EP0802520B1

EP0802520B1 - Method for emulating resonant effects on an electronic musical instrument

Info

Publication number: EP0802520B1
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: 2001-02-07
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: US5854438A; EP0802520A1; FR2747496B1; FR2747496A1

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 of simulation of sympathetic resonances on an instrument of electronic music.

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 all electronic musical instrument capable of receiving commands for triggering or releasing notes, either directly or through a 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 all 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.The phenomena of sympathetic resonances are manifest in particular on the instruments to strings.

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 multiple states. More specifically, they can be excited, that is to say solicited by the musician, suffocated, that is to say retained to avoid their vibration, or even free, i.e. free from 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 rope is free, it is likely to vibrate according to one of its modes of vibration corresponding to a harmonic. In the sense of present invention means by harmonic of a string, and, by extension, a note from an instrument arbitrary, both the fundamental harmonic corresponding to the most frequent frequency vibration mode string bass as the harmonics of rank higher corresponding to vibration modes at higher frequency.

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 music is near a vibrating string, that is to say excited by the musician, and that the two strings have common vibration modes, i.e. harmonics of identical pitch, the free string has tendency 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 called "resonance sympathetic "is particularly important in instruments such as the sitar, the theorbo or the viol of love. These instruments include strings which can change the pitch when playing, and strings empty 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 corresponding free strings, for example, when pressed, vibrate by sympathy 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.We can note on this subject that the phenomenon of sympathy in a stringed instrument does not require necessarily that the excitement comes from a rope by pressing a key on the keyboard. For example, when you press the pedal of a piano and you shouts "Beethoven" in the open piano, as in a composition by Pauline Oliveras, it's the voice that causes 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 likely to resonate and do not produce as well as the note corresponding to a key pressed or to an electronic order including a triggering of said note.

Dans le document US-A-5 455 380, un système est divulgué qui choisit une forme de résonance dépendant du nombre de touches enfoncées simultanément.In US-A-5,455,380, a system is disclosed which chooses a form of resonance depending on the number of keys pressed simultaneously.

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 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, electronic instruments known cannot reproduce the sound coloring of the sympathetic resonance of acoustic instruments from which they borrow the stamp.

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, especially for piano, keys are pressed silently to release strings and intentionally provoke a sympathetic resonance with these strings. These works, among which are the Vienna Carnival of Schumann, Opus 11, n ° 3 by Schoenberg or Studies by Ligeti, therefore cannot be properly performed on musical instruments known electronics.

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 do not allow either to get acoustic effects like those resulting from excitation by the voice of an instrument such as the piano, as previously mentioned.

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 provide a advanced simulation process allowing realistically reproduce the resonances sympathetic to stringed instruments, and particular of the piano, 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 autoresonance problems that may 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 instruments strings.

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 sympathetic resonance simulation process allowing sound effects such as those obtained in exciting the strings of an acoustic piano by 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 its use as control of a synthesis process which take into account the context of the instrument (i.e. notes that 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 play of a note called sympathetic to the pitch 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" get along with a game on a keyboard with keys comparable to those of a piano, or any another 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, we consider that a note is excited when the corresponding key on the keyboard is pressed with a velocity greater than one predetermined velocity. This corresponds, by analogy, at a sufficiently powerful strike with a touch of a acoustic piano to cause a pulse from the corresponding hammer on the rope (s) associated. An excited note can also be compared by pinching a guitar string with a plectrum, or the friction of a bow on the string of a cello.

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

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 a piano acoustic, this corresponds to a soft sinking of a button, causing the suffocation felt to be removed, without active hammer pulse.

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 process of invention, trigger commands or loosening free or excited notes can for example from a sensitive MIDI type keyboard at key attack velocity or sequencer MIDI appropriate.

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 the simulation of resonances of a piano, we consider that any note excited is also a free note. Indeed, in a acoustic piano hitting a key causes no only a hammer impulse but also the removal of the damper felt from the rope (s) correspondent (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.So, for the simulation of resonances sympathetic of a piano, when ordering a note excited, we update both the first and second lists by adding this note. The first and second lists are also updated when 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 an excited note is triggered should not produce sympathetic resonance between the harmonics of this excited note and the harmonics of the same note, considered as a note free. For this reason, we are looking for harmonics identical free notes different from note excited, 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, a possibility is to systematically check for each note excited 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 is, during a order an excited (and also free) note from first update the second list with the note excited then after searching for notes with a identical harmonic in the first list and ordered the play of possible sympathetic notes corresponding, to finally update the first list with free note. This allows you to the economics of an autoresonance test, since the score excited is not immediately considered 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.So when looking for harmonics identical to those of a note in the first list, the free note corresponding to the excited note does not appear there not yet. However, when we add this note in the first list and we search in the second list the identical harmonic heights it is necessary to verify that they do not come of 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, can order the set of each base note and each sympathetic note with a volume evolving in the time from an instant defined by the trigger of said note, according to a predetermined envelope user editable.

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 presents a exponential decay 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 decrease and more generally the form of the envelope may also depend on the height 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 Vb(t)=VO*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 excitement of the excited note. these variations come from nuances of the game, from "strokes bow, "etc.

Le jeu d'une note sympathique peut être déclenché avec un volume : Vs(t)=Vb(t)xPhexPhℓ 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 an instrument or system memory simulation.

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 height 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 playing of the note sympathetic is stopped upon release command of the corresponding free note. This is still 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'est-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. Note pitch sympathetic then corresponds to harmonics of rank different from the different free notes. In this case, it is possible to stop the play of the sympathetic note that when all the free notes are no longer, that is to say after a release command from all free notes. When only a few free notes are "released", the note playing sympathetic can be performed with decreased volume Consequently.

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 process of the invention, we can direct the game controls base notes and sympathetic notes towards a same polyphony path of a single instrument electronic music, that is to say a single sound synthesizer, sampler or emulator electronic.

Dans ce cas, les notes sympathiques résonnent en empruntant le même timbre que les notes de base.In this case, the sympathetic notes resonate using 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.Alternatively, one can also direct the basic note game controls and respectively sympathetic notes to different instruments, or to different polyphony channels of a 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 stamp and / or possibly the envelope of the sympathetic notes can be different from 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 a note excited). But this feature creates 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 stamp.

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 resonances sympathetic for instrument timbres which in their acoustic form does not naturally present 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 piano tones acoustics, we simulate, in addition to the simulation of sympathetic resonance from free played notes, designated by first resonance in the rest of the 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 at from the trigger as a free note of the whole notes for which the instrument is suitable for generate 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.As an example, to simulate the second resonance we search for each harmonic of each excited note, identical harmonics among harmonics of the set of notes for which the instrument is able to generate different sounds of the excited note, and we control the play of a note sympathetic to 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 does not replace the first resonance but is there, at less partially added.

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 following text, in order to distinguish the sympathetic notes from free notes played, for example, on a keyboard, and the sympathetic notes coming from a pedal trigger, these 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 from first and second resonances can be chosen proportional to the pitch of the notes, and the harmonic potentials, the way outlined above. However, the volume respective sympathetic notes from premiere and second resonances can also be weighted in depending on a triggering degree or intensity of the pedal control. For example, the volume of sympathetic notes of second resonance can be increased at the expense of the sympathetic notes of first resonance, for an increasing depression of a pedal or control of an instrumental interface comparable to the pedal (right) of a piano, and reciprocally. This allows for half-pedal effects impractical 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 harmonics with free notes and excited, these can contain in a memory a correspondence table between each note of the electronic musical instrument, and a set 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.The table can also include harmonics of each note, also the potentials of each harmonic. The potential of a harmonic, such as defined above, is understood as a factor characterizing the volume at which a note is to be played sympathetic corresponding to the pitch of the harmonic. This potential can depend not only on the height of the note, but also of 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 of association of harmonics with free notes and excited, these may include software for calculation of harmonics, and possibly their potential.

Les moyens de mise à jour des première et deuxième listes peuvent également comporter un logiciel.The means of updating the first and second lists can also include a 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.Means for finding harmonics identical in the lists can be means pointer computing also operating according to research software using optimizations classics 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 device sympathetic resonance simulation can involve means for updating a second first list containing a set of all free notes possible from 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.Means for finding harmonics municipalities are then also able to search during each triggering of an excited note and for each harmonic of the excited note, at least one harmonic identical to a note different from the note excited in the second first list to order notes sympathetic corresponding.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés, donnée à titre purement illustratif et non limitatif.Other features and benefits of the invention will emerge from the description which goes follow, with reference to the figures of the appended drawings, given purely by way of illustration and without limitation.

Brief description of the figures

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

Detailed description of specific modes of implementation invention work

La figure 1 montre de façon très schématique un dispositif 10 de simulation de résonances sympathiques conforme à l'invention. Figure 1 shows very schematically a device 10 for simulating sympathetic resonances according to 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 includes a entry 16 receiving commands supplied either by the numeric keypad 12, either by a pedal interface 18, either by a voice command system or instrumental 20 described later.

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 keypad 12 is connected to the device 10 by means of a cable 14 able to convey MIDI standard signals corresponding in particular to trigger and release commands 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.Input 16 allows you to sort the commands for trigger from keyboard 12 in function velocity information and thereby distinguish free notes 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 free therefore that the corresponding keyboard key is held pressed, and regardless of attack velocity 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 velocity greater than a predetermined value, which can possibly be a parameter of the device 10 adjustable by the instrumentalist.

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 of excited notes provided by the keyboard 12 are necessarily trigger commands free notes too.

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 input 16 of device 10 with a command corresponding to the triggering of all the notes of electronic instrument considered as notes free.

Le traitement de cette commande par le dispositif de simulation est détaillé dans la suite de la description.The processing of this order by the simulation device is detailed in the following the 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 voice-controlled system 20 or instrumental has a microphone 22 and a converter 24 able to convert the signal from microphone in MIDI type commands. These commands are recognized by entry 16 as commands to excited notes (and not as free notes). This arrangement allows to simulate sound effects similar to those obtained by exciting free strings of an acoustic piano by voice, as exposed in the introductory part of this description. The device then has a table or formula to determine the harmonic potential corresponding, for each pitch, to the voice or the instrument picked up by the microphone. Moreover, the sympathetic resonance excitations by voice can be made for stamps other than that of the piano if the electronic musical instrument permits.

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.Combined use of the keyboard 12 and the system 20 allows to define, for example, 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.Free notes and excited notes are used to update a list of 26 notes free and a list 28 of excited notes. The notes free and excited are added to lists 26 and 28 when triggered, and removed from it when releasing them 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 associated potentials to 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 instrument strings, the harmonics correspond to the modes of vibration of a string corresponding to the free note or excited.

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 a horizontal axis are identified the H harmonics of DO (C) as a function of their height. The heights range from bass to treble when 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, at the amplitude of the vibration 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 d'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 (C) agreement 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 shown on the ordinate according to their height. The harmonics of these free notes are reported in abscissa. Dots represent 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 heights of notes and their overtones 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 apparaít 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 Figure 3, the notes free to define an array with two dimensions including the heights of the notes free, and possibly the moment of their trigger, and on the other hand the harmonic heights corresponding.

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 process of the invention can take counts all 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.The reference 30 in FIG. 1 corresponds to a memory containing a set of harmonics and the corresponding harmonic potentials of all notes that it is possible to play on the instrument electronic, or to a calculator capable of calculating harmonics and their potentials from the pitch of the free or excited note.

A titre indicatif, ce calcul peut être effectué en tenant 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 performed taking into account the sensitivity values of each harmonic frequency with respect to the harmonic fundamental, these values being stored in a array of a memory, and by weighting harmonic potential, from this sensitivity and the height 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, allows, from first and second lists, determine grades nice that the instrument has to play to simulate sympathetic resonance. It performs two types of calculation, either in case of a new free note, or in case of 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 performed by the system 32 allows you to search for each trigger of a 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.Likewise, each time a note is triggered free and for each harmonic of the free note, the system 32 allows you 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.Harmonics and their potentials in relation to the free and excited notes to which they match, are stored with the free note in a memory 34. The system 32 transmits to one or several sound generators for game controls a nice note worthy 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, system 32 also transmits commands for the corresponding basic note set at the heights of the fundamental harmonics of the notes excited.

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 which would be played in the absence of the simulation of sympathetic resonances, i.e. if keyboard 12 was directly connected to the generator sound.

Sur la figure 1, le système 10 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 10 is connected by electrical connections to two sound generators 36 and 38 to which the orders sympathetic notes and basic notes.

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).System 32 also transmits to generators 36 and 38 of the commands corresponding to the volume and possibly in the envelope for notes 36 and 38. The volumes for the play of sympathetic notes and basic are determined by system 32 of one of previously described ways either with a volume variable for each harmonic pitch, either with a trigger for any harmonic match between a free note and an excited note. In all the case, the velocity depends on the velocity of the note excited, potentials of the respective harmonics of free and excited notes, and time difference between the moment of excitement and the moment when the note is free (triggering of free and excited notes corresponding).

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).To illustrate how the system works 32, an example is given below in a simplified manner of stages for the simulation of sympathetic resonances corresponding to pressing on the keyboard 12, a G (L) and a D (D), G (G) being played slightly before 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 note libre et à une note excitée.G and D are played with velocity higher than a predetermined velocity and we consider that they 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, since the ground is still sunk, and although the D is released, the nice notes due to free soil (Re 74, Re 86) remain. The heights 74 and 86 of which therefore played with volume reduced.

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.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 stamps. These are for example two different voices of a polyphonic or electronic type instrument electronic instrument sound generators different.

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.Generators 36 and 38 are connected to a 40 speaker loudspeaker system through amplification means 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, system 32 can also include a program to perform a second sympathetic resonance simulation with all harmonics of all available free notes from 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 notes free possible.

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 overtones of the excited notes with one 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 orders of both sympathetic notes from the first and second resonances, i.e. sympathetic resonance notes from the notes freed from 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 from the first and the second resonances, always defined as described above, is also weighted by the degree for depressing the pedal 18. For this, a device 32b establishes a balance between the first and second resonances. However, the two resonances are always ordered (even with zero volume), which allows, if the pedal is released, to hear still the sympathetic resonance of 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 notes sympathetic from the first resonance are played with maximum volume and the nice 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 pressed the sympathetic notes of the second resonance are played with maximum volume and the notes of the first resonance with zero volume or close to zero.

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 début du XIXe siècle. On peut aussi obtenir une résonance de pédale avec un timbre de clarinette, par exemple.Thanks to these features a piano playing acoustics can be simulated with great realism. It is also possible to obtain sound effects previously impossible with instruments synthetic. In particular we can obtain effects of half pedal, a sound with a weak half pedal constant as in early nineteenth pianos century. You can also get a pedal resonance with a clarinet stamp, for example.

Claims

Process for the simulation of sympathetic resonances for at least one electronic musical instrument able to generate sounds for a set of notes and able to receive activation or release controls of excited and/or free notes, wherein:

updating takes place of at least one first list (26) of free notes and with each free note are associated harmonics of said free note, the first list being more particularly updated during each free note activation and release,

updating of a second list (28) of excited notes and with each excited note are associated harmonics of said excited note, the second list being more particularly updated during each excited note activation and release,

for each free note activation, for each harmonic of said free note is sought at least one identical harmonic of a note of the second list (28), differing from said free note, and the playing of a sympathetic note is controlled at the pitch of each identical harmonic and

for each excited note activation, for each harmonic of said excited note is sought at least one identical harmonic of a free note of the first list (26), differing from said excited note and the playing of a base note at the pitch of a fundamental harmonic of said excited note is controlled and also a sympathetic note at the pitch of each identical harmonic.
Process according to claim 1, characterized in that the playing of each base note and each sympathetic note with a volume evolving in time from an instant defined by the activation of said note is controlled in accordance with a predetermined envelope.
Process according to claim 2, characterized in that said envelope has a time decay in accordance with a user-modifiable, predetermined envelope dependent on a pitch of each base note, respectively each sympathetic note.
Process according to claim 1 or 2, characterized in that the playing of each base note with a volume V_b proportional to an excitation power of the corresponding excited note is controlled.
Process according to claim 4, characterized in that the playing of each sympathetic note with a volume proportional to the volume V_b of the excited note having a harmonic identical to that of a free note is controlled at the pitch of the sympathetic note.
Process according to any one of the claims 1 to 5, characterized in that the playing of each sympathetic note 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 is controlled.
Process according to claim 6, characterized in that the playing of each sympathetic note with a volume dependent on the time difference between the activation of the free note and the activation of the corresponding excited note is controlled.
Process according to claim 2, characterized in that the playing of a base note is suspended when its volume is below a predetermined value.
Process according to claim 2, characterized in that the playing of a sympathetic note is suspended when its volume is below a predetermined value.
Process according to claim 2, characterized in that the playing of a sympathetic note is suspended during a release control of all the free notes with which is associated the harmonic corresponding to the pitch of the sympathetic note.
Process according to claim 1, characterized in that during each release control of an excited or free note, updating takes place of the first and second lists by withdrawing said free note from said lists.
Process according to claim 1, characterized in that during the activation of a both excited and free note, updating firstly takes place of the second list, for each harmonic of said excited note is sought at least one identical harmonic of a free note of the first list for the activation of possible sympathetic notes and then only the first list is updated.
Process according to claim 1, characterized in that apart from the sympathetic resonance simulation on the basis of the activation of free notes, so-called first resonance, there is a simulation of a second sympathetic resonance on the basis of an activation as the free note of all the notes for which the instrument is able to generate sounds, called pedal activation.
Process according to claim 13, characterized in that for simulating the second sympathetic resonance, for each harmonic of each excited note are sought identical harmonics among the harmonics of all the notes for which the instrument is able to generate sounds, different from the excited note, and the playing of a sympathetic note with the pitch of each of said identical harmonics is controlled.
Process 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 the pedal activation degree.
Process according to claim 1, characterized in that free note and excited note activation and release controls are supplied to a single instrumental interface.
Process according to claim 1, characterized in that free note and excited note release controls are respectively supplied to different instrumental interfaces.
Process according to claim 1, characterized in that a pedal activation is supplied by the operation of a so-called pedal control interface.
Apparatus for sympathetic resonance simulation for an electronic musical instrument comprising:

at least one input (16) able to receive activation and release control signals for excited played and/or free notes,

updating means in a memory of a first (26) and a second (28) list of free and excited notes, and means (30) for associating with said notes the harmonics corresponding thereto, the updating means being able to add or subtract from the first list of free notes during a free note activation, respectively release control, and able to add or subtract from the second list of excited notes, during an excited note activation, respectively release control,

means (32) for seeking during each free note activation and for each harmonic of the free note, at least one identical harmonic of a different note in the second list and for seeking, during each excited note activation and for each harmonic of the excited note, at least one identical harmonic of a different note of the first list,

a control signal generator (32) for playing a base note corresponding to the pitch of a fundamental harmonic of each excited note and a sympathetic note corresponding to the pitch of each identical harmonic.
Apparatus according to claim 19, characterized in that the means (30) for associated harmonics with the free and excited notes have in a memory a correspondence table between each note of a set of notes for which the electronic musical instrument is able to generate a sound and a set of harmonics associated with each of these notes.
Apparatus according to claim 19, characterized in that the means for associating harmonics with the free and excited notes incorporate a harmonic calculation software.
Apparatus according to claim 19, characterized in that it has means for updating a second first list (26a) containing all the possible free notes of the instrument and the harmonics seeking means (32) are also able to seek during each activation 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) for controlling corresponding sympathetic notes.