum Zeitpunkt zu dem die den Spielpositionen zugehörigen Töne jeweils erzeugt werden sollen (z. B. durch Anschlagen einer Taste oder Stimmzunge oder Anzupfen einer Saite), jeweils einen Kennzustand aufweisen, der den jeweils nicht zu spielenden Spielpositionen entspricht, wodurch der zu spielende Rhythmus der Töne angezeigt ist. Die jeweilige Rhythmusdauer der Noten ist durch einen dieser Dauer entsprechenden Zeittakt bestimmt, der entweder von einem betreffenden Rhythmustimer erzeugt ist, oder in Echtzeit synchron zu einer gespielten Zweitmelodie von einer Speicherkonserve erzeugt sein kann.

Durch diese Maßnahme ist einerseits die optimal rechtzeitige Anzeige der Spielpositionen gegeben, ohne daß der Musizierende durch weitere Anzeige von noch nicht zu spielenden Spielpositionen behindert wird, und weiters wird dem Musizierenden eine bestimmte Reaktionszeit ermöglicht, ohne daß dadurch die jeweils unterschiedliche Dauer der zu spielenden Noten beeinflußt ist, also exakt zu einer Begleitmusik dazu gespielt werden kann, d. h. die Anzeige der zu spielenden Töne erfolgt zwar rechtzeitig für die Auswahl der Spielpositionen, ist aber beim unmittelbaren Spielen nicht mehr existent. Dadurch kann sich der Musikausübende auch viel besser auf die Musik konzentrieren, lernt die Spielpositionen blind greifen und ist durch den Spielführer nicht irritiert und wird, was eine wichtige Voraussetzung für das perfektionierte Spielen eines Instrumentes ist, zum Vorausdenken angehalten, bei dem er zwar Gelegenheit hat sich die Spielpositionen zurechtzulegen, aber im Moment des eigentlichen Anspielens der Töne das Instrument so spielt, als wäre der Spielführer nicht mehr vorhanden, wodurch er ein Musikstück nach Melodie und Rhythmus praktisch auswendig spielen lernt, was auch Sinn der Sache ist, denn der Schüler soll ja das Instrument beherrschen lernen und nicht den Spielführer. Sind beim Spielen eines Instrumentes Fingersätze einzuhalten, dann können die LEDs auch jeweils als einstellige Ziffernanzeige zur Anzeige der Ziffern 1 bis 5, zwecks Anzeige des Fingersatzes ausgebildet sein, wobei diese Anzeige auch durch Bedienschalter oder Programm umgeschaltet, optional als bloße Leuchtanzeige(fläche) benutzt sein kann und nur wichtige Fingersätze entsprechender Spielpositionen, bzw. Tasten, durch Ziffern angezeigt sind. In weiterer bevorzugter Ausführung sind die Anzeigeelemente auch zweifarbig ansteuerbar, wobei die Farbe dann anzeigt, mit welcher Hand gespielt werden soll. Das gleiche gilt auch für Instrumente mit einfacher Leuchtdiodenanzeige, wie z. B. zu nachfolgendem Ausführungsbeispiel eines Glockenspiels beschrieben, wobei die Farben der Spielstäbe (bzw. Klöppel) für rechte und linke Hand vorzugsweise mit den zugehörigen Leuchtdiodenfarben übereinstimmen. Bei einhändig gegriffenen Instrumenten können die Farben der Anzeige auch Fingersätze bezeichnen, wobei dann zur Anzeige farblich übereinstimmende Merkfingerringe zur besseren Orientierung verwendet werden können, z. B. für das Erlernen von Saiteninstrumenten, wie Gitarren und Violinen. Durch weitere Farbcodierungen der Anzeige können weitere wichtige Spielanweisungen angezeigt sein, so z. B. die Pedalbetätigung bei einem Klavier, weiters natürlich auch die unterschiedliche Betonung der Töne, z. B. durch entsprechend unterschiedliche Leuchtintensitäten betreffender Anzeige. Trotz der Informationsvielfalt, die die erfindungsgemäße optische Spielführeranzeige wiedergeben kann, kann der Musikschüler diesen Informationen problemlos rhythmusgerecht folgen, da außer evtl. notwendiger Fingersätze von jeglicher symbolischer Darstellung bei der Anzeige der Spielpositionen Abstand genommen ist, wodurch die zur AT 3 88 821 genannten Nachteile nicht auftreten. Um in weiterer bevorzugter Variante der Erfindung für Tasteninstrumente eine Fingersatzanzeige zu ermöglichen, die einerseits weiterhin die Verwendung von einfachen Leuchtdioden als Spielpositionsanzeige gestattet, andererseits eine übersichtliche Darstellung mit genauer Zuordnung der Hände zu den zu spielenden Tasten ermöglicht, ist die erfindungsgemäß bevorzugte zweifarbige Anzeige derart ausgebildet, daß zu einer einfachen zentralen numerischen Anzeige (vgl. Fig. 17a) für jeweils 5 Ziffernstellen für die eine Hand (55b) und 5 Ziffernstellen für die andere Hand (55a), einerseits die Fingersätze für rechte Hand und linke Hand getrennt auf diesen Anzeigen zu den jeweils zu spielenden Noten angezeigt sind, wobei die Zuordnung dieser fünfstelligen Anzeige entsprechend ihrer lokalen Anordnung (also rechte Anzeige 55a und linke Anzeige 55b) nicht den Händen, sondern den Spielseiten (also rechter Hand und linker Hand vom Klavierspieler) zugeordnet ist und die Anzeigefarbe jeweils einer bestimmten Hand zugeordnet ist, mit der die Töne gegriffen werden müssen, wodurch auch Spielweisen anzeigbar sind, bei der die Hände sich kreuzen müssen. Ergänzend können dann auch noch die Leuchtdioden zur Spielpositionsanzeige entsprechend zweifarbig dazu passend, dargestellt sein (2a), wobei die einfarbige Darstellung dieser Anzeige, jedoch auch ausreichend ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die zweifarbige Fingersatzanzeige auch dreifarbig ausgestaltet sein, wobei die dritte Farbe dann jeweils die während des Spieles auf Tasten liegenzulassenden Finger bezeichnen, so lange, bis diese zusätzliche Farbanzeige erlischt.

In weiterer vorzugsweiser Ausbildung der Erfindung, ist die individuelle Einstellbarkeit der Reaktionszeit des Musizierenden vorgesehen, das ist die Zeit, die vergeht, von dem Zeitpunkt an, wo die optischen Anzeigen des Spielführers wieder in den Kennzustand aller jeweils nicht zu spielenden Spielpositionen zurückwechseln (also z. B. wieder erlöschen, was heißt, daß betreffender Ton oder Akkord jeweils gespielt werden soll), bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Musizierende in der Lage ist, den Ton rhythmusgerecht, zu exaktem Takt passend, auch zu spielen, und zwar für eine Vielzahl von synchron musizierenden Instrumenten, die jeweils mit einer Synchronleitung zusammengeschaltet sind, wobei erforderlichenfalls die Reaktionszeit für jedes Instrument gesondert einstellbar ist, wie nachfolgend in einem Beispiel ausdrücklich beschrieben ist. Es ist klar, daß diese Reaktionszeit dem spielerischen Können in Übereinstimmung mit den Anforderungen des gespielten Musikstückes angepaßt sein muß, weil ansonsten der Schüler gezwungen wird, beim Zusammenspiel mit anderen Instrumenten bestimmte Noten auszulassen, was jedoch voll beabsichtigt ist; dieses Verhalten entspricht den tatsächlichen Gegebenheiten nicht nur bei Musikschülern, sondern auch in professionellen Orchestern.

In vorzugsweiser Weiterbildung der Erfindung ist daher eigens ein Verfahrensmittel vorgesehen, um den optischen Spielführer auch synchron zum vorgegebenen Takt laufen zu lassen, wenn der Spieler nicht mehr mitkommt, oder improvisiert.

Hierbei wird von der Ablaufsteuerung, welche für die Fortschaltung des Notenablaufprogrammes zuständig ist, zu jeder zu spielenden Note in folgenderweise eine Ereignismessung vorgenommen:
Innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von nach betreffendem Notenablaufprogramm nach vorgegebenem Rhythmustakt zu spielender Noten ist jeweils tatsächlich gespielte Anzahl betreffender Noten verglichen, wobei abhängig von diesem Vergleich folgende Steuerungsmaßnahme vorgesehen ist:
für ein Ergebnis der Ereignismessung, bei dem festgestellt ist, daß keine Note ausgelassen wurde, erfolgt die reguläre Weiterschaltung des Programms mit der Tonauslösung der jeweils gespielten Note;
für ein Ergebnis der Ereignismessung, bei dem festgestellt ist, daß eine Note ausgelassen worden ist, erfolgt die Weiterschaltung des Programms mit dem zur Rhythmusdauer einer betreffenden Note erzeugten Zeittakt.

Ausführungsvarianten zu dieser bevorzugten Ereignismessung sind zu den Fig. 2b, 4, 5, 6a und 6b im nachfolgenden Teil der Beschreibung beschrieben.

Weitere erfindungsgemäße Optionen sind: In vorzugsweiser Weiterbildung der Erfindung sind zu den optischen Anzeigemitteln des Spielführers ergänzende oder diese ersetzende, nicht optische Anzeigemittel vorgesehen, zu denen auch das gleiche Ansteuerverfahren, wie vorangehend beschrieben, benutzt werden kann und die den Zweck erfüllen, daß der Musizierende diesen Anzeigemitteln wesentlich schneller folgen kann. In erfindungsgemäßer Weise sind diese Anzeigemittel unmittelbar als an den Spielpositionen programmgesteuerte Blockierungen ausgeführt, welche die Tonauslöschung behindern. Es sind nachfolgend für drei Varianten von Instrumenten solche Blockierungsmittel beschrieben: für ein Tasteninstrument, für ein Tonzungeninstrument und für ein Saiteninstrument, z. B. Gitarre, etc. Die Maßnahme, daß die Blockierung der Tonerzeugung unmittelbar an den Spielpositionen vorgesehen ist, erfüllt den Zweck, daß der Musizierende unmittelbar bei der Handhabung der Spielpositionen in der Handhabung selbst eine Führungsanweisung vermittelt bekommt, weshalb für einen derartig ausgebildeten Spielführer die optische Anzeige zum Training eines rhythmisch richtigen Spiels nicht zwingend erforderlich ist.

Für eine Ansteuerung mit eingangs erläuterten bevorzugten Verfahren, erfolgt die Blockierung der Tonauslösung an den Spielpositionen jeweils von dem Zeitpunkt an, in dem die zu spielenden Noten durch die optischen Anzeigemittel ansonsten angezeigt sind, bis zu dem Zeitpunkt, wo sie wieder erlöschen, die entsprechenden Töne also gespielt werden sollen.

Für die bevorzugte Anwendung an einem Tonzungeninstrument, sind unmittelbar an den Tonzungen Dämpfungselemente vorgesehen, die einerseits einen evtl. zu früh gespielten Ton abdämpfen, andererseits diesen Ton um die richtige Zeit verzögert wieder anspielen können (vgl. (41a, 42a) bzw. 41b, 42b) bzw. (41b1, 42b1, 41b2, 42b2) in Figuren: 8, 11, 14, 15b, 15c) und in Weiterbildung der Erfindung die Tonerzeugung derart beeinflußt werden kann, daß unzulässige rhythmische Verschleppungen oder in einer durch Betriebsschaltung umschaltbaren Betriebsart, auch falsche Betonungen, durch unterschiedliche Klangfarbe, zum Beispiel beim Anschwingen der Tonzungen, signalisiert ist, wodurch der Übende z. B. an einem Glockenspiel eine Melodie so lange rhythmisch hintereinander leicht varriert üben kann, bis sie sauber klingt, ähnlich eines Übenden an einer Trompete, etc.

Für die bevorzugte Anwendung an einem Saiteninstrument sind die Dämpfungselemente bevorzugt an den Stellen vorgesehen, an denen die Seiten beim Spielen eines Instrumentes angezupft werden müssen, bei einer Gitarre also z. B. direkt über dem Loch des Resonanzkörpers, bei einer Violine dort, wo der Bogen zu führen ist (vgl. Erläuterungen zu Fig. 13a und Fig. 13b), usw.

Für die bevorzugte Anwendung an einem Tasteninstrument ist die Blockierung der Tonauslösung durch Tastenblockierung vorgenommen, die in beschriebener Weise programmgemäß angesteuert ist, wobei der Musizierende den nachgebenden Tasten während seines Spieles einfach folgt, wodurch das exakte rhythmische Zusammenspiel der beiden Hände und der musikalische Ausdruck bestens trainiert werden können und anstelle zur beschriebenen optischen Anzeige des Spielführers auch nach Noten oder auswendig gespielt werden kann. Wie zu Figuren 2b, 4, 5, 6a und 6b nachfolgend noch beschrieben ist, kann hierbei zu besonderen Übungszwecken der Rhythmustakt, nach welchem die Blockierung der Tasten vorgenommen ist, unter Beeinflussung des Notenablaufprogrammes auch durch das Spiel selbst, z. B. nach dem jeweils gespielten Rhythmus von als Begleitung gespielter Noten, erzeugt sein, wodurch Musizierende das Tempo seines Spiels absolut oder in nur zulässiger Variation selbst vorgeben kann und die Blockierung der Tasten nur zur Förderung des Zusammenspiels beider Hände vorgenommen ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsmerkmale des erfindungsgemäßen Spielführers sind, eine Taktanzeige durch ein vom Taktgenerator des Spielführers synchronisiertes, bzw. angesteuertes Metronom, das Takteinsätze akustisch oder optisch anzeigt, oder auch die Maßnahme, daß der erste Ton des Instrumentes als Startsignal des Lernprogramms für den Spielführer dienen kann, oder auch eine angespielte Notensequenz zu einem bestimmten Taktzeitpunkt das Programm des Spielführers startet, oder sogar Programmteile aufrufen kann, wobei diese Notensequenzen dann durch zusätzliche Befehle, welche im Notenablaufprogramm vorgesehen sind, zu bestimmten Musikteilen die Spielführeranzeige wahlweise ein und wieder ausschalten kann, ähnlich dem Aufruf von Subroutinen in Rechenprogrammen mit sequentiell über mehrere Schritte ablaufenden Befehlen, die dann den entsprechenden Notensequenzen entsprechen, sowie daß die angegebene programmgemäß gesteuerte Blockierung der Tonauslösung, bzw. Tasten, mit kontinuierlich abgestufter Kraft vorgenommen sein oder auch impulsgesteuert sich abwechseln kann, je nach Rhythmik und gefordertem Anschlag der zu spielenden Noten. Es ist evident, daß sich ein derart ausgebildeter Spielführer nicht nur für Anfänger, sondern insbesondere auch zur Perfektionierung von Virtuosen eignet, da mit einem derartig ausgebildeten Spielführer auch noch 1/32 Noten vom Musizierenden synchron zu einem Programm problemlos gespielt werden können. Zu spät vorgenommene Tonauslösung, bzw. angeschlagene Tasten, können als Alternative auch automatisch vom Notenablaufprogramm vorgenommen bzw. angeschlagen werden, wobei für die Tastenanwendung eine nachfolgend hierzu beschriebene Klaviermechanik so ausgebildet ist, daß dieser Vorgang vom Klavierspieler durch entsprechend leichteres Nachgeben der entsprechenden Taste bemerkt ist, die Anschlagskraft also programmgemäß reduziert werden kann, wodurch sich dann automatisch die erforderliche Korrektur ergibt, insbesondere bei schnellen Läufen, wobei dieser Effekt auch umkehrbar ist, nachdem sich bei schlecht regulierter Mechanik alter Klaviere dadurch eine Unregelmäßigkeit schneller Läufe ergibt. Aus diesem Analogieschluß ist die ausgezeichnete Verwendbarkeit der im späteren Teil beschriebenen erfindungsgemäßen elektronischen Anschlagsteuerung eines Klavieres zur computergerecht abgeglichenen Klaviermechanik zur Verbesserung alter Klaviere oder zum Nachjustieren neuer Klaviere gegeben, weshalb für diese Verwendung auch zu diesem Zweck um eigenständigen Schutz angesucht ist, dito für die Verwendung einer derartigen Tastatur zu jeder Art von elektronischen Klavieren, da nach diesem Prinzip dann billige Plastiktastaturen von echten Klaviertastaturen spieltechnisch nicht mehr unterschieden werden können.

Um Schutz für eigenständige Verwendbarkeit ist auch für direkte Tonmanipulation von schwingenden Tonerzeugern angesucht, insbesondere um die im nachfolgenden Teil der Beschreibung noch beschriebene Klangveredelung an Tonzungeninstrumenten, oder auch Saiteninstrumenten.

Es ist evident, daß sich der Spielführer, welcher an den Spielpositionen, die beschriebene Tonblockierung vornimmt, nicht nur für Anfänger, sondern auch für Virtuosen eignet, die nicht nur die Werke von Meisterkomponisten, sondern auch deren Interpretationen von Meisterinterpreten exakt nachspielen wollen, also für die Ausbildung an Musikakademien, etc.

Andererseits eignet sich jedoch der optische Spielführer, begünstigt durch das erfindungsgemäße Ansteuerverfahren bereits bestens zum Musizieren in Anfängergruppen, z. B. auf dem erfindungsgemäßen Glockenspiel, wo dann eine Vielzahl solcher Instrumente in nachfolgend beschriebener Weise synchronisiert sind, und durch die enorme Präzision mit der mittels dem erfindungsgemäßen Spielführer zu einer Begleitmusik gespielt werden kann, ohne weiteres ein Klavierkonzert mit rasanten Passagen, deren Noten dann entsprechend alternierend auf mehrere Instrumente verteilt sind, gespielt werden kann, z. B. von einer Schulklasse, wobei in weiterer vorzugsweiser Ausbildung der Erfindung dann noch zu einem Tonband, welches die Orchestermusik wiedergibt, dazugespielt werden kann.

Nachfolgend sind die Zeichnungen erläutert, wobei für die schaltungstechnischen Merkmale, die eigens herausgestellten Komponenten der Schaltungen natürlich auch Software mäßig in einem Mikroprozessor-Programm nachgebildet sein können, z. B. Zählvorgänge erläuterter Timer durch Rechenvorgänge mit der ALU eines Signal- oder Mikroprozessors nachgebildet sein können, wie dies nach dem Stand der Technik gebräuchlich ist. Weiter sind in den Figurenbeschreibungen jeweils nicht erläuterte Referenzbezeichnungen zu anderen Figuren erläutert, da Doppelerläuterungen der die Referenzbezeichnungen betreffenden Merkmale vermieden sind.

Fig. 1 betrifft ein Ausführungsbeispiel an einem Glockenspiel, bei dem die Anzeigmittel des Spielführers (2a) zweifarbig aufleuchten können, in Übereinstimmung zu den unterschiedlichen Farben der Anschlagsbälle (58) der beiden Spielstäbe (z. B. rot und grün). Mit dem im Resonanzkörper des Instrumentes eingebauten Mikrofon (1) erfolgt die Abtastung des Zeitpunktes wann jeweils ein Ton angeschlagen worden ist, bzw. in vorzugsweiser Weiterbildung auch eine Tondekodierung, welche der Stimmzungen (3), jeweils angeschlagen worden ist (z. B. mit Schaltung nach Fig. 7).

In vorzugsweiser Weiterbildung für die Speicherung des Notenablaufprogrammes, insbesondere zu einer auf Tonträger wiedergegebenen Begleitmusik, sind über eine Kassettenrekorder- (Kabel 6) oder auch einer Diskettenlaufwerkschnittstelle, bzw. einer beliebig anderen Ton- oder Speicherkonserve (5) folgende optionale Betriebsweisen, bzw. Geräteausgestaltungen, vorgesehen, wobei nach Anwendung und Betriebsart, Teile der zu einer Note, bzw. Ton jeweils gespeicherten Parameter, bzw. Tondaten, auch optional sein können:

• a) Alternative 1: von der Speicherkonserve wird das Notenablaufprogramm in ein RAM (vgl. Fig. 2a) des erfindungsgemäßen Spielführers geladen, bzw. bei Lernenprogrammierung der Tondaten durch Einspielen am Instrument, von diesem RAM aufgezeichnet, wobei die Daten des Notenablaufprogrammes dann den Tondaten der zu erzeugenden Töne entsprechen, wie zu erzeugende Tonhöhe, zu erzeugende Tondauer, zugehörige Anschlagsintensität und erforderlichenfalls auch manuelle Spielanweisungen (Fingersatz, welche Hand, etc.), umfassen, wobei in optionaler Erweiterung bei Lernprogrammierung die manuellen Spielanweisungen in Verbindung mit einem Editierprogramm nachträglich noch eingegeben und aufgezeichnet werden können. Weiter können die jeweils zu einem Rhythmustakt, d. h. Anschlagszeitpunkt, zugehörigen Parameter der Noten (incl. Akkorde) jeweils zu einem durch Kopfadresse zu Beginn des Datenblockes gekennzeichneten Datenblock zusammengefaßt sein, wobei dann die einzelnen Parameter entweder durch ihre Reihenfolge oder durch Steuercodes, bzw. -Bits markiert sind.
• b) Alternative 2: es ist ein Synchronsignal vorgesehen, das dem zu erzeugenden Rhythmus der zu spielenden Noten entspricht;
• c) Alternative 3: anstelle oder zusätzlich zur Kodierung der jeweiligen Tondauer einer Note, bzw. anstelle genannten Synchronsignals, sind die Tondaten jeweils echtzeitgemäß entsprechend dem Rhythmus der zu spielenden Noten als Adressen auf der Tonkonserve gespeichert, und werden während das Instrument gespielt wird (sozusagen ON-Line), in die Ansteuerelektronik der Anzeigeelemente des Spielführers, unmittelbar oder über RAM zwischengespeichert, eingelesen, bzw. von der Ansteuerungselektronik entsprechend wiedergegeben. Unterschiedliche Wiedergabegeschwindigkeiten ergeben sich dann einfach durch die Aufzeichnungsgeschwindigkeit des Tonträgers oder auch durch die Auslesetaktrate eines zwischengeschalteten Halbleiter-FIFO-speichers, der dann in entsprechenden Blöcken aus der Tonkonserve im Start-Stopp-Betrieb nachgeladen wird;
• d) Alternative 4: die Tonparameter sind anstelle der Abspeicherung in einem RAM oder zusätzlich dazu, in einem nicht flüchtigen Halbleiterspeicher, z. B. EPROM abgelegt;

die beschriebenen 4 Alternativen können beliebig kombiniert werden, wie folgendes bevorzugtes Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Standarttonträgers als Tonkonserve (z. B. Schallplatte, CD, Tonbandkassette) veranschaulichen soll:
Auf der Tonkonserve sind zu einer bestimmten Begleitmusik zeitsynchron die Tondaten aufgezeichnet, wobei dies zum Beispiel so vorgenommen ist, daß auf einer ersten Spur die Begleitmusik und auf einer zweiten Spur frequenzkodiert die Tondaten aufgezeichnet sind, oder frequenzkodiert im zweiten Aufzeichnungskanal der Begleitmusik, dessen Bandbreite z. B. nach oben zum Zwecke der Ausfilterung der Tondaten begrenzt ist, die Tondaten aufgezeichnet sind, in beiden Fällen als Stereosignaltonträger verwendet sind und die Tondaten folgende Parameter beinhalten:
Zu jedem Zeitpunkt, der einem Rhythmustakt (vgl. Signale (29) und (30) in nachfolgender Beschreibung) entspricht, sind folgende Datenwörter durch eine Dekodiervorschrift voneinander trennbar, z. B. durch Frequenzkodierung oder Zwangsfolge von Worten innerhalb eines Blockes mit jeweiligem Start-Ende-Wort des Blockes kodiert, durch serielle RS 232 oder durch synchrones Verfahren, etc., aufgezeichnet:
Startwort, Musikstückadresse, Beginnadresse eines Musikstückes oder bestimmten Teiles davon, Tonhöhe, welche im nachfolgenden als TONCODE bezeichnet ist;
Tondauer, welche im nachfolgenden als R-CODE bezeichnet ist, Anschlagsintensität, welche im nachfolgenden als INTENSIV-Code bezeichnet ist, und gegebenenfalls diverse Spielanweisungen wie Fingersätze und Farbcodes der zur Umschaltung der Anzeigefarbe der optischen Anzeigemittel, einen optionalen GATESIGNAL-CODE, dessen Verwendung nachfolgend noch erläutert ist, weiters optionale Bedämpfungsadressen zur Abdämpfung angespielter Schwingungen des Instrumentes sowie Spieladressen zum Spielen einer Zweitstimme des Instrumentes und schließlich die Endecodierung eines Blockes;
der Rhythmustakt ist dann entweder in der Start- oder Endecodierung eines Blockes enthalten, oder als eigene Adressenkodierung. Eigene Adressencodierung für den Rhythmustakt ermöglicht vor allem die Kodierung unterschiedlicher Rhythmustakte für mehrere Spieler unterschiedlichen Könnens mit unterschiedlichen Reaktionszeiten; diese bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung ist zu Fig. 6b näher beschrieben.

Die bevorzugte Ausführung des zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispieles legt den technischen Aufwand bewußt auf die Herstellerseite des Tonträgers, um eine möglichst billige Anordnung für das Lerninstrument zu erhalten, wobei alle beim Abspielen eines Musikstückes notwendigen Signale im Datenträger bereits enthalten sind. Lediglich um Bandbreite zu sparen kann im gegebenen Anwendungsfall eine Abkürzung der verwendeten Datenwörter derart vorgenommen sein, daß zuerst ein Paket in einem douwnload ins RAM der Anzeigenansteuerung geladen wird und danach auf dem Band nur noch Bezugsadressen zu diesem RAMinhalt teils incremental, teils als absolute Anspringadressen, von denen incrementiert werden soll, gespeichert sind. Eine weitere bevorzugte Maßnahme ist, eine instrumentenspezifische Adressenkodierung vorzusehen, bei der nur jeweils zusammengehörige Paare von Tonkonserven, bzw. Speicherkonserven, und mittels erfindungsgemäßem Spielführer versehenen Musikinstrumente funktionsfähig sind. Die Stückeauswahl der beschriebenen Vorzugsausführung mit Kassettenrecorder erfolgt so, daß beispielsweise lediglich das Band auf eine beliebige Stelle gespult werden muß und sofort ab dieser Stelle die Spielführeranzeige funktionsbereit ist, da ja alle für das Notenablaufprogramm des Spielführers benötigten Signale zeitrichtig zur von der Tonkonserve wiedergegebenen Begleitmusik gespeichert sind.

Fig. 2a, b, c betreffen Erläuterungsmerkmale betreff der Weiterschaltung des Notenablaufprogramms des erfindungsgemäßen Spielführers.

Fig. 2b veranschaulicht dieses Prinzip: Die Fortschaltung zur jeweils nächsten RAM-Adresse zum Anspringen der Tondaten erfolgt zum Zeitpunkt des Incrementiersignals INCR. Für eine vereinfachte Betriebsweise zum lediglichen Erlernen einer Melodie oder schrittweisen Auslesen eines Fingersatzes, erfolgt die Erzeugung des Incrementiersignals lediglich zum Zeitpunkt, in dem ein Ton, bzw. auch Akkord, des Instrumentes jeweils gespielt ist (vgl. Signal: TON). Bei Tasteninstrumenten, die zur Tonauslösung einen elektronischen Kontakt aufweisen, ist die Erzeugung genannten INCR-Signals problemlos und kann durch digitale Decodierung vorgenommen werden. Für Instrumente, die keine solche Tastatur aufweisen, sind neben der Verwendbarkeit eines für jedes Tonerzeugungselement zu benutzenden Tonabnehmer (z. B. für Saitentonabnehmer für Gitarre) folgende low-Cost-Alternativen, insbesondere für das beschriebene Ausführungsbeispiel des Glockenspiels bevorzugt: Mit einem Mikrofon (1) sind die jeweils angeschlagenen Töne dedektiert, wobei in einer vereinfachten Auswertung nur der jeweilige Anschlagzeitpunkt eines Tones als INCR-Signal benutzt ist, (in Fig. 2a und 2c beschrieben), in Weiterbildung zu dieser Lösung jedoch auch eine den jeweils gespielten Tönen entsprechende Tondetektierung zur Ableitung des INCR-Signals vorgenommen sein kann, wie zu Fig. 7 beschrieben ist.

Für die besonders bevorzugte rhythmusgerechte Spielweise ist zusätzlich zum TON-Signal, bevorzugtes Signal INTern (Fig. 4, 5, 6a, 6b) vorgesehen, das in einer ODER-Funktion zusätzlich zum TON-Signal das INCR-Signal erzeugt, wenn das TON-Signal ausfällt. Dies ist dann der Fall, wenn der Musizierende dem Notenablaufprogramm, bzw. den Anzeigen des Spielführers nicht mehr folgen kann, und daher zu spielende Noten ausläßt. Erzeugungsvarianten zum INTern-signal sind zu Fig. 4 bis 6b beschrieben.

Eine weitere Variante, insbesondere in Verbindung mit genannter vereinfachter Auswertung zur Dedektierung des jeweiligen Anschlagzeitpunktes der Töne, ist, mittels monostabiler Zeitfunktion die Integration von zu schnell hintereinanderfolgenden TON-signalen vorzunehmen, damit schlampig gespielte Akkorde als einziger Tonschritt erkannt wird.

Um eine wirtschaftliche Speicherlösung benutzen zu können, sind die bereits vorangehend erläuterten Tondaten, bzw. Parameter in aufeinanderfolgenden Worten abgelegt, wobei durch Decodierung von Steuerworten, die z. B. durch eine oder mehrere Markierungsbits (vgl. STM in Fig. 3) eines Wortes angezeigt sind (wie dies auch in der OPCODE-Gestaltung bei Prozessoren üblich ist), die einem Notenanschlag jeweils entsprechende Adressenschrittezahl eines Datenblocks zum Auslesen der jeweils zu einer Note zugehörigen Anzahl von Parametern (inclusiver Akkorde) zu Beginn eines solchen Datenblockes jeweils mitabgespeichert ist, oder zumindest errechenbar ist, inclusive einer durch Zwangsfolge oder Adressierung bestimmten Erkennungsvorschrift, um welche Parameter es sich im einzelnen handelt. In der Darstellung nach Fig. 2b umfaßt der dargestellte Schritt: "next RAM Adress" jeweils einen ganzen, zu einem Rhythmustakt jeweils zugehörigen Datenblock, dito in der Darstellung nach Fig. 4.

Fig. 2a veranschaulicht die genannte low-cost-Decodierung des Anschlagszeitpunktes der Tonzungen bevorzugter Glockenspielanwendung zur Erkennung der im Zeitdiagramm (35) dargestellten Amplitudenüberhöhung bei der Attack-Phase (Anschlagsphase) des angeschlagenen Tones in Bezug zu einer Referenzspannung, (u_s) . . . Mikrofonspannung, (8) Verstärker, (u_v) . . . verstärkte Spannung, (9) beschriebener Anschlagsdetektor mit nachgeschaltetem Komparator zur Erzeugung des TON-Signals. Weiters bedeuten: (14) Ablaufsteuerung mit erläutertem RAM und UART zum Laden des Notenablaufprogrammes, (25a) Anzeigedecoder zur Ansteuerung der LEDs (2).

Fig. 2c betrifft eine verbesserte Variante des Anschlagdedektors (9) nach Fig. 2a, bei dem die Ansprechschwelle zur Dedektierung der Signalüberhöhung der jeweils angeschlagenen Tonzungen in der Attack-Phase, jeweils unabhängig von der Spielamplitude vorgenommen ist. Hierbei ist die verstärkte Mikrofonspannung u_v über einen Hüllkurvendemodulator (10) einem rücksetzbaren (Reset) Maximalwertspeicher (11) zugeführt, dessen Ausgang über einen Spannungsteiler dem Eingang eines Ausgangskomparators (13) zur Erzeugung genannten TON-signals zugeführt ist, mit dem auch die Rücksetzung des Maximalwertspeichers vorgenommen ist, wenn die den zweiten Komparatoreingang direkt zugeführte Ausgangsspannung des Hüllkurvendemodulators unter dem am Spannungsteiler (12) abgegriffenen Wert absinkt, wodurch die abfallende Flanke entsprechend Diagramm (35) der Attack-Phase dekodiert ist, jedoch nicht mehr absolut zu einer Referenzspannung, sondern relativ, wobei das Teilerverhältnis des Spannungsteilers den Auslösezeitpunkt für die TON-Signal Erzeugung bestimmt. Der Rücksetzeingang des Maximalwertspeichers ist flankendifferenzierend, so daß der Maximalwertspeicher nach der Rücksetzung immer bereit ist, weiters kann in diese Leitung zugleich erläuterte monostabile Funktion, z. B. mit retriggerbarer Monofunktion zur Vermeidung der Fehlimpulserzeugung bei der Dedektierung von Akkorden eingebaut sein. Der Hüllkurvendemodulator kann z. B. als Integrator ausgeführt sein, der so bemessen ist, daß er die NF-Schwingung der Mikrofonspannung noch integriert, der Hüllkurve der Attack-Phase des Tonzungenanschlags jedoch zeitlich folgt.

Fig. 3 betrifft einen programmierbaren Logikschaltkreis, der in Alternative auch als Mikroprozessor zur erfindungsgemäßen Ansteuerung der Anzeigeelemente des Spielführers ausgeführt sein kann; bei der Ausführung als Logikschaltkreis ist ein State-Machine Design bevorzugt, mit dem beispielsweise die in Fig. 4 bis Fig. 6b veranschaulichten Flußdiagramme realisiert sind; besonders bevorzugte und herausragend dargestellte Merkmale sind eine Timerfunktion zur Tastenentprellung (26); eine verstellbare (28) Timerfunktion zur Reaktionszeiteinstellung (27); weiters ist dargestellt: eine weitere verstellbare (23) Timerfunktion (22) zur Erzeugung der jeweils kleinsten Zeiteinheit für die programmgemäße Erzeugung von Vielfachen dieser Zeiteinheiten, gemäß jeweils zu spielender Notenwerte als Rhythmustakt (29) bzw. (30) in Fig. 6b; eine zu diesem Rhythmustakt optionale externe Takteinspeisung (SYNC, intern), bzw. eine externe Synchronisation dieses Taktes; die Auskopplung des Rhythmustaktes, bzw. eines entspr. Synchronsignals (SYNC. extern), welches in Verbindung mit dem Eingang SYNC.intern an weiteren Musikinstrumenten die Synchronisation der Spielführer beim orchestralen Zusammenspiel vornimmt. Anstelle einfacher Synchronisationsleitungen kann natürlich auch ein gesamter Bus vorgesehen sein, der mehrere Instrumente mit einem Mastergerät, welches z. B. an genannter Tonkonserve angeschlossen ist, miteinander verbindet, wobei die für die Spielführer der anderen Instrumente erforderlichen Daten über ein Busprotokoll ausgetauscht sind. Der Schaltkreis weist eine Vielzahl von Schaltern (17, 18, 19, 20, 21) auf, die in optionaler Weise durch dekodierte Tonsignale des Instrumentes ersetzt sein können (vgl. Fig. 7) und beispielsweise folgende Betriebsarten vornehmen: Suchen eines im EPROM gespeicherten Musikstückes, Markerieren jeweils bestimmter Musikteile des Musikablaufprogrammes mit einer Anfang-Ende-Markierung als Lernprogrammierung während des Spiels, wobei diese markierten Teile bei Erreichen des Endes durch Anspringen zur markierten Anfangsadresse des Notenablaufprogrammes, zu Übungszwecken auch automatisch periodisch wiederholt werden können. Weiters das Rückwärtstasten von durch Lernen eingegebener Notenablaufprogramme, schrittweises Abrufen, Umschaltung erläuteter Modi, usw. Schalter 16 z. B., schaltet die optische Anzeige optional ab, Fußpedal 15 z. B. wieder vorübergehend ein. (25a) . . . ist bereits erläuterte Decoderschaltung mit integriertem Latch zum Ablatchen (25c) des TONCODEs nach dem die LED-Anzeigeelemente (2) adressiert sind. Das Eingangslatch des Decoders ist in optionaler Ausführung ein RAM, in das sämtliche zu einem Rhythmustakt jeweils gleichzeitig anzuzeigende LED-Adressen (bei Akkorden) in aufeinanderfolgend adressierten Worten eingeschrieben sind und eine ständig wiederholte dynamische Adressierung all dieser Worte innerhalb gemultiplexter, jedoch für das Auge als gleichzeitig dargestellt empfundener Anzeige betreffender LEDs erfolgt, wobei dieses RAM natürlich auch Bestandteil des RAMs genannten Schrittschaltwerkes (Fig. 2a) sein kann oder anstelle der gemultiplexten Darstellung das jeweilig aufeinanderfolgend vorgenommene Ablatchen jeweils gleichzeitig anzuzeigender LED-Signale an den Ausgängen erfolgt. Eine weitere Option ist die serielle Adressierung der LEDs durch Schieberegister, wie in Beispiel nach Fig. 17b vorgenommen.

Der zu einem TONCODE in einem sequentiell benachbart ausgelesenen Datenwort zugehörige R-CODE wird ebenfalls abgelatched, in den dem R-CODE jeweils entsprechende Zeitwerte ablaufenden Rhythmustimer, z. B. als feedback in einen Zähler des programmierbaren Logischaltkreises, der den verwendeten State-Machines zur Ablaufsteuerung als Eingangsvariable zugeführt ist. Der ebenfalls zum TONCODE jeweils sequentiell mitabgespeicherte INTENSITIV-CODE bewirkt eine Tastverhältnismodulation des ENABLE/INTENSITIV-Signals (25d), welches einerseits die Helligkeitssteuerung der LEDs vornimmt, andererseits auch gleich deren völlige Austastung gemäß des erfindungsgemäßen Rhythmus-Anzeigeverfahrens. Der als externer Baustein dem programmierbaren Logikschaltkreis oder Mikroprozessor zugeschaltete Speicherbaustein für das Notenablaufprogramm, kann z. B. zu einem Teil aus einem RAM-Bereich und zum anderen Teil aus einem EPROM bestehen und weist z. B. eine erfindungsgemäße Erweiterungsschnittstelle auf (EXPAN), weiters kann zur Minderung des Stromverbrauchs die Spannungszufuhr des EPROMs synchron zum jeweils ausgelesenen Datenwort getaktet sein.

Weiters dargestellte Merkmale sind: die direkte Auskopplung von Steuerbits (STM) zu bereits erläuterter Markierung von Datenworten (STM), weiter (CLK) der Betriebstakt des Prozessors oder State-Machine.

Fig. 4 veranschaulicht die erfindungsgemäße Speicheradressenweiterschaltung des Notenablaufprogramms: Nach Start betreffenden Betriebsprogrammteiles, läuft die Adresse des RAMs oder EPROMs, in dem das Notenablaufprogramm gespeichert ist, zu der Startposition des gewünschten Musikstückes, das z. B. über die Tonerzeugung eingegeben wird oder von einer Tonkonserve ein bestimmter Adressencode ausgelesen ist, der unmittelbar den zu spielenden Ton (z. B. als Untermenge zu einem Stückebezeichnungscode) anzeigt, weshalb die Startposition des Notenablaufprogramms direkt über die von der Tonkonserve wiedergegebenen Adressensignale bestimmt sein kann. Nachdem der Beginn adressiert ist, was z. B. durch Aufleuchten der als Anzeigeelemente des Spielführers verwendeten LEDs erfolgt, wird mit einer Taste, oder gleich mit dem ersten Tonschlag des Musikstückes (60) die beschriebene Adressierung des Notenablaufprogrammes eingeleitet. Ist kein Rhythmustiming erwünscht, dann erfolgt die Weiterschaltung des Notenablaufprogrammes ausschließlich mit dem TONsignal (vgl. Fig. 2b), ist der Rhythmustimer eingeschaltet, dann erfolgt die Weiterschaltung des Notenablaufprogrammes mit bereits beschriebener ODERfunktion: TON oder INTern, wobei in Darstellung zu Fig. 4 so viele Adressenschritte zu einem Adressenschritt zusammengefaßt sind, als Tonsignalparameter zu betreffender Note (bzw. Noten, bei Akkord) aufeinanderfolgend aus dem Speicher ausgelesen werden müssen, als einen gemeinsamen R-CODE jeweils aufweisen. Des einfacheren Verständnisses halber ist die Darstellung auf TONCODE und R-CODE beschränkt. Der Korrekturhinweis "if INTern then ADD=ADD+" bezieht sich jedoch auf ein ganzes Paket von zu einem TONCODE gehörenden Adressenschritten und bedeutet, daß beim Gebrauch des INTern-Signals die jeweils nächste TONCODEadresse anstelle des nachfolgenden Adressenpaketes ADD+1 auf das übernächste Adressenpaket ADD+2 zu setzen ist. Die Erzeugung des INTern-Signals ist zu Fig. 6a beschrieben.

Fig. 5 veranschaulicht die Hell-Dunkeltastung der mittels TONCODE jeweils adressierten Anzeigemittel, bei Übereinkunft, daß nicht zu spielende Spielpositionen jeweils erloschen sind. Nach jeweils abgelaufenem Rhythmustimer (R-CODE) ist die zuvor mit TONCODE adressierte LED wieder abgeschaltet, bzw. wird mit genanntem Signal INCR=TON oder INTern die LED der nachfolgend zu spielenden Note eingeschaltet, wenn der Ton (oder Töne bei Akkorden), dessen LED zuvor abgeschaltet wurde, gespielt worden ist. Der durch R-CODE definierte Zeitpunkt des Rhythmustimers entspricht einem zum eigentlich idealen Rhythmustakt voreilend erreichten Zählerstand des Rhythmustimers, wobei der Rhythmustakt prinzipiell aus der Summenbildung der zu den Noten gespeicherten R-CODEs unter Berücksichtigung betreffender Voreilung zum idealen Rhythmustakt gebildet sein kann oder aus einem eigens durch das Notenablaufprogramm entsprechend erzeugten Takt (vgl. Signal (30) in Fig. 6b).

Fig. 6a zeigt die erfindungsgemäße Ereignisüberwachung, zur Aufrechterhaltung der Synchronität des Notenablaufprogrammes, für den Fall, daß der Musizierende dem Programm in seinem Spiel nicht folgen kann und genanntes TON-Signal für die zeitgerechte Weiterschaltung des Programmes ausbleibt, also genanntes INTern-Signal diese Weiterschaltung ersatzweise vornehmen muß. Zur Erzeugung dieses INTern-Signals wird beispielsweise ein auf Null gesetzter Zähler mit dem TON-Signal jeweils decrementiert und einem dem einzuhaltenden Spielrhythmus entsprechenden Rhythmustakt, der den Soll-Spielzeitpunkten des Notenablaufprogrammes zeitlich jeweils entspricht, incrementiert und bei Überlauf des Zählerstandes (Overflowstate OVS) einerseits benötigtes INTern-signal erzeugt, andererseits der Zähler wieder rückgestellt. In Beispiel nach Fig. 6a ist dies bei Zählerstand größer 1 der Fall, betreffend das Beispiel in der angegebenen Zählrichtung, wobei Zählrichtung, Anfangswert des Zählers und decodierter OVS-Status im Prinzip beliebig gewählt sein können. Die Zahl der überschüssigen Rhythmustaktschritte, nach denen der Overflowstatus erzeugt ist, bestimmt die Anzahl der Noten, die jeweils ausgelassen werden können, bis die Synchronisation von Notenablaufprogramm und Anzeige des Spielführers wieder gegeben ist. Bei schnell gespielter Notenfolge kann es durchaus beabsichtigt sein, daß dies erst nach einer größeren Anzahl von ausgelassenen Noten der Fall ist, um dem Spieler eine größere Reaktionszeit für den rhythmusgerechten Wiedereinstieg des Spieles zu geben, wobei dann für die Erzeugung von INTern, beispielsweise OVS größer 2 sein muß und die dazugehörige Paketadressenkorrigierung von zu einem TONCODE gehörenden Adressenschritten nach Fig. 4 mit "if INTern then ADD=ADD+3" sein muß, dito ADD=ADD+4 für ein OVM größer 3, usw. In vorzugsweiser Ausbildung ist daher der Ansprechwert des Overflowstatus (OVM) abhängig vom Notenablaufprogramm entspr. der Rhythmusdauer aufeinanderfolgend gespielter Noten gesteuert, dito die erläuterte Adressenkorrektur in Anpassung dazu.

Fig. 6b veranschaulicht die erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrensvorgänge während des Spieles mit den aufeinanderfolgend zu spielenden Noten: (tn-1), (tn), (tn+1), (tn+2), (tn+3), (tn+4), (tn+5), wobei die Weiterschaltung der Adressierung der angezeigten (34) LEDs jeweils zum Zeitpunkt des gespielten Tons (mit INCR=TON+INTern) erfolgt, und zwar für die ersten drei dargestellten Noten mit dem TON-Signal, wobei die dritte Note etwas zu früh gespielt worden ist (entspricht Zeit (42d)). Für alle angezeigten Spielpositionen, bzw. Noten gilt, daß praktisch zum Zeitpunkt des Anzeigenwechsels der mittels LEDs dargestellten Spielpositionen (34), also zum Zeitpunkt des INCR-Signals, der Rhythmus-Timer jeweils rückgesetzt, bzw. mit neuer Rhythmuszeit geladen wird, und zwar für eine nach Eintreffen des TON-Signals jeweils angezeigte TONCODE-Adresse der Note (tn+X) mit dem Rhythmuscode (R-CODE) der Note (tn+X-1), also der vorhergehend angezeigten Note, da die vorhergehend angezeigte Note beim Aufleuchten einer LED-Anzeige sich ja bereits im angespielten Zustand befindet und bei Erlöschen der LED-Anzeige durch Anspielen betreffenden Tones jeweils beendet ist. Dies entspricht auch der zur Darstellung dieses Vorganges detailliert dargestellten Adressenfortschaltung des Notenablaufprogrammes nach Fig. 4, wo zu einem TON-Signal jeweils der zugehörige R-Code der soeben angespielten Note adressiert und nach der Adressenerhöhung die LED-Adressierung der nachfolgend zu spielenden Note bereits angezeigt ist. Die dargestellten Signale bedeuten: (29) . . . mit dem Sollspielzeitpunkt des Notenablaufprogrammes zusammenfallender IDEAL-Rhythmustakt; (30) . . . genanntem Rhythmustakt um die Reaktionszeit des Musizierenden voreilender Rhythmustakt, der den Zeitpunkten des Erlöschens der LEDs betreff. Rhythmusanzeige nach Ablauf jeweiliger R-CODE-Zeiten entspricht; (31) . . . genanntes TON-Signal. Genannter IDEAL-Rhythmustakt (29) kann im einfachsten Fall durch einfache Verzögerung des voreilenden Rhythmustaktes (30) erzeugt sein, wobei sich durch einfache Maßnahme eine individuell einstellbare Reaktionszeit des Musizierenden ergibt (vgl. Timer (27) in Fig. 3), kann jedoch auch aus einem Signalpaket, welches unterschiedliche Rhythmustakte mit unterschiedlichen Reaktionszeiten für Gruppenmusizieren enthält, herausdecodiert sein.

Wie aus Beispiel nach Fig. 6b ersichtlich, konnte der Musizierende nach vorzeitigem Spielen der dritten Note (um Zeit 42d) der Anzeige des Spielführers nicht mehr folgen, wodurch nach programmgemäßen Erlöschen der Notenanzeige (tn+2) der Musizierende mit zeitgerecht zum Takt exakt angezeigter Note (tn+4), bei Erlöschen dieser Anzeige das Spiel wieder aufnimmt. R-CODE (tn+3) ist als not used bezeichnet, weil die betreffende Note ja nicht gespielt worden ist. Um bei schnellem Spiel eine noch bessere Synchronisationsmöglichkeit zu erzielen, ist ein optionales GATE-Signal (32) vorgesehen, dessen Dauer ebenfalls vom Notenablaufprogramm gesteuert sein kann, wobei dann nur innerhalb dieses Gate-signals fällende TON-Signale die erfindungsgemäße Programmfortschaltung bewirken. Als weitere Alternative kann z. B. die Erzeugung des TON-Signals von der richtigen Reihenfolge der vom Notenprogramm jeweils erwartenden Noten abhängig gemacht sein, im einfachsten Fall durch die nach Fig. 7 beschriebene Schaltungsanordnung, oder für komplexere Anordnungen durch String-Erkennung von aufeinanderfolgend zu spielenden Noten erfolgen. Jedoch ist mit der einfachen Version, bestehend aus genannter GATE-Signal-Verwendung zusammen mit Schaltung nach Fig. 7 bereits eine gute Improvisationsmöglichkeit des Musizierenden sowohl in rhythmischer, als auch in melodischer Hinsicht gegeben, da das Notenablaufprogramm wegen des nicht dedektierten, bzw. ausgetasteten TON-Signals während des Improvisierens zeitgerecht durch das INTern-Signal fortgeschaltet ist. Eine weitere bevorzugte Alternative ist, für eine Vielzahl von im Notenablaufprogramm vorhandener Noten, bzw. Tönen, welche für ein Musikstück rhythmustragend sind, also z. B. Begleitakkorde der linken Hand beim Klavierspiel betreffen, eine Zeitmessung des gespielten Rhythmus dieser Töne vorzunehmen und aus dieser Zeitmessung den Rhythmustakt zu errechnen, bzw. zu erzeugen, wobei dann unabhängig vom Tempo des Musizierenden das Zusammenspiel von linker Hand und rechter Hand, bzw. von zusammengehörenden Melodiekombinationen, trainiert werden kann. In einfacherer Version kann zu dem gleichen Zweck, z. B. der Rhythmustakt durch Aufsummierung der R-CODE-Werte errechnet sein, wobei die R-CODE-Werte betreffender Rhythmustimer dann einfach mit jedem beliebigen Wert multipliziert werden können, um das Tempo, das z. B. durch ein Metronom angezeigt ist, beliebig festzulegen. Der Metronomtakt ist dann mit aus einem Vielfachtakt des Rhythmustaktes erzeugt, wobei die zu jeweiligen Taktschlägen gehörenden Zeitpunkte zu den entsprechenden Noten im Notenablaufprogramm kodiert sind udn sämtliche erforderlichen Taktsignale durch entsprechende Timeranzahl oder auch nur Software mäßig nachgebildete Vielfachtimer rhythmusgerecht erzeugt sind.

Bedingt durch das erfindungsgemäße Anzeigeverfahren, bei dem der Musizierende die zu spielenden Noten, gemäß einer zulässigen Reaktionszeit im voraus angezeigt bekommen soll, ist die Dauer der zuletzt gespielten Note, bzw. Akkordes nicht angezeigt, was beispielsweise dadurch erfolgen kann, daß zum Abschluß eines Musikstückes alle Anzeigeelemente kurzzeitig den inversen Kennzustand zum Kennzustand jeweils nicht gespielter Noten aufweisen, also im vorliegenden Beispiel, die LEDs aller Töne kurzzeitig aufleuchten, womit das Ende des Spieles angezeigt ist. Eine weitere Option ist das Signal (42c), das aus der Zeitdifferenz zwischen TON-signal und zugehörigem IDEAL-Rhythmustakt (29) gewonnen ist und dessen Impulsbreite daher der Zeit zu früh gespielter Töne entspricht. Mit diesem Signal kann dann z. B. die vorzeitige Tonauslösung mit einer Ausführung nach Fig. 8 verhindert, oder mit einer Ausführung nach Fig. 12, 14, 15a, 15b zusätzlich zur Bedämpfungsmöglichkeit in ihrem Anschwingen verzerrt wiedergegeben werden, um dem Musizierenden den Rhythmusfehler in bereits eingangs erläuterter Weise anzuzeigen.

Fig. 7 betrifft eine Tonumsetzerschaltung, wie sie zur Umsetzung jeweils gespielter Töne in ein durch Lernen erzeugtes Notenablaufprogramm, welches in das RAM (Fig. 2a) der Schaltung zwecks späterer Wiedergabe zur Spielführeranzeige eingeschrieben ist, verwendet sein kann; bestehend aus einer Frequenz-Spannungsumsetzerschaltung (37) mit nachgeschaltetem A/D-Konverter, dessen Umsetzercharakteristik so ausgebildet ist, daß er bei den Übergängen von jeweils einem Viertelton zum nächsten Halbtonschritt in seiner digitalen Anzeige (39) wechselt, wobei z. B. durch einfache Addition oder Subtraktion dieser Codewerte Transponiervorgänge durchgeführt sein können. Diese Tonumsetzerschaltung kann jedoch bei entsprechender Umschaltung der zeitbestimmenden Bauteile des VCO durch das Nortenablaufprogramm sowie der Ein- bzw. Ausgänge, auch als Filterschaltung zu genannter Filterung des TON-Anzeigesignals (vgl. Erläuterungen zu Fig. 2a und Fig. 6b) verwendet worden sein, wobei der Ausgang des VCO, bzw. bei digitaler Verarbeitung der Ausgang des A/D-Konverters, dann durch eine nachgeschaltete Comparatorschaltung auf die Frequenz abgefragt ist, die der jeweils zu spielenden Note des Programms entspricht, und nur wenn das Comparatorsignal die zu erwartende Note zu einem erzeugten TON-Signal anzeigt, wird das TON-Signal in beschriebener Weise verwendet, ansonsten wird das Notenprogramm mit dem INTern-Signal weitergeschaltet.

Eine weitere wichtige Funktion dieser Tonumsetzerschaltung ist die Decodierung von Tönen, zur Umschaltung von Betriebs-Modi, bzw. für die Stückeauswahl, damit auch Kleinkinder mit dem Instrument leicht umgehen können, wobei z. B. nachdem eine universelle Taste gedrückt wird, der darauffolgend gespielte Ton eine Stückeeingabe ist, etc; weiter ist noch ein Umschalter (36) dargestellt, der anstelle der Einspeisung über das Mikrofon (1) des Instrumentes, eine externe Signaleinspeisung vornehmen kann.

Fig. 8 betrifft eine Version des Glockenspiels, bei dem die Stimmzungen (3) in der Mitte jeweils ein Loch (40) aufweisen, in das betreffende Leuchtdiode (2) jeweils eingelassen ist, weiter ist zu jeder Stimmzunge ein kleiner Hubmagnet vorgesehen, der die Stimmzungen von unten her mit einem Filzbelag anstößt, wodurch folgende Varianten der Spielbeeinflussung erzeugt sind: erstens, Beeinflussung des Klanges beim Anschwingen oder Verhinderung des Anschwingens, wenn z. B. ein Ton zu früh angeschlagen wird, wobei dieser Ton nachfolgend auch noch durch diesen Hubmagnet zeitgerecht angestoßen werden kann; zweitens Spielen einer Zweitstimme von Programm; und drittens als vorzugsweise Erweiterungsfunktion der Erfindung, eine Abdämpfung der jeweils gespielten Notenwerte vornimmt, wobei der Zeitpunkt für diese Abdämpfung, je nach gewünschter Betriebsart, die auch durch das Notenablaufprogramm umgeschaltet werden kann, entweder durch das Notenprogramm tonselektiv bestimmt ist, wenn z. B. Töne über die Spieldauer weiterer Töne angehalten werden sollen, oder nach Anschlagen eines jeweiligen Tones, der zuvor gespielte Ton abgedämpft ist, wobei die Ansteuerung der Hubmagnete z. B. mit intelligentem Decoder (25b), z. B. mit einem PAL-Schaltkreis, der durch das TONCODE-Signal, angesteuert ist vorgenommen sein kann, und somit durch das Notenablaufprogramm gesteuert ist, oder in Verbindung mit Schaltung nach Fig. 7 die Tonadresse jeweils gespielter Töne in Adressiersignale zur Ansteuerung der Hubmagneten umgesetzt ist, zur Abdämpfung jeweils vorhergehend gespielter Töne, also die Tondauer nicht nur durch das Notenablaufprogramm, sondern durch das Spiel selbst bestimmt oder mitbestimmt ist; als weitere Option weist die Ansteuerschaltung der Hubmagnete ein Tastaturinterface auf, z. B. ein MIDI-Interface, über das die Hubmagnete betätigt werden können, z. B. durch eine Tastatur, deren Tastenbetätigung durch das Notenablaufprogramm in beschriebener Weise Spielführer unterstützt ist.

Fig. 9 betrifft die Seitenansicht der Leuchtdiodenanzeige des in Fig. 1 gezeigten Beispiels, wobei die Leuchtdiodenreihe, die Tonzunge mit einem Streifen (43) überragen.

Fig. 10a u. 10b betrifft ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Leuchtiodenanzeige (2) des in Fig. 1 gezeigten Beispiels in einem gesonderten Holzgehäuse untergebracht sind, das durch Herausfräßen eines Hohlraumes (89) an der Unterseite längs der Leiste, Platz für eine Leiterplatte, auf die die Leuchtdiodenreihen (LDH, LDG) direkt bestückt und durch Bohrungen der Leiste durchgeschoben sind. Diese Leiste wird dann beispielsweise direkt zwischen Halb- und Ganztonkasten des Glockenspiels gestellt (vgl. (2a) in Fig. 1). Fig. 10 zeigt die Seitansicht. Die Leuchtdiodenreihen der Ganztöne (LDG) sind gegenüber denen der Halbtöne (LDH) entsprechend deren Spielpositionen, versetzt.

Fig. 11 zeigt die Anwendung der Erfindung an einer Gitarre: Die LED-Anzeigen (2) sind unmittelbar in Nähe der Bünde eingelassen, wobei die gleiche Ausführung auch an einer Violine vorgenommen sein kann; es bedeuten: (45) Saiten, (46) Gitarrenhals. In erweiterter Ausführung erfolgt die LEDanzeige in so vielen unterschiedlichen Farben, als Finger zum Greifen des Instrumentes jeweils notwendig sind mit übereinstimmenden Farbringen, die zur Fingersatzanzeige an den Fingern aufgesteckt werden können, wobei als Alternative natürlich auch die Fingernägel entsprechend farbig lakiert werden könnten. Neben erläutertem Bild ist eine koordinatengemäß vorgenommene LED-Ansteuerung dargestellt.

Fig. 12 zeigt eine Variante zur Version nach Fig. 8, jedoch mit folgenden weiteren für die erfindungsgemäße Anwendung besonders geeigneten Eigenschaften: Die Stimmzunge (3) ist nicht nur durch ein elektromagnetisches System (41a, 42a) anschlagbar, sondern mit einem elektromagnetischen Schwingsystem (41b, 42b) in ihrer Schwingfrequenz bedämpfbar oder erregbar. Für Frequenzbereiche, die dies zulassen, kann die Stimmzunge magnetisierbar ausgeführt sein und direkt durch eine darunter liegende Spule abgelenkt werden oder bei höheren Frequenzen oder Verwendung von nicht magnetisierbaren Stimmzungen, z. B. aus Aluminium, ein Kern (41b) oder Anker aus wirbelstromverlustarmen Material punktartig aufgeklebt sein (52) und von der Spule (42b) elektromagnetisch in Schwingung versetzt sein, wodurch die Stimmzunge in ihre Schwingfrequenz gleich oder gegenphasig bedämpft sein kann, insbesondere im Frequenzbereich von Oberwellen zu dieser Frequenz. Die in Fig. 12 gezeigte Schaltung gestattet sowohl die Einspeisung eines Erregerstromes (iL) in die Feldspule (42b), andererseits auch die Auskopplung der in der Feldspule induzierten elektromagnetischen Spannung, wobei zu diesem Zwecke der elektromagnetische Kreis der Spule (Schalenkern, nicht dargestellt) entsprechend vormagnetisiert ist. Genannte Einspeisung und Auskopplung wechseln sich in einem Multiplexverfahren ab (getrennt durch FET-Schalter mit Ansteuerung Gate 1, Gate 2, Gate n), wobei zur vereinfachten Einspeisung jede Speiseschaltung der Feldspulen auch noch eine Sample & Hold-Schaltung aufweisen, die die über zyklische Anwahl aller Sample & Holdschaltungen von einem gemeinsamen Analog-Input eingespeiste Analogspannung jeweils Zwischenspeichern, dito ist eine Multiplexerabfrage für die Signalauskopplung zusammengefaßter Multiplexereinheiten (MUX 1, MUX 2, MUX n) vorgesehen. Die in Fig. 12 dargestellte Schaltung ist sehr kostengünstig, weil eine Vielzahl solcher elektromagnetischer Kreise zu Multiplexereinheiten zusammengefaßt werden können. Das verwendete Prinzip eignet sich jedoch nicht nur als Unterstützung des erfindungsgemäßen Spielführers, sondern vor allem auch zur Klangveredelung, wobei dann z. B. störende Oberwellenfrequenzen der Stimmzunge gegenphasig und mangelnde Oberwellenfrequenzen gleichphasig zur Eigenfrequenz der Stimmzunge elektromagnetisch eingekoppelt sind, wobei diese Einkopplung bevorzugt durch einen Signalprozessor derart gesteuert ist, daß dieser die jeweilige momentane Schwingung der Tonzunge abtastet und die elektromagnetische Beeinflussung der Schwingung in gewünschter Weise, z. B. zum Zwecke einer Klangverschönerung oder -markierung vornimmt. Weiters eignet sich die beschriebene Signalauskopplung natürlich auch besonders zu beschriebener digitaler Decodierung des Tonerzeugungssignals, bzw. zu beschriebener Abfrage, ob ein jeweils gespielter Ton der Tonfolge des Notenablaufprogrammes entspricht, wobei die TON-Signalerzeugung zur Weiterschaltung des Notenablaufprogrammes vom Ergebnis dieser Abfrage abhängig ist.

Fig. 13 zeigt eine Saitenblockierung-, Tonauslösung mit (45) . . . Saite (Spielstelle), (42) . . . Schalentrennspulen, (47b) . . . Kerne bzw. Anker.

Fig. 14 zeigt eine Alternative der Anordnung nach Fig. 12, bei der die Stimmzunge (3) über Schwingfaden an im Gegentakt betriebenes elektromagnetisches Schwingsystem beeinflußt ist, wobei durch den Gegentaktbetrieb der Schwingfaden (54a, 54b mit Kernen 41b1, 41b2) ständig unter Spannung gehalten ist. Die Kerne sind durch Anschläge oder durch Vorspannfeder 49 am Herausfallen gesichert, die Spannung der Vorspannfeder kann durch Justierschraube 50 verstellt und somit das Schwingsystem in der Schwingfrequenz beeinflußt werden.

Fig. 15a zeigt die nach Fig. 14 beschriebene Anordnung mit Draufsicht auf die Stimmzunge, wobei die Versenkungsrille (54c) des Schwingfadens (54a) sichtbar ist (mit Löchern (53a) zur Durchführung des Schwingfadens).

Fig. 15b zeigt eine Alternative für die Fadenführung zu Fig. 15a, wobei zusätzlich zu den beiden Seitenlöchern (53a) auch noch ein Mittelloch (54a) zur Durchführung des Fadens vorgesehen ist, um eine bessere Zentrierung und eine gute Herstellbarkeit zu erreichen. Die Führung der beiden Fäden (oberer Faden (54a) und unterer Faden (54b) ist seitlich zum Aufbau der Anordnung dargestellt. Die elektromagnetische Beaufschlagung der Stimmungen, sei es durch zusätzlichen, elektromagnetisch gesteuerten Filzhammer (51, vgl. auch 41a in Fig. 8) oder durch Erregung des elektromagnetischen Schwingungssystems selbst, ergibt außer der bereits genannten Möglichkeit zum Spielen einer Zweitstimme, noch die Möglichkeit eine externe Tastatur anzuschließen, z. B. über MIDI-Interface, welche die genannten erfindungsgemäßen Merkmale dann ebenfalls aufweisen kann.

Fig. 15c zeigt die Kombinationsmöglichkeit beschriebener Klangerzeugung für Stimmzungen mit einer Klaviermechanik. Neben einer Auflage der Stimmzungen gegen seitliche Verschiebung (4), mit Stift und Loch (vgl. auch Fig. 1) eine weitere Arretierung, bzw. Filzauflage gegen horizontale Verschiebung (4a) aufweisen, wobei dann sich der gezeigte Aufbau gut für eine Standartflügelmechanik eignet und die gezeigte Spulenanordnung eine Tonveredelung an dieser Mechanik vornimmt. Weitere bevorzugte Merkmale sind die Aussparung im Zentrum des Filzhammers (51) mit seinen seitlichen Anschlagsflächen (51a) und die bereits erläuterten optionalen Zentrierfedern 49b und 49a.

Fig. 16 zeigt einen Vorschlag zur genannten zweifarbigen LED-Ansteuerung: Die TONCODE-Adresse ist Latcheingängen beider Decoder (25a1 und 25a2) zugeführt, die Farbumschaltung über die Selectioneingänge durch Inverter den Farben zugeordnet (25a1) vorgenommen, die zweifarbigen LEDs in Gegentakt durch die Decoderausgänge angesteuert. Durch Parallelschaltung mehrerer solcher LED-Kombinationen in einem gemeinsamen LED-Gehäuse können dann im Bedarfsfall noch mehr Farben programmgemäß angezeigt werden.

Fig. 17a betrifft das eingangs bereits erläuterte Ausführungsbeispiel einer 2×5stelligen Fingersatzanzeige zu einer Tastatur; es sind folgende Beispiele dargestellt: die linke Anzeige (55b) weist die Farbe der rechten Hand, die linksseitig vom Klavierspieler einen Dreiklang greift auf, die rechte Anzeige (55a) zeigt mit der Farbe der linken Hand einen Übergriff nach rechts auf, wobei die linke Hand das Spiel mit dem 3. Finger beginnen soll. Welche Töne beide Hände greifen sollen ergibt sich dann aus der zweireihig angeordneten Leuchtdiodenanzeige (2a), eine Reihe für Ganztöne (LDG) und eine im geringen Abstand darüber und zu denen der Ganztönen entsprechend versetzt angeordneten, für Halbtöne (LDH).

Fig. 17b zeigt einen bevorzugten praktischen Einbau der Leuchtdiodenanzeige (LDH, LDG) der Tastatur nach Fig. 17a in die Abdeckleiste, mit welcher bei Standartklavieren die Tasten am Ende ihrer Beschichtung abgedeckt sind in einem zur Unterbringung der Leuchtdioden vorgesehenen Hohlraum (89), mit Leiterplatte 86, z. B. zur besseren Platzgewinnung als flexible gedruckte Schaltung (86) ausgeführt und Leuchtdioden direkt eingelötet, von seriellen Schieberegisterchips (85) mit integriertem Treiber direkt angesteuert.

Fig. 18 betrifft ein Mittel zur erfindungsgemäßen Tastenblockierung, wobei der mit (66) bezeichnete und umrandete Teil Bestandteil einer Klaviermechanik ist, und bei Verwendung der Tastatur als Elektronik-Keyboard, insbesondere zur Nachbildung einer echten Klaviertastatur, für die um eigenständigen Schutz angesucht ist, dann entfallen kann. Vorzugsweise ist im durch das Tastenhebelende (64) einer Klavierstandartmechanik bewegten Teil, bzw. Hubweg, das ist in der Regel die durch Stoßbewegung zwischen Justierschraube (63) des Tastenhebels (64) und Anschlagsfilz (64xz) des Beschleunigungsambosses (65) lose Bewegungsankopplung, ein durch elektromagnetische Kraftwirkung gesteuerter Bewegungswiderstand, der durch die Magnetisierbarkeit des als Bewegungswiderstand verwendeten Materials gegeben ist, vorgesehen ist. In der dargestellten Ausführung besteht dieser Bewegungswiderstand aus einer in (nicht dargestelltem Schalenkerngehäuse befindlichen) Zylinderspule (2c1) geführtem elektromagnetisierbarem Kern (59) der z. B. auf eine nicht elektrisch und nicht magnetisch leitende Tellerstange (Kunststoff oder Holz) fest aufpreßt ist, welche an ihrem oberen Ende einen Teller (62) zum Anstoßen genannter Amboßfläche aufweist, der im Prinzip eine Nachbildung der Tellerfläche genannter Justierschraube (63) ist, und weiters aus einem durch elektrisch und nicht magnetisch leitendem Zwischenstück (61) vom ersten Kern getrenntem auf genannter Stange aufgepreßten weiteren elektromagnetisierbaren Kern (60), der in einer weiteren Zylinderspule (2c2) eintaucht, welche zusammen mit diesem Kern als Hublängenmeßsystem verwendet ist, entweder nach dem Prinzip einer Differenzialdrossel oder wegen des doch größeren Luftspaltes nach dem Meßprinzip der Induktivitätsverstimmung einer Spule, z. B. durch Auswertung einer Oszillatorfrequenz und deren Umsetzung in eine Hubproportionale Regelspannung. Mit dem erfindungsgemäßen Bewegungswiderstand kann nun einerseits die programmgemäß angesteuerte Tastenblockierung (mit Erregerstrom ip) erfolgen, z. B. über Multiplexerschaltkreis und Sample & Hold-Schaltung nach Fig. 12 eingespeist, oder die für die Steuerung benötigte Abfrage z. B. durch Auswertung der Oszillatorfrequenz (u_s) eines mit der Längenmeßinduktivität gebildeten induktiv verstimmbaren Oszillators erfolgen, dito für Auswertung des genannten TON-Signals. Neben der eingangs erläuterten Lernprogrammanwendung ergibt sich nach dem exakt gleichen technischen Prinzip die Anwendung zur Nachbildung des Anschlagsverhaltens einer echten Tastatur, wobei dann billigste Plastiktasten verwendet sein können, deren eventuelle mechanische Differenzen durch ein Tastenselektives Anschlagsprogramm kalibriert ist, wobei die durch das Längenmeßsystem abgegebene Spannung ein Maß für die Anschlagsintensität ist. Das gleiche gilt natürlich auch für die Verbesserung des Anschlages an einem Standardklavier, bzw. den Einbau der erfindungsgemäßen Anordnung in ein Standardklavier.

Fig. 19 zeigt die bevorzugte Ausführung der Anordnung nach Fig. 18 für den besonderen nachträglichen Einbau in ein Standardklavier. Der wesentliche Unterschied ist, daß der erfindungsgemäße Bewegungswiderstand zwischen genannter Justierschraube des Tastenhebels und genannter Filzanschlagsfläche genannten Ambosses so schmal ausgebildet ist, daß er die baulichen Gegebenheiten des Klaviers nicht verändert. Wie in Ausführung zu Fig. 18 kann der Bestandteil der Anordnung, welcher zum Standardklavier gehört (66) auch weggelassen werden, um lediglich eine elektronische Nachbildung des Anschlagsverhaltens einer Originalklaviertastatur zu erhalten, z. B. in Verbindung mit einem Midi-Interface. Beschriebener Vorteil ergibt sich durch die Verwendung eines schmalen Hebels, z. B. aus gehärtetem Stahlblech, der zwischen Justierschraube des Tastenhebels und Filzanschlagsfläche des Ambosses eingeschoben ist, wobei durch eindrehen der Justierschraube in den Hebel der Klaviertaste, diese geringfügige Hublängenveränderung des Ambosses wieder ausgeglichen werden kann, so daß spieltechnisch die Klaviermechanik praktisch nicht verändert ist. Dadurch eignet sich die Anordnung einerseits zum problemlosen Einbau der erfindungsgemäßen Lernvorrichtung in teuerste Markenklaviere, da wie nachfolgend noch gezeigt ist, diese Anordnung einerseits mit wenigen Handgriffen aus einem Klavier wieder entfernt werden kann, andererseits die Klaviermechanik durch die Tastenblockierung nicht über Gebühr abgenützt wird. Weiters ist natürlich evident, daß die genannte Anwendung zur Verbesserung der Spielmechanik alter Klaviere sich bestens eignet, da sowohl in Anschlagsrichtung die Taste mit einer definierten Anschlagskraft je nach Bedarf unterstützt oder abgeschwächt werden kann und beim Loslassen der Taste, diese Bewegung vom Hublängenmeßsystem der Anordnung erkannt und entsprechend beschleunigt werden kann, wodurch sich auch eine schnellere Abdämpfung der Saiten ergibt, falls die Saitendämpfer noch einigermaßen in Takt sind. Für den Bewegungsantrieb genannten schmalen Hebels (62) ist dessen Umlenkung (Achse 67, Lagerhülse 68) vorgesehen, wobei diese Umlenkung entweder durch Spannfaden (70) gezogenen Hebel (69a) erfolgt oder direkt durch Befestigung einer elektromagnetisch betätigten Ankerfläche (69), wie in Fig. 20 dargestellt. Bei der Spannfadenlösung erfolgt die die Aufhängung des Spannfadens beispielsweise durch Langschlitzführung (81) zwischen zwei Kugeln (80).

Die in Fig. 19 dargestellte Ausführung bevorzugt für die elektromagnetische Betätigung des Spannfadens (70) und somit der Hebelbewegung genannten schmalen Hebels (62) gegentaktgesteuerte Kerne (59A, 59B), welche in Zylinderschalenkernspulen geführt sind (2c1A, 2c1B). Die in Fig. 20 dargestellte Ausführung nimmt die Bewegung der elektromagnetisch betätigten Ankerfläche (69) genannten schmalen Hebels (62) durch wechselseitiges Anziehen, bevorzugt auch Abstoßens zwischen den Polflächen zweier Schalenkerne (2c1A, 2c1B) vor, zwischen denen die Ankerfläche in einem Bewegungsspiel, das der Anschlagsbetätigung genannten Ambosses (65) entspricht, angeordnet ist. Es bedeuten: (75) . . . standardgemäße Absenkung der Tastenhebel, in denen die elektromagnetische Tastenbetätigung vorzugsweise untergebracht ist, (71) . . . Abdeckung der Tastatur mit Seitenteilen (73), an deren Innenseite die Führungsstangen (67) befestigt sind, mit auf den Führungsstangen aufgeschobenen Lagerhülsen (68) genannter Hebelumlenkungen. (82) . . . Verdrehwinkel genannter Hebelumlenkung. F_AN . . . erzeugte Anschlagskraft, F_G+F_zs beschleunigte Rückstellkraft durch Wegfall des Trägheitsmomentes der Tastenrückstellung, welche elektromagnetisch beschleunigt ist.

Fig. 20 in Fig. 19 erläutert.

Fig. 21 zeigt eine Seitenansicht der Ausführung nach Fig. 20, bei der die Seitenteile des Klavierdeckels (73) entfernt wurden um sie mit Seitenteilen (73a) fertig bestückter Führungsschienen (67), (79) für die Aufnahme der den Tasten zugeordnete Lagerungen zu ersetzen. (78) . . . Trägermaterial für Schalenkerne (2c1B), dito (2c1A) zur Betätigung der Anker (69), vgl. Fig. 20., (76) Bolzen.

Fig. 22 in Fig. 21 bereits erläutert.

Fig. 23 veranschaulicht die bevorzugte Differenzsteuerung genannter Ankerfläche (69) zwischen den Polflächen genannter Schalenkerne (2c1A, 2c1B), wobei eine Bewegung des Ankers für beide Bewegungsrichtungen so erzeugt ist, daß die vorzugsweise magnetisch polarisierte Ankerfläche von einer Polfläche des Schalenkernes abgestoßen ist und von der anderen Polfläche jeweils angezogen ist. Die in Klammer eingetragene Polarisierung bezeichnet die Bewegung (82b), die nicht in Klammer angegebene, die nach 82a.

Fig. 24 zeigt ein Zeitdiagramm der Spulenströme iL für die zu Fig. 23 erläuterte Ansteuerung, wobei die jeweils noch stromlose Spule (in diesem Beispiel 2c1B) während ihrer stromlosen Phase für die Winkelmessung (82) der Ankerbewegung nach dem Induktivitätsmeßprinzip verwendet ist, wobei die Induktivitätsmessung z. B. in einem Frequenzbereich erfolgt, der die elektromagnetische Ansteuerung der Spulen nicht behindert (durch geeignete Filtermaßnahme); vgl. auch Schaltung nach Fig. 12.

Fig. 25 zeigt die Verwendung von jeweils durch Langlochlöcher (90a), (91a) koordinatengemäß verschiebbare Platten, die übereinandergelegt verschraubt sind und an jeweils einem Seitenteil (73) betreffender Tastaturabdeckung des Klavieres befestigt sind. Zwischen den inneren Platten (in Beispiel jeweils (91a)) sind dann die Stangen zur Befestigung der genannten Betätigungshebel und Spulenhalterungen vorgesehen, auf denen die Spulenhalterungen und Hebellagerungen dann noch verschiebbar sein können. Die bevorzugte Anordnung gestattet unterschiedliches Einpassen in eine Vielzahl bestehender Klaviermechaniken und kann auch leicht wieder entfernt, bzw. wieder montiert werden, wenn z. B. genannte Stangen in einem geschlossenen Rahmen in die Plattenanordnung einsteckbar gemacht werden.

Claims (18)

1. Musiziereinrichtung, (comprising) umfaßt folgende Merkmale:

• a) ein Musikinstrument jeder Art, bei dem für die Tonerzeugung Spielpositionen (zum Beispiel Drücken von Tasten, Greifen von Saiten und Saitenbünden, Zupfen von Saiten, Schlagen mit Klöppeln, Drücken von Ventilen, usw.) vom Spieler mit Händen bzw. Fingern gegriffen oder zumindest erreicht werden müssen,
• b) ein Speichermittel mit einem im Rhythmus zu den jeweils gespielten Noten fortgeschaltetes Programm, welches zu jeder Note mindestens einen oder mehrere folgender optionaler Parameter speichert und wiedergibt und/oder während des Spielens aufzeichnet und/oder die Wiedergabe mit der Aufzeichnung vergleicht und als Protokoll verarbeitet und/oder die Protokolldaten nach unmittelbarem Echtzeitvergleich aufzeichnet: 1. zu erzeugender Ton, 2. zu erzeugende Tondauer, 3. zugehörige Anschlagsintensität, 4. manuelle Spielanweisungen (Fingersatz, welche Hand, etc.), wobei genannte manuelle Spielanweisungen lediglich gespeichert und nicht aufgezeichnet sind,
• c) eine an beliebiger Stelle des Instrumentes abgegriffene Decoderschaltung zur Erzeugung eines Statussignals, welches anzeigt, daß eine Note eines gespielten Musikstückes (vom Musizierenden) jeweils gespielt worden ist und mit dem die Weiterschaltung des genannten Programms zu Anzeige der zu spielenden Noten gesteuert oder zumindest mitgesteuert ist,
• d) eine zu jeder Spielposition des Instrumentes vorgesehene optische Anzeige zum Zwecke der Verwendung als Spielführer zur programmgemäßen Anzeige der jeweils zu spielenden Noten.
• e) folgende Ansteuervorschrift bzw. Ansteuerverfahren für ein den zu spielenden Noten entsprechendes Ansteuerprogramm bzw. einer die Anzeigemittel nach diesem Programm ansteuernden Ablaufsteuerung:
  die jeweils gleichzeitig zu spielenden Spielpositionen,
  ob Einzeltöne oder Akkorde, sind während der Spieldauer der unmittelbar vorhergehend gespielten Note, bzw. Noten bei Akkord, jeweils gleichzeitig derart angezeigt, daß sie zu allen jeweils nicht zu spielenden Spielpositionen unterschiedliche Kennzustände aufweisen (z. B. LED leuchtet bzw. leuchtet nicht) sowie daß sie zum Zeitpunkt zu dem die den Spielpositionen zugehörigen Töne jeweils erzeugt werden sollen (z. B. durch Anschlagen einer Taste oder Stimmzunge oder Anzupfen einer Saite), jeweils einen Kennzustand aufweisen, der den jeweils nicht zu spielenden Spielpositionen entspricht, wodurch der Rhythmus der zu spielenden Musik angezeigt ist,
• f) eine zur genannten Ablaufsteuerung zu jeder zu spielenden Note zugehörigen Zeittakterzeugung, deren erzeugte Zeit, dem Rhythmus der jeweils gespielten Noten entspricht und den genannten Kennzustandswechsel der Anzeigemittel zu genannter Rhythmusanzeige vornimmt.

2. Musiziereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale (A) und (B):
Merkmal A), folgende Steuerschritte für genannte Ablaufsteuerung:

• a) innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von nach betreffendem Notenablaufprogramm nach vorgegebenem Rhythmustakt zu spielender Noten ist die jeweils tatsächlich gespielte Anzahl betreffender Noten verglichen, wobei abhängig von diesem Vergleich folgende Steuerungsmaßnahme vorgesehen ist:
• b) abhängig vom Ergebnis dieser Ereignismessung erfolgen folgende an genannten Anzeigemitteln bemerkbaren Schaltvorgänge genannter Ablaufsteuerung:
  • I. für ein Ergebnis genannter Ereignismessung, bei dem festgestellt ist, daß keine Note ausgelassen wurde, erfolgt die reguläre Fortschaltung des nach Merkmal (b) des Anspruchs 1 vorhandenen Programms mit dem nach Merkmal (c) des Anspruch 1 erzeugten Statussignals,
  • II. für ein Ergebnis genannter Ereignismessung, bei dem festgestellt ist, daß eine Note ausgelassen worden ist, erfolgt die Fortschaltung des nach Merkmal (b) des Anspruchs 1 vorhandenen Programms durch nach Merkmal (f) des Anspruch 1 erzeugten Zeittaktes des genannten Rhythmustaktes bzw. einem zu diesem Takt in zeitlicher Relation stehenden Takt.

Merkmal B):
Merkmal (e) aus Anspruch 1 ist nicht zwingend erforderlich.

3. Musiziereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale (A) und (B):
Merkmal A):

• a) genannte Decoderschaltung nach Merkmal (c) in Anspruch 1 weist eine Filterschaltung auf, die die jeweils gespielten Töne mit den rhythmisch zugehörigen Noten des Programmes nach Merkmal (b) aus Anspruch 1, vergleicht, wobei diese Filterschaltung durch Umschalten der Filtercharakteristik der jeweils gespielten Töne oder durch digitalen Vergleich einander zugeordneter Parameter erfolgen kann und genannten Echtzeitvergleich aus Merkmal (b) nach Anspruch durchführt,
• b) als Filterparameter ist zumindest einer der in Merkmal (b) des Anspruch 1 angegebenen Parameter verwendet, ausgenommen nicht dedektierte manuelle Spielanweisungen (wie z. B. die Angaben zum Fingersatz),
• c) das Ausgangssignal genannter Filterschaltung ist zur unmittelbaren Anzeige des Spielführers oder zu einer durch genanntes Speichermittel zu den jeweils zu spielenden Noten fortgeschaltetes Programm protokolliert.

Merkmal (B):
die Merkmale (e) und (f) aus Anspruch 1 sind nicht zwingend erforderlich.

4. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere mit einem Musikinstrument, bei dem elektronische Kontaktabgriffe der gespielten Töne nicht gegeben sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale (A) und (B):
Merkmal (A):
daß genannte Decoderschaltung als Tonabnehmerschaltung ausgeführt ist, die die beim Anschlagen eines Tones entstehende akustische Anschlagdynamik zur Erzeugung genannten Statussignales decodiert,
und/oder daß eine Tonabnehmerschaltung vorgesehen ist, die genanntes Statussignal durch jeweilige Decodierung der Änderung der Klangfrequenz des Instruments erzeugt.
Merkmal (B):
die Merkmale (e) und (f) aus Anspruch 1 sind nicht zwingend erforderlich.

5. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) als Musikinstrument ist ein Tonzungeninstrument verwendet (wie z. B. Xylophon, Glockenspiel, etc.
• b) genannte optische Anzeige des Spielführers ist ein zu jeder Tonzunge vorgesehenes Anzeigeelement (wie z. B. Leuchtdioden, etc.), das im unmittelbaren Sichtbereich der jeweiligen Tonzunge angeordnet ist, wobei dies jeweils neben den Tonzungen (z. B. stirnseitig aufgereiht) erfolgen kann oder die Anzeigeelemente in die Tonzungen auch eingelassen sein können,
• c) ein Mikrofon zur Ton- bzw. Geräuschaufnahme der mit dem Instrument erzeugten Tönen.

6. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) als Musikinstrument ist ein Saiteninstrument verwendet, bei dem genannte optische Anzeige zur Anzeige der Spielpositionen in das Griffbett, in unmittelbarer Nähe der Stellen, wo die Saiten gegriffen werden müssen, eingelassen sind,

7. Musiziereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweifarbige Anzeige verwendet ist, wobei eine jede Farbe jeweils einem Spielstab zugeordnet ist, und die Spielstäbe die gleiche farbliche Kennzeichnung aufweisen.

8. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrfarbige Anzeige verwendet ist, die in Übereinstimmung zu farblicher Markierung an den Fingern aufleuchtet und so die Fingersätze anzeigt.

9. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielführeranzeige durch Blockierung der Tonauslösung unmittelbar an der Stelle erfolgt, wo das Instrument gespielt wird, wobei für folgende Instrumente folgende Blockiermittel vorgesehen sind:

• a) für ein Tasteninstrument die Steuerung der Andruckkraft für jeweils betreffenden Tasten,
• b) für Tonzungeninstrumente die Blockierung des Anschwingvorganges der Tonzungen,
• c) für Saiteninstrumente die Blockierung des Anschwingvorganges der Saiten.

10. Musiziereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Ergänzung zu genannter Blockierung einer Tonauslösung eine programmgesteuerte Tonauslösung vorgesehen ist.

11. Musiziereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10 mit Verwendung einer Tastatur, gekennzeichnet durch im Tastenweg angebrachte elektrisch gesteuertes Antriebselement zur wahlweisen Blockierung oder Beschleunigung des Anschlages.

12. Musiziereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur als elektronische Nachbildung einer Klaviertastatur verwendet ist oder zur Verbesserung einer Standardklaviermechanik.

13. Musiziereinrichtung nach Anspruch 9 oder 10 mit Verwendung eines Tonzungen oder Saiteninstrumentes, gekennzeichnet durch ein elektromagnetisches Schwingungssystem, das eine Schwingungsmodulation der Tonzunge oder Saite vornimmt.

14. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einem Tasteninstrument, dadurch gekennzeichnet, daß numerische Ziffernanzeigen vorgesehen sind, die durch jeweiliger Anzeigefarbe die Hände anzeigen, mit denen betreffende Fingersatzanzeige gespielt werden soll.

15. Musiziereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) es ist eine Standardtonkonserve als Programmträger für das Notenablaufprogramm des Spielführers verwendet oder als Programmträger für Synchronisiersignale für das Notenablaufprogramm.

16. Musiziereinrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:

• a) die für das Notenablaufprogramm des Spielführers benötigten Signale sind zeitrichtig zu einer ebenfalls von der Tonkonserve wiedergegebenen Begleitmusik gespeichert, wobei ab einer gewünschten Stelle des Bandes das Notenablaufprogramm, oder Synchronsignale zu diesem, die Ansteuerung der Spielführeranzeige synchron zur Begleitmusik vornimmt,
• b) die zeitgleiche Speicherung von Begleitmusik und genannten Signalen des Notenablaufprogramms erfolgt durch für Begleitmusik und Synchronsignale jeweils getrennte Aufzeichnungsspuren (z. B. eines Stereotonträgers, bei dem der Tonträger als Monosignal gespeichert ist).