EP0142390B1 - Dispositif d'analyse du doigté polyphonique pour instrument-source à cordes - Google Patents

Dispositif d'analyse du doigté polyphonique pour instrument-source à cordes Download PDF

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EP0142390B1
EP0142390B1 EP84401750A EP84401750A EP0142390B1 EP 0142390 B1 EP0142390 B1 EP 0142390B1 EP 84401750 A EP84401750 A EP 84401750A EP 84401750 A EP84401750 A EP 84401750A EP 0142390 B1 EP0142390 B1 EP 0142390B1
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polyphonic
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instrument
string
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Daniel Cintra
Jean-Claude Weil
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    • G10H3/18—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a string, e.g. electric guitar
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    • G10H1/342—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments for guitar-like instruments with or without strings and with a neck on which switches or string-fret contacts are used to detect the notes being played
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    • G10H2210/00—Aspects or methods of musical processing having intrinsic musical character, i.e. involving musical theory or musical parameters or relying on musical knowledge, as applied in electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2210/155—Musical effects
    • G10H2210/195—Modulation effects, i.e. smooth non-discontinuous variations over a time interval, e.g. within a note, melody or musical transition, of any sound parameter, e.g. amplitude, pitch, spectral response, playback speed
    • G10H2210/221—Glissando, i.e. pitch smoothly sliding from one note to another, e.g. gliss, glide, slide, bend, smear, sweep
    • G10H2210/225—Portamento, i.e. smooth continuously variable pitch-bend, without emphasis of each chromatic pitch during the pitch change, which only stops at the end of the pitch shift, as obtained, e.g. by a MIDI pitch wheel or trombone

Definitions

  • the present invention relates generally to stringed musical instruments of the guitar type, comprising means for analyzing the playing or fingering of an instrumentalist on the said guitar in order to control a second instrument of the keyboard and / or electronic type.
  • US-A-4 038 897 teaches a device in which the frets of the instrument, which are conventionally made of a conductive material, each receive a different electrical voltage. The coming into contact of a string with a hoop can thus be detected by a tension measurement; however, this type of device prohibits by its very principle any polyphonic playing (that is to say with the possibility of simultaneous emission of several notes) because any electrical contact between two strings via one or more frets leads to inevitable errors detection.
  • US-A-3,530,227 teaches a device in which each hoop is segmented into electrically conductive sections insulated from each other by insulating sections and respectively associated with each string. Admittedly the contact between a determined string and a determined hoop can be detected without ambiguity, but many problems are however encountered. In particular, when a string is pulled or pushed laterally as described above to achieve a portamento effect, and it comes into contact with an insulating part of the hoop concerned, then it is clear that a detection error is inevitable. In addition, the respective degrees of wear of the conductive and insulating parts of the hoops can become appreciably different, which, it will be appreciated, considerably hinders play, because the upper surface of the hoops is no longer smooth. Finally, the presence of conductive dust on the handle of the instrument is liable to create untimely short circuits between the adjacent conductive sections of the hoops.
  • circuit 13 of U.S. Patent 3,871,247 cannot be considered as an analog voltage comparator. It only detects whether there is contact or not. It does not compare voltages, but takes into account voltages which can only have two values.
  • the comparator circuit 24 according to the invention is an analog voltage comparator, and it can react to any voltage between two limit voltages. Not only does it not detect the presence of a voltage, but it is also able to identify the voltage which is the highest among several voltages.
  • the present invention aims to overcome the drawbacks of the prior art and to propose a device for analyzing the play or fingering on a string instrument, for the purposes of real-time control on a second keyboard and / or electronic instrument, in which the playing or fingering of the instrumentalist can be determined at any time without any ambiguity and in polyphony, without in any way modifying the aspect and the mechanical characteristics of the instrument.
  • the present invention relates to a device for analyzing the polyphonic fingering for a string source instrument for the purpose of controlling a target instrument, the source instrument comprising a series of strings having a non-zero electrical resistance. and a series of electrically conductive frets extending transversely to the strings in the region thereof, characterized in that it comprises switching means arranged to successively switch a first end of each string between a first voltage source V1 and a second voltage d power supply, each of the other cords being connected to ground, by one of its two ends, means for connecting the other end of the cords to a voltage source different from said first supply voltage source, comparator means of voltages comprising a series of inputs respectively connected to each of the frets, which are not segmented, and to the nut, and analysis and control means connected to the output of the comparator means, to the switching means and to the instrument -target, the analysis and control means indicating which of the hoops is at the potential closest to the first tension via said cord, one end of which is
  • the transmitting musical instrument which one could otherwise call “master” or “source”
  • to 66 conventionally, are electrically conductive, and have a resistance of 1 to 2 ohms from one end to the other. They are not covered with an electrically insulating material.
  • 66 extend, under mechanical tension, substantially parallel to each other between a nut 701 of conductive metal, conventionally mounted, and a bridge 8 fixed to the body 2.
  • the strings are fixed on the bridge side by anchor points 9 also fixed to the body.
  • the anchor points 9 of the respective cords must be electrically isolated from each other.
  • a plurality of frets 702 to 723 made of a conductive metal such as brass.
  • frets 701 takes the place of the first hoop, and is connected to ground (zero electric voltage) by a resistor 70, for the purposes explained below.
  • a plectrum or pick 10 of a conductive metal is provided on the body 2 .
  • a second microphone 12 is also provided, but this comprises; for purposes explained below, an individual winding for each string.
  • the source instrument further comprises, for example in the region of the anchor points 9 of the strings 61 to 66, electro-mechanical or other means for detecting variations in the mechanical tension of said strings; these means can for example be constituted by displacement or deformation sensors installed on the individual uprights of the anchoring points of each rope and schematically indicated in 13.
  • the strain gauges will be used for the sensors 13.
  • various adjustment means 14 in the form of potentiometers, inverters, etc., accessible to the user and making it possible to influence the playing and the sound, as will see it further.
  • the source instrument further comprises, generally indicated at 20, a central computing and processing unit which comprises, in a completely known manner and not illustrated, a microprocessor, for example with eight bits or binons, a memory RAM and a read-only memory of appropriate capacities, a clock circuit, and interfaces intended to allow communication of the microprocessor with the outside.
  • a central computing and processing unit which comprises, in a completely known manner and not illustrated, a microprocessor, for example with eight bits or binons, a memory RAM and a read-only memory of appropriate capacities, a clock circuit, and interfaces intended to allow communication of the microprocessor with the outside.
  • Means are provided for sequentially sending pulses of electric current in the strings 61 to 66. These means comprise six electronic switches 21 respectively controlled by six control lines 22 connected to the central unit 20.
  • the switches 21, which can be produced using appropriate switching transistors, are supplied by a positive direct voltage V1, of the order of 5 to 6 volts in the present example.
  • the switches are arranged to selectively put to the potential V1 or to the ground each of the strings 61 to 66, their output being for this purpose connected, at the level of the anchoring point 9, to the associated string.
  • the anchor points 9, as well as the bridge 8, will be designed to provide electrical isolation of the strings from each other, so that a voltage pulse V1 applied to the anchor point of a rope is not undesirably diffused in the other strings at this end.
  • the scanning of the six strings with pulses will be carried out so that, when one of the strings is brought to the potential V1 by its anchor point, the anchor points of all the very strings are grounded, for purposes explained below.
  • the transmitting instrument further comprises means for comparing the voltages present on each of the frets 702 to 723, on the nut 701, and on the pick 10.
  • each fret is connected by a conductor 23 to the input of a comparator circuit, generally indicated at 24.
  • the conductors may be cables embedded in the mass of the handle 3 or even be made up of tracks of a printed circuit extending inside the handle, the hoops then being fixed for example using conductive pins projecting therefrom towards the inside of the handle and soldered to the printed circuit.
  • the comparator circuit 24 comprises, in the present embodiment, operational amplifiers 25, which are twenty-four in number (one for the nut, one for each of the other twenty-two frets, and one for the pick) and which receive on their non-inverting input, via conductors 23, the positive or zero electric voltage present on the associated hoop (or nut, or pick).
  • the inverting inputs of the amplifiers 25 are connected to a common line 100, itself connected to a negative voltage source -V via a resistor 26.
  • each amplifier 25 is mounted, between the output and the inverting input, a diode feedback loop 27.
  • the comparator circuit schematically described above operates in the following manner.
  • the voltage on line 100 of the inverting inputs is always equal to the highest positive voltage among those present on each of the non-inverting inputs (conductors 23) of the comparator circuit 24, and that only the operational amplifier associated with this highest voltage (the one whose non-inverting input is at said highest voltage) sees its positive output, the outputs of all the other amplifiers all taking their most negative value.
  • the source or transmitter instrument further comprises an analog / digital conversion unit 30 arranged to supply the central unit 20 with various information. More specifically, each of the six displacement or deformation sensors 13 respectively associated with each of the cords 61 to 66 is connected to the conversion unit 30, in order to provide the central unit 20 with information concerning the variations in the mechanical tension of said said strings, for purposes explained below.
  • each of the six independent windings of the microphone 12 is connected to an effective value detector 31, conventionally arranged to convert the alternating voltage present at the terminals of each winding, voltage generated by the vibration of the associated string, into a proportional direct voltage to the amplitude of said alternating voltage. Each of said direct voltages (representing amplitudes), leaving the detector 31, is applied to the conversion unit 30.
  • the central unit thus has six digital pieces of information representative of the respective vibration amplitudes of the six strings 61 to 66.
  • analog / digital conversion unit 30 is connected to various potentiometers and switches, globally indicated at 14, which allow the instrumentalist to enter into the central unit 20 data of his choice, for adjustment purposes. various parameters.
  • the guitar 1 can also be used simultaneously with the operation of the electronic part described, like a conventional guitar.
  • the microphone 11 is connected to an interference suppression and filtering unit 32.
  • this unit comprises a sampler-blocker, controlled by a line 33 at the output of the central unit 20, and arranged to block the signal analog, at the output of microphone 11, at the value at which it is just before a pulse is emitted in a rope 61 to 66; this is so that the spurious signal created in the analog signal by the propagation of the pulse in the string is eliminated.
  • the unit 32 comprises, at the output of the sampler-blocker, an appropriate low-pass filter intended to smooth the analog signal available on this output.
  • a switch 34 is provided in parallel with the unit 32 so that, when the electronic part of the guitar 1 is not in service, the analog signal is not subjected to the above processing, which is then superfluous due to the absence of said pulses.
  • the microphone signal in a conventional manner, may pass through a volume and tone adjustment circuit comprising various potentiometers provided on the body 2 (not shown).
  • the source or transmitter instrument comprises a unit 35 providing the interface with a target or receiver instrument, described below, the unit 35 being arranged to develop messages which will preferably be transmitted in digital form in serial to the receiving instrument.
  • each message will consist of three bytes, or groups of eight binons, namely one byte containing a number representative of the note played on the guitar and intended to be reproduced by the target instrument, another byte containing note amplitude information, obtained as we said from the signal detected by the associated winding of microphone 12, and the third byte containing information on the frequency variation of said note (vibrato effect or portamento), information obtained as we said from the deformation sensor 13 mentioned above, which detects variations in the mechanical tension of the played string, and therefore in its vibration frequency.
  • the output of the interface unit 35 is connected to a bundle of conductive wires 36, intended to establish the connection between the source instrument and the target instrument.
  • This bundle of conducting wires will be able to convey the supply voltages for all the electronic part contained in the guitar 1, a ground voltage, the digital serial information transmitted by the guitar to the target instrument, as well as possibly the usual signals. synchronizations, for said transmission of digital data.
  • the analog signal mentioned above, supplied by the microphone 11 and possibly processed at 32, may also be transmitted by this bundle of conductive wires, for example for its diffusion or subsequent processing. A coaxial pair will be used for this signal.
  • the source or transmitter instrument further comprises means for inhibiting the action of the pick 10.
  • these means comprise a switching unit, generally indicated at 37, constituted for example by suitable switching transistors , and arranged to force the non-inverting input of the operational amplifier 25 associated with the mediator 10 to a negative voltage.
  • a series resistor 38 is provided on the line 23 associated with the mediator 10; the value of this resistance is high enough to prevent this forcing of tension from affecting the detection of the above-mentioned fret tensions when said pick is in contact with a string. It is understood that, in this situation, the voltage variations of the pick 10 will not be perceived by the comparator circuit 24, the action of the pick being thus inhibited.
  • One of the inverters of the assembly 14 provided on the body 2 of the guitar can advantageously be used to effect or remove such inhibition.
  • the operation of the transmitting instrument that is to say of the guitar 1 equipped with its various electronic analysis and control organs, organized around the central unit 20, is the following:
  • the central unit 20 via the analog / digital conversion unit 30, detects at certain moments the position of the pick-up inhibitor switch 10, a switch which is part of the unit 14
  • the pick-up inhibitor switch 10 a switch which is part of the unit 14
  • the central unit 20 via the analog / digital conversion unit 30, detects at certain moments the position of the pick-up inhibitor switch 10, a switch which is part of the unit 14
  • the pick is disabled, then a new note will be validated, by means of appropriate messages transmitted to the receiving instrument, each time the instrumentalist acts on any string.
  • the pick is not inhibited, it is the detection of contact of the pick 10 with a string that will trigger the validation of a note and the emission of associated messages to the receiving instrument.
  • the central processing unit 20 acts to sequentially analyze the playing of the hand of the instrumentalist (or fingering) on the neck, as well as possibly the action of the pick 10, read the data at the output of the various amplitude, portamento and / or vibrato sensors, and of adjustment, via the analog / digital conversion unit 30, perform various calculations with a view to development of note messages, and finally triggering the sending of messages to the receiving instrument, via unit 35.
  • the hoop 710 is necessarily at a potential lower than that of the fret 709.
  • the central unit thus has, at the output of the comparator circuit 24, information rigorously representative of the pitch of the note played on the fretboard for each string; by appropriate calculations, the central unit can therefore deduce a corresponding note number (for example between 1 and 49 for a range of four octaves) for the development of a message to be transmitted.
  • the six strings 61 to 66 are thus sequentially tested, at an appropriate rate.
  • the system of the invention allows polyphonic playing, that is to say with several simultaneous notes.
  • the pick 10 has not been taken into account.
  • the electrical contact between the string and the pick will be determined as above, the pick 10 always being at a potential. higher than that of the frets when it touches the string, provided that the instrumentalist attacks the strings in the region between the last fret 723 and the bridge 8.
  • send a message corresponding to a start of note is triggered when the pick leaves the string.
  • the central unit may also cause the extinction of a note after a predetermined time, by carrying out an appropriate examination of its life or seniority.
  • FIG. 3 is schematically represented a receiving instrument 48. It comprises an appropriate reception interface 50 at the arrival of the bundle of conducting wires carrying the serial digital data coming from the transmitting instrument of FIG. 1.
  • a central unit 52 takes takes into account the note information contained in the messages received to convert them into control signals of the instrument itself, which can be routed to it by a set of conductors 54.
  • the conductors will be able to supply individually and selectively a series of electromagnets placed in line on a frame, the frame itself being placed above an instrument keyboard such as acoustic piano, electric piano, electronic organ, music synthesizer, etc. ... Rods integral with the respective cores of each electromagnet will be arranged to press the button associated with them.
  • the central unit 52 may be installed in an electronic musical instrument with a keyboard of the type in which the pressing of a key on the keyboard causes the actuation of an associated switch .
  • the central unit 52 will then be designed so that the signals present on the conducting wires 54 can simulate the closing and opening of said switches. If these wires are connected in parallel on the wires extending between said switches and a conventional keyboard exploration circuit installed in the receiving instrument, then we understand that it will be possible to play simultaneously on the keyboard and on the guitar of figure 1.
  • some of the conductor wires 54 may be intended to convey analog voltages representative respectively of the amplitude and the degree of portamento (frequency difference) associated with each note. In this regard, it will be easy for those skilled in the art to ensure that said information, contained in digital form in the messages received, is routed to appropriate digital / analog conversion means.
  • the target instrument may consist of an analog-type synthesizer, conventionally controlled by an oscillator control voltage and by a gate pulse.
  • the unit 52 may include a digital / analog converter intended to create said voltage from the content of the messages received.
  • any variation in the position of a string can be detected by measuring the associated variation in the amplitude picked up from the pulse relating to said string; this variation is caused by the fact that the respective positions of the rope concerned and of the winding are modified.
  • FIGS. 4a and 4b which are two curves of the output voltage of the microphone as a function of time, for different positions of the strings, that, for example, the peak corresponding to the emission of the the voltage pulse V1 in the fifth rope (rope 65) is weaker in Figure 4b than in Figure 4a. This means that the position of said string 65 relative to the microphone 11 has varied between the sequences of pulses corresponding to the two curves.
  • the invention applies in particular to an instrument of the guitar type comprising a quite arbitrary number of strings and frets.

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Description

  • La présente invention concerne d'une façon générale les instruments de musique à cordes de type guitare, comportant des moyens pour analyser le jeu ou doigté d'un instrumentiste sur ladite guitare afin de commander un second instrument de type à clavier et/ou électronique.
  • On connaît déjà par le Brevet US-A-4 263 520 un dispositif agencé pour analyser les signaux analogiques délivrés par un microphone prévu par exemple sur une guitare électrique et, à partir de cette analyse, pour engendrer des signaux de commande d'un second instrument de type électronique.
  • Cependant dans un tel dispositif, il peut apparaître, du fait que ladite analyse occupe un temps non négligeable, un retard tout-à-fait perceptible entre l'instant où une corde est pincée par l'instrumentiste et l'instant auquel la note correspondante est émise par le générateur. En outre, lorsque plusieurs cordes sont simultanément pincées sur la guitare, des interférences entre les fréquences de vibrations distinctes de celles-ci peuvent conduire à des erreurs dans la création desdits signaux de commande. Un tel dispositif peut donc s'avérer inadapté pour un jeu polyphonique. Enfin, un tel dispositif ne supprime pas l'inconvénient des instruments à cordes conventionnels selon lequel la tension mécanique des cordes à vide est susceptible de varier, désaccordant ainsi l'instrument.
  • On connaît en outre, par exemple par le Brevet US-A-3 666 875 un instrument dans lequel le doigté est sensiblement identique à celui pratiqué sur une guitare, mais dans lequel, à chaque intersection frette-corde, est substitué un commutateur électrique à poussoir. Le jeu de l'instrumentiste est ainsi aisément et rapidement analysé pour commander un générateur sonore électronique. Cependant, un tel instrument est désavantageux en ce qu'il est impossible d'en jouer de manière expressive, contrairement au cas d'un véritable instrument à cordes, dans lequel des effets de vibrato et de portamento peuvent être réalisés en faisant varier la tension mécanique des cordes à l'aide des doigts.
  • En outre, un instrumentiste habitué à jouer sur une guitare à cordes sera considérablement perturbé par les différences de sensation inhérentes à ce principe. Enfin, ce type d'instrument est relativement fragile. Une seule défaillance de l'un des nombreux commutateurs le rend inutilisable.
  • Le Brevet US-A-4 038 897 enseigne un dispositif dans lequel les frettes de l'instrument, qui sont conventionnellement en un matériau conducteur, reçoivent chacune une tension électrique différente. L'entrée en contact d'une corde avec une frette peut ainsi être détectée par une mesure de tension; cependant, ce type de dispositif interdit par son principe même tout jeu polyphonique (c'est-à-dire avec possibilité d'émission simultanée de plusieurs notes) car tout contact électrique entre deux cordes via une ou plusieurs frettes conduit à d'inévitables erreurs de détection.
  • Enfin le Brevet US-A-3 530 227 enseigne un dispositif dans lequel chaque frette est segmentée en tronçons électriquement conducteurs isolés les uns des autres par des tronçons isolants et respectivement associés à chaque corde. Certes le contact entre une corde déterminée et une frette déterminée peut être détecté sans ambiguïté, mais de nombreux problèmes sont cependant rencontrés. En particulier, lorsqu'une corde est tirée ou poussée latéralement comme décrit plus haut pour réaliser un effet de portamento, et qu'elle vient en contact avec une partie isolante de la frette concernée, alors il est clair qu'une erreur de détection est inévitable. De plus, les degrés d'usure respectifs des parties conductrices et isolantes des frettes peuvent devenir sensiblement différents, ce qui, on le conçoit, gêne considérablement le jeu, du fait que la surface supérieure des frettes n'est plus lisse. Enfin, la présence de poussières conductrices sur le manche de l'instrument est susceptible de créer des courts- circuits intempestifs entre les tronçons conducteurs adjacents des frettes.
  • Des différences fondamentales existent entre les moyens utilisés dans le brevet U.S.-3 871 247 et ceux prévus dans la demande en cause. D'abord dans cette dernière le circuit comparateur de tension 24 est relié à chacune des frettes, qui ne sont pas segmentées.
  • On supprime ainsi les accrocs d'une corde entre deux segments d'une frette lorsqu'on oblige la dite corde à glisser sur la dite frette pour produire l'effet dit «portamento» ou «pitch bend».
  • En revanche, les frettes du brevet U.S. précité sont segmentées et agissent comme des contacteurs (Cf. colonne 7, lignes 6-11).
  • Autre différence, le circuit 13 du Brevet U.S.-3 871 247 ne peut pas être considéré comme un comparateur de tensions analogiques. Il détecte seulement s'il y a contact ou pas. Il ne compare pas des tensions, mais prend en compte des tensions qui ne peuvent avoir que deux valeurs. Par contre, le circuit comparateur 24 selon l'invention est un comparateur de tensions analogiques, et il peut réagir à toute tension comprise entre deux tensions limites. Non seulement il ne détecte pas la présence d'une tension, mais encore il est capable d'identifier la tension qui est la plus élevée parmi plusieurs tensions.
  • La présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur et à proposer un dispositif d'analyse du jeu ou doigté sur un instrument à cordes, à des fins de commande en temps réel sur un second instrument à clavier et/ou électronique, dans lequel le jeu ou doigté de l'instrumentiste puisse être déterminé à tout instant sans aucune ambiguïté et en polyphonie, sans modifier en aucune manière l'aspect et les caractéristiques mécaniques de l'instrument.
  • A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'analyse du doigté polyphonique pour instrument-source à cordes à des fins de commande d'un instrument-cible, l'instrument-source comprenant une série de cordes présentant une résistance électrique non nulle et une série de frettes électriquement conductrices s'étendant transversalement aux cordes dans la région de celles-ci, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation agencés pour commuter successivement une première extrémité de chaque corde entre une première source de tension V1 et une seconde tension d'alimentation, chacune des autres cordes étant reliée à la masse, par une des ses deux extrémités, des moyens pour relier l'autre extrémité des cordes à une source de tension différente de ladite première source de tension d'alimentation, des moyens comparateurs de tensions comportant une série d'entrées respectivement reliées à chacune des frettes, qui ne sont pas segmentées, et au sillet, et des moyens d'analyse et de commande reliés à la sortie des moyens comparateurs, aux moyens de commutation et à l'instrument-cible, les moyens d'analyse et de commande indiquant laquelle des frettes est au potentiel le plus proche de la première tension via ladite corde dont une extrémité est portée à la tension V1.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme préférée de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
    • - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique de l'instrument de musique émetteur selon l'invention,
    • - la figure 2 illustre le fonctionnement d'une partie de l'instrument émetteur de la figure 1,
    • - la figure 3 est une vue d'ensemble schématique de l'instrument de musique récepteur selon l'invention, et
    • - les figures 4a et 4b sont les graphiques illustrant le fonctionnement d'une variante d'une partie de l'instrument émetteur de la figure 1.
  • En référence à la figure 1, l'instrument de musique émetteur, que l'on pourrait autrement appeler «maître" ou «source», comprend une guitare électrique à six cordes d'aspect conventionnel, globalement indiquée en 1, comprenant une caisse 2, et un manche 3 à une extrémité duquel sont montées six clés 5 pour le réglage de la tension mécanique individuelle de six cordes respectives 61, 62, 63, 64, 65, 66, de la plus grave à la plus aiguë. Les cordes 61 à 66, de façon conventionnelle, sont conductrices de l'électricité, et présentent une résistance de 1 à 2 ohms d'une extrémité à l'autre. Elles ne sont pas recouvertes d'une matière isolante de l'électricité. Les cordes 61 à 66 s'étendent, sous tension mécanique, sensiblement parallèlement l'une à l'autre entre un sillet 701 en métal conducteur, monté de façon conventionnelle, et un chevalet 8 fixé à la caisse 2. La fixation des cordes côté chevalet est assurée par des points d'ancrage 9 également fixés à la caisse. Comme on le verra plus en détail par la suite, les points d'ancrage 9 des cordes respectives devront être électriquement isolés les uns des autres. Sur la surface du manche côté cordes sont en outre montées, de façon connue, une pluralité de frettes 702 à 723 en un métal conducteur tel que du laiton. Bien entendu le nombre de frettes, ici de vingt-deux, pourra être quelconque. De façon également conventionnelle, le sillet 701 tient lieu de première frette, et est relié à la masse (tension électrique nulle) par une résistance 70, à des fins expliquées plus loin.
  • Est en outre prévu un plectre ou médiator 10 en un métal conducteur. Sur la caisse 2 est monté, transversalement aux cordes et au-dessous de celles-ci, un premier microphone 11 de type électromagnétique conventionnel, par exemple à bobinage unique. Un second microphone 12 est également prévu, mais celui-ci comporte; à des fins expliquées par la suite, un bobinage individuel pour chaque corde.
  • L'instrument source comprend en outre, par exemple dans la région des points d'ancrage 9 des cordes 61 à 66, des moyens électro-mécaniques ou autres pour détecter les variations de la tension mécanique desdites cordes; ces moyens peuvent par exemple être constitués par des capteurs de déplacement ou de déformation installés sur les montants individuels des points d'ancrage de chaque corde et schématiquement indiqués en 13. On utilisera par exemple pour les capteurs 13 des jauges de contrainte. Sur la caisse 2 de la guitare 1 sont en outre prévus divers moyens de réglage 14 sous forme de potentiomètres, d'inverseurs, etc..., accessibles à l'utilisateur et permettant d'influer sur le jeu et le son, comme on le verra plus loin.
  • L'instrument-source comprend en outre, globalement indiquée en 20, une unité centrale de calcul et de traitement qui comprend, de façon tout-à-fait connue et non illustrée, un microprocesseur, par exemple à huit bits ou binons, une mémoire vive et une mémoire morte de capacités appropriées, un circuit d'horloge, et des interfaces destinées à permettre la communication du microprocesseur avec l'extérieur.
  • Sont prévus des moyens pour envoyer à certains instants et séquentiellement des impulsions de courant électrique dans les cordes 61 à 66. Ces moyens comprennent six commutateurs électroniques 21 respectivement commandés par six lignes de commande 22 reliées à l'unité centrale 20. Les commutateurs 21, qui pourront être réalisés à l'aide de transistors de commutation appropriés, sont alimentés par une tension positive continue V1, de l'ordre de 5 à 6 volts dans le présent exemple.
  • Les commutateurs sont agencés pour sélectivement mettre au potentiel V1 ou à la masse chacune des cordes 61 à 66, leur sortie étant à cet effet reliée, au niveau du point d'ancrage 9, à la corde associée. Comme on l'a dit, les points d'ancrage 9, ainsi que le chevalet 8, seront conçus pour assurer un isolement électrique des cordes entre elles, afin qu'une impulsion de tension V1 appliquée sur le point d'ancrage d'une corde ne soit pas indésirablement diffusée dans les autres cordes à cette extrémité.
  • Le balayage des six cordes avec des impulsions sera effectué de manière à ce que, lorsqu'une des cordes est amenée au potentiel V1 par son point d'ancrage, les points d'ancrage de toutes les autres cordes soient à la masse, à des fins expliquées plus loin.
  • L'instrument émetteur comprend en outre des moyens pour comparer entre elles les tensions présentes sur chacune des frettes 702 à 723, sur le sillet 701, et sur le médiator 10. A cet égard, chaque frette est reliée par un conducteur 23 à l'entrée d'un circuit comparateur, globalement indiqué en 24. Selon les cas, les conducteurs pourront êtres des câbles noyés dans la masse du manche 3 ou encore être constitués de pistes d'un circuit imprimé s'étendant à l'intérieur du manche, les frettes étant alors fixées par exemple à l'aide de picots conducteurs en saillie à partir de celles-ci vers l'intérieur du manche et soudés sur le circuit imprimé.
  • Le circuit comparateur 24 comprend, dans la présente forme de réalisation, des amplificateurs opérationnels 25, qui sont au nombre de vingt- quatre (un pour le sillet, un pour chacune des vingt-deux autres frettes, et un pour le médiator) et qui reçoivent sur leur entrée non inverseuse, via les conducteurs 23, la tension électrique positive ou nulle présente sur la frette (ou sillet, ou médiator) associée. Les entrées inverseuses des amplificateurs 25 sont reliées à une ligne commune 100, elle-même reliée à une source de tension négative -V via une résistance 26.
  • Sur chaque amplificateur 25 est montée, entre la sortie et l'entrée inverseuse, une boucle de contre-réaction à diode 27.
  • Le circuit comparateur schématiquement décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante.
  • Dès qu'une tension positive apparaît sur l'entrée non inverseuse de l'un des amplificateurs opérationnels 25, deux cas peuvent se présenter: tout d'abord si cette tension positive est supérieure à la tension commune aux entrées inverseuses des amplificateurs opérationnels 25, alors, la tension de sortie tend à prendre sa valeur positive maximale, qui est fonction, de façon conventionnelle, des tensions d'alimentation des amplificateurs 25. La diode associée 27 est donc passante et, l'amplificateur opérationnel étant ainsi en boucle fermée, la tension sur la ligne 100 des entrées inverseuses va sugmenter pour devenir sensiblement égale à la tension sur l'entrée non inverseuse dudit amplificateur opérationnel, la tension de sortie dudit amplificateur opérationnel prenant une valeur positive égale aux deux valeurs ci-dessus, augmentée de la chute de tension dans la contre-réaction.
  • Inversement, si la tension positive apparaissant sur l'entrée non inverseuse dudit amplificateur opérationnel est inférieure à la tension sur ladite ligne 100 commune aux entrées inverseuses, alors la tension de sortie dudit amplificateur opérationnel va tendre vers sa valeur la plus négative possible. La diode 27 devient donc bloquée et on peut considérer que ledit amplificateur est en boucle ouverte; cet état étant stable, la tension de sortie va conserver cette valeur la plus négative.
  • On comprend ainsi que la tension sur la ligne 100 des entrées inverseuses est toujours égale à la tension positive la plus élevée parmi celles présentes sur chacune des entrées non inverseuses (conducteurs 23) du circuit comparateur 24, et que seul l'amplificateur opérationnel associé à cette tension la plus élevée (celui dont l'entrée non inverseuse est à ladite tension la plus élevée) voit sa sortie positive, les sorties de tous les autres amplificateurs prenant toutes leur valeur la plus négative.
  • On dispose ainsi, en sortie des amplificateurs opérationnels 25, d'informations logiques qui, moyennant une adaptation de niveau appropriée pour les rendre compatibles avec les caractéristiques d'entrée de l'unité centrale 20, sont capables d'indiquer à ladite unité laquelle des frettes 701 à 723 (ou du médiator 10) est au potentiel le plus élevé (le sillet est ici assimilable à une frette). De plus, afin de supprimer toute ambiguïté lorsqu'une frette est «en l'air» ou flottante, il est prévu sur chaque entrée non inverseuse une résistance (non représentée) reliée à la tension négative - V et agencée pour tirer dans cette situation ladite entrée non inverseuse vers une valeur de tension négative, la sortie de l'amplificateur opérationnel 25 associé prenant elle aussi une valeur négative.
  • L'instrument-source ou émetteur comprend en outre une unité 30 de conversion analogique/ numérique agencée pour fournir à l'unité centrale 20 diverses informations. Plus spécifiquement chacun des six capteurs de déplacement ou de déformation 13 respectivement associés à chacune des cordes 61 à 66 est relié à l'unité de conversion 30, afin de fournir à l'unité centrale 20 des informations concernant Is variations de la tension mécanique desdites cordes, à des fins expliquées plus loin. En outre, chacun des six bobinages indépendants du microphone 12 est relié à un détecteur de valeur efficace 31, conventionnellement agencé pour convertir la tension alternative présente aux bornes de chaque bobinage, tension engendrée par la vibration de la corde associée, en une tension continue proportionnelle à l'amplitude de ladite tension alternative. Chacune desdites tensions continues (représentant des amplitudes), sortant du détecteur 31, est appliquée à l'unité de conversion 30. L'unité centrale dispose ainsi de six informations numériques représentatives des amplitudes de vibration respectives des six cordes 61 à 66.
  • Enfin, l'unité de conversion analogique/numérique 30 est reliée à divers potentiomètres et commutateurs, globlalement indiqués en 14, qui permettent à l'instrumentiste d'introduire dans l'unité centrale 20 des données de son choix, à des fins de réglage de divers paramètres.
  • Dans la présente forme de réalisation, la guitare 1 peut également être utilisée simultanément au fonctionnement de la partie électronique décrite, comme une guitare conventionnelle. A cet égard, le microphone 11 est relié à une unité d'antiparasitage et de filtrage 32. Schématiquement, cette unité comprend un échantillonneur- bloqueur, commandé par une ligne 33 en sortie de l'unité centrale 20, et agencé pour bloquer le signal analogique, en sortie du microphone 11, à la valeur à laquelle il se trouve juste avant qu'une impulsion soit émise dans une corde 61 à 66; ceci, afin que le signal parasite, créé dans le signal analogique par la propagation de l'impulsion dans la corde, soit éliminé. De manière conventionnelle, l'unité 32 comprend, à la sortie de l'échantillonneur-bloqueur, un filtre passe-bas approprié destiné à lisser le signal analogique disponible sur cette sortie.
  • Un commutateur 34 est prévu en parallèle avec l'unité 32 afin que, lorsque la partie électronique de la guitare 1 n'est pas en service, le signal analogique ne soit pas soumis au traitement ci-dessus, qui est alors superflu du fait de l'absence desdites impulsions.
  • Bien entendu, le signal microphonique, de façon conventionnelle, pourra traverser un circuit de réglage de volume et de tonalité comprenant divers potentiomètres prévus sur la caisse 2 (non représentés).
  • En outre, l'instrument-source ou émetteur comprend une unité 35 réalisant l'interface avec un instrument-cible ou récepteur, décrit plus loin, l'unité 35 étant agencée pour élaborer des messages qui seront de préférence transmis sous forme numérique en mode série vers l'instrument récepteur.
  • Selon une forme de réalisation préférée, chaque message sera constitué de trois octets, ou groupes de huit binons, à savoir un octet contenant un numéro représentatif de la note jouée sur la guitare et destinée à être reproduite par l'instrument-cible, un autre octet contenant une information d'amplitude de la note, obtenue comme on l'a dit à partir du signal détecté par le bobinage associé du microphone 12, et le troisième octet contenant une information sur la variation de fréquence de ladite note (effet de vibrato ou de portamento), information obtenue comme on l'a dit à partir du capteur de déformation 13 mentionné plus haut, qui détecte les variations de la tension mécanique de la corde jouée, et donc de sa fréquence de vibration.
  • La sortie de l'unité d'interface 35 est reliée à un faisceau de fils conducteurs 36, destiné à établir la liaison entre l'instrument-source et l'instrument-cible. Ce faisceau de fils conducteurs pourra véhiculer les tensions d'alimentation pour toute la partie électronique contenue dans la guitare 1, une tension de masse, les informations numériques série transmises par la guitare à l'instrument-cible, ainsi qu'éventuellement les signaux usuels de synchronisations, pour ladite transmission de données numériques. Le signal analogique mentionné plus haut, fourni par le microphone 11 et éventuellement traité en 32, pourra être également transmis par ce faisceau de fils conducteurs, par exemple pour sa diffusion ou un traitement subséquent. On utilisera pour ce signal une paire coaxiale.
  • Enfin l'instrument-source ou émetteur comprend en outre des moyens pour inhiber l'action du médiator 10. Dans la présente forme de réalisation, ces moyens comprennent une unité de commutation, globalement indiquée en 37, constituée par exemple de transistors de commutation appropriés, et agencée pour forcer à une tension négative l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel 25 associé au médiateur 10. Une résistance série 38 est prévue sur la ligne 23 associée au médiator 10; la valeur de cette résistance est suffisamment élevée pour éviter que ce forçage de tension n'affecte la détection de tensions de frettes susmentionnée lorsque ledit médiator vient en contact avec une corde. On comprend que, dans cette situation, les variations de tension du médiator 10 ne seront pas perçues par le circuit comparateur 24, l'action du médiator étant ainsi inhibée. L'un des inverseurs de l'ensemble 14 prévu sur la caisse 2 de la guitare pourra avantageusement être utilisé pour effectuer ou supprimer une telle inhibition.
  • Tous les organes électroniques décrits ci-dessus seront avantageusement installés dans la caisse 2 de la guitare 1, qui se présentera ainsi sous la forme d'une guitare conventionnelle munie d'un connecteur multi-broches approprié, et des potentiomètres et commutateurs mentionnés dans la présente description.
  • En référence aux figures 1 et 2, le fonctionnement de l'instrument émetteur, c'est-à-dire de la guitare 1 équipée de ses divers organes électroniques d'analyse et de commande, organisés autour de l'unité centrale 20, est le suivant:
  • Tout d'abord, l'unité centrale 20, par l'intermédiaire de l'unité de conversion analogique/numérique 30, détecte à certains intants la position du commutateur d'inhibition du médiator 10, commutateur qui fait partie de l'unité 14. Comme on le verra en détail plus loin, si le médiator est inhibé, alors une nouvelle note sera validée, en faisant l'objet de messages appropriés transmis à l'instrument récepteur, chaque fois que l'instrumentiste agit sur une corde quelconque. Inversement, si le médiator n'est pas inhibé, c'est la détection du contact du médiator 10 avec une corde qui déclenchera la validation d'une note et l'émission de messages associés vers l'instrument récepteur.
  • L'unité centrale 20, dont le fonctionnement est régi par le déroulement d'un programme approprié contenu dans sa mémoire morte, agit pour séquentiellement analyser le jeu de la main de l'instrumentiste (ou doigté) sur te manche, ainsi qu'éventuellement l'action du médiator 10, lire les données en sortie des divers capteurs d'amplitude, de portamento et/ou de vibrato, et de réglage, via l'unité de conversion analogique/numérique 30, effectuer divers calculs en vue de l'élaboration des messages de notes, et enfin déclencher l'envoi de messages vers l'instrument récepteur, via l'unité 35.
  • En référence à la figure 2, supposons qu'une impulsion de tension positive V1, comme indiqué plus haut, est appliquée sur le point d'ancrage 9 de la corde 61, les points d'ancrage 9 des autres cordes étant simultanément mis à la masse, comme on l'a dit plus haut.
  • On peut ici noter que, l'impédance d'entrée de chacun des amplificateurs opérationnels 25 étant conventionnellement très élevée, les courants qui circuleront des frettes vers leur amplificateur opérationnel 25 peuvent être considérés comme négligeables par rapport aux courants circulant dans les cordes, les frettes et la résistance 70. On peut donc considérer l'ensemble cordes-frettes-sillet- points d'ancrage de la figure 2 comme sensiblement fermé du point de vue électrique, et sensiblement tout le courant injecté sur le point d'ancrage 9 d'une corde se déchargera via le sillet 701 et sa résistance 70 vers la masse, ainsi que, le cas échéant, vers les points d'ancrage des autres cordes, qui sont également à la masse.
  • Si par exemple un doigt de l'instrumentiste amène la corde 61 en contact avec la frette 709, ainsi qu'avec la frette 707 (les contacts étant indiqués par des cerclages), alors, du fait que la corde 61 présente comme on l'a dit une certaine résistance électrique, on compred que la frette 709 prendra un certain potentiel compris entre la valeur Vl et la masse (tension nulle), et que le potentiel de la frette 707 (ainsi que du sillet 701 en contact permanent avec la corde) sera nécessairement inférieur à celui de la frette 709: en effet, dans cette situation, le courant circule dans la corde 61 dans le sens de la flèche 40, c'est-à-dire du point auquel la tension est la plus élevée (point d'ancrage 9) vers la masse (via le sillet 701 et la résistance 70); de plus, à partir de la frette 709, le courant ne peut que s'écouler vers la masse. Si un ou plusieurs autres doigts de l'instrumentiste amènent par exemple la corde 64 en contact avec les frettes 709 et 710 et la corde 65 en contact avec la frette 710, alors, les deux extrémités de chacune des cordes 64 et 65 étant à la masse, le courant circulera dans la frette 709, les cordes 64 et 65 et la frette 710, respectivement dans le sens des flèches 41, 42, 43 et 44. Ainsi, dans cette configuration, la frette 710 est nécessairement à un potentiel inférieur à celui de la frette 709.
  • Bien entendu, ce raisonnement pourraits'appliquer quelle que soit la configuration des contacts cordes/frettes.
  • On comprend ainsi que la frette détectée par le circuit comparateur 24 comme étant celle qui est au potentiel le plus élevé sera dans tous les cas la première frette rencontrée en contact avec la corde (61 dans le cas présent) en partant du chevalet. Or on sait que c'est entre cette frette et le chevalet que la corde vibre. L'unité centrale dispose ainsi, en sortie du circuit comparateur 24, d'une information rigoureusement représentative de la hauteur de la note jouée sur le manche pour chaque corde; par des calculs appropriés, l'unité centrale pourra donc en déduire un numéro de note correspondant (par exemple compris entre 1 et 49 pour une étendue de quatre octaves) pour l'élaboration d'un message à transmettre.
  • Les six cordes 61 à 66 sont ainsi séquentiellement testées, à une cadence appropriée.
  • On peut noter que, les notes jouées sur chaque corde pouvant être rigoureusement identifiées individuellement, le système de l'invention autorise le jeu polyphonique, c'est-à-dire avec plusieurs notes simultanées.
  • Dans l'explication ci-dessus, on n'a pas tenu compte du médiator 10. Dans le cas d'un jeu avec médiator, le contact électrique corde-médiator sera déterminé comme ci-dessus, le médiator 10 étant toujours à un potentiel plus élevé que celui des frettes lorsqu'il touche la corde, à condition que l'instrumentiste attaque les cordes dans la région située entre la dernière frette 723 et le chevalet 8. Comme dans un jeu de guitare conventionnel, l'envoir d'un message correspondant à un début de note est déclenché lorsque le médiator quitte la corde.
  • Dans le cas d'un jeu sans médiator, un message de nouvelle note sera émis à chaque changement du numéro de la frette qui est au potentiel le plus élevé, et ceci pour chaque corde indépendamment, ce changement pouvant être détecté par comparaison entre l'état des sorties du circuit 24 et un état antérieur mémorisé. En ce qui concerne l'amplitude de chaque note jouée, amplitude individuellement détectée par les six bobinages du microphone 12, on pourra prévoir dans l'unité centrale 20 tout moyen de calcul sur la valeur de ladite amplitude, par exemple pour déclencher sur l'instrument récepteur l'extinction de la note lorsque ladite amplitude tombe en deçà d'une valeur de seuil.
  • L'unité centrale pourra également provoquer l'extinction d'une note après un temps prédéterminé, en procédant à un examen approprié de sa durée de vie ou ancienneté.
  • Sur la figure 3 est schématiquement représenté un instrument récepteur 48. Il comprend une interface de réception appropriée 50 à l'arrivée du faisceau de fils conducteurs acheminant les données numériques série provenant de l'instrument émetteur de la figure 1. Une unité centrale 52 prend en compte les informations de notes contenues dans les messages reçus pour les convertir en des signaux de commande de l'instrument proprement dit, qui peuvent être acheminés vers celui-ci par un ensemble de conducteurs 54. Selon une première version, les conducteurs pourront alimenter individuellement et sélectivement une série d'électro-aimants placés en ligne sur un bâti, le bâti étant lui-même placé au-dessus d'un clavier d'instrument tel que piano acoustique, piano électrique, orgue électronique, synthétiseur de musique, etc... Des tiges solidaires des noyaux respectifs de chaque électro-aimant seront agencées pour venir enfoncer la touche qui leur est associée.
  • Bien entendu, dans cette application, les informations de portamento contenues dans les messages ne seront pas exploitées, alors que les informations d'amplitude seront utilisées pour contrôler la force avec laquelle les tiges sont amenées à enfoncer les touches du clavier sous l'action des électro-aimants.
  • Selon une autre forme de réalisation de l'instrument récepteur, l'unité centrale 52 pourra être installée dans un instrument de musique électronique à clavier du type dans lequel l'enfoncement d'une touche du clavier provoque l'actionnement d'un commutateur associé.
  • On concevra alors l'unité centrale 52 de manière à ce que les signaux présents sur les fils conducteurs 54 puissent simuler la fermeture et l'ouverture desdits commutateurs. Si ces fils sont connectés en parallèle sur les fils s'étendant entre lesdits interrupteurs et un circuit d'exploration de clavier conventionnel installé dans l'instrument récepteur, alors on comprend qu'il sera possible de jouer simultanément sur le clavier et sur la guitare de la figure 1.
  • En outre, certains des fils conducteurs 54 pourront être destinés à acheminer des tensions analogiques représentatives respectivement de l'amplitude et du degré de portamento (écart de fréquence) associés à chaque note. A cet égard, il sera facile pour l'Homme de l'Art de faire en sorte que lesdites informations, contenues sous forme numérique dans les messages reçus, soient acheminées vers des moyens de conversion numérique/ analogique appropriés.
  • L'instrument-cible pourra, selon une autre variante, consister en un synthétiseur de type analogique, conventionnellement commandé par une tension de commande d'oscillateur et par une impulsion de porte. Dans ce cas, l'unité 52 pourra inclure un convertisseur numérique/analogique destiné à créer ladite tension à partir du contenu des messages reçus.
  • De plus, on a décrit plus haut des moyens de détection des variations de la tension mécanique des cordes, moyens qui sont constitués de capteurs de déplacement ou de déformation montés dans la région des points d'ancrage 9. Selon une variante, dont le fonctionnement est illustré à l'aide des courbes des figures 4a et 4b, on détecte l'écart de la position de chaque corde par rapport à sa position d'équilibre. En effet, lorsque l'instrumentiste tire latéralement une corde pour produire l'effet de portamento, cette corde occupe, par rapport au micro, une position différente de celle qu'elle occupe à l'équilibre, lorsqu'elle n'est pas tirée par l'instrumentiste. On utilise le micro conventionnel 11. Les impulsions électriques envoyées dans les cordes, via les points d'ancrage 9, produisent en sortie du micro 11, des pics de tension ayant l'allure représentée sur les figures 4a et 4b.
  • On comprend que toute variation de la position d'une corde, provoquée par exemple par le déplacement latéral de celle-ci, pourra être détectée par la mesure de la variation associée de l'amplitude captée de l'impulsion relative à ladite corde; cette variation est entraînée par le fait que les positions respectives de la corde concernée et du bobinage sont modifiées. A cet égard, on voit sur les figures 4a et 4b, qui sont deux courbes de la tension de sortie du microphone en fonction du temps, pour des positions différentes des cordes, que, par exemple, le pic correspondant à l'émission de l'impulsion de tension V1 dans la cinquième corde (corde 65) est plus faible sur la figure 4b que sur la figure 4a. Cela signifie que la position de ladite corde 65 par rapport au micro 11 a varié entre les séquences d'impulsions correspondant aux deux courbes.
  • On comprend ainsi que, par un échantillonnage approprié du signal de sortie, sous contrôle de l'unité centrale 20, de telles variations de position pourront être parfaitement détectées. Un filtrage supprimant les hautes fréquences donnera la position moyenne d'une corde, d'où l'information de portamento.
  • On notera en outre qu'en utilisant une fréquence d'échantillonage suffisamment élevée, on pourra également obtenir une information sur l'amplitude de vibration de chaque corde, en opérant pour chaque corde dans l'intervalle de temps correspondant au pic d'amplitude associé, et en reconstituant, point par point, le mouvement de vibration de la corde.
  • Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite. En particulier, il sera aisé pour celui-ci de concevoir des réalisations pratiques pour les divers circuits envisagés, et d'élaborer un programme qui régisse séquentiellement toutes les opérations décrites.
  • En outre, l'invention s'applique en particulier à un instrument de type guitare comportant un nombre de cordes et de frettes tout à fait quelconque.

Claims (14)

1. Dispositif d'analyse du doigté polyphonique pour instruments-source à cordes à des fins de commande d'un instrument-cible, l'instrument-source comprenant une série de cordes (61 à 66) présentant une résistance électrique non nulle, et une série de frettes (702 à 723) électriquement conductrices s'étendant transversalement aux cordes dans la région de celles-ci, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commutation (21) agencés pour commuter successivement une première extrémité (9) de chaque corde entre une première source de tension (V1) et une seconde tension d'alimentation, chacune des autres cordes étant reliée à la masse par une de ses extrémités, des moyens (701, 70) pour relier l'autre extrémité des cordes à une source de tension différente de ladite première source de tension d'alimentation, des moyens comparateurs de tensions (24) comportant une série d'entrées respectivement reliées à chacune des frettes, qui ne sont pas segmentées (702 à 723) et au sillet (701), et des moyens d'analyse et de commande (20, 35) reliés à la sortie des moyens comparateurs (24), aux moyens de commutation (21) et à l'instrument cible, les moyens d'analyse et de commande indiquant laquelle des frettes est au potentiel le plus proche de la première tension via ladite corde dont une extrémité est portée à la tension V1.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour relier une seconde extrémité des cordes à une source de tension différente de ladite première tension d'alimentation (V1) comprennent un sillet en métal conducteur (701) s'étendant transversalement aux cordes (61 à 66) et en contact électrique permanent avec celles-ci, le sillet étant relié à ladite source de tension différente via une résistance (70).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens comparateurs de tensions (24) comprennent une série d'amplificateurs opérationnels (25) comportant chacun une entrée inverseuse et une entrée non inverseuse, une des entrées non inverseuses étant reliée au moyen (701, 70), chacune des autres entrées non inverseuses étant reliée respectivement à une frette (702, 723), et les entrées inverseuses étant toutes reliées à une ligne commune, la sortie de chaque amplificateur opérationnel étant reliée à la ligne commune par un moyen (27) n'autorisant une circulation de courant que dans un seul sens entre la sortie et ladite ligne commune.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ligne commune est reliée via une résistance (26) à une tension ( - V) de polarité opposée à ladite première tension d'alimentation (V1) des cordes (61 à 66).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les frettes (702 à 723) sont individuellement reliées, via une résistance, à une tension commune de polarité opposée à celle de ladite première tension d'alimentation (V1) des cordes.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de validation (10) de la commande de l'instrument-cible.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de validation comprend un médiator (10), en un matériau électriquement conducteur, relié à l'une des entrées des moyens comparateurs (24).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens commutateurs (37) agencés pour inhiber le signal électrique fourni par le médiator (10).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (13) à capteurs de force ou de déformation, agencés pour délivrer des signaux électriques individuellement représentatifs des variations de la tension mécanique de chaque corde (61 à 66).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (12, 31) agencés pour délivrer des signaux électriques individuellement représentatifs de l'amplitude de vibration de chaque corde (61 à 66).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de conversion analogique/ numérique (30) agencés pour convertir chacun desdits signaux électriques en des informations numériques, la sortie desdits moyens de conversion analogique/numérique (30) étant reliée aux moyens d'analyse et de commande (20, 35).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la commande de l'instrument-cible par l'instrument-source (1) est réalisée par l'intermédiaire de moyens conducteurs acheminant des informations numériques, caractérisé en ce que l'instrument-cible comprend des moyens (50, 52) agencés pour convertir lesdites informations numériques reçues en des signaux de commande adaptés aux caractéristiques dudit instrument-cible.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un microphone électromagnétique (11) agencé pour délivrer des signaux électriques individuellement représentatifs des écarts des cordes par rapport à leurs positions d'équilibre.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la fréquence des impulsions électriques envoyées par les moyens de commutation (21) est suffisamment élevée pour permettre de reconstituer les mouvements de chaque corde individuellement.
EP84401750A 1983-09-02 1984-08-31 Dispositif d'analyse du doigté polyphonique pour instrument-source à cordes Expired EP0142390B1 (fr)

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