EP1047044B1 - Dispositif d'acquisition et de traitement de signaux pour la commande d'un appareil ou d'un processus - Google Patents

Dispositif d'acquisition et de traitement de signaux pour la commande d'un appareil ou d'un processus Download PDF

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EP1047044B1
EP1047044B1 EP00400869A EP00400869A EP1047044B1 EP 1047044 B1 EP1047044 B1 EP 1047044B1 EP 00400869 A EP00400869 A EP 00400869A EP 00400869 A EP00400869 A EP 00400869A EP 1047044 B1 EP1047044 B1 EP 1047044B1
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EP
European Patent Office
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analog
signals
control signals
signal
inputs
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00400869A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1047044A1 (fr
Inventor
M. Emmanuel Flety
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
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Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/0033—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments
    • G10H1/0041—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments in coded form
    • G10H1/0058—Transmission between separate instruments or between individual components of a musical system
    • G10H1/0066—Transmission between separate instruments or between individual components of a musical system using a MIDI interface
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
    • G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
    • G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
    • G10H3/18—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a string, e.g. electric guitar
    • G10H3/186—Means for processing the signal picked up from the strings
    • G10H3/188—Means for processing the signal picked up from the strings for converting the signal to digital format

Definitions

  • the invention relates to an acquisition device and signal processing for the control of a apparatus or process, including means of data processing, conversion means analog-digital signals provided by sensors and application of digitized signals to means of data processing, these generating, in function of the digitized signals, developed in accordance with a protocol of determined communication and having predetermined configurations, and means of transmission of these control signals for their application to at least one apparatus or process supra.
  • MIDI Musical Instrument Digital Interface
  • MMA MIDI Manufacturers Association
  • MIDI MIDI Manufacturers Association
  • these messages indicate the beginning and the end of the generation of a particular note, its volume, its modulation, a change of value of a controller, a change of program, a pressure per channel and a variation of height.
  • Other "MIDI" messages can be used to transmit any data, as for example the result of the conversion analog-digital signal of an analog input signal.
  • EP-A-281214 An example of such a device is described in EP-A-281214.
  • the object of the invention is a device acquisition and processing of signals intended for the transmission of signals or command messages of the aforementioned type, for example "MIDI", which allows a user to change the configuration of these signals or command messages and therefore to modify the operation of the apparatus or the course of the process controlled by this device.
  • MIDI a device acquisition and processing of signals intended for the transmission of signals or command messages of the aforementioned type
  • the invention proposes, for this purpose, a device as set forth in claim 1.
  • the means of access include a keyboard with a number reduced keys allowing selection, modification and validation of parameter values.
  • the invention makes it possible configure dynamically and in real time the signals or control messages that are transmitted by the device according to the signals provided by the sensors, these signals or control messages being more fixed in time and allowing to change the real-time behavior of the controlled device or the process of the ordered process.
  • the dynamic configuration of the control signals can be remotely executed by a host system provided means of communication compatible with those of the device according to the invention.
  • control signals are configured according to the "MIDI" protocol and are intended for application to one or more devices of sound generation.
  • control signals are intended to be applied to processing means from information to graphic software, for example from CAD or CAD type.
  • the device represented in FIG. essentially a data processing unit 10 with analogue inputs intended to be connected to sensors C1, C2, C3, ..., a analog multiplexer 12 and a converter analog-digital 14 linking these inputs to processing means including a microprocessor or microcontroller, a transmission unit 16 of data in serial form, a RAM 18 data logging, a ROM 20 recording programs and a non memory volatile 22 recording values of configuration selected by the user.
  • processing means including a microprocessor or microcontroller, a transmission unit 16 of data in serial form, a RAM 18 data logging, a ROM 20 recording programs and a non memory volatile 22 recording values of configuration selected by the user.
  • the transmission unit 16 is connected by a demultiplexer 24 to 26 series digital outputs four in the example shown.
  • a digital input serial 28 is connected directly to the microprocessor of the processing unit 10 and this has a number of binary inputs 30 and binary outputs 32.
  • a link 34 between the processing unit 10 and the multiplexer 12 allows to control the latter by clock signals for the time multiplexing of the signals provided by the sensors C1, C2, C3, ...
  • the device according to the invention further comprises a user interface 36 of the screen type 38 - keyboard 40 connected in a conventional manner to the unit of treatment 10.
  • screen 38 is a liquid crystal display consisting of four lines of twenty characters each.
  • the keyboard 40 includes four keys 42 of moving a cursor on the screen 38 (towards the up, down, left and right), two keys 44 parameter modification by increase and decrease and a validation key 46.
  • the analog inputs of the device destined to be connected to the sensors C1, C2, C3, ... are for example at the number of 32 and are connected by the multiplexer 12 to analog-to-digital converter 14 which, in this embodiment, works on eight bits by successive approximations.
  • the logical inputs 30 are for example the number of eight, as well as the logic outputs 32.
  • the memory non volatile 22 can save twenty sets configurations, each of which can be identified by name.
  • the processing unit 10 allows to process and analyze signals provided by the sensors, transmitted by the multiplexer 12 and digitized by the converter 14 and convert them into signals or messages of command configured according to a protocol of predetermined communication such as "MIDI" by example, these control signals being transmitted by the unit 16 and the demultiplexer 24 at the outputs 26 that can each be connected to a apparatus for exploiting these signals or messages of ordered.
  • a protocol of predetermined communication such as "MIDI" by example
  • the interface 36 allows a user to modify the configuration of these control signals.
  • the access means to the parameters of configuration of the signals include menus, Displayable on the screen 38.
  • Keyboard keys 40 allow the user to select a menu, select a configuration setting in this menu, modify its value and validate the modified value. Changing the settings of user configuration is applied immediately, in real time, to control signals generated by the device.
  • the set of parameters defining a configuration of the control signals can be saved in memory 22, to be then reused.
  • FIG. 2 An example of application of the invention is shown in FIG. 2, where reference numeral 50 denotes a device according to the invention, such as that of the figure 1.
  • An analog input of the device 50 is connected to a C1 sensor mounted on a 52, such as an electric guitar equipped with M microphones connected to an input of a device 54 of generation of sounds, this apparatus 54 being designed to receive control signals of the "MIDI" type and comprising for this purpose an input connected to an output 26 series digital device 50.
  • the device 54 is especially designed to generate sound effects predetermined, under control of the sensor C1 and the device 50, which are applied or added to the sounds produced by instrument 52 or which transform these sounds in a predetermined manner.
  • Two audio outputs of the apparatus 54 are connected for example by a table mixer 56 and an audio amplifier 58 to sets of speakers 60.
  • the C1 sensor is operated by the user and can be a variable resistance type pressure sensor in function of the pressure applied to a surface sensitive of this sensor, the latter delivering a signal analog voltage proportional to the pressure exercised.
  • This pressure can be modulated by a finger guitarist, especially when the C1 sensor is mounted on the guitar table.
  • the output signal of the sensor C1 is processed by the device 50 according to the invention which transmits a control message corresponding to the apparatus 54, in which this command signal is used to modify according to a predetermined algorithm the output signals of the microphones of the guitar, for example for the production of a sound effect particular.
  • the output signals of the device 54 are transmitted by the mixer 56 and the amplifier 58 to the sets of speakers 60 which restore this particular sound effect.
  • Sensors that can be connected to the inputs analog of the device 50 in this application are for example pressure sensors, breath, muscle tension, displacement, etc. They allow to realize a new controller gesture for real-time control of sound production using algorithms computer.
  • the logic inputs 30 of the device 50 can be connected to control devices such as pedals for example, generating signals logical or binary (for example, voltages of zero and five volts respectively).
  • the fourth logical inputs 30 allow, when they are used together, to convert into a "MIDI" signal a information coded in binary on eight bits.
  • the logic inputs 30 are used separately, the signal received by one of them allows to act dynamically on a configuration parameter of a "MIDI" signal associated with an analog input supra.
  • the signals entering the device 50 can be viewed on screen 38. You can either visualize an analog input among the 32 provided, either observe all signals simultaneously analog input, for example each on a small seven-segment meter-meter, to display variations of each input signal on a scale graduated from one to seven.
  • the logic outputs 32 of the device 50 deliver all-or-nothing signals for the control of devices whose operation is binary, for example lamps or diodes bright.
  • the digital input 28 ( Figure 1) of the device according to the invention allows him to receive signals or "MIDI" command messages from an external device, these signals being intended to change some configuration settings and to drive the outputs digital.
  • the user interface of the device 50 allows to change configuration settings of a number of "MIDI" messages, for example as active note, active note plus pressure polyphonic, active note with threshold of trigger, change of value of a controller, change in the value of a controller with a threshold of trigger, change of program with threshold of trigger, change of height, pressure polyphonic, pressure per channel, exclusive message seven bits and exclusive eight-bit message.
  • MIDI a number of "MIDI" messages
  • the analog signal treated corresponds to an envelope evolving during time and having a maximum.
  • the unit of processing 10 analyzes this envelope and locates the maximum. When it is reached, a message "MIDI" of the active note type is generated. Velocity associated with the score is equal to the maximum of the envelope.
  • the note number (defining the note) which is contained in the message is adjustable by the user by means of the aforementioned interface 36.
  • the note issued is maintained as long as the envelope analog signal remains above a threshold predetermined.
  • a MIDI message of the inactive note type is sent to stop the generation of the note.
  • the Inactive note threshold is calculated from the maximum of the analog signal envelope and is user-adjustable via the interface 36.
  • Menus that are pre-recorded in memory of device according to the invention comprise for example, In addition to a welcome menu with fields of loading, saving, and selecting menus configuration of analog inputs and logical inputs of the device.
  • a first input configuration menu analogically allows you to select the number or name of a pre-recorded set of values of parameters of all analog inputs and all the logical inputs of the device, and includes a selection field of the analog input which one wishes to modify the configuration and parameter configuration fields of a signal from command developed from the signal present on this analog input. For example, a first field allows to decide if the signal on the input analogue must be converted or not into a signal of ordered. Another field allows you to select how the variations of the signal present on the input analogue will be interpreted for the elaboration of the control signal, which may vary in the same meaning as the signal on the analog input or in the opposite direction.
  • Another field makes it possible to determine the type of control signal that the device will generate in response to variations of the analog signal present on the selected entry.
  • the device is capable of generating eleven different messages, which are based on seven messages MIDI channels and on system MIDI messages exclusive, the seven channel messages being for example : note depressed, note released, pressure polyphonic, change of value of a controller, program change, pressure per channel and variation of height.
  • Exclusive messages allow to transmit the result of the analog-to-digital signal conversion, out of seven bits or eight bits.
  • a parameter of the control signal for example fixed parameter of a MIDI message associated with an input analogue, this parameter value being correspond to a MIDI note number, a number of MIDI controller or a MIDI program number, depending on the type of MIDI message that has been chosen.
  • a another field allows to select the MIDI channel on which MIDI message applies.
  • a second input configuration menu analogs includes a field allowing for select the number of a logic input driving a parameter of the control signal, for example the fixed parameter of the MIDI message. Another field of this second menu allows you to set the alternative value of the control signal parameter, for example the fixed parameter of a MIDI message.
  • Several entries analog can be driven by the same input logic, the control logic signal allowing transpose or reconfigure all the signals present on these analog inputs.
  • Another field in the second menu allows you to configure parameter values, such as a velocity of note or a controller value of message with trigger threshold.
  • a field addition allows to configure the thresholds of triggering these messages.
  • a third input configuration menu analogically allows you to select a coefficient of scaling of the value resulting from the analog-to-digital conversion of the signal present on the analog input selected, this value digital that can be used as is if it is wish. Another field allows you to select a positive or negative value that is added to the value resulting from the analog-to-digital conversion. Another field of this third menu allows to give priority to different inputs active analogs by means of a period of Refreshing corresponding to the number of cycles during which an entry is not observed, a cycle corresponding to the acquisition of the totality active inputs. This configuration is particularly interesting when an entry analogue receives a slow signal or one of which do not want to buy at high speed.
  • Another menu allows you to configure the inputs logical and includes a field of selection of logical inputs that will be taken into account. A another field makes it possible to determine the signal of command that will be associated with logical inputs when used together or variations of the logical inputs that are taken in account. Another field in this menu allows you to set the values of the parameters of the control signals associates.
  • the invention is also applicable to many other areas, for example in the field graphic for color management, shine, positions, etc. on a screen of visualization; in this case, appropriate sensors, for example pressure and speed of movement allow the user to change the characteristics of the images appearing on the screen of visualization.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

L'invention concerne un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux pour la commande d'un appareil ou d'un processus, comprenant des moyens de traitement de données, des moyens de conversion analogique-numérique de signaux fournis par des capteurs et d'application des signaux numérisés aux moyens de traitement de données, ceux-ci générant, en fonction des signaux numérisés, des signaux de commande élaborés conformément à un protocole de communication déterminé et ayant des configurations prédéterminées, et des moyens de transmission de ces signaux de commande pour leur application à au moins un appareil ou processus précité.
Il est déjà connu d'utiliser des signaux analogiques fournis par des capteurs, tels par exemple que des capteurs de pression ou de force, pour commander un appareil ou un processus quelconque, les signaux produits par les capteurs étant numérisés et transformés en signaux de commande conformément à un protocole prédéterminé de communication pour être transmis à l'appareil ou au processus à commander.
On peut notamment commander des instruments et appareils de musique électroniques au moyen du protocole MIDI (Musical Instrument Digital Interface) publié et mis à jour par MMA (MIDI Manufacturers Association) (voir par exemple le site Internet "Exploring Midi" de School of Music of Northwestern University), protocole qui permet des échanges d'informations entre des appareils tels que des synthétiseurs et la commande d'un appareil électronique au moyen par exemple d'un clavier, de pédales ou analogues dont l'actionnement provoque l'envoi de messages "MIDI" à cet appareil qui génère des sons conformes aux messages reçus. Typiquement, ces messages indiquent le début et la fin de la génération d'une note particulière, son volume, sa modulation, un changement de valeur d'un contrôleur, un changement de programme, une pression par canal et une variation de hauteur. D'autres messages "MIDI" peuvent servir à transmettre des données quelconques, comme par exemple le résultat de la conversion analogique-numérique d'un signal analogique d'entrée.
Un exemple d'un tel dispositif est décrit dans EP-A-281214.
L'invention a pour but un dispositif d'acquisition et de traitement de signaux, destiné à la transmission de signaux ou de messages de commande du type précité, par exemple "MIDI", qui permette à un utilisateur de modifier la configuration de ces signaux ou messages de commande et donc de modifier le fonctionnement de l'appareil ou le déroulement du processus commandé par ce dispositif.
L'invention propose, à cet effet, un dispositif comme énoncé dans la revendication 1.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'accès comprennent un clavier avec un nombre réduit de touches permettant une sélection, une modification et une validation de valeurs de paramètres.
De façon générale, l'invention permet de configurer dynamiquement et en temps réel les signaux ou messages de commande qui sont transmis par le dispositif en fonction des signaux fournis par les capteurs, ces signaux ou messages de commande n'étant plus figés dans le temps et permettant de changer le comportement en temps réel de l'appareil commandé ou le déroulement du processus commandé. La configuration dynamique des signaux de commande peut être exécutée à distance par un système hôte pourvu de moyens de communication compatibles avec ceux du dispositif selon l'invention.
Dans une application particulière de l'invention, les signaux de commande précités sont configurés conformément au protocole "MIDI" et sont destinés à être appliqués à un ou plusieurs appareils de génération de sons.
En variante, ces signaux de commande sont destinés à être appliqués à des moyens de traitement de l'information à logiciel graphique, par exemple du type DAO ou CAO.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaítront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 représente schématiquement les composants essentiels d'un dispositif selon l'invention ;
  • la figure 2 représente schématiquement l'application de ce dispositif à la commande d'un appareil de génération de sons à partir d'un instrument de musique et des signaux fournis par un capteur.
Le dispositif représenté en figure 1 comprend essentiellement une unité 10 de traitement de données comportant des entrées analogiques destinées à être raccordées à des capteurs C1, C2, C3, ..., un multiplexeur analogique 12 et un convertisseur analogique-numérique 14 reliant ces entrées à des moyens de traitement comprenant un microprocesseur ou microcontrôleur, une unité 16 de transmission de données sous forme série, une mémoire vive 18 d'enregistrement de données, une mémoire morte 20 d'enregistrement de programmes et une mémoire non volatile 22 d'enregistrement de valeurs de configuration sélectionnées par l'utilisateur.
L'unité de transmission 16 est reliée par un démultiplexeur 24 à des sorties numériques série 26 au nombre de quatre dans l'exemple représenté. Une entrée numérique série 28 est reliée directement au microprocesseur de l'unité de traitement 10 et celle-ci comporte un certain nombre d'entrées binaires 30 et de sorties binaires 32. Une liaison 34 entre l'unité de traitement 10 et le multiplexeur 12 permet de commander ce dernier par des signaux d'horloge pour le multiplexage temporel des signaux fournis par les capteurs C1, C2, C3, ...
Le dispositif selon l'invention comprend encore une interface utilisateur 36 du type écran 38 - clavier 40 raccordée de façon classique à l'unité de traitement 10.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'écran 38 est un écran à cristaux liquides comprenant quatre lignes de vingt caractères chacune. Le clavier 40 comprend quatre touches 42 de déplacement d'un curseur sur l'écran 38 (vers le haut, le bas, à gauche et à droite), deux touches 44 de modification de paramètres par augmentation et diminution et une touche de validation 46.
Les entrées analogiques du dispositif, destinées à être raccordées aux capteurs C1, C2, C3, ... sont par exemple au nombre de 32 et sont reliées par le multiplexeur 12 au convertisseur analogique-numérique 14 qui, dans cet exemple de réalisation, fonctionne sur huit bits par approximations successives. Les entrées logiques 30 sont par exemple au nombre de huit, de même que les sorties logiques 32. La mémoire non volatile 22 permet de sauvegarder vingt ensembles de configurations, dont chacun peut être identifié par un nom.
De façon générale, l'unité de traitement 10 permet de traiter et d'analyser les signaux analogiques fournis par les capteurs, transmis par le multiplexeur 12 et numérisés par le convertisseur 14 et de les convertir en signaux ou messages de commande configurés conformément à un protocole de communication prédéterminé tel que "MIDI" par exemple, ces signaux de commande étant transmis par l'unité 16 et le démultiplexeur 24 aux sorties numériques 26 qui peuvent être chacune reliées à un appareil d'exploitation de ces signaux ou messages de commande.
L'interface 36 permet à un utilisateur de modifier la configuration de ces signaux de commande. Avantageusement, les moyens d'accès aux paramètres de configuration des signaux comprennent des menus, visualisables sur l'écran 38. Les touches du clavier 40 permettent à l'utilisateur de sélectionner un menu, de sélectionner un paramètre de configuration dans ce menu, de modifier sa valeur et de valider la valeur modifiée. La modification des paramètres de configuration par l'utilisateur est appliquée immédiatement, en temps réel, aux signaux de commande générés par le dispositif. L'ensemble des paramètres définissant une configuration des signaux de commande peut être enregistré dans la mémoire 22, pour être ensuite réutilisé.
Un exemple d'application de l'invention est représenté en figure 2, où la référence 50 désigne un dispositif selon l'invention, tel que celui de la figure 1.
Une entrée analogique du dispositif 50 est raccordée à un capteur C1 monté sur un instrument de musique 52, tel qu'une guitare électrique équipée de microphones M reliés à une entrée d'un appareil 54 de génération de sons, cet appareil 54 étant conçu pour recevoir des signaux de commande du type "MIDI" et comportant à cet effet une entrée reliée à une sortie numérique série 26 du dispositif 50. L'appareil 54 est notamment conçu pour générer des effets sonores prédéterminés, sous commande du capteur C1 et du dispositif 50, qui sont appliqués ou ajoutés aux sons produits par l'instrument 52 ou qui transforment ces sons de façon prédéterminée. Deux sorties audio de l'appareil 54 sont reliées par exemple par une table de mixage 56 et un amplificateur audio 58 à des ensembles de haut-parleurs 60.
Dans cet exemple d'application, le capteur C1 est actionné par l'utilisateur et peut être un capteur de pression du type à résistance variable en fonction de la pression appliquée à une surface sensible de ce capteur, celui-ci délivrant un signal de tension analogique proportionnelle à la pression exercée. Cette pression est modulable par un doigt du guitariste, notamment lorsque le capteur C1 est monté sur la table de la guitare.
Le signal de sortie du capteur C1 est traité par le dispositif 50 selon l'invention qui transmet un message de commande correspondant à l'appareil 54, dans lequel ce signal de commande est utilisé pour modifier conformément à un algorithme prédéterminé les signaux de sortie des microphones de la guitare, par exemple pour la production d'un effet sonore particulier. Les signaux de sortie de l'appareil 54 sont transmis par la table de mixage 56 et l'amplificateur 58 aux ensembles de haut-parleurs 60 qui restituent cet effet sonore particulier.
Les capteurs qui peuvent être reliés aux entrées analogiques de l'appareil 50 dans cette application sont par exemple des capteurs de pression, de souffle, de tension musculaire, de déplacement, etc. Ils permettent de réaliser un nouveau contrôleur gestuel pour la commande en temps réel d'appareils de production sonore utilisant des algorithmes informatiques.
Les entrées logiques 30 du dispositif 50 peuvent être reliées à des dispositifs de commande tels que des pédales par exemple, générant des signaux logiques ou binaires (par exemple des tensions de zéro et de cinq volts respectivement). Les quatre entrées logiques 30 permettent, quand elles sont utilisées ensemble, de convertir en signal "MIDI" une information codée en binaire sur huit bits. Quand les entrées logiques 30 sont utilisées séparément, le signal reçu par l'une d'elles permet d'agir dynamiquement sur un paramètre de configuration d'un signal "MIDI" associé à une entrée analogique précitée.
Les signaux entrant dans le dispositif 50 peuvent être visualisés sur l'écran 38. On peut soit visualiser une entrée analogique parmi les 32 prévues, soit observer simultanément tous les signaux analogiques d'entrée, par exemple chacun sur un petit vu-mètre à sept segments, permettant d'afficher les variations de chaque signal d'entrée sur une échelle graduée de un à sept.
Les sorties logiques 32 du dispositif 50 délivrent des signaux du type tout ou rien pour la commande de dispositifs dont le fonctionnement est binaire, par exemple des lampes ou des diodes lumineuses.
L'entrée numérique 28 (figure 1) du dispositif selon l'invention lui permet de recevoir des signaux ou messages de commande "MIDI" d'un appareil externe, ces signaux étant destinés à changer certains paramètres de configuration et à piloter les sorties numériques.
L'interface utilisateur du dispositif 50 permet de modifier des paramètres de configuration d'un certain nombre de messages "MIDI" tels par exemple que note active, note active plus pression polyphonique, note active avec seuil de déclenchement, changement de valeur d'un contrôleur, changement de valeur d'un contrôleur avec seuil de déclenchement, changement de programme avec seuil de déclenchement, changement de hauteur, pression polyphonique, pression par canal, message exclusif sept bits et message exclusif huit bits. Dans le cas d'un message de note active, le signal analogique traité correspond à une enveloppe évoluant au cours du temps et présentant un maximum. L'unité de traitement 10 analyse cette enveloppe et en repère le maximum. Lorsque celui-ci est atteint, un message "MIDI" du type note active est généré. La vélocité associée à la note est égale au maximum de l'enveloppe. Le numéro de note (définissant la note) qui est contenu dans le message est réglable par l'utilisateur au moyen de l'interface 36 précitée.
La note émise est maintenue tant que l'enveloppe du signal analogique reste supérieure à un seuil prédéterminé. Lorsque ce signal passe en dessous du seuil, un message "MIDI" du type note inactive est envoyé pour arrêter la génération de la note. Le seuil de note inactive est calculé à partir du maximum de l'enveloppe du signal analogique et est réglable par l'utilisateur au moyen de l'interface 36.
Les explications qui précèdent sont applicables, dans leur principe, à la configuration des autres messages "MIDI" générés par le dispositif selon l'invention.
Les menus qui sont préenregistrés en mémoire du dispositif selon l'invention comprennent par exemple, outre un menu d'accueil comportant des champs de chargement, de sauvegarde, et de sélection, des menus de configuration des entrées analogiques et des entrées logiques du dispositif.
Un premier menu de configuration des entrées analogiques permet de sélectionner le numéro ou le nom d'un ensemble préenregistré des valeurs des paramètres de toutes les entrées analogiques et de toutes les entrées logiques du dispositif, et comprend un champ de sélection de l'entrée analogique dont on souhaite modifier la configuration et des champs de configuration des paramètres d'un signal de commande élaboré à partir du signal présent sur cette entrée analogique. Par exemple, un premier champ permet de décider si le signal sur l'entrée analogique doit être converti ou non en signal de commande. Un autre champ permet de sélectionner comment les variations du signal présent sur l'entrée analogique vont être interprétées pour l'élaboration du signal de commande, celui-ci pouvant varier dans le même sens que le signal sur l'entrée analogique ou en sens contraire.
Un autre champ permet de déterminer le type de signal de commande que le dispositif va générer en réponse aux variations du signal analogique présent sur l'entrée sélectionnée. Dans le cas de messages du type MIDI, le dispositif est capable de générer onze messages différents, qui sont basés sur sept messages canaux MIDI et sur des messages MIDI système exclusif, les sept messages canaux étant par exemple : note enfoncée, note relâchée, pression polyphonique, changement de valeur d'un contrôleur, changement de programme, pression par canal et variation de hauteur. Les messages exclusifs permettent de transmettre le résultat de la conversion analogique-numérique du signal, sur sept bits ou sur huit bits.
D'autres champs permettent de régler les valeurs d'un paramètre du signal de commande, par exemple du paramètre fixe d'un message MIDI associé à une entrée analogique, cette valeur de paramètre pouvant correspondre à un numéro de note MIDI, à un numéro de contrôleur MIDI ou à un numéro de programme MIDI, en fonction du type de message MIDI qui a été choisi. Un autre champ permet de sélectionner le canal MIDI sur lequel le message MIDI s'applique.
Un deuxième menu de configuration des entrées analogiques comprend un champ permettant de sélectionner le numéro d'une entrée logique pilotant un paramètre du signal de commande, par exemple le paramètre fixe du message MIDI. Un autre champ de ce deuxième menu permet de régler la valeur alternative du paramètre du signal de commande, par exemple du paramètre fixe d'un message MIDI. Plusieurs entrées analogiques peuvent être pilotées par la même entrée logique, le signal logique de commande permettant de transposer ou de reconfigurer l'ensemble des signaux présents sur ces entrées analogiques.
Un autre champ du deuxième menu permet de configurer des valeurs de paramètres, telles qu'une vélocité de note ou une valeur de contrôleur de message avec seuil de déclenchement. Un champ supplémentaire permet de configurer les seuils de déclenchement de ces messages.
Un troisième menu de configuration des entrées analogiques permet de sélectionner un coefficient de mise à l'échelle de la valeur résultant de la conversion analogique-numérique du signal présent sur l'entrée analogique sélectionnée, cette valeur numérique pouvant être utilisée telle quelle si on le souhaite. Un autre champ permet de sélectionner une valeur positive ou négative qui est ajoutée à la valeur résultant de la conversion analogique-numérique. Un autre champ de ce troisième menu permet de donner une priorité aux différentes entrées analogiques actives au moyen d'une période de rafraíchissement correspondant au nombre de cycles pendant lesquels une entrée n'est pas observée, un cycle correspondant à l'acquisition de la totalité des entrées actives. Cette configuration est particulièrement intéressante lorsqu'une entrée analogique reçoit un signal lent ou dont on ne souhaite pas faire l'acquisition à vitesse élevée.
Un autre menu permet de configurer les entrées logiques et comprend un champ de sélection des entrées logiques qui vont être prises en compte. Un autre champ permet de déterminer le signal de commande qui sera associé aux entrées logiques lorsqu'elles seront utilisées ensemble ou aux variations des entrées logiques qui sont prises en compte. Un autre champ de ce menu permet de régler les valeurs des paramètres des signaux de commande associés.
L'invention est également applicable à de nombreux autres domaines, par exemple au domaine graphique pour la gestion des couleurs, des brillances, des positions, etc. sur un écran de visualisation ; dans ce cas, des capteurs appropriés, par exemple de pression et de vitesse de déplacement permettent à l'utilisateur de changer les caractéristiques des images apparaissant sur l'écran de visualisation.

Claims (13)

  1. Dispositif d'acquisition et de traitement de signaux pour la commande d'un appareil ou d'un processus, comprenant des moyens (10) de traitement de données, des moyens (14) de conversion analogique-numérique de signaux fournis par des capteurs (C1, C2, C3) et d'application des signaux numérisés aux moyens de traitement de données, ces derniers générant, en fonction des signaux numérisés, des signaux de commande élaborés conformément à un protocole de communication déterminé et ayant des configurations prédéterminées, et des moyens (16) de transmission de ces signaux de commande pour leur application à au moins un appareil ou processus précité (54), le dispositif comprenant également des moyens (36, 38, 40) d'accès à des paramètres de configuration desdits signaux de commande, des moyens (44) de modification de ces paramètres et des moyens (22) de mémorisation des valeurs modifiées de ces paramètres, correspondant à une nouvelle configuration d'au moins certains desdits signaux de commande, caractérisé en ce que les moyens d'accès aux paramètres de configuration comprennent des moyens (42) de sélection de menus préenregistrés dans une mémoire du dispositif et affichables sur des moyens de visualisation (38) afin de sélectionner et modifier en temps réel des paramètres et appliquer immédiatement les paramètres modifiés auxdits signaux de commande.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accès comprennent un clavier (40) avec un nombre réduit de touches (42, 44, 46) pour une sélection, une modification et une validation des paramètres de configuration.
  3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des capteurs précités est un moyen de commande actionnable par un utilisateur.
  4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des entrées de signaux analogiques, reliées aux capteurs précités et des entrées (30) de signaux logiques.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les menus préenregistrés en mémoire comprennent au moins un menu de configuration des entrées de signaux analogiques et un menu de configuration des entrées de signaux logiques.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un premier menu de configuration des entrées analogiques comprenant un champ de sélection d'entrée analogique et des champs de configuration des paramètres d'un signal de commande élaboré à partir du signal analogique de l'entrée sélectionnée, un deuxième menu de configuration des entrées analogiques, comprenant des champs de sélection d'un numéro d'entrée logique pour le pilotage d'un paramètre dudit signal de commande et des champs de réglage des valeurs de ce paramètre, et un troisième menu de configuration des entrées analogiques, comprenant des champs de sélection de mise à l'échelle d'une valeur de signal résultant d'une conversion analogique-numérique, de réglage d'une valeur ajoutée à la valeur résultant de la conversion analogique numérique, et de réglage d'une période de rafraíchissement de l'entrée analogique.
  7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le menu de configuration des entrées de signaux logiques comprend des champs de prise en compte de ces entrées, de sélection des signaux de commande associés à ces entrées et de paramétrage des signaux de commande.
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également au moins une entrée (28) de signaux numériques, en particulier de signaux du même type que les signaux de commande précités.
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) de multiplexage temporel des signaux fournis par les capteurs (C1, C2, C3, ...) et d'application des signaux multiplexés aux moyens (14) de conversion analogique-numérique.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sorties (26) des signaux de commande précités sont des sorties série.
  11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également des sorties logiques (32).
  12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les signaux de commande sont configurés conformément au protocole de communication "MIDI" et sont destinés à être appliqués à un ou plusieurs appareils(54) de génération de sons.
  13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les signaux de commande précités sont appliqués à des moyens de traitement de l'information à logiciel graphique, par exemple de DAO ou de CAO.
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