ES1254970U

ES1254970U - Afinador de piano

Info

Publication number: ES1254970U
Application number: ES202031779U
Authority: ES
Inventors: Vila Àdam Casanova
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2030-08-06
Also published as: WO2022029351A1; ES1254970Y

Abstract

Afinador de pianos caracterizado por disponer de medios para la afinación que comprenden un dispositivo de control (8) con una unidad de control, unidad aritmético lógica y lógica de control, pantalla de visualización táctil, de un micrófono (9), de al menos una memoria, medios de comunicación inalámbricos y una batería de alimentación eléctrica, la unidad de control y unidad aritmético lógica procesan la señal proporcionada por el micrófono ajustando mediante la lógica de control la diferencia entre la frecuencia entregada por una cuerda y un patrón alojado en la memoria, así como permite el cálculo de la media y desviación de las frecuencias de las diferentes cuerdas de una tecla cuando son pulsadas de forma simultánea; los medios de comunicación inalámbricos transmiten la señal que contiene la información del ajuste de la clavija a un dispositivo motorizado (1) que comprende un motor (4) paso a paso con una reducción en cuyo eje de salida presenta un vaso (2) proporcionado a la clavija, una unidad de control (6), de una unidad aritmético lógica y medios de comunicación inalámbrica, de al menos una memoria y una batería (5) de alimentación eléctrica.

Description

AFINADOR DE PIANOS

Antecedentes

Es conocido que la afinación de un piano es un proceso complejo ya que el profesional que efectúa esta tarea debe poseer una dilatada experiencia apoyada en conocimientos musicales así como un oído especialmente entrenado. El afinador realiza su trabajo ayudándose básicamente de diferentes herramientas como una llave acodada para aflojar o apretar las clavijas u otras como los apagadores destinadas a suprimir la vibración de las cuerdas, teniendo en cuenta que un piano moderno tiene 88 teclas y que su número de cuerdas varía según el modelo pero suele estar en el entorno de 230, afinar un piano precisa de un complejo proceso y de un tiempo considerable. De esta forma el estado de la técnica, en particular para las guitarras, revela innovaciones que presentan un motor para el arrollamiento y desenrollamiento de sus cuerdas puede verse el documento con número de publicación ES2400889 del titular Goodbuy Corporation S.A. centrándose en la solución mecánica de diferentes trenes de engranajes y el empleo de motores paso a paso para lograr precisión, elementos mecánicos por tanto conocidos que aunque contempla un reajuste automático de la señal esperada con la percibida, éste no es descrito. También son conocidos afinadores electrónicos muy divulgados por su bajo coste y practicidad que permiten detectar la frecuencia de vibración mediante un transductor próximo a la caja de resonancia del instrumento, proponiendo diferentes maneras de ubicar este en el instrumento de tal forma que queden las manos libres para el proceso de afinación, muestra de esta tipología la podemos ver en ES2281706 del solicitante J.D’Addario & Co. Inc.

No son conocidas innovaciones como la preconizada.

Objeto

Proporcionar a los fabricantes y afinadores de pianos de medios para realizar la afinación de un piano de forma sencilla y sin precisar la pericia y destreza auditiva necesaria con los métodos tradicionales, hacer posible que cualquier persona pueda afinar un piano con éxito, reducir el esfuerzo físico necesario para el ajuste de las clavijas, ofrecer reproducibilidad de la afinación lograda en siguientes afinaciones u otros pianos. Disminuir los tiempos necesarios para la afinación de un piano de forma significativa. Permitir la afinación de una tecla sin tener que atenuar ninguna de sus cuerdas.

Descripción

Afinar de forma convencional un piano es una tarea compleja como se ha descrito, la automatización de este proceso también lo es, pues existen diferentes prejuicios técnicos que la invención ha de resolver, reseñar por ejemplo que el estado, composición o longitud de las cuerdas dificultan establecer un algoritmo que determine de forma directa que giro habrá que aplicar en las clavijas correspondientes a la nota a afinar en función de su desviación con el patrón esperado, debiendo el sistema de afinación propuesto disponer de una lógica de control que interprete la desviación detectada. De igual forma la automatización de este proceso abre nuevas posibilidades en su sector, pues además de permitir el afinamiento a personas no tan especializadas y reducir los tiempos de la afinación significativamente permite por ejemplo que el piano sea afinado bajo un determinado estilo, circunstancia que en algunos casos difiere cuando se interpreta música antigua como la barroca en la cual se emplea una frecuencia de 415 Hz (un semitono temperado por debajo de 440 Hz).

Es importante tener claro el concepto de “Temperamento” de un piano. Es decir, para cada una de las teclas que comprende el piano, las cuerdas que son golpeadas por un martillo asociadas a dicha tecla están afinadas a una frecuencia predeterminada.

Es bien sabido que cada tecla de un piano va asociada (según su número) a una, dos o tres cuerdas que están tensadas de tal manera que al ser golpeadas al unísono resuenan a una frecuencia determinada y conocida. El desgaste en el tiempo, junto a cambios de temperatura y humedad, provoca que el desajuste de la frecuencia a la que resuena cada una de estas cuerdas no siempre sea igual entre ellas. Debido a esto, cada cuerda vibra a una frecuencia diferente. Esto hace que sea necesario afinar por separado cada una de las cuerdas, atenuando el resto de cuerdas asociadas a una tecla, el presente afinador de pianos puede calcular simultáneamente el efecto que produce el afinado de una de las cuerdas sobre el resto, simplificando la tarea de afinación.

Al vibrar a diferentes frecuencias, dichas frecuencias son captadas por el micrófono en la unidad de control, que siempre respetando el Teorema de muestreo de Nyquist-Shannon (ya que sin tener en cuenta la frecuencia de muestreo, la precisión de la afinación no sería la adecuada) debe reconstruir la señal capturada.

El afinador de pianos comprende una unidad de control y un dispositivo motorizado que ejerce una torsión mecánica sobre las clavijas de un piano. La unidad de control interpreta mediante su lógica de control las señales eléctricas de un micrófono, la frecuencia con la que oscila cada una de las cuerdas del piano así como su nivel sonoro. La unidad de control dispone de al menos una memoria en la que quedan guardados los diferentes temperamentos que el afinador utiliza como referencia para afinar el piano. La unidad de control dispone también de una unidad aritmético lógica conectada a dicha memoria y es la responsable de hacer todos los cálculos tanto lógicos como matemáticos necesarios para obtener la frecuencia de resonancia de cada una de las cuerdas, dispone de medios de alimentación eléctrica mediante una batería convencional y una pantalla táctil a través de la cual el usuario interactuará. Por último, el dispositivo motorizado cuenta con medios de comunicación inalámbricos que permiten la movilidad del dispositivo y la comodidad del usuario con los cuales intercambiar información con la unidad de control.

El ajuste de las clavijas se encuentra asistido por un dispositivo motorizado que reduce la carga física del afinador, evitando la fatiga que supone la manipulación de todas las clavijas, de esta forma comprende un motor paso a paso con una reductora de engranajes que permite en su salida obtener precisión en su giro por debajo de 1°, sensibilidad más que suficiente para poder efectuar la afinación. El eje del motor presenta una llave de vaso acorde a la geometría de las clavijas. El dispositivo motorizado también presenta un botón de conmutación eléctrica para encender o apagar, así como botones de conmutación eléctrica "anterior” y "siguiente” que permiten al usuario indicarle a la unidad de control a partir de la tecla que se esté afinando que avance o retroceda a la siguiente tecla a afinar, no representados. Cuando una frecuencia sea igual a la frecuencia guardada en memoria, la unidad de control indicará al usuario que debe de cambiar la cuerda, mediante una señal acústica, y mediante un símbolo en la pantalla.

Una vez introducida la cuerda a afinar en el dispositivo de control, mediante los botones descritos es posible ir ascendiendo o descendiendo desde éste directamente a la siguiente mediante una orden transmitida desde dispositivo motorizado al presentar este una botonera de conmutación eléctrica convencional, no representada, esto facilita el trabajo de la persona que realiza la afinación evitando tener que acceder tras cada cuerda a indicar en el dispositivo de control dicha acción reduciendo el tiempo total que se tarda en afinar el piano.

Se ha previsto que el dispositivo motorizado pueda actuar libremente sobre las clavijas actuando únicamente como herramienta para girar las clavijas, esto permite por ejemplo otras tareas como la sustitución de una cuerda.

Se ha previsto versiones en las que las órdenes de afinado se accionan mediante voz al disponer la unidad de control de un módulo de reconocimiento de voz y otras en las que la unidad de control es un teléfono inteligente o una tablet.

Se ha previsto el muestreo simultáneo de las diferentes cuerdas de una tecla, para esto la señal tras ser registrada por al menos un micrófono es discretizada por la unidad de control, guardando las frecuencias armónicas en al menos una memoria y calculando su media y desviación. En función de si la media resultante es mayor o menor a la esperada consignada en la memoria, se enviará al dispositivo motorizado una señal para que dicho dispositivo haga girar una clavija en el sentido horario o anti horario (según si es mayor o menor). El giro de dicha clavija provocará un cambio en la frecuencia de la cuerda sobre la que actúa, dicho cambio será recogido por el micrófono e interpretado por la unidad de control para volver a calcular la media. Este modo de afinación permitido por la lógica de control economiza el tiempo de afinado al no tener que silenciar el resto de cuerdas que componen una tecla. El proceso de afinación de una tecla acabará cuando la media de las tres cuerdas sea igual a la frecuencia guardada en la memoria del dispositivo.

Breve descripción de los dibujos

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan unos dibujos en los que, a título de ejemplo, se representa una relación de las figuras de la invención propuesta.

La figura 1 muestra una vista isométrica en la que puede verse el dispositivo motorizado (1), su cabezal (2) para alojar las clavijas y el botón de accionamiento (3).

La figura 2 muestra un ejemplo de la disposición interna del dispositivo motorizado del afinador de pianos en la que puede apreciarse el motor paso a paso con reductora (4), sus baterías (5) y su circuito de control (6).

En la figura 3 puede verse una representación de un piano (7) en el que se ha colocado el dispositivo motorizado (1) en una de sus clavijas, el dispositivo de control (8) y un micrófono (9) en este ejemplo cableado, se ha representado también la comunicación inalámbrica de los dispositivos.

Modo de realización preferida

Se cita a modo de ejemplo una forma de realización preferida siendo independiente del objeto de la invención los materiales empleados en su fabricación, así como los métodos de aplicación y todos los detalles accesorios que puedan presentarse, siempre y cuando no afecten a su esencialidad.

Este modo preferente de realización refleja la materialización y corporeidad de la invención especificando detalles que ayuden a entender la invención y como se resuelven los requerimientos técnicos, de esta forma en este modo de realización la afinación se realiza mediante un dispositivo de control (8) que en esta realización preferente es un teléfono inteligente desde el que se puede seleccionar el temperamento de afinación y la tecla a afinar, éste dispone de medios inalámbricos para comunicarse con un dispositivo motorizado (1) como Wifi® o Bluetooth® el cual comprende de un motor (4) paso a paso con una reductora con el par suficiente para girar las clavijas del piano, este par se estima próximo a 20N/m con una precisión angular < 1°, su eje posee un vaso acorde a las clavijas del piano.

El dispositivo de control dispone de un micrófono (9) que recoge la señal de las vibraciones de las cuerdas pulsadas, de tal forma que al disponer de una unidad de control, de una unidad aritmético lógica, una lógica de control y de la menos una memoria donde se almacena el temperamento y frecuencia de las diferentes teclas de un piano, puede establecer en qué medida existe una desviación con ese patrón e indicar mediante medios convencionales de comunicación como Wifi® o Bluetooth® en qué sentido se debe girar la clavija o clavijas responsable de esa nota, para este cometido se dispone de un dispositivo motorizado que aligera el esfuerzo a la persona que realiza la afinación. Este dispositivo motorizado (1) dispone de un motor paso a paso con una reductora como se ha descrito, comprende de una botonera convencional (no representada) desde la cual se puede indicar a la unidad de control que seleccione la siguiente nota de afinación tanto de forma ascendente como descendente, esto permite más libertad al afinador evitándole pulsar cada vez el la interfaz gráfica de la unidad de control. La unidad motorizada puede ser usada para otras tareas de mantenimiento del piano como el cambio de las cuerdas, para lo cual presenta una botonera de accionamiento (no representada) que le permite ser usado directamente como motorreductor en ambos sentidos de giro.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Afinador de pianos caracterizado por disponer de medios para la afinación que comprenden un dispositivo de control (8) con una unidad de control, unidad aritmético lógica y lógica de control, pantalla de visualización táctil, de un micrófono (9), de al menos una memoria, medios de comunicación inalámbricos y una batería de alimentación eléctrica, la unidad de control y unidad aritmético lógica procesan la señal proporcionada por el micrófono ajustando mediante la lógica de control la diferencia entre la frecuencia entregada por una cuerda y un patrón alojado en la memoria, así como permite el cálculo de la media y desviación de las frecuencias de las diferentes cuerdas de una tecla cuando son pulsadas de forma simultánea; los medios de comunicación inalámbricos transmiten la señal que contiene la información del ajuste de la clavija a un dispositivo motorizado (1) que comprende un motor (4) paso a paso con una reducción en cuyo eje de salida presenta un vaso (2) proporcionado a la clavija, una unidad de control (6), de una unidad aritmético lógica y medios de comunicación inalámbrica, de al menos una memoria y una batería (5) de alimentación eléctrica.

2. Afinador de pianos de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado por emplear un teléfono inteligente como dispositivo de control.

3. Afinador de pianos de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado por emplear un Tablet como dispositivo de control.

4. Afinador de pianos de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado por disponer el dispositivo de control (8) de un módulo de reconocimiento de voz.

5. Afinador de pianos de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado por disponer el dispositivo motorizado (1) de medios convencionales para el accionamiento manual del motor paso a paso mediante un conmutador interruptor.

6. Afinador de pianos de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado por disponer el dispositivo motorizado (1) de medios para seleccionar en el dispositivo de control la anterior o posterior clavija afinada mediante una botonera de conmutación eléctrica convencional.