EP0802520A1

EP0802520A1 - Method for emulating resonant effects on an electronic musical instrument

Info

Publication number: EP0802520A1
Application number: EP97400837A
Authority: EP
Inventors: Gérard Assayag; Georges Bloch
Original assignee: France Telecom SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1997-10-22
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: FR2747496B1; US5854438A; FR2747496A1; EP0802520B1

Abstract

The method involves using a memory (30) holding a set of harmonics and potentials corresponding to all the notes playable on the electronic instrument. The free notes input from a digital keyboard (12), and the notes excited by a microphone (22) and a MIDI convertor (24), are used to update the respective lists (26,28). A computer (32) is programmed to search, upon recognition of an excited or free note, for harmonics identical to those of all the different notes in the other list. The findings are memorised (34) and commands are issued to the generators (36,38) of sympathetic and root notes.

Description

Technical area

La présente invention concerne un procédé de simulation de résonances sympathiques sur un instrument de musique électronique.The present invention relates to a method for simulating sympathetic resonances on an electronic musical instrument.

L'invention trouve des applications pour tout instrument de musique électronique pouvant recevoir des commandes de déclenchement ou de relâchement de notes, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une interface telle qu'une interface instrumentale aux normes MIDI, par exemple.The invention finds applications for any electronic musical instrument which can receive commands for triggering or releasing notes, either directly or via an interface such as an instrumental interface to MIDI standards, for example.

Elle s'applique en particulier à tout pianoforte synthétique tel qu'un piano numérique, un échantillonneur ou un synthétiseur musical.It applies in particular to any synthetic pianoforte such as a digital piano, a sampler or a musical synthesizer.

State of the art

Les phénomènes de résonances sympathiques se manifestent en particulier sur les instruments à cordes.Sympathetic resonance phenomena are manifested in particular on stringed instruments.

Sur ces instruments, les cordes peuvent occuper plusieurs états. Elles peuvent plus précisément être excitées, c'est-à-dire sollicitées par le musicien, étouffées, c'est-à-dire retenues pour éviter leur vibration, ou encore libres, c'est-à-dire libres de résonner.On these instruments, the strings can occupy several states. They can more precisely be excited, that is to say solicited by the musician, muffled, that is to say retained to avoid their vibration, or still free, that is to say free to resonate.

Lorsqu'une corde est libre, elle est susceptible de vibrer selon l'un de ses modes de vibration correspondant à une harmonique. Au sens de la présente invention, on entend par harmonique d'une corde, et, par extension, d'une note d'un instrument quelconque, aussi bien l'harmonique fondamentale correspondant au mode de vibration de fréquence la plus basse de la corde que les harmoniques de rang supérieures correspondant à des modes de vibration à une fréquence plus élevée.When a string is free, it is likely to vibrate according to one of its modes of vibration corresponding to a harmonic. For the purposes of the present invention, the term "harmonic of a string" and, by extension, of a note of any instrument, is understood to mean both the fundamental harmonic corresponding to the lower frequency vibration mode of the string than the higher order harmonics corresponding to higher frequency vibration modes.

Lorsqu'une corde libre d'un instrument de musique se trouve à proximité d'une corde vibrante, c'est-à-dire excitée par le musicien, et que les deux cordes ont des modes de vibration communs, c'est-à-dire des harmoniques de hauteur identique, la corde libre a tendance à vibrer par sympathie avec la corde excitée.When a free string of a musical instrument is near a vibrating string, that is to say excited by the musician, and the two strings have common vibration modes, i.e. -to say harmonics of identical pitch, the free string tends to vibrate out of sympathy with the excited string.

Ce phénomène désigné par "résonance sympathique" est particulièrement important dans des instruments tels que le sitar, le théorbe ou la viole d'amour. Ces instruments comportent des cordes dont on peut changer la hauteur de son en jouant, et des cordes à vide résonnant par sympathie avec celles-ci.This phenomenon, known as "sympathetic resonance", is particularly important in instruments such as the sitar, the theorbo or the viola d'amore. These instruments include strings whose pitch can be changed while playing, and open strings resonating with sympathy with them.

La résonance sympathique a lieu également dans un piano dans lequel les cordes libres, correspondant, par exemple, aux touches enfoncées, vibrent par sympathie avec l'harmonie d'autres cordes.Sympathetic resonance also takes place in a piano in which the free strings, corresponding, for example, to the pressed keys, vibrate sympathetically with the harmony of other strings.

On peut noter à ce sujet que le phénomène de sympathie dans un instrument à cordes ne nécessite pas forcément que l'excitation provienne d'une corde par l'actionnement d'une touche du clavier. Par exemple, lorsqu'on appuie sur la pédale d'un piano et que l'on crie "Beethoven" dans le piano ouvert, comme dans une composition de Pauline Oliveras, c'est la voix qui provoque la résonance sympathique des cordes.It can be noted on this subject that the phenomenon of sympathy in a stringed instrument does not necessarily require that the excitation comes from a string by the actuation of a key on the keyboard. For example, when you press the pedal of a piano and shout "Beethoven" in the open piano, as in a composition by Pauline Oliveras, it is the voice that causes the sympathetic resonance of the strings.

Les instruments électroniques ne disposent pas de cordes susceptibles de résonner et ne produisent ainsi que la note correspondant à une touche enfoncée ou à une commande électronique comprenant un code de déclenchement de ladite note.Electronic instruments do not have strings capable of resonating and thus produce only the note corresponding to a key pressed or to an electronic control comprising a code for triggering said note.

Lorsque l'instrument électronique emprunte le timbre d'un instrument à cordes, le son produit correspond à la vibration des cordes selon leurs harmoniques fondamentales. Chaque note jouée par le musicien est indépendante des autres notes jouées simultanément sur l'instrument électronique.When the electronic instrument borrows the timbre of a string instrument, the sound produced corresponds to the vibration of the strings according to their fundamental harmonics. Each note played by the musician is independent of the other notes played simultaneously on the electronic instrument.

Il en résulte que les instruments électroniques connus ne peuvent pas restituer la coloration sonore de la résonance sympathique des instruments acoustiques dont ils empruntent le timbre.As a result, known electronic instruments cannot restore the sound coloring of the sympathetic resonance of the acoustic instruments from which they borrow the timbre.

De plus, dans certaines oeuvres, notamment pour piano, des touches sont enfoncées silencieusement pour libérer des cordes et provoquer volontairement une résonance sympathique avec ces cordes. Ces oeuvres, parmi lesquelles on compte le Carnaval de Vienne de Schumann, l'Opus 11, n°3 de Schoenberg ou des Etudes de Ligeti, ne peuvent par conséquent pas être correctement interprétées sur les instruments de musique électroniques connus.In addition, in some works, notably for piano, keys are pressed silently to release strings and voluntarily provoke a sympathetic resonance with these strings. These works, among which one can count the Carnival of Vienna by Schumann, Opus 11, n ° 3 by Schoenberg or Studies by Ligeti, cannot therefore be correctly interpreted on known electronic musical instruments.

Les instruments électroniques ne permettent pas non plus d'obtenir des effets acoustiques tels que ceux résultant d'une excitation par la voix d'un instrument tel que le piano, comme indiqué précédemment.Electronic instruments also do not make it possible to obtain acoustic effects such as those resulting from excitation by the voice of an instrument such as the piano, as indicated above.

La présente invention a pour but de proposer un procédé de simulation perfectionné permettant de reproduire de façon réaliste les résonances sympathiques des instruments à cordes, et en particulier du piano, par un instrument électronique.The object of the present invention is to propose an improved simulation method enabling the sympathetic resonances of string instruments, and in particular of the piano, to be reproduced realistically by an electronic instrument.

L'invention a également pour but d'apporter une solution aux problèmes d'autorésonance qui risquent de découler de la sympathie.The invention also aims to provide a solution to the problems of self-resonance which are likely to arise from sympathy.

Un autre but de l'invention est de permettre la création d'effets de résonance sympathique sur des instruments de musique électroniques utilisant des timbres autres que ceux des instruments acoustiques à cordes.Another object of the invention is to allow the creation of sympathetic resonance effects on electronic musical instruments using timbres other than those of acoustic stringed instruments.

Un but de l'invention est aussi de proposer un procédé de simulation des résonances sympathiques permettant des effets sonores tels que ceux obtenus en excitant les cordes d'un piano acoustique par la voix ou par un autre instrument.An object of the invention is also to propose a method for simulating sympathetic resonances allowing sound effects such as those obtained by exciting the strings of an acoustic piano by the voice or by another instrument.

Un autre but encore de l'invention est son utilisation comme commande d'un procédé de synthèse qui tienne compte du contexte de l'instrument (c'est-à-dire des notes qui sont en train de résonner, d'être excitées, d'être libres).Yet another object of the invention is to use it as a control for a synthesis process which takes account of the context of the instrument (that is to say of the notes which are resonating, being excited, to be free).

Statement of the invention

Pour atteindre les buts mentionnés ci-dessus, l'invention a plus précisément pour objet un procédé de simulation de résonances sympathiques pour au moins un instrument de musique électronique apte à générer des sons pour un ensemble de notes et apte à recevoir des commandes de déclenchement ou de relâchement de notes dites excitées et/ou libres, dans lequel :

on met à jour au moins une première liste de notes libres et on associe à chaque note libre des harmoniques de ladite note libre, la première liste étant notamment mise à jour lors de chaque déclenchement et chaque relâchement de note libre,
on met à jour une deuxième liste de notes excitées et on associe à chaque note excitée des harmoniques de ladite note excitée, la deuxième liste étant notamment mise à jour lors de chaque déclenchement et chaque relâchement de note excitée,
pour chaque déclenchement de note libre, on recherche, pour chaque harmonique de ladite note libre, au moins une harmonique identique d'une note de la deuxième liste, différente de ladite note libre, et on commande le jeu d'une note dite sympathique à la hauteur de chaque harmonique identique, et
pour chaque déclenchement de note excitée, on recherche, pour chaque harmonique de ladite note excitée au moins une harmonique identique d'une note libre de la première liste, différente de ladite note excitée, et on commande le jeu d'une note dite de base à la hauteur d'une harmonique fondamentale de ladite note excitée et d'une note dite sympathique à la hauteur de chaque harmonique identique.

To achieve the goals mentioned above, the invention more specifically relates to a method of simulating sympathetic resonances for at least one electronic musical instrument capable of generating sounds for a set of notes and capable of receiving trigger commands. or release of so-called excited and / or free notes, in which:

at least a first list of free notes is updated and the harmonics of said free note are associated with each free note, the first list being notably updated at each triggering and each release of free note,
a second list of excited notes is updated and the harmonics of said excited note are associated with each excited note, the second list being notably updated during each triggering and each release of excited note,
for each triggering of a free note, one searches, for each harmonic of said free note, at least one identical harmonic of a note of the second list, different from said free note, and one controls the playing of a so-called note sympathetic to the height of each identical harmonic, and
for each triggering of an excited note, at least one identical harmonic of a free note from the first list, different from said excited note, is sought for each harmonic of said excited note, and the playing of a so-called basic note is ordered. at the level of a fundamental harmonic of said excited note and a so-called sympathetic note at the height of each identical harmonic.

Les termes "note excitée" et "note libre" s'entendent par rapport à un jeu sur un clavier avec des touches comparables à celles d'un piano, ou tout autre interface permettant des commandes similaires.The terms "excited note" and "free note" are understood in relation to a game on a keyboard with keys comparable to those of a piano, or any other interface allowing similar commands.

De façon plus précise, on considère qu'une note est excitée lorsque la touche correspondante du clavier est enfoncée avec une vélocité supérieure à une vélocité prédéterminée. Ceci correspond, par analogie, à une frappe suffisamment puissante d'une touche d'un piano acoustique pour provoquer une impulsion du marteau correspondant sur la ou les corde(s) associée(s). Une note excitée peut aussi être comparée au pincement d'une corde d'une guitare avec un plectre, ou encore au frottement d'un archet sur la corde d'un violoncelle.More precisely, it is considered that a note is excited when the corresponding key of the keyboard is pressed with a velocity greater than a predetermined velocity. This corresponds, by analogy, to a sufficiently powerful strike of a key of an acoustic piano to cause an impulse of the corresponding hammer on the associated cord (s). An excited note can also be compared to the pinching of a guitar string with a plectrum, or even the friction of a bow on the cello string.

On considère qu'une note jouée est libre lorsque la touche correspondante du clavier est enfoncée avec une vélocité inférieure à la vélocité prédéterminée.It is considered that a note played is free when the corresponding key of the keyboard is pressed with a velocity lower than the predetermined velocity.

A titre de comparaison avec un piano acoustique, ceci correspond à un enfoncement mou d'une touche, provoquant le retrait du feutre étouffoir, sans impulsion active du marteau.For comparison with an acoustic piano, this corresponds to a soft pressing of a key, causing the withdrawal of the damping felt, without active impulse from the hammer.

Dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, les commandes de déclenchement ou de relâchement des notes libres ou excitées peuvent provenir par exemple d'un clavier de type MIDI sensible à la vélocité d'attaque des touches ou d'un séquenceur MIDI approprié.In the implementation of the method of the invention, the commands for triggering or release of free or excited notes can come, for example, from a MIDI type keyboard sensitive to the velocity of key attack or from an appropriate MIDI sequencer.

Dans le cas de la simulation de résonances sympathiques d'un piano, on considère que toute note excitée est également une note libre. En effet, dans un piano acoustique la frappe d'une touche provoque non seulement une impulsion du marteau mais aussi le retrait du feutre étouffoir de la (des) corde(s) correspondante (s).In the case of simulating sympathetic resonances of a piano, we consider that any excited note is also a free note. Indeed, in an acoustic piano the striking of a key causes not only an impulse of the hammer but also the withdrawal of the damping felt from the corresponding cord (s).

Ainsi, pour la simulation des résonances sympathiques d'un piano, lors d'une commande d'une note excitée, on met à jour à la fois les première et deuxième listes en y ajoutant cette note. Les première et deuxièmes listes sont également mises à jour lors de commandes de relâchement des notes libres ou excitées.Thus, for the simulation of the sympathetic resonances of a piano, when ordering an excited note, we update both the first and second lists by adding this note. The first and second lists are also updated during commands to release free or excited notes.

Lors du déclenchement d'une note excitée il convient de ne pas produire de résonance sympathique entre les harmoniques de cette note excitée et les harmoniques de la même note, considérée comme note libre. Pour cette raison, on cherche des harmoniques identiques de notes libres différentes de la note excitée, dans la première liste. De la même façon on cherche des harmoniques identiques de notes excitées différentes de la note libre, dans la deuxième liste. Ceci permet d'éviter le phénomène dit d'autorésonance.When triggering an excited note, it is advisable not to produce a sympathetic resonance between the harmonics of this excited note and the harmonics of the same note, considered as a free note. For this reason, one seeks identical harmonics of free notes different from the excited note, in the first list. In the same way we look for identical harmonics of excited notes different from the free note, in the second list. This avoids the so-called self-resonance phenomenon.

Pour respecter cette contrainte, une possibilité consiste à vérifier systématiquement pour chaque note excitée et pour chaque note libre considérée et présentant une harmonique identique, que les deux notes sont bien différentes.To respect this constraint, one possibility consists in systematically checking, for each excited note and for each free note considered and having an identical harmonic, that the two notes are very different.

Une autre possibilité consiste, lors d'une commande d'une note excitée (et également libre) à mettre d'abord à jour la deuxième liste avec la note excitée puis, après avoir cherché des notes avec une harmonique identique dans la première liste et commandé le jeu d'éventuelles notes sympathiques correspondantes, à mettre enfin à jour la première liste avec la note libre. Ceci permet de faire l'économie d'un test d'autorésonance, puisque la note excitée n'est pas immédiatement considérée comme libre, et ne figure donc pas dans la première liste pendant la recherche d'harmoniques communes.Another possibility consists, when ordering an excited (and also free) note, to first update the second list with the note excited then, after having searched for notes with an identical harmonic in the first list and ordered the set of possible corresponding sympathetic notes, to finally update the first list with the free note. This makes it possible to save on an autoresonance test, since the excited note is not immediately considered as free, and therefore does not appear in the first list during the search for common harmonics.

Ainsi, lorsqu'on recherche des harmoniques identiques à celles d'une note de la première liste, la note libre correspondant à la note excitée n'y figure pas encore. Par contre, lorsque l'on ajoute cette note dans la première liste et qu'on recherche dans la deuxième liste les hauteurs harmoniques identiques, il est nécessaire de vérifier qu'elles ne proviennent pas de la même note.Thus, when looking for harmonics identical to those of a note in the first list, the free note corresponding to the excited note does not yet appear there. On the other hand, when we add this note in the first list and we look in the second list for identical harmonic pitches, it is necessary to check that they do not come from the same note.

Selon un aspect particulier de l'invention, on peut commander le jeu de chaque note de base et de chaque note sympathique avec un volume évoluant dans le temps à partir d'un instant défini par le déclenchement de ladite note, selon une enveloppe prédéterminée modifiable par l'utilisateur.According to a particular aspect of the invention, it is possible to control the play of each basic note and of each sympathetic note with a volume evolving in time from an instant defined by the triggering of said note, according to a modifiable predetermined envelope. by the user.

Dans le cas d'un instrument électronique empruntant le timbre du piano, l'enveloppe présente une décroissance exponentielle après avoir atteint le volume maximal.In the case of an electronic instrument borrowing the timbre of the piano, the envelope shows an exponential decrease after reaching the maximum volume.

La décroissance et plus généralement la forme de l'enveloppe peuvent dépendre également de la hauteur de la note jouée.The decay and more generally the shape of the envelope can also depend on the pitch of the note played.

Selon un exemple du contrôle du volume des notes, lorsqu'une note est excitée, le volume de la note de base correspondante V_b(t) peut être de la forme $V_{b} {(t)=V}_{O} {*e}^{-t},$

où t est le temps écoulé depuis l'instant d'excitation et V_o la puissance ou vélocité de la note jouée. On peut soit, si l'appareil permet un volume variable, augmenter le volume de la note sympathique de manière correspondant à la contribution de chaque note libre, soit, ce qui est plus réaliste mais coûte plus cher en voix de polyphonie, déclencher une nouvelle note sympathique de même hauteur pour chaque note libre.According to an example of the control of the volume of the notes, when a note is excited, the volume of the corresponding base note V _b (t) can be of the form

V_{b} {(t) = V}_{O} {* e}^{-t},

where t is the time elapsed since the moment of excitation and V _o the power or velocity of the note played. We can either, if the device allows a variable volume, increase the volume of the sympathetic note in a way corresponding to the contribution of each free note, or, which is more realistic but costs more in polyphony voices, trigger a new sympathetic note of the same pitch for each free note.

Dans le cas où l'instrument électronique emprunte le timbre d'un instrument pour lequel le son n'est pas déclenché, mais continu, comme les instruments à cordes joués avec un archet, le volume V_b(t) est préférentiellement ajusté, non pas en fonction d'une enveloppe, mais en fonction de commandes provenant de l'interface instrumentale.In the case where the electronic instrument borrows the timbre of an instrument for which the sound is not triggered but continuous, like stringed instruments played with a bow, the volume V _b (t) is preferably adjusted, not not according to an envelope, but according to commands coming from the instrumental interface.

Ces commandes tiennent alors compte de variations de l'excitation de la note excitée. ces variations proviennent de nuances du jeu, de "coups d'archet", etc.These commands then take into account variations in the excitation of the excited note. these variations come from nuances of the game, "bows", etc.

Le jeu d'une note sympathique peut être déclenché avec un volume : $V_{S} {(t)=V}_{b} {(t)xP}_{he} {xP}_{hℓ}$

où P_he et P_hℓ sont respectivement les potentiels de l'harmonique correspondante de la note excitée et de la note libre. Les potentiels d'une harmonique sont compris comme le rapport du volume de ladite harmonique sur l'harmonique fondamentale.The play of a sympathetic note can be triggered with a volume:

V_{S} {(t) = V}_{b} {(t) xP}_{Hey} {xP}_{hℓ}

where P _he and P _hℓ are respectively the potentials of the corresponding harmonic of the excited note and the free note. The potentials of a harmonic are understood as the ratio of the volume of said harmonic to the fundamental harmonic.

Les potentiels des harmoniques de chaque note sont des valeurs prédéterminées qui peuvent être stockées dans une mémoire de l'instrument ou du système de simulation.The harmonic potentials of each note are predetermined values which can be stored in a memory of the instrument or of the simulation system.

Lorsqu'une note sympathique est déclenchée plusieurs fois à partir de notes libres différentes, pour lesquelles sa hauteur correspond à des harmoniques de rang différent, le volume de cette note sympathique peut être la somme de plusieurs contributions correspondant aux différentes notes libres.When a sympathetic note is triggered several times from different free notes, for which its pitch corresponds to harmonics of different rank, the volume of this sympathetic note may be the sum of several contributions corresponding to the different free notes.

Dans le premier cas, à titre d'exemple, le volume est alors

où P_hℓi est le potentiel de l'harmonique correspondant à la ième note libre prise parmi n notes libres au total, auxquelles correspond la note sympathique.In the first case, for example, the volume is then

where P _hℓi is the potential of the harmonic corresponding to the ith free note taken among n free notes in total, to which corresponds the sympathetic note.

Conformément à un autre aspect de l'invention, il est aussi possible de suspendre le jeu d'une note de base lorsque le volume V_b(t) devient inférieur à une valeur prédéterminée. De même, il est possible de suspendre le jeu d'une note sympathique lorsque son volume est inférieur à une valeur prédéterminée. Lorsque le nombre de notes libres et excitées devient important, on peut limiter le nombre de notes sympathiques en augmentant cette valeur prédéterminée.According to another aspect of the invention, it is also possible to suspend the playing of a base note when the volume V _b (t) becomes less than a predetermined value. Likewise, it is possible to suspend the play of a sympathetic note when its volume is lower than a predetermined value. When the number of free and excited notes becomes large, the number of sympathetic notes can be limited by increasing this predetermined value.

Lorsqu'une note sympathique ne correspond qu'à l'harmonique d'une seule note libre, le jeu de la note sympathique est arrêté dès la commande de relâchement de la note libre correspondante. Ceci est toujours le cas si on n'utilise pas le volume variable.When a sympathetic note corresponds only to the harmonic of a single free note, the play of the sympathetic note is stopped as soon as the command to release the corresponding free note is released. This is always the case if the variable volume is not used.

Dans l'autre cas, comme indiqué précédemment, chaque note sympathique jouée peut correspondre à plusieurs notes libres différentes. La hauteur de note sympathique correspond alors à des harmoniques de rang différent des différentes notes libres. Dans ce cas, il est possible de n'arrêter le jeu de la note sympathique que lorsque toutes les notes libres ne le sont plus, c'es't-à-dire après une commande de relâchement de toutes les notes libres. Lorsque seulement quelques notes libres sont "relâchées", le jeu de la note sympathique peut être effectué avec un volume diminué en conséquence.In the other case, as indicated above, each sympathetic note played can correspond to several different free notes. The pitch of the sympathetic note then corresponds to harmonics of a different rank from the different free notes. In this case, it is possible to stop playing the sympathetic note only when all the free notes are no longer, that is to say after a command to release all the free notes. When only a few free notes are "released", the note play sympathetic can be performed with a volume decreased accordingly.

De façon plus précise, le volume peut être diminué en fonction du potentiel des harmoniques des notes libres relâchées correspondant à la hauteur de la note sympathique jouée. Ceci correspond à éliminer dans l'expression de V_S(t) les termes P_hℓi correspondant aux harmoniques des notes libres relâchées.More precisely, the volume can be reduced according to the potential of the harmonics of the released free notes corresponding to the pitch of the sympathetic note played. This corresponds to eliminating in the expression of V _S (t) the terms P _hℓi corresponding to the harmonics of the released free notes.

Selon une application particulière du procédé de l'invention, on peut diriger les commandes du jeu des notes de base et des notes sympathiques vers une même voie de polyphonie d'un unique instrument de musique électronique, c'est-à-dire d'un unique synthétiseur, échantillonneur ou émulateur sonore électronique.According to a particular application of the method of the invention, it is possible to direct the commands for playing the basic notes and the sympathetic notes towards the same polyphony channel of a single electronic musical instrument, that is to say of a single electronic sound synthesizer, sampler or emulator.

Dans ce cas, les notes sympathiques résonnent en empruntant le même timbre que les notes de base.In this case, the sympathetic notes resonate by borrowing the same timbre as the base notes.

Selon une variante, on peut aussi diriger les commandes du jeu des notes de base et, respectivement, des notes sympathiques vers des instruments différents, ou à des voies de polyphonie différentes d'un instrument.According to a variant, it is also possible to direct the controls of the playing of the base notes and, respectively, sympathetic notes towards different instruments, or at different polyphony channels of an instrument.

Dans ce cas, le timbre et/ou éventuellement l'enveloppe des notes sympathiques peuvent être différents de ceux des notes de base. C'est le cas dans la réalité acoustique (le son de résonance sympathique d'un piano a une attaque différente du son d'une note excitée). Mais cette caractéristique permet de créer des effets sonores originaux. Il est par exemple possible de créer une résonance sympathique avec le timbre d'une clarinette pour des notes jouées avec un timbre de piano.In this case, the timbre and / or possibly the envelope of the sympathetic notes can be different from those of the base notes. This is the case in acoustic reality (the sympathetic resonance sound of a piano has a different attack from the sound of an excited note). But this feature allows you to create original sound effects. It is for example possible to create a sympathetic resonance with the timbre of a clarinet for notes played with a piano timbre.

Il est aussi possible de créer des résonances sympathiques pour des timbres d'instruments qui dans leur forme acoustique ne présentent pas naturellement le phénomène de résonance sympathique, comme la plupart des instruments à vent.It is also possible to create sympathetic resonances for timbres of instruments which in their acoustic form do not present naturally the phenomenon of sympathetic resonance, like most wind instruments.

Dans une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, adaptée en particulier à la reproduction électronique des sonorités d'un piano acoustique, on simule, en plus de la simulation de résonance sympathique à partir de notes jouées libres, désignée par première résonance dans la suite de la description, une seconde résonance sympathique correspondant à un déclenchement dit de pédale.In a particular implementation of the method of the invention, adapted in particular to the electronic reproduction of the sounds of an acoustic piano, we simulate, in addition to the simulation of sympathetic resonance from notes played free, designated by first resonance in the following description, a second sympathetic resonance corresponding to a so-called pedal trigger.

La seconde résonance sympathique est simulée à partir du déclenchement comme note libre de l'ensemble des notes pour lesquelles l'instrument est apte à générer des sons.The second sympathetic resonance is simulated from the trigger as a free note of all the notes for which the instrument is capable of generating sounds.

A titre d'exemple, pour simuler la seconde résonance on recherche pour chaque harmonique de chaque note excitée, des harmoniques identiques parmi les harmoniques de l'ensemble de notes pour lequel l'instrument est apte à générer des sons, différentes de la note excitée, et on commande le jeu d'une note sympathique à la hauteur de chacune desdites harmoniques identiques.For example, to simulate the second resonance, one searches for each harmonic of each excited note, identical harmonics among the harmonics of the set of notes for which the instrument is capable of generating sounds, different from the excited note. , and we control the play of a sympathetic note at the height of each of said identical harmonics.

La seconde résonance sympathique de pédale ne se substitue pas à la première résonance mais y est, au moins en partie ajoutée.The second sympathetic pedal resonance does not replace the first resonance but is, at least in part, added to it.

Dans la suite du texte, afin de distinguer les notes sympathiques provenant de notes libres jouées, par exemple, sur un clavier, et les notes sympathiques provenant d'un déclenchement de pédale, celles-ci sont respectivement désignées par notes sympathiques de première résonance et notes sympathiques de seconde résonance.In the remainder of the text, in order to distinguish the sympathetic notes originating from free notes played, for example, on a keyboard, and the sympathetic notes originating from a pedal release, the latter are respectively designated by sympathetic notes of first resonance and sympathetic notes of second resonance.

Le volume des notes sympathiques de première et de seconde résonances peut être choisi proportionnel à la hauteur des notes, et aux potentiels harmoniques, de la façon exposée ci-dessus. Cependant, le volume respectif des notes sympathiques de première et de seconde résonances peut également être pondéré en fonction d'un degré ou d'une intensité de déclenchement de la commande de pédale. Par exemple, le volume des notes sympathiques de seconde résonance peut être augmenté au détriment des notes sympathiques de première résonance, pour un enfoncement croissant d'une pédale ou d'une commande d'une interface instrumentale comparable à la pédale (droite) d'un piano, et réciproquement. Ceci permet des effets de demi-pédale irréalisables sur les instruments synthétiques actuels.The volume of sympathetic notes of first and second resonances can be chosen proportional to the pitch of the notes, and to the harmonic potentials, of the way outlined above. However, the respective volume of the sympathetic notes of first and second resonances can also be weighted according to a degree or intensity of triggering of the pedal control. For example, the volume of sympathetic second resonance notes can be increased to the detriment of sympathetic first resonance notes, for increasing depressing of a pedal or control of an instrumental interface comparable to the pedal (right) of a piano, and vice versa. This allows semi-pedal effects that cannot be achieved on current synthetic instruments.

L'invention concerne également un dispositif de simulation de résonance sympathique pour un instrument de musique électronique comprenant :

au moins une entrée apte à recevoir des signaux de commande de déclenchement et de relâchement de notes jouées excitées et/ou libres,
des moyens de mise à jour dans une mémoire d'une première et d'une deuxième liste de notes libres et excitées, et des moyens d'association à ces notes d'harmoniques qui leur correspondent, les moyens de mise à jour étant aptes à ajouter, respectivement à retirer, de la première liste les notes libres lors d'une commande de déclenchement, respectivement de relâchement d'une note libre, et aptes à ajouter, respectivement à retirer de la deuxième liste les notes excitées, lors d'une commande de déclenchement, respectivement de relâchement, d'une note excitée,
des moyens pour rechercher lors de chaque déclenchement de note libre, et pour chaque harmonique de la note libre, au moins une harmonique identique d'une note différente dans la deuxième liste et pour rechercher, lors de chaque déclenchement d'une note excitée, et pour chaque harmonique de la note excitée, au moins une harmonique identique d'une note différente de la première liste,
un générateur de signaux de commande pour le jeu d'une note dite de base correspondant à la hauteur d'une harmonique fondamentale de chaque note excitée et d'une note dite sympathique correspondant à la hauteur de chaque harmonique identique.

The invention also relates to a sympathetic resonance simulation device for an electronic musical instrument comprising:

at least one input suitable for receiving trigger and release control signals from excited and / or free played notes,
means for updating in a memory a first and a second list of free and excited notes, and means for associating with these harmonic notes which correspond to them, the means for updating being capable of add, respectively to remove, from the first list the free notes during a triggering command, respectively to release a free note, and able to add, respectively to remove from the second list the excited notes, during a command to trigger, respectively release, an excited note,
means for searching at each triggering of a free note, and for each harmonic of the free note, at least one identical harmonic of a different note in the second list and for searching, at each triggering of an excited note, and for each harmonic of the excited note, at least one identical harmonic of a note different from the first list,
a generator of control signals for playing a so-called basic note corresponding to the pitch of a fundamental harmonic of each excited note and a so-called sympathetic note corresponding to the pitch of each identical harmonic.

Selon une réalisation particulière des moyens d'association des harmoniques aux notes libres et excitées, ceux-ci peuvent comporter dans une mémoire un tableau de correspondance entre chaque note de l'instrument de musique électronique, et un ensemble d'harmoniques associé à chaque note.According to a particular embodiment of the means of association of the harmonics with the free and excited notes, these can include in a memory a table of correspondence between each note of the electronic musical instrument, and a set of harmonics associated with each note .

Le tableau peut comporter outre les harmoniques de chaque note, également les potentiels de chaque harmonique. Le potentiel d'une harmonique, tel que défini précédemment, est compris comme un facteur caractérisant le volume auquel doit être jouée une note sympathique correspondant à la hauteur de l'harmonique. Ce potentiel peut dépendre non seulement de la hauteur de la note, mais aussi du rang de l'harmonique de la note.In addition to the harmonics of each note, the table can also include the potentials of each harmonic. The potential of a harmonic, as defined above, is understood as a factor characterizing the volume at which a sympathetic note corresponding to the pitch of the harmonic must be played. This potential can depend not only on the pitch of the note, but also on the rank of the harmonic of the note.

Selon une autre réalisation des moyens d'association des harmoniques aux notes libres et excitées, ceux-ci peuvent comporter un logiciel de calcul des harmoniques, et éventuellement de leurs potentiels.According to another embodiment of the means for associating the harmonics with the free and excited notes, these may include software for calculating the harmonics, and possibly their potentials.

Les moyens de mise à jour des première et deuxième listes peuvent également comporter un logiciel.The means for updating the first and second lists may also include software.

Les moyens pour rechercher des harmoniques identiques dans les listes peuvent être des moyens informatiques à pointeur fonctionnant également selon un logiciel de recherche utilisant des optimisations classiques pour ce type de données.The means for searching for identical harmonics in the lists can be pointer computer means also operating according to research software using conventional optimizations for this type of data.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif de simulation de résonance sympathiques peut comporter des moyens de mise à jour d'une seconde première liste contenant un ensemble de toutes les notes libres possible de l'instrument.According to one aspect of the invention, the sympathetic resonance simulation device can include means for updating a second first list containing a set of all the possible free notes of the instrument.

Les moyens pour rechercher des harmoniques communes sont alors en outre aptes à rechercher lors de chaque déclenchement d'une note excitée et pour chaque harmonique de la note excitée, au moins une harmonique identique d'une note différente de la note excitée dans la seconde première liste pour commander des notes sympathiques correspondantes.The means for searching for common harmonics are then further able to search at each triggering of an excited note and for each harmonic of the excited note, at least one identical harmonic of a note different from the excited note in the second first. list to order corresponding sympathetic notes.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en reférence aux figures des dessins annexés, donnée à titre purement illustratif et non limitatif.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the figures of the appended drawings, given purely by way of non-limiting illustration.

Brief description of the figures

Figure 1 is a simplified schematic view of a device for implementing the invention.
Figure 2 is a graph showing harmonics of a note: the C (C), and their respective potentials.
FIG. 3 is a graph showing an example of correspondences between free played notes C, E and G (C, E, G) and the associated harmonics.

Detailed description of particular modes of implementing the invention

La figure 1 montre de façon très schématique un dispositif 10 de simulation de résonances sympathiques conforme à l'invention.FIG. 1 very schematically shows a device 10 for simulating sympathetic resonances in accordance with the invention.

Le dispositif de simulation 10 comprend une entrée 16 recevant des commandes fournies soit par le clavier numérique 12, soit par une interface de pédale 18, soit par un système à commande vocale ou instrumentale 20 décrit plus loin.The simulation device 10 comprises an input 16 receiving commands supplied either by the digital keyboard 12, or by a pedal interface 18, or by a voice or instrumental control system 20 described below.

Le clavier numérique 12 est relié au dispositif 10 par l'intermédiaire d'un câble 14 apte à véhiculer des signaux aux normes MIDI correspondant notamment à des commandes de déclenchement et de relâchement de notes qu'un instrumentiste joue sur le clavier. Les signaux comportent également, pour chaque note jouée, une information concernant la vélocité d'attaque de la touche correspondante du clavier.The digital keyboard 12 is connected to the device 10 via a cable 14 capable of conveying signals according to MIDI standards corresponding in particular to commands for triggering and releasing notes that an instrumentalist plays on the keyboard. The signals also include, for each note played, information concerning the attack velocity of the corresponding key on the keyboard.

L'entrée 16 permet de trier les commandes de déclenchement en provenance du clavier 12 en fonction des informations de vélocité et distinguer ainsi les notes libres des notes excitées.The input 16 makes it possible to sort the triggering commands coming from the keyboard 12 according to the velocity information and thus to distinguish the free notes from the excited notes.

Une note est considérée comme libre dès lors que la touche correspondante du clavier est maintenue enfoncée, et quelle que soit la vélocité d'attaque exercée sur la touche par l'instrumentiste.A note is considered as free as long as the corresponding key of the keyboard is held down, and whatever the velocity of attack exerted on the key by the instrumentalist.

Une note est considérée également comme excitée lorsque la touche est enfoncée avec une vélocité supérieure à une valeur prédéterminée, qui peut éventuellement être un paramètre du dispositif 10 ajustable par l'instrumentiste.A note is also considered to be excited when the key is pressed with a velocity greater than a predetermined value, which may possibly be a parameter of the device 10 adjustable by the player.

Dans l'exemple décrit ici, les commandes de déclenchement de notes excitées fournies par le clavier 12 sont nécessairement des commandes de déclenchement de notes libres également.In the example described here, the commands for triggering excited notes provided by the keyboard 12 are necessarily commands for triggering free notes as well.

L'actionnement de la pédale 18 permet de fournir à l'entrée 16 du dispositif 10 une commande correspondant aux déclenchement de toutes les notes de l'instrument électronique considérées comme notes libres.The actuation of the pedal 18 makes it possible to provide the input 16 of the device 10 with a command corresponding to the triggering of all the notes of the electronic instrument considered as free notes.

Le traitement de cette commande par le dispositif de simulation est détaillé dans la suite de la description.The processing of this command by the simulation device is detailed in the following description.

Le système 20 à commande vocale ou instrumentale comporte un microphone 22 et un convertisseur 24 apte à convertir le signal du microphone en commandes de type MIDI. Ces commandes sont reconnues par l'entrée 16 comme des commandes de notes excitées (et non comme notes libres) . Cet arrangement permet de simuler des effets sonores semblables à ceux obtenus en excitant les cordes libres d'un piano acoustique par la voix, comme exposé dans la partie introductive de la présente description. Le dispositif comporte alors une table ou une formule permettant de déterminer le potentiel harmonique correspondant, pour chaque hauteur, à la voix ou l'instrument captés par le microphone. De plus, les excitations de résonances sympathiques par la voix peuvent être réalisées pour des timbres autres que celui du piano si l'instrument de musique électronique le permet.The system 20 with voice or instrumental control comprises a microphone 22 and a converter 24 able to convert the microphone signal into MIDI type commands. These commands are recognized by entry 16 as excited note commands (and not as free notes). This arrangement makes it possible to simulate sound effects similar to those obtained by exciting the free strings of an acoustic piano by voice, as explained in the introductory part of this description. The device then comprises a table or a formula making it possible to determine the harmonic potential corresponding, for each pitch, to the voice or the instrument picked up by the microphone. In addition, the excitations of sympathetic resonances by the voice can be realized for timbres other than that of the piano if the electronic musical instrument allows it.

L'usage combiné du clavier 12 et du système 20 permet de définir, par exemple, les notes libres exclusivement au clavier et les notes excitées par le système 20.The combined use of the keyboard 12 and the system 20 makes it possible to define, for example, the free notes exclusively on the keyboard and the notes excited by the system 20.

Les notes libres et les notes excitées sont utilisées pour mettre à jour une liste 26 de notes libres et une liste 28 de notes excitées. Les notes libres et excitées sont ajoutées aux listes 26 et 28 lors de leur déclenchement, et en sont retirées lors de leur relâchement sur le clavier.The free notes and the excited notes are used to update a list 26 of free notes and a list 28 of excited notes. The free and excited notes are added to lists 26 and 28 when they are triggered, and are removed from them when they are released on the keyboard.

Des harmoniques de chaque note ainsi que le potentiel harmonique de ces harmoniques sont associés à chaque note libre ou excitée.Harmonics of each note as well as the harmonic potential of these harmonics are associated with each free or excited note.

La figure 2 donne une illustration d'un ensemble d'harmoniques et de leurs potentiels associés à une note qui, en l'occurrence, est un DO (C).Figure 2 gives an illustration of a set of harmonics and their potentials associated with a note which, in this case, is a DO (C).

Par analogie avec un instrument acoustique à cordes, les harmoniques correspondent aux modes de vibration d'une corde correspondant à la note libre ou excitée.By analogy with an acoustic stringed instrument, the harmonics correspond to the vibration modes of a string corresponding to the free or excited note.

Sur un axe horizontal sont repérées les harmoniques H du DO (C) en fonction de leur hauteur. Les hauteurs vont des graves vers les aigus en lisant la figure de gauche à droite.On the horizontal axis are identified the harmonics H of DO (C) according to their height. The heights range from bass to treble by reading the figure from left to right.

Des bâtonnets associés à chaque harmonique ont une hauteur proportionnelle au potentiel de chaque harmonique. Ceci correspond, toujours par analogie avec un instrument acoustique, à l'amplitude du mode de vibration d'une corde selon chacune de ses harmoniques.Rods associated with each harmonic have a height proportional to the potential of each harmonic. This corresponds, always by analogy with an acoustic instrument, to the amplitude of the vibration mode of a string according to each of its harmonics.

La note hure ou excitée est le DO(C) qui correspond à l'harmonique fondamentale avec le potentiel le plus élevé.The hour or excited note is the DO (C) which corresponds to the fundamental harmonic with the highest potential.

Les harmoniques suivantes représentées sur la figure 2 sont :

le do(C) à l'octave,
le sol(G) à l'octave,
le do(C) de la deuxième octave,
le mi(E) de la deuxième octave,
le sol(G) de la deuxième octave,
le Sib(Bb) de la deuxième octave,
le do(C) de la troisième octave,
le ré(D) de la troisième octave,
le mi(E) de la troisième octave,
le fa# (F#) de la troisième octave, et
le sol (G) de la troisième octave.

The following harmonics shown in Figure 2 are:

the do (C) to the octave,
the ground (G) at the octave,
the do (C) of the second octave,
the mid (E) of the second octave,
the ground (G) of the second octave,
the second octave Bb (Bb),
the do (C) of the third octave,
the re (D) of the third octave,
the mid (E) of the third octave,
the fa # (F #) of the third octave, and
the ground (G) of the third octave.

La figure 3 montre, à titre d'exemple un ensemble harmoniques associées à trois notes libres correspondant à un accord de DO(C) déclenché sur le clavier 12 (Fig. 1).Figure 3 shows, by way of example, a set of harmonics associated with three free notes corresponding to a DO chord (C) triggered on the keyboard 12 (Fig. 1).

Sur la figure 3 les notes libres sont reportées en ordonnées en fonction de leur hauteur. Les harmoniques de ces notes libres sont reportées en abscisse. Des points représentent la correspondance entre les notes libres et leur harmoniques.In Figure 3 the free notes are plotted on the ordinate according to their height. The harmonics of these free notes are plotted on the abscissa. Dots represent the correspondence between the free notes and their harmonics.

Pour simplifier la lecture des hauteurs des notes et de leurs harmoniques celles-ci sont schématiquement représentées par des touches d'un clavier commençant par DO et dont la succession est : DO, DO#, RE, RE#, MI, FA, FA,#SOL, SOL#, LA, LA#, SI, DO, (C,C#,D,D#,E,F,F#,G,G#,A,A#,B,C)To simplify the reading of the pitches of the notes and their harmonics these are schematically represented by keys of a keyboard starting with DO and whose succession is: DO, DO #, RE, RE #, MI, FA, FA, #SOL, SOL #, LA, LA #, SI, DO, (C, C #, D, D #, E, F, F #, G, G #, A, A #, B, C)

Comme cela apparaît sur la figure 3, les notes libres permettent de définir un tableau à deux dimensions comportant d'une part les hauteurs des notes libres, et éventuellement l'instant de leur déclenchement, et d'autre part les hauteurs harmoniques correspondantes.As shown in FIG. 3, the free notes make it possible to define a two-dimensional table comprising on the one hand the heights of the free notes, and possibly the instant of their triggering, and on the other hand the corresponding harmonic heights.

Le procédé de l'invention peut prendre en compte l'ensemble des harmoniques d'une note ou seulement un nombre limité d'harmoniques ayant les potentiels harmoniques les plus élevées.The method of the invention can take into account all of the harmonics of a note or only a limited number of harmonics having the highest harmonic potentials.

La référence 30 de la figure 1 correspond à une mémoire contenant un ensemble d'harmoniques et les potentiels harmoniques correspondants de toutes les notes qu'il est possible de jouer sur l'instrument électronique, ou à un calculateur capable de calculer les harmoniques et leurs potentiels à partir de la hauteur de la note libre ou excitée.Reference 30 in FIG. 1 corresponds to a memory containing a set of harmonics and the corresponding harmonic potentials of all the notes that it is possible to play on the electronic instrument, or to a computer capable of calculating the harmonics and their potentials from the pitch of the free or excited note.

A titre indicatif, ce calcul peut être effectué en ténant compte de valeurs de sensibilité de chaque fréquence harmonique par rapport à l'harmonique fondamentale, ces valeurs étant stockées dans un tableau d'une mémoire, et en effectuant une pondération du potentiel harmonique, à partir de cette sensibilité et de la hauteur de la note libre (ou excitée) considérée.As an indication, this calculation can be carried out by taking into account sensitivity values of each harmonic frequency with respect to the fundamental harmonic, these values being stored in a table of a memory, and by performing a weighting. harmonic potential, based on this sensitivity and the pitch of the free (or excited) note considered.

Un système 32 à calculateur pouvant fonctionner selon un algorithme programmé, permet, à partir des première et deuxième listes, de déterminer les notes sympathiques que doit jouer l'instrument pour simuler la résonance sympathique. Il effectue deux types de calcul, soit en cas de nouvelle note libre, soit en cas de nouvelle note excitée.A computer system 32 capable of operating according to a programmed algorithm makes it possible, from the first and second lists, to determine the sympathetic notes which the instrument must play to simulate the sympathetic resonance. It performs two types of calculation, either in the event of a new free note, or in the event of a new excited note.

Le premier calcul effectué par le système 32 permet de rechercher lors de chaque déclenchement d'une note excitée, et pour chaque harmonique de cette note une ou plusieurs harmoniques qui sont identiques à des harmoniques de toutes les notes libres de la première liste, différentes de la note excitée.The first calculation carried out by the system 32 makes it possible to search, at each triggering of an excited note, and for each harmonic of this note one or more harmonics which are identical to harmonics of all the free notes of the first list, different from the excited note.

De même, lors de chaque déclenchement de note libre et pour chaque harmonique de la note libre, le système 32 permet de rechercher une ou plusieurs harmoniques identiques de notes excitées différentes de la note libre, dans la deuxième liste.Similarly, during each triggering of a free note and for each harmonic of the free note, the system 32 makes it possible to search for one or more identical harmonics of excited notes different from the free note, in the second list.

Les harmoniques et leurs potentiels par rapport aux notes libres et excitées auxquelles elles correspondent, sont stockées avec la note libre dans une mémoire 34. Le système 32 transmet à un ou plusieurs générateurs sonores des commandes pour le jeu d'une note sympathique à la hauteur de chaque harmonique déterminée comme décrit ci-dessus.The harmonics and their potentials with respect to the free and excited notes to which they correspond, are stored with the free note in a memory 34. The system 32 transmits to one or more sound generators commands for playing a sympathetic note at the height of each harmonic determined as described above.

De plus, le système 32 transmet également des commandes pour le jeu de notes de base correspondant aux hauteurs des harmoniques fondamentales des notes excitées.In addition, the system 32 also transmits commands for the set of base notes corresponding to the pitches of the fundamental harmonics of the excited notes.

Les notes de base correspondent aux notes qui seraient jouées en l'absence du dispositif de simulation de résonances sympathiques, c'est-à-dire si le clavier 12 était directement relié au générateur sonore.The base notes correspond to the notes that would be played in the absence of the sympathetic resonance simulation device, i.e. if the keyboard 12 was directly connected to the sound generator.

Sur la figure 1, le système 30 est relié par des liaisons électriques à deux générateurs sonores 36 et 38 auxquels sont respectivement envoyés les commandes des notes sympathiques et des notes de base.In FIG. 1, the system 30 is connected by electrical connections to two sound generators 36 and 38 to which the commands for the sympathetic notes and the basic notes are sent respectively.

Le système 32 transmet également aux générateurs 36 et 38 des commandes correspondant au volume et éventuellement à l'enveloppe des notes 36 et 38. Les volumes pour le jeu des notes sympathiques et de base sont déterminés par le système 32 d'une des façons décrites précédemment soit avec un volume variable pour chaque hauteur harmonique, soit avec un déclenchement pour toute correspondance harmonique entre une note libre et une note excitée. Dans tous les cas, la vélocité dépend de la vélocité de la note excitée, des potentiels des harmoniques respectives des notes libres et excitées, et de la différence de temps entre l'instant d'excitation et le moment où la note est libre (déclenchement des notes libre et excitée correspondantes).The system 32 also transmits to the generators 36 and 38 commands corresponding to the volume and possibly to the envelope of the notes 36 and 38. The volumes for the playing of the sympathetic and basic notes are determined by the system 32 in one of the ways described previously either with a variable volume for each harmonic pitch, or with a trigger for any harmonic correspondence between a free note and an excited note. In all cases, the velocity depends on the velocity of the excited note, on the potentials of the respective harmonics of the free and excited notes, and on the time difference between the moment of excitation and the moment when the note is free (triggering corresponding free and excited notes).

Afin d'illustrer le fonctionnement du système 32, on donne ci-dessous, de façon simplifiée un exemple d'étapes pour la simulation de résonances sympathiques correspondant à l'enfoncement sur le clavier 12, d'un Sol(G) et d'un Ré(D), le Sol(G) étant joué légèrement avant le Ré(D).In order to illustrate the operation of the system 32, we give below, in a simplified manner, an example of steps for the simulation of sympathetic resonances corresponding to the pressing on the keyboard 12, of a Sol (G) and of a D (D), the G (G) being played slightly before the D (D).

Le sol et le Ré sont joués avec une vélocité supérieure à une vélocité prédéterminée et on considère qu'ils correspondent à la fois à une notre libre et à une note excitée.The G and D are played with a velocity greater than a predetermined velocity and are considered to correspond to both a free note and an excited note.

Les hauteurs des notes et leur volume de départ sont indiquées avec des chiffres correspondant à la norme MIDI. On a dans l'ordre :

le Sol(G) libre (pas d'excitation)
(- mise à jour de la première liste),
le Sol(G) excité
(- mise à jour de la deuxième liste)
- déclenchement de la note de base
  - Sol : hauteur 55, volume 121
le Ré(D) libre
(- mise à jour de la première liste)
- déclenchement des notes sympathiques :
  - Ré : hauteur 74, volume 17 (résonance sympathique de l'octave du Ré),
  - Ré : hauteur 86, volume 2 (résonance sympathique de la deuxième octave du Ré),
le Ré(D) excité
(- mise à jour de la deuxième liste)
- déclenchement de la note de base
  - Ré : hauteur 62, volume 127
- déclenchement des notes sympathiques par le Ré excité avec le Sol libre :
Ré : hauteur 74, volume 18
(3ème harmonique du Sol)
Ré : hauteur 86, volume 2
(6ème harmonique du Sol).

The pitches of the notes and their starting volume are indicated with numbers corresponding to the MIDI standard. We have in order:

the ground (G) free (no excitation)
(- update of the first list),
the ground (G) excited
(- update of the second list)
- triggering the base note
  - Floor: height 55, volume 121
the free Ré (D)
(- update of the first list)
- trigger sympathetic notes:
  - Ré: height 74, volume 17 (sympathetic resonance of the octave of Ré),
  - Ré: pitch 86, volume 2 (sympathetic resonance of the second octave of Ré),
the Re (D) excited
(- update of the second list)
- triggering the base note
  - Re: height 62, volume 127
- triggering of sympathetic notes by the D excited with the free Soil:
D: height 74, volume 18
(3rd harmonic of the G)
Re: height 86, volume 2
(6th harmonic of the G).

Lorsqu'on relâche d'abord le Ré (D), ceci provoque la commande d'arrêt

de la note de base du Ré (62)
des notes sympathiques dues au Ré libre : Ré 74, Ré 86.

When the D (D) is first released, this causes the stop command

of the base note of Ré (62)
sympathetic notes due to the free Ré: Ré 74, Ré 86.

Néanmoins, comme le Sol est toujours enfoncé, et bien que le Ré soit relâché, les notes sympathiques dues au Sol libre (Ré 74, Ré 86) demeurent. Les hauteurs 74 et 86 dont donc jouées avec un volume réduit.However, as the G is still pressed, and although the D is released, the sympathetic notes due to the Free G (D 74, D 86) remain. Heights 74 and 86 of which therefore played with a reduced volume.

Lorsque le Sol est enfin relâché, ceci provoque une commande d'arrêt

de la note de base du Sol (55)
des notes sympathiques dues au Sol libre : Ré 74, Ré 86.

When the soil is finally released, this causes a stop command

of the base note of G (55)
sympathetic notes due to the free soil: Ré 74, Ré 86.

Les enveloppes pour les notes de base et les notes sympathiques peuvent être identiques ou différentes.The envelopes for base notes and sympathetic notes can be the same or different.

Les générateurs sonores 36 et 38 peuvent également avoir des timbres identiques ou différents. Il s'agit par exemple de deux voix différentes d'un instrument électronique du type polyphonique ou de générateurs sonores d'instruments électroniques différents.The sound generators 36 and 38 can also have the same or different timbres. These are for example two different voices of an electronic instrument of the polyphonic type or sound generators of different electronic instruments.

Les générateurs 36 et 38 sont reliés à un système de restitution sonore à haut-parleur 40 par l'intermédiaire de moyens d'amplification 42.The generators 36 and 38 are connected to a loudspeaker sound reproduction system 40 by means of amplification 42.

Afin de simuler plus précisément les résonances d'un piano acoustique, le système 32 peut aussi comporter un programme pour effectuer une seconde simulation de résonance sympathique avec toutes les harmoniques de toutes les notes libres disponibles de l'instrument, lorsque la pédale 18 est actionnée.In order to more precisely simulate the resonances of an acoustic piano, the system 32 can also include a program for carrying out a second simulation of sympathetic resonance with all the harmonics of all the free notes available on the instrument, when the pedal 18 is actuated. .

Ceci peut se faire par exemple en établissant une seconde première liste 26a avec toutes les notes libres possibles.This can be done for example by establishing a second first list 26a with all the possible free notes.

Les notes sympathiques correspondent alors aux harmoniques identiques des notes excitées avec l'une quelconque des harmoniques des notes libres.The sympathetic notes then correspond to the identical harmonics of the excited notes with any of the harmonics of the free notes.

Le système 32 dirige alors vers le générateur 36 des commandes à la fois de notes sympathiques de la première et de la seconde résonances, c'est-à-dire des notes sympathiques de résonance provenant des notes librés du clavier 12 et des notes sympathiques de résonance de la pédale 18.The system 32 then directs to the generator 36 commands of both sympathetic notes of the first and second resonances, that is to say sympathetic resonance notes originating from the notes released from the keyboard 12 and sympathetic notes from pedal resonance 18.

Le volume des notes sympathiques de la première et de la seconde résonances, toujours défini comme décrit précédemment, est aussi pondéré par le degré d'enfoncement de la pédale 18. Pour cela un dispositif 32b établit une balance entre les première et deuxième résonances. Néanmoins, les deux résonances sont toujours commandées (même avec un volume nul), ce qui permet, en cas de relâchement de la pédale, d'entendre quand même la résonance sympathique des notes libres.The volume of sympathetic notes of the first and second resonances, always defined as described above, is also weighted by the degree of depression of the pedal 18. For this, a device 32b establishes a balance between the first and second resonances. However, the two resonances are always controlled (even with zero volume), which allows, in case of relaxation of the pedal, to still hear the sympathetic resonance of the free notes.

Lorsque la pédale est relâchée, les notes sympathiques de la première résonance sont jouées avec un volume maximum et les notes sympathiques de la seconde résonance sont jouées avec un volume nul.When the pedal is released, the sympathetic notes of the first resonance are played with maximum volume and the sympathetic notes of the second resonance are played with zero volume.

A l'inverse, lorsque la pédale est pleinement enfoncée les notes sympathiques de la deuxième résonance sont jouées avec un volume maximum et les notes de la première résonance avec un volume nul ou quasi-nul.Conversely, when the pedal is fully depressed the sympathetic notes of the second resonance are played with maximum volume and the notes of the first resonance with zero or almost zero volume.

Grâce à ces caractéristiques un jeu de piano acoustique peut être simulé avec beaucoup de réalisme. Il est possible aussi d'obtenir des effets sonores jusque là impossibles avec des instruments synthétiques. Notamment on peut obtenir des effets de demi-pédale, un son avec une faible demi-pédale constante comme dans les pianos du débit du XIXe siècle. On peut aussi obtenir une résonance de pédale avec un timbre de clarinette, par exemple.Thanks to these characteristics, an acoustic piano game can be simulated with great realism. It is also possible to obtain sound effects hitherto impossible with synthetic instruments. In particular, we can obtain half-pedal effects, a sound with a constant low half-pedal as in 19th century flow pianos. You can also get a pedal resonance with a clarinet timbre, for example.

Claims

Method for simulating sympathetic resonances for at least one electronic musical instrument capable of generating sounds for a set of notes and capable of receiving commands for triggering or releasing so-called excited and / or free notes, in which: - at least a first list (26) of free notes is updated and the harmonics of said free note are associated with each free note, the first list being notably updated during each triggering and each release of free note,

a second list (28) of excited notes is updated and the harmonics of said excited note are associated with each excited note, the second list being notably updated during each triggering and each release of excited note,

- For each triggering of a free note, one searches, for each harmonic of said free note, at least one identical harmonic of a note from the second list (28), different from said free note, and one controls the playing of a note said sympathetic at the height of each identical harmonic, and

- For each triggering of an excited note, one searches, for each harmonic of said excited note, at least one identical harmonic of a free note from the first list (26), different from said excited note, and one controls the play of a so-called base note at the height of a fundamental harmonic of said excited note and a so-called sympathetic note at the height of each identical harmonic.

Method according to claim 1, characterized in that the play of each basic note and each sympathetic note is controlled with a volume evolving in time from an instant defined by the triggering of said note, according to a predetermined envelope.

Method according to claim 2, characterized in that said envelope has a temporal decrease according to a predetermined envelope modifiable by the user, depending on a pitch of each base note, respectively of each sympathetic note.

Method according to claim 1 to 2, characterized in that the play of each base note is controlled with a volume V _b proportional to an excitation power of the corresponding excited note.

Method according to claim 4, characterized in that the play of each sympathetic note is controlled with a volume proportional to the volume V _b this excited note having a harmonic identical to that of a free note, at the height of the sympathetic note .

Method according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the play of each sympathetic note is controlled with a volume proportional to a harmonic potential of the harmonic of the excited note corresponding to the pitch of the sympathetic note, and proportional to a harmonic potential of the harmonic of at least one free string corresponding to the pitch of the sympathetic note.

Method according to claim 6, characterized in that the play of each sympathetic note is controlled with a volume dependent on the time difference between the triggering of the free note and the triggering of the corresponding excited note.

Method according to claim 2, characterized in that the game is suspended by a note of base when its volume is less than a predetermined value.

Method according to claim 2, characterized in that the play of a sympathetic note is suspended when its volume is less than a predetermined value.

Method according to claim 2, characterized in that the playing of a sympathetic note is suspended during a release command of all the free notes with which the harmonic corresponding to the pitch of the sympathetic note is associated.

Method according to claim 1, characterized in that during each release command of an excited, respectively free note, the first and second lists are updated by removing from said lists said free note.

Method according to claim 1, characterized in that when a note which is both excited and free is triggered, the second list is first updated, one searches for each harmonic of said excited note at least one identical harmonic d 'a free note from the first list to trigger possible sympathetic notes, then only we update the first list.

Method according to claim 1, characterized in that, in addition to the simulation of sympathetic resonance from the triggering of free notes, called the first resonance, a second sympathetic resonance is simulated from a trigger as a free note of the set of notes for which the instrument is capable of generating sounds, known as pedal activation.

Method according to claim 13, characterized in that for carrying out simulation from the second sympathetic resonance we search for each harmonic of each excited note, identical harmonics among the harmonics of the set of notes for which the instrument is capable of generating sounds, different from the excited note, and we control the play a sympathetic note at the height of each of said identical harmonics.

Method according to claim 14, characterized in that the sympathetic notes of the first resonance and the sympathetic notes of the second resonance are controlled with a volume weighted as a function of a degree of pedaling.

Method according to claim 1, characterized in that the commands for triggering and releasing free notes and excited notes are provided on a single instrumental interface.

Method according to claim 1, characterized in that the commands for triggering free notes and excited notes are provided respectively on different instrumental interfaces.

Method according to claim 1, characterized in that a pedal release is provided by the actuation of a so-called "pedal" control interface.

Sympathetic resonance simulation device for an electronic musical instrument comprising: - at least one input (16) adapted to receive triggering and release control signals of excited and / or free played notes,

- means for updating in a memory a first (26) and a second (28) list of free and excited notes, and means (30) for association with these harmonic notes which correspond to them , the updating means being able to add, respectively to remove, from the first list the free notes during a triggering command, respectively for release, of a free note, and able to add, respectively to remove, from the second lists the excited notes, during a triggering command, respectively of release, of an excited note,

- Means (32) for searching during each triggering of a free note, and for each harmonic of the free note, at least one identical harmonic of a note different from said free note, in the second list and for searching, during each triggering of an excited note, and for each harmonic of the excited note, at least one identical harmonic of a note different from the excited note, clear the first list,

- A generator (32) of control signals for playing a so-called basic note corresponding to the pitch of a fundamental harmonic of each excited note and a so-called sympathetic note corresponding to the pitch of each identical harmonic.

Device according to claim 19, characterized in that the means (30) for associating the harmonics with the free and excited notes include in a memory a correspondence table between each note of a set of notes for which the electronic musical instrument is capable of generating a sound, and a set of harmonics associated with each of these notes.

Device according to Claim 19, characterized in that the means for associating the harmonics with the free and excited notes include software for calculating harmonics.

Device according to claim 19, characterized in that it comprises means for updating a second first list (26a) containing a set of all the possible free notes of the instrument, and in that the means (32 ) of harmonics search are further able to search at each triggering of an excited note, and for each harmonic of the excited note, at least one identical harmonic of a note different from the excited note in the second first list (26a) to order corresponding sympathetic notes.