ES2637856T3 - Sistema de detección de notas musicales para un instrumento de cuerda - Google Patents

Sistema de detección de notas musicales para un instrumento de cuerda Download PDF

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Shimon Mizrahi
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Omb Guitars Ltd
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Abstract

Un sistema de detección para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapasón provisto de una pluralidad de trastes conductores (14) y al menos una cuerda conductora (12) que se extiende a lo largo del mismo, donde el sistema de detección comprende: al menos un conductor acoplado a cada uno de dichos trastes; dicho sistema de detección caracterizado por que un inversor (23, 73) que tiene un primer terminal acoplado a dicho conductor (22) y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora (12), estando configurado dicho inversor para invertir lógicamente una señal transmitida a través del mismo, de tal manera que cuando se presiona la cuerda conductora contra uno de dichos trastes, permitiendo así que una señal sea transmitida a través del mismo, dicha señal se invierte secuencialmente entre dos estados lógicos a una frecuencia en función de la distancia entre dicho inversor y dicho traste; un detector de frecuencia (35) configurado para medir dicha frecuencia; y un controlador (35) configurado para determinar la ubicación de dicho traste a lo largo del diapasón de acuerdo con dicha frecuencia y para así detectar la nota musical.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de deteccion de notas musicales para un instrumento de cuerda CAMPO DE LA INVENClON
La presente invencion se refiere, en general, a un sistema de deteccion para un instrumento de cuerda y, en particular, a un sistema de deteccion y a un metodo para detectar y transmitir datos que representan cuerdas tocadas en un diapason de un instrumento de cuerda.
ANTECEDENTES
Se conocen varios instrumentos de cuerda provistos de un sistema de deteccion para detectar la nota tocada. El documento US4635518 da a conocer un instrumento musical de cuerda electronico que tiene un diapason aislado electricamente. El diapason esta provisto de un numero de trastes segmentados unidos a traves de su superficie superior en los puntos deseados a lo largo de su longitud. Cada uno de los trastes incluye un numero de segmentos de traste conductores electricamente, cada uno de los cuales esta aislado electricamente uno de otro. Cualquier numero de cuerdas pueden estar provistas en el instrumento, cada una de las cuerdas esta dispuesta adyacente a y asociada con un segmento de traste individual de cada uno de los trastes segmentados. Se utiliza un generador de octava alta y divisores de octava para proporcionar selectivamente un segmento de traste de uno de los trastes con una senal electrica de al menos una frecuencia de referencia conocida. Las cuerdas estan unidas al instrumento en una relacion espaciada con respecto a los segmentos de traste. El desplazamiento de una cuerda para contactar con uno de los segmentos de traste completa un circuito electrico que tiene al menos una frecuencia igual a una frecuencia de la senal proporcionada a ese segmento de traste. El desplazamiento de la misma cuerda para contactar con un segmento de traste diferente completa un circuito electrico diferente que tiene al menos una frecuencia diferente. Presionando simultaneamente una pluralidad de las cuerdas completa simultaneamente una serie de circuitos electricos cada uno de los cuales capaz de producir un numero de frecuencias diferentes. La salida de amplitud del instrumento depende de la tension aplicada a cada una de las cuerdas y es controlada por transductores operados a mano.
El documento US2012017748 da a conocer un instrumento musical digital que incluye un diapason y una o mas cuerdas extendidas sobre el diapason. El instrumento incluye ademas un circuito electrico para generar senales digitales basadas en posiciones asociadas con los contactos de las cuerdas en el diapason y un transceptor para transmitir las senales digitales a un dispositivo de procesamiento que genera la notacion musical en base a las senales digitales.
Un enfoque similar se divulga en el documento US3902395, en donde una matriz de pulsadores de dedo conductores de electricidad esta insertada en el diapason de un instrumento de cuerda y sirve como un contacto electrico con cada una de las cuerdas. Una circuitena que comprende circuitena de sincronizacion, circuitena de multiplexacion por division de tiempo y inversores, proporciona las senales electricas que representan las notas musicales.
El documento US8454418 da a conocer un controlador de juego que tiene una o mas cuerdas, se describe para una aplicacion de juegos de ordenador. Pueden estar dispuestos una pluralidad de trastes en un diapason y subyacentes a las cuerdas. Los trastes pueden incluir zonas conductoras electricamente que pueden estar aisladas electricamente entre sf y cada una de las zonas corresponde con una cuerda diferente. Se puede incluir una recoleccion polifonica que tiene una pluralidad de bobinas de hilo enrollado acopladas a los correspondientes retornos magneticos y se puede adaptar para detectar el golpeo de al menos una de las cuerdas por un usuario del controlador de juego. Las senales de salida pueden ser enviadas desde el controlador a la aplicacion de juegos, indicativo de la digitacion del controlador de juego y el momento en el cual se golpean las cuerdas del controlador de juego. Tambien se describen aparatos multimodo. Un aparato de cuerda puede ser utilizado como un controlador de juego y un instrumento.
El documento WO2013109657 da a conocer un dispositivo de practica de instrumento de cuerda electronico, puede estar configurado para realizar una o mas de las siguientes:
detectar cuando las posiciones de dedo y/o la cuerda al contacto con el traste en un dedo o diapason forma una nota musical o acorde musical apropiado, indicar visualmente las posiciones adecuadas en un dedo o diapason para formar una nota musical o un acorde musical y detectar cuando han sido seleccionadas las cuerdas (p. ej., acariciar). El dispositivo de practica de instrumento de cuerda electronico puede emitir sonido en forma de notas musicales y acordes. El dispositivo de practica de instrumento de cuerda electronico puede incluir modulos de comunicacion para comunicarse con otros dispositivos informaticos, incluyendo telefonos moviles y tabletas. El dispositivo de practica de instrumento de cuerda electronico puede interactuar con aplicaciones en otros dispositivos informaticos para seguir ayudando a los usuarios a aprender a tocar un instrumento musical de cuerda.
El documento US2013247744 da a conocer un instrumento de cuerda equipado con un conductor electrico conectado electricamente a los trastes montados en el diapason de dicho instrumento de cuerda. Dicho instrumento de cuerda esta tambien equipado con una fuente de alimentacion, los miembros que emiten luz en contacto electrico con las cuerdas del instrumento (en una realizacion diodos emisores de luz) y conductores electricos que conectan
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electricamente entre sf los componentes de la invencion. Por medio de presionar hacia abajo cualquiera de las cuerdas capaz de transmitir corriente electrica contra cualquiera de los trastes capaz de transmitir corriente electrica conectado al circuito electrico que comprende dichos componentes electricos, dicho circuito se cierra y se ilumina(n) el(los) miembro(s) emisor(es) de luz asociado(s) con la cuerda que se presiona hacia abajo contra el traste.
El documento JP2009271484 da a conocer un medio de deteccion para la deteccion de contacto/no contacto constituido al hacer que una cuerda y un traste esten en un estado conductor de la electricidad, y la luz predeterminada es generada por un medio de rendimiento que se entrelaza con los medios de deteccion, en un dispositivo de rendimiento para el instrumento de cuerda.
SUMARIO DE LA INVENCION
Se proporciona, de acuerdo con un aspecto de la invencion, un diapason de un instrumento de cuerda en combinacion con un sistema de deteccion, el diapason tiene una pluralidad de trastes conductores dispuestos en varias ubicaciones a lo largo de su longitud y al menos una cuerda conductora que se extiende sobre y separada de los trastes a lo largo de la longitud del diapason. El sistema de deteccion incluye un conductor dispuesto a lo largo de la longitud del diapason acoplado con cada uno de los trastes; un inversor que tiene un primer terminal acoplado al conductor y un segundo terminal acoplado a la al menos una cuerda conductora y que esta configurado para invertir logicamente una senal transmitida a traves del mismo, de manera que cuando la al menos una cuerda conductora se presiona contra uno de los trastes permitiendo de ese modo que se transmita una senal a traves del mismo, la senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre el inversor y el traste; un detector de frecuencia para medir la frecuencia; y un controlador para determinar la ubicacion del traste a lo largo del diapason de acuerdo con la frecuencia.
El diapason puede incluir una pluralidad de cuerdas conductoras.
El conductor puede incluir dos conductores dispuestos con respecto a cada una de la pluralidad de cuerdas conductoras, de tal manera que el promedio de la distancia de los mismos desde cada una de la pluralidad de cuerdas conductoras es igual para toda la pluralidad de cuerdas conductoras.
La cuerda conductora puede estar configurada para vibrar produciendo asf un sonido musical. La cuerda conductora puede incluir un material conductor embobinado sobre un nucleo no conductor. La cuerda conductora y la pluralidad de trastes conductores pueden estar configuradas para permitir la transmision a traves de los mismos de una corriente de baja tension, de tal manera que no se ve afectada por el dedo de un usuario. Cada una de la pluralidad de cuerdas conductoras puede estar configurada para recibir una senal del inversor.
El inversor puede estar configurado para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de la pluralidad de cuerdas conductoras.
La combinacion puede incluir un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada del inversor y una salida configurada para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de la pluralidad de cuerdas conductoras.
El inversor puede estar configurado para invertir una tension de entrada que corresponde a un 1 logico a una tension de salida que corresponde a un 0 logico.
La combinacion puede incluir, ademas, un controlador configurado para detectar cual de la pluralidad de cuerdas conductoras esta siendo presionada contra uno de la pluralidad de trastes.
El controlador y el detector de frecuencia pueden estar integrados en un modulo de CPU.
La combinacion puede incluir, ademas, un componente electronico acoplado al inversor y configurado para retardar la senal aumentando de ese modo la longitud de onda de la misma.
El componente electronico puede ser un capacitor.
Se proporciona, de acuerdo con otro aspecto de la invencion, un sistema de deteccion para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapason provisto de una pluralidad de trastes conductores y al menos una cuerda conductora que se extiende a lo largo de los mismos. El sistema de deteccion incluye al menos un conductor acoplado a cada uno de los trastes; un inversor que tiene un primer terminal acoplado al conductor y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora, el inversor configurado para invertir logicamente una senal transmitida a traves del mismo, de tal manera que cuando se presiona la cuerda conductora contra uno de los trastes, permitiendo de ese modo que se transmita una senal a traves del mismo, la senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre el inversor y el traste; un detector de frecuencia configurado para medir la frecuencia; y un controlador configurado para determinar la ubicacion del traste a lo largo del diapason de acuerdo con la frecuencia y para detectar de ese modo la nota musical.
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El inversor puede estar configurado para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta configurada para ser acoplada a una cuerda conductora de un instrumento musical que tiene una pluralidad de cuerdas conductoras que se extienden a largo del diapason del mismo.
La deteccion puede incluir, ademas, un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada del inversor y una salida configurada para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de la pluralidad de cuerdas conductoras.
El primer terminal del inversor puede ser un terminal de entrada y el segundo terminal es un terminal de salida. El inversor puede estar configurado para invertir una tension de entrada que corresponde a un 1 logico a una tension de salida que corresponde a un 0 logico.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un controlador configurado para detectar cual de la pluralidad de cuerdas conductoras esta siendo presionada contra uno de la pluralidad de trastes.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un capacitor acoplado al inversor y que esta configurado para formar una resonancia de senal en la senal retardando de ese modo la senal, para retardar la senal aumentando de ese modo la longitud de onda de la misma.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, una fuente de alimentacion para generar una senal a traves de la cuerda conductora.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada del inversor y una salida configurada para la seleccion de una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de la pluralidad de cuerdas conductoras.
El inversor puede estar configurado para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta configurada para ser acoplada a una cuerda conductora de un instrumento musical que tiene una pluralidad de cuerdas conductoras que se extienden a largo del diapason del mismo. El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada del inversor y una salida configurada para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de la pluralidad de cuerdas conductoras.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un controlador configurado para detectar cual de la pluralidad de cuerdas conductoras esta siendo presionada contra uno de la pluralidad de trastes.
El sistema de deteccion puede incluir, ademas, un componente electronico acoplado al inversor, configurado para retardar la senal aumentando de ese modo la longitud de onda de la misma. El componente electronico es un capacitor configurado para formar una resonancia de senal en la senal retardando asf la senal.
Se proporciona, de acuerdo con otro aspecto de la invencion, un metodo para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapason provisto de una pluralidad de trastes conductores cada uno de los cuales esta acoplado a un conductor y al menos una cuerda conductora se extiende a lo largo de la longitud del diapason. El metodo incluye la emision de una senal electrica a traves de la cuerda conductora, que se puede transmitir a traves de uno de los trastes cuando se presiona la cuerda conductora contra el traste; invirtiendo logicamente la senal por un inversor que tiene un primer terminal acoplado al conductor y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora, de tal manera que cuando se presiona la cuerda conductora contra uno de los trastes, permitiendo de ese modo que se transmita la senal a traves del conductor, la senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre el inversor y el traste; detectar la frecuencia por un detector de frecuencia; calcular la ubicacion del traste a lo largo del diapason de acuerdo con la frecuencia; y determinar la nota musical tocada en el instrumento de acuerdo con la ubicacion.
Se proporciona, de acuerdo con otro aspecto de la invencion, un sistema de deteccion para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapason provisto de una pluralidad de trastes conductores separados, cada uno de los cuales esta acoplado a un conductor, y al menos una cuerda conductora que se extiende sobre los trastes. El sistema de deteccion incluye una fuente de alimentacion para generar una senal a traves de la cuerda conductora; un inversor que tiene un primer terminal acoplado al conductor y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora; un detector de frecuencia configurado para medir la frecuencia; y un controlador configurado para determinar la ubicacion del traste a lo largo del diapason de acuerdo con la frecuencia. El inversor, que esta configurado para invertir logicamente una senal transmitida a traves del mismo, de tal manera que cuando se presiona la cuerda conductora contra uno de los trastes, permitiendo de ese modo a la senal ser transmitida a traves de la misma, la senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia dependiente de la distancia entre el inversor y el traste.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Con el fin de entender la divulgacion y para ver como se puede llevar a cabo en la practica, ahora se describiran las realizaciones, por medio solo de ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
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Fig. 1 es un diagrama de bloques de un diapason y un sistema de deteccion construido y operativo de acuerdo con una realizacion de la invencion;
Fig. 2 es una ilustracion de un diagrama de bloques de un diapason y un sistema de deteccion construido y operativo de acuerdo con otra realizacion de la invencion;
Fig. 3 es una representacion grafica de una senal ejemplar generada por el sistema de deteccion de la Fig. 1; y
Fig. 4 es una representacion grafica de una senal ejemplar generada por el sistema de deteccion de la Fig.
2.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
La Fig. 1 muestra una ilustracion esquematica de un diapason 10 de un instrumento musical (no mostrado) que incluye una placa base 11 que tiene una pluralidad de trastes conductores 14a a 14f montados transversalmente sobre la misma y una pluralidad de cuerdas conductoras 12a -12f que se extienden a lo largo de la longitud del diapason sobre los trastes sin tocarlos. Las cuerdas conductoras 12a - 12f y los trastes conductores 14a - 4f pueden ser configurados para permitir la transmision a traves de ellos de una corriente de baja tension, por ejemplo una corriente que no es detectada o afectada por un usuario.
Las cuerdas conductoras 14a - 14f pueden vibrar libremente, sin embargo, de manera controlable. Las cuerdas conductoras 14a - 14f pueden estar hechas de un unico material, tal como acero, o pueden tener un nucleo de un material, sobre el cual se enrollan otros materiales, por ejemplo un nucleo de plastico embobinado con un alambre de metal. En este ultimo caso uno o ambos materiales estan hechos de un material conductor.
Se aprecia que el numero de cuerdas y trastes puede variar de acuerdo con los requisitos del tipo particular de instrumento musical en el cual esta montado el diapason.
El diapason 10 incluye, ademas, un sistema de deteccion 20 configurado para detectar el traste contra el cual se presiona una de las cuerdas 12a - 12f, de manera que puede ser detectado el acorde o la nota que se toca.
El sistema de deteccion 20 incluye al menos un conductor 22 que se extiende a lo largo de la longitud del diapason
10 y estando acoplado a cada uno de los trastes 14a - 14f. El conductor 22 puede estar integrado en la placa base
11 o se puede montar sobre la misma.
El sistema de deteccion 20, incluye un conductor 22, o dos conductores 22, 22a, como se ilustra en las Figs. 1 y 2, montados en un lado del diapason 10 de tal manera que cada uno de los trastes 14a - 14f esta acoplado en un extremo a un primer conductor 22 y en el otro extremo al otro conductor 22a. La ventaja de tener mas de un conductor se explicara a continuacion.
El sistema de deteccion 20 incluye, ademas, un inversor 23 (tambien conocido como NO logico) que tiene un terminal de entrada 24a y un terminal de salida 24b y esta configurado para emitir en el terminal de salida 24b una tension que representa el nivel logico opuesto de la tension en el terminal de entrada 24a. Es decir, si la tension de entrada corresponde a un 1 logico, la tension de salida del inversor corresponde a un 0 logico y viceversa. El inversor puede ser cualquier inversor conocido tal como el NC7SZ14 o similar, o un amplificador inversor.
El terminal de entrada 24a del inversor 23 se acopla a los conductores 22, 22a, de tal manera que una senal electrica de los mismos puede ser invertida logicamente por el inversor 23. El terminal de salida 24b del inversor 23 puede estar acoplado a las cuerdas 12a - 12f, de tal manera que la senal invertida puede ser transmitida a las mismas. Puesto que se desea detectar el traste contra el cual se presiona la cuerda, asf como detectar cual de las cuerdas 12a - 12f se presiona, cada una de las cuerdas 12a - 2f puede estar acoplada individual e independientemente al inversor 23. Esto se puede lograr, por ejemplo, acoplando las cuerdas 12a - 12f al terminal de salida 24b del inversor 23 por un demultiplexor 30 (tambien conocido como o demux). El demultiplexor 30 puede incluir una entrada 32a configurada para recibir una senal de entrada del terminal de salida 24b del inversor 23 y una salida 32b configurada para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos 34a - 34f, cada una de las cuales esta acoplada al extremo terminal de una de las cuerdas 12a - 12f.
El demultiplexor 30 puede estar configurado para proporcionar un ciclo de instancias, de tal manera que durante cada una de las instancias la salida 32b de la misma esta acoplada solamente a una de las lmeas de salida de datos 34a - 34f. La salida 32b puede estar configurada para seleccionar secuencialmente una de las lmeas de salida de datos 34a - 34f, de tal manera que cada una de las mismas recibe secuencialmente una senal desde el inversor 23. Dado que cada una de la lmeas de salida de datos 34a - 34f esta acoplada a una de las cuerdas conductoras 12a - 12f, las cuerdas conductoras 12a - 12f estan acopladas sucesivamente, una a la vez, al terminal de salida 24b del inversor 23 debido a la operacion del demultiplexor 30, y se puede transmitir una senal de salida a traves del mismo.
Como alternativa, el terminal de salida 24b del inversor 23 puede estar acoplado a las cuerdas 12a - 12f a traves de un conmutador analogico como el MAX459x y similares.
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El sistema de deteccion 20 incluye, ademas, un detector de frecuencia, configurado para detectar la frecuencia de la senal en el terminal de salida 24b y un controlador, cuyo proposito se discute en detalle a continuacion en este documento. El detector de frecuencia y el controlador pueden estar integrados en un modulo de CPU 35 acoplado al terminal de salida 24b del inversor 23. Se apreciara que dado que las cuerdas conductoras 12a - 12f, el conductor 22, y el inversor 23 forman juntos un circuito electrico, al cual se puede acoplar en cualquier ubicacion del mismo el detector de frecuencia, es decir, al terminal de salida 24b, al terminal de entrada 24a o a los conductores 22, 22a.
El sistema de deteccion incluye, ademas, una fuente de alimentacion (no mostrada) para generar una senal electrica. La fuente de alimentacion transmite la senal electrica a traves de las cuerdas conductoras 12a - 12f tras la activacion del sistema de deteccion.
Como se ha mencionado anteriormente, los trastes 14a - 14f estan hechos de un material conductor, por lo tanto, al presionar una de las cuerdas conductoras 12a - 12f contra uno de los trastes 14a - 14f, se facilita el cierre de un circuito formado por la respectiva cuerda conductora, los conductores 22 y el inversor 23. Por ejemplo, si la cuerda conductora 12f es presionada contra el traste 14e, se cierra el circuito y se transmite una senal de salida desde el terminal de salida 24b del inversor 23 a traves del demultiplexor 30, la cuerda conductora 12f, el traste 14e y el conductor 22 de vuelta al terminal de entrada 24a. Si la tension de la senal de salida corresponde a un 0 logico, la tension transmitida de vuelta a traves de la cuerda conductora 12f y los conductores 22 al terminal de entrada 24a tambien corresponde a un 0 logico. Como respuesta, el inversor 23 emite una senal de salida que tiene una tension correspondiente a un 1 logico.
Ademas, la transmision de la senal de salida a traves de la cuerda conductora 12f, el traste 14e y los conductores 22 proporciona en el terminal de entrada 24a una tension correspondiente a un 1 logico, la cual es luego invertida por el inversor 23 a una tension en el terminal de salida correspondiente a un 1 logico. La transmision de la senal de salida entre el terminal de salida 24b y el terminal de entrada 24a, continua tanto tiempo como se presiona la cuerda conductora 12f contra el traste 14e. Por consiguiente, la senal transmitida a traves de la cuerda conductora 12f alterna entre 1 logico y 1 logico.
Como se muestra en el grafico ilustrado en la Fig. 3 la senal de salida, se puede representar como una onda cuadrada, generalmente designada 50, alternando entre una primera fase 52a en la cual la tension de la misma corresponde a un 0 logico y una segunda fase 52b en la cual la tension de la misma corresponde a un 1 logico.
La alternancia entre la primera fase 52a y la segunda fase 52b se produce a una frecuencia en funcion del intervalo de tiempo entre una inversion del inversor 23 y la siguiente inversion del mismo. Dado que las inversiones se producen sucesivamente una vez que la corriente completa un ciclo completo entre el terminal de salida 24b y el terminal de entrada 24a, el intervalo de tiempo entre cada una de las inversiones se determina por el tiempo requerido para que la senal de salida 50 viaje desde el terminal de salida 24b de nuevo al terminal de entrada 24a del inversor 23.
En consecuencia, la frecuencia de la onda 50, es decir, la cantidad de veces que las fases 52a y 52b cambian dentro de una unidad de tiempo dada, vana en funcion de la distancia entre el terminal de salida 24b y el traste contra el cual se presiona la cuerda conductora. Es decir, si la cuerda conductora 12f se presiona contra el traste 14e, la distancia a traves de la cual viaja la senal de salida es menor que la distancia de desplazamiento cuando la cuerda conductora 12f se presiona contra el traste 14f. Por lo tanto, la frecuencia de la senal formada cuando la cuerda conductora 12f se presiona contra el traste 14e es mas alta que la que se forma cuando la cuerda conductora 12f se presiona contra el traste 14f.
Se aprecia que, dado que la senal de salida se transmite a traves de la cuerda conductora 12f y de vuelta a traves de los conductores 22, la distancia de desplazamiento real de la senal entre el terminal de salida 24b de vuelta al terminal de entrada 24a es aproximadamente el doble de la distancia entre el inversor 23 y el traste contra el cual se presiona la cuerda.
El modulo de CPU 35 contiene un detector de frecuencia que mide la frecuencia de la onda generada por la senal alterna y, ademas, puede detectar un cambio en la frecuencia resultante del cambio de la distancia de desplazamiento de la senal, el cual se produce al cambiar los trastes 14a - 14f sobre los cuales se presionan las cuerdas 12a - 12f. El modulo de CPU 35 esta configurado asf para determinar contra que traste se presiona una cuerda conductora de acuerdo con la frecuencia detectada.
Si, por ejemplo, la senal viaja a la velocidad de la luz (c) y la distancia entre el inversor 23 y el traste contra el cual se presiona la cuerda es d, la frecuencia de la onda cuadrada generada por la serial de salida alterna se puede
representar como: donde f, es el retardo de tiempo interno del inversor 23 y donde 0 id ’ En
consecuencia, se puede detectar la presion de las cuerdas 12a - 12f contra uno de los trastes 14a -14f, ya que cada uno de los trastes define una distancia espedfica desde el inversor 23 (d).
Se aprecia que la deteccion del traste contra el cual se presiona la cuerda conductora se puede llevar a cabo por cualquiera de las cuerdas 12a - 12f. Sin embargo, puesto que cada una de las cuerdas 12a - 12f esta dispuesta a
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una distancia diferente del conductor 22, las distancias variables pueden afectar a la frecuencia de la senal transmitida a traves de las mismas. Por lo tanto, como se menciono anteriormente, el diapason 10 puede incluir dos conductores 22 y 22a, dispuestos a lo largo de los bordes longitudinales exteriores del diapason 10 y unidos entre sf en el terminal de entrada 24a. Los dos conductores 22, 22a estan dispuestos con respecto a cada una de las cuerdas conductoras 12a - 12f, de tal manera que el promedio de la distancia de los mismos de cada una de las cuerdas conductoras 12a - 12f, es igual para todas las cuerdas conductoras. Por lo tanto, los dos conductores 22, 22a proporcionan un promedio de senal, facilitando asf una deteccion precisa de los cambios de frecuencia resultantes de las distancias que vanan entre el inversor 23 y el traste contra el cual se presiona la cuerda.
De acuerdo con un ejemplo diferente, se puede utilizar un unico conductor 22, la CPU sin embargo puede estar configurada para detectar la cuerda que esta siendo presionada y para calcular de ese modo la frecuencia, teniendo en cuenta la distancia entre la cuerda y el conductor 22. La deteccion de la cuerda que esta siendo presionada puede llevarse a cabo por ejemplo por un detector de presion, o mediante la recepcion de retroalimentacion del demultiplexor 30. Es decir, la senal se transmite de vuelta al terminal de entrada 24a solo cuando el demultiplexor 30 esta acoplado a una cuerda conductora que esta siendo presionada actualmente. Por lo tanto, el demultiplexor 30 puede proporcionar a la CPU con los datos relativos a la cuerda que esta siendo presionada, de tal manera que puede ser detectado el traste contra el cual esta siendo presionada de acuerdo con la frecuencia de la senal teniendo en cuenta la distancia entre la cuerda y el conductor 22.
Se aprecia que el inversor 23, el demultiplexor 30, la CPU o cualquier otro componente electronico puede estar dispuesto en cualquier ubicacion en un instrumento de cuerda. Por ejemplo, estos componentes electronicos se pueden integrar en un modulo que puede ser acoplado a un instrumento de cuerda, por ejemplo a traves de una interfaz dedicada en el instrumento. De esta manera, un modulo puede estar acoplado a un instrumento de cuerda cuando el usuario desea recibir indicacion sobre las notas y los acordes que se estan tocando.
La Fig. 2 es un diagrama de bloques de un diapason 60 y un sistema de deteccion 70 de acuerdo con otro ejemplo de la invencion. El diapason 60 es sustancialmente el mismo que el diapason 10 de la Fig. 1 e incluye una pluralidad de cuerdas conductoras 62a - 62f y una pluralidad de trastes 64a - 64f acoplados a uno o mas conductores 68, 68a. Del mismo modo, el sistema de deteccion 70 es sustancialmente el mismo que el sistema de deteccion 20 de la Fig. 1, e incluye un inversor 73 que tiene un terminal de entrada 74a, un terminal de salida 74b y un demultiplexor 80 configurado para seleccionar una de las muchas lmeas de salida de datos 84a - 84f, cada una de las cuales esta acoplada a una de las cuerdas conductoras 62a a 62f.
De acuerdo con el presente ejemplo, el sistema de deteccion 70 incluye, ademas, un capacitor 78 acoplado a un terminal de entrada 74a del inversor 73. El capacitor 78 esta configurado de tal manera que una senal transmitida a traves de los conductores 68, 68a, carga el capacitor el cual a cambio carga de nuevo los conductores formando asf una resonancia entre ellos. La resonancia es en forma de una oscilacion electrica creada por la interaccion entre el capacitor 78, el conductor 68 y la cuerda conductora que esta siendo presionado contra uno de los trastes 64a - 64f. Debido a la resistencia de los conductores 68, 68a y la cuerda conductora 62a - 62f, la oscilacion electrica decae despues de lo cual la senal llega al terminal de entrada 74a del inversor 73. Cuando la senal entra en el inversor 73 la senal se invierte. Por ejemplo, si la senal en el terminal de entrada 74a esta en una tension correspondiente a un 1 logico, el inversor 73 invierte a la senal del nivel logico opuesto de la misma, es decir 0, como se explico anteriormente con respecto a las Figs. 1 y 3.
Una oscilacion similar se produce cuando se transmite la tension que corresponde a un 0 logico a traves de la cuerda conductora y de los conductores 68. La oscilacion electrica decae tras lo cual la senal de 0 logico llega al terminal de entrada 74a del inversor 73 donde esta se invierte de nuevo a 1 logico.
Por lo tanto, como se muestra en el grafico de la Fig. 4, se puede representar la senal como una onda cuadrada, generalmente designada 90, alternando entre una primera fase 92a en la cual la tension de la misma corresponde a un 0 logico y una segunda fase 92b en la cual la tension de la misma corresponde a un 1 logico. Cada una de las primeras y segundas fases 92a y 92b incluye un tiempo de decaimiento, el cual se puede representar como T, lo cual aumenta la longitud de onda de la senal en 2T, debido al hecho de que la oscilacion se produce dos veces en cada una de las longitudes de onda, es decir, una vez para la fase de 0 logico y una segunda vez para la fase de 1 logico. Esto da como resultado una senal que tiene una longitud de onda mayor, es decir que tiene una frecuencia inferior, de tal manera que se facilita la deteccion de los cambios de frecuencia menores.
Se aprecia que, de acuerdo con otros ejemplos, el sistema de deteccion puede incluir otros componentes electronicos para retardar la senal, aumentando de ese modo la longitud de onda, por ejemplo, un inductor en serie o lmea de retraso.
Los expertos en la tecnica a la cual pertenece al objeto divulgado actualmente, apreciaran facilmente que se pueden hacer numerosos cambios, variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invencion, mutatis mutandis.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
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    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de deteccion para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapason provisto de una pluralidad de trastes conductores (14) y al menos una cuerda conductora (12) que se extiende a lo largo del mismo, donde el sistema de deteccion comprende:
    al menos un conductor acoplado a cada uno de dichos trastes; dicho sistema de deteccion caracterizado por que
    un inversor (23, 73) que tiene un primer terminal acoplado a dicho conductor (22) y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora (12), estando configurado dicho inversor para invertir logicamente una senal transmitida a traves del mismo, de tal manera que cuando se presiona la cuerda conductora contra uno de dichos trastes, permitiendo asf que una senal sea transmitida a traves del mismo, dicha senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre dicho inversor y dicho traste; un detector de frecuencia (35) configurado para medir dicha frecuencia; y
    un controlador (35) configurado para determinar la ubicacion de dicho traste a lo largo del diapason de acuerdo con dicha frecuencia y para asf detectar la nota musical.
  2. 2. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho inversor esta configurado para seleccionar una de muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta configurada para acoplarse a una cuerda conductora de un instrumento musical que tiene una pluralidad de cuerdas conductoras que se extienden a lo largo del diapason del mismo.
  3. 3. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 2, que comprende ademas un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada desde dicho inversor y una salida configurada para seleccionar una de muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de dicha pluralidad de cuerdas conductoras.
  4. 4. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho primer terminal de dicho inversor es un terminal de entrada y dicho segundo terminal es un terminal de salida y en donde dicho inversor esta configurado para invertir una tension de entrada correspondiente a un 1 logico a una tension de salida correspondiente a un 0 logico.
  5. 5. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un controlador que esta configurado para detectar cual de dicha pluralidad de cuerdas conductoras esta siendo presionada contra uno de la pluralidad de trastes.
  6. 6. El sistema de deteccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende ademas un capacitor acoplado a dicho inversor y que esta configurado para formar una resonancia de senal en dicha senal retardando de ese modo la senal, para retardar la senal aumentando de ese modo la longitud de onda de la misma.
  7. 7. Un sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada desde dicho inversor y una salida configurada para seleccionar una de muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de dicha pluralidad de cuerdas conductoras.
  8. 8. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde dicho inversor esta configurado para seleccionar una de muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta configurada para ser acoplada a una cuerda conductora de un instrumento musical que tiene una pluralidad de cuerdas conductoras que se extienden a lo largo del diapason del mismo.
  9. 9. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 8, que comprende ademas un demultiplexor que tiene una entrada configurada para recibir una senal de entrada desde dicho inversor y una salida configurada para seleccionar una de muchas lmeas de salida de datos, cada una de las cuales esta acoplada a una de dicha pluralidad de cuerdas conductoras.
  10. 10. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un controlador configurado para detectar cual de dicha pluralidad de cuerdas conductoras esta siendo presionada contra uno de la pluralidad de trastes.
  11. 11. El sistema de deteccion de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un capacitor configurado para formar una resonancia de senal en dicha senal, retardando de ese modo la senal y aumentando la longitud de onda de la misma.
  12. 12. El sistema de deteccion de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde dicho al menos un conductor incluye dos conductores dispuestos con respecto a cada una de dicha pluralidad de cuerdas conductoras, de tal manera que el promedio de la distancia de los mismos desde cada una de dicha pluralidad de cuerdas conductoras es igual para toda dicha pluralidad de cuerdas conductoras.
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    20
    25
    30
  13. 13. Un metodo para detectar una nota musical tocada en un instrumento de cuerda que tiene un diapason provisto de una pluralidad de trastes conductores, cada uno de los cuales esta acoplado a un conductor, y al menos una cuerda conductora que se extiende a lo largo del diapason, comprendiendo el metodo:
    generar una senal electrica a traves de la cuerda conductora, que puede ser transmitida a traves de uno de los trastes cuando la cuerda conductora es presionada contra el traste; el metodo caracterizado por invertir logicamente la senal por un inversor que tiene un primer terminal acoplado al conductor y un segundo terminal acoplado a la cuerda conductora, de tal manera que cuando la cuerda conductora es presionada contra uno de dichos trastes, permitiendo de ese modo que dicha senal sea transmitida a traves del conductor, dicha senal se invierte secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre dicho inversor y dicho traste;
    detectar dicha frecuencia mediante un detector de frecuencia;
    calcular la ubicacion del traste a lo largo del diapason de acuerdo con dicha frecuencia; y
    determinar la nota musical tocada en el instrumento de acuerdo con dicha ubicacion.
  14. 14. Un diapason de un instrumento de cuerda en combinacion con un sistema de deteccion, teniendo dicho diapason una pluralidad de trastes conductores dispuestos en varias ubicaciones a lo largo de su longitud y al menos una cuerda conductora que se extiende sobre y separada de los trastes a lo largo de la longitud del diapason; caracterizado por que dicho sistema de deteccion comprende:
    un conductor dispuesto a lo largo de la longitud del diapason acoplado a cada uno de dichos trastes;
    un inversor que tiene un primer terminal acoplado a dicho conductor y un segundo terminal acoplado a dicha al menos una cuerda conductora y que esta configurado para invertir logicamente una senal transmitida a traves del mismo, de tal manera que cuando dicha al menos una cuerda conductora es presionada contra uno de dichos trastes, permitiendo de ese modo que una senal sea transmitida a traves de la misma, dicha senal es invertida secuencialmente entre dos estados logicos a una frecuencia en funcion de la distancia entre dicho inversor y dicho traste;
    un detector de frecuencia para medir dicha frecuencia; y
    un controlador para determinar la ubicacion de dicho traste a lo largo del diapason de acuerdo con dicha frecuencia.
  15. 15. La combinacion segun la reivindicacion 14, en donde dicha cuerda conductora esta configurada para recibir una senal desde dicho inversor y esta configurada para permitir transmitir a traves de la misma una corriente de baja tension tal que no se vea afectada por el dedo de un usuario.
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