ES2910784T3 - Teclado modular de piano - Google Patents

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Abstract

La presente invención describe un teclado modular de piano cuya principal función es conocida como 'teclado maestro', pues requiere de un dispositivo exterior para generar sonidos con timbre y envolventes complejos de pianos clásicos u otros instrumentos musicales. Más concretamente, este teclado modular de piano comprende un módulo principal (mZ) y unos módulos secundarios (m1 y sucesivos), con una pluralidad de teclas de piano (k). Cada módulo es ensamblable entre sí y conectables eléctricamente para permitir que conocer al módulo principal (mZ)que teclas están siendo pulsadas en cada módulo. El módulo principal (mZ)procesa la información y la envía al dispositivo externo. De este modo, se obtiene un teclado modular de piano desmontable por módulos de un determinado número de teclas u octavas con el fin de poder llevarse en un bolsillo de chaqueta o en un pequeño bolso de mano.

Description

DESCRIPCIÓN
Teclado modular de piano
OBJETO DE LA INVENCIÓN Y SECTOR DE LA TÉCNICA AL QUE COMPETE
La presente invención, aunque opcionalmente puede incorporar un generador electrónico de notas musicales, no es un piano como tal pues su principal función es la conocida en el mundo musical como 'teclado maestro', pues requiere de otro dispositivo exterior para poder generar sonidos con timbre y envolventes complejos de pianos clásicos u otros instrumentos musicales. La diferencia esencial de la presente invención respecto a los teclados maestros existentes, es su capacidad de poder ser desmontado por módulos de un determinado número de teclas u octavas con el fin de poder llevarse en un bolsillo de chaqueta o en un pequeño bolso de mano.
ANTECEDENTES
De los dispositivos más parecidos respecto a su portabilidad que se han hallado, son los basados en la patente US20050034591, describiendo pianos electrónicos conocidos como “Pianos Enrollables” (del inglés “Roll-up piano”) por ser fabricados con materiales flexibles como silicona para poder enrollarse. Los espesores de tales materiales flexibles, más unas pequeñas cámaras de aire u otro gas inerte, que albergan en su interior un par de láminas o bandas conductoras que hacen la función de un contacto al ser presionada tal cámara, o bien un elemento piezoeléctrico, que con dicha presión produce las señales indicativas de haber sido pulsada, provocan el que con esa forma de fabricación, enrollando un teclado de por ejemplo las 7 octavas de un piano convencional (casi 1,2m de longitud) se genere un cilindro de un diámetro imposible de llevar no sólo en el bolsillo de una chaqueta, sino tan siquiera en un típico bolso de mano salvo que éste sea de gran tamaño.
Por otra parte, la patente US6259006-B1 'Portable foldable electronic piano', es únicamente parecida a la presente invención en que como su denominación indica, en vez de estar orientado a fabricar teclados con materiales flexibles para poder enrollarlos, los grupos de teclas que esa patente propone estás realizados en materiales rígidos o semirrígidos para ser plegados en zigzag, a diferencia de la presente invención que son módulos sueltos y ensamblables.
La publicación US-A-2015/262565 se refiere a un teclado modular que proporciona varios módulos conectados en serie, en el que el usuario tiene que seleccionar manualmente el orden del nivel de octava de cada uno de la pluralidad de segmentos de octava, y basándose en esta conexión mecánica, se genera un tono correspondiente a esa tecla identificada por la conexión mecánica.
La publicación US-A-2004/083877 se refiere a un teclado musical plegable en el que hasta cuatro módulos están abisagrados entre sí y pueden apilarse unos sobre otros en estado plegado. Cada módulo incluye un cableado interno, así como un cableado de conexión que conecta los conjuntos de teclas entre sí.
La publicación US-A-2009/301289 se refiere al problema de los controladores MIDI convencionales en los que es difícil o imposible encontrar un producto que sea adecuado para varios tipos diferentes de aplicaciones (espectáculo en vivo, tono, intensidad, piano, batería, deslizadores, botones, atenuadores, y demás), y propone un controlador MIDI modular que comprende una variedad de módulos de control diferentes que se alojan dentro de un bastidor de conexión, lo que permite a un usuario seleccionar los módulos (teclado 14A, 14A', segmentos de batería 14B, ruedas de modificación de tono 14C, deslizadores 14D, teclado QWERTY 14F, bolas de rastreo 14G). Sólo un módulo (14A, o 14A') es un teclado, y es un teclado de tamaño completo con ochenta y ocho teclas 14A o veinticinco teclas 14A'.
La publicación US-A-4 936 185 se refiere a un teclado que comprende una pluralidad de módulos de circuito eléctrico 130A, 130B, 130C, cada uno de los cuales comprende teclas y una multiplicidad de medios de entrada y salida y conectores para separar físicamente la información comunicada entre los módulos. La información de funcionamiento de cada una de las teclas puede transferirse como señales paralelas de 12 bits o en un modo de división de tiempo.
VENTAJAS DE LA PRESENTE INVENCIÓN
El dispositivo de la presente invención, no sólo tiene la ventaja de permitir formar fácilmente teclados del número de módulos u octavas que se prefiera, sino que con la actual tecnología, en una de sus formas de realización con teclado capacitivo pero capaz de detectar la intensidad y velocidad con que se presionan sus teclas, los módulos desmontados y apilados del teclado de piano convencional de 7 octavas pueden llegar incluso a caber en un bolsillo interior de chaqueta de hombre porque tiene algo menos de 3cm de grosor y poco más de 16cm de largo.
Concordemente, la presente invención se define en la reivindicación 1 adjunta.
DESCRIPCION RESUMIDA DE LAS FIGURAS DEL EJEMPLO DE REALIZACIÓN
La FIG. 1 muestra el ejemplo de realización en la versión más delgada del teclado modular de piano de la presente invención y en la que, aparte del módulo principal (mZ), tiene ensamblado a él sólo 3 módulos de octavas de teclas capacitivas, más un cuarto sin ensamblar.
La FIG. 2 muestra el esquema eléctrico por bloques de ese mismo ejemplo de realización.
La FIG. 3 muestra dos módulos desunidos y los detalles del sistema sensor de cada tecla.
REALIZACIÓN PREFERENTE Y SU FUNCIONAMIENTO ESENCIAL
El que en adelante denominamos módulo principal (mZ) (Z por su denominación en inglés de la octava cero correspondiente a la de las notas más graves) es el que su microprocesador (pP) ordena repetidamente a los demás módulos secundarios (m1 y superiores) que le informen del estado de sus doce teclas para con tales informaciones aunar todos esos datos y transmitirlos mediante un pequeño circuito transceptor tipo Bluetooth o similar (Tx).
Por otra parte, con el fin de que el número de contactos entre módulos sea el menor posible (dos de alimentación y sólo uno de datos-serie) y que los referidos módulos secundarios no tengan que tener grabada identificación alguna para poder ensamblar una u otra cantidad de ellos sin tener que hacerlo en un orden concreto, cada uno de esos módulos secundarios incorpora un microcontrolador (pC) que, según luego se detalla, además de estar continuamente midiendo la presión que se ejerce sobre cada una de sus doce teclas, por uno de sus pines de entrada (e), conecta con uno de sus contactos izquierdos (c), por el cual recibe un impulso que es la orden de comenzar a emitir de la salida (d) del anterior módulo, sea éste el principal como otro de los secundarios. Entonces ese módulo (por ejemplo el m1) emplea esa su entrada (e) como salida para suministrar por ella el estado de sus teclas, y cuando termina tal operación por su salida (d) da la misma señal de orden de comienzo al módulo que tiene conectado a uno de sus contactos-pad (p) de su lado derecho e inmediatamente convierte esa su salida (d) en entrada receptora de los datos que le proporciona el siguiente módulo secundario (en este caso el m2); datos éstos que él, el m1, se limita a repetir en modo de circunvalación a su entrada (e).
Esa operación de s u m i n i s t r o de datos relativos al estado de sus teclas y de trasiego de datos al módulo secundario al anterior o directamente al módulo principal cual es este caso del m1, se repite en todos los módulos porque cada uno de ellos conserva su estado de circunvalación tras haber entregado sus datos al módulo anterior. Y sólo cuando por su salida (d) (en este caso entrada) transcurre un lapso mayor de un tiempo (ejemplo 0,5 ms) sin recibir bit alguno a trasegar, que es indicativo de que ya no hay más módulos ensamblados, cada secundario vuelve a convertir su pin (e) a la función de entrada esperando otra orden de comenzar el mismo proceso.
Aunque los módulos pueden tener un sistema de interconexión eléctrica y de ensamblaje entre sí puramente mecánicos, en el presente ejemplo de realización, tanto dicho ensamblaje como la conexión entre sus contactos flexibles de entrada (c) y los contactos-pad (p) del anterior módulo, (no mostrados en la FIG. 3 por estar éstos en otro corte de sección del dibujo) se efectúa mediante imanes (G) que van fijados en unos alojamientos que al efecto hay entre las capas 1 y 3 del circuito impreso multicapa (PCB) que cada módulo secundario tiene en su borde lateral izquierdo, y que son los que efectúan la unión magnética con los imanes o piezas magnéticas del lado derecho de cualquier otro módulo al que se desee ensamblar, incluido el mZ.
También en la FIG. 3 se representa el sistema de tecla capacitiva bi-placa que se ha elegido para el ejemplo de realización. La lámina flexible también multicapa (T), aparte de ser la que por su cara superior muestra gráficamente las teclas y que es la que en bajo-relieve (vk) tiene grabadas la separación entre teclas, su cara inferior tiene una película metálica que, al estar soldada por puntos o líneas sobre las divisiones de una plantilla troquelada en cobre u otro material conductor (F), genera una cámara (X) que, junto a la huella conductora (S) de la cara superior del PCB, forman un condensador cuya capacidad varía en función de la variación de la separación de ambas superficies conductoras por la presión ejercida sobre dicha lámina (T). Tales variaciones de capacidad respecto a la película conductora de la lámina T de cada una de las diferentes huellas conductoras del PCB (12 de las teclas k en el caso de los módulos secundarios y alguna más en el módulo mZ por incluir un teclado de control ck) son leídas por el microprocesador pP y junto a los referidos datos procedentes de los módulos secundarios, forman el paquete de datos que entrega al ya mencionado transceptor Bluetooth (Tx).
La pequeña batería de litio (B), que es recargable mediante un mini-cargador convencional a través de la toma (W), provee la alimentación tanto al módulo mZ que lo contiene como también, a través de los dos referidos contactos, a todos los módulos que se ensamblan a él.
Aunque no se han representado en las figuras porque son únicamente opciones que no varían la esencia de la invención, con el fin de que el conjunto pueda funcionar de forma autónoma, el módulo principal puede incluir un generador musical que del microprocesador recibe directamente las órdenes de qué notas debe generar y cuya señal de audio la suministra al exterior mediante un conector de auriculares o por el mismo transceptor (Tx) de Bluetooth. Asimismo, y al objeto de dotar al conjunto de mayores prestaciones o versatilidad, el referido teclado de control (ck) puede sustituirse por una pantalla táctil que permita una mejor comunicación hombre-máquina. Por último, los módulos llevan fijado en su cara inferior un material antideslizante (A) con el fin de evitar moverse en interpretaciones impetuosas.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Teclado modular de piano que comprende un módulo principal (mZ) y un número indeterminado de módulos secundarios (m1 y sucesivos), cada uno de ellos con una pluralidad de teclas de piano o sensores en forma de tecla de piano (k); que están ensamblados magnéticamente mediante imanes (G); y porque cada módulo, en sus extremos por los que se ensambla, tiene unos contactos laterales (c, p) que al unir dos módulos, los contactos de cada módulo cierran circuito con los del otro módulo para permitir que la información sobre qué teclas están siendo pulsadas en cualquiera de los módulos ensamblados llegue al referido módulo principal, donde el microprocesador (pP) del módulo principal ordena repetidamente a los otros módulos secundarios que informen sobre el estado de sus doce teclas y procesa dicha información procedente de todos los módulos secundarios para aunarla e inmediatamente enviarla a otro dispositivo externo, donde cada uno de los módulos secundarios incorpora un microcontrolador (pC) configurado para, además de medir continuamente la presión ejercida sobre cada una de sus doce teclas, en respuesta a la recepción de una señal de comando de inicio de un módulo anterior, en un modo de entrada, suministrar el estado de las teclas al módulo anterior, y, dar la señal de comando de inicio al siguiente módulo secundario para recibir sus datos, y convertirse en modo de circunvalación para repetir los datos del siguiente módulo secundario, donde este suministro de datos relativos al estado de las teclas, a través de los módulos secundarios intermedios al módulo principal, se repite en todos los módulos, hasta que transcurre un periodo de tiempo sin recibir datos, lo que indica que no hay más módulos ensamblados, volviendo cada módulo secundario al modo de entrada desde el modo de circunvalación.
  2. 2. Teclado modular de piano según la reivindicación 1, caracterizado porque la información de todos los módulos secundarios se transmite mediante un conector por cable o mediante un enlace por radiofrecuencia (Tx).
  3. 3. Teclado modular de piano según la reivindicación 2, caracterizado porque cada módulo secundario tiene un microcontrolador (pC) que, aparte de medir con qué intensidad se pulsa cada una de sus teclas, envía esa información de forma multiplexada por uno o más de sus contactos laterales (c, p) cuando tal envío es solicitado por cualquiera de ellos.
  4. 4. Teclado modular de piano según las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque cada módulo tiene en su cara superior una lámina flexible (T), la lámina flexible (T) comprendiendo dos o más capas - la inferior de ellas conductora eléctrica, fijada y soldada por puntos o soldada sobre líneas del PCB o sobre una plantilla de cobre o cualquier otro material conductor eléctrico (F) que forma tabiques separadores ínter-teclas de poca altura, y porque esta plantilla va a su vez soldada sobre las líneas o pad de la cara superior de ese circuito impreso pCb con el fin de comunicar un determinado potencial eléctrico a la referida lamina flexible para que ésta forme una de las placas de los condensadores eléctricos que se crean respecto a unas huellas conductoras o pads (S) que tiene el circuito impreso en forma de teclas en esa misma cara superior, donde los condensadores eléctricos así formados en la superficie de cada módulo son los que supervisa midiendo su capacidad el microcontrolador (pC) de cada módulo, para simultáneamente pasar tal información al módulo principal cada vez que se solicita.
  5. 5. Teclado modular de piano según la reivindicación 2, caracterizado porque el módulo principal tiene un pequeño acumulador eléctrico que una vez recargado mediante un conector eléctrico o por cualquier otro método, le proporciona alimentación autónoma tanto al microprocesador de este módulo principal, como así también a los módulos secundarios a él ensamblados y conectados eléctricamente.
  6. 6. Teclado modular de piano según la reivindicación 2, caracterizado porque el módulo principal comprende uno o varios generadores de notas musicales para generar notas que se suministran al exterior, de forma amplificada o pre-amplificada, a través de un conector de audio y/o a través del referido enlace de radiofrecuencia (Tx) de la reivindicación 2 o de otro enlace independiente de radiofrecuencia al efecto.
  7. 7. Teclado modular de piano según las reivindicaciones 2 y 6, caracterizado porque el módulo principal puede comprender una pantalla táctil mediante la cual no sólo el microprocesador (pP) de este módulo principal recibe por parte del usuario órdenes de cómo él debe operar y/o órdenes a enviar al referido dispositivo externo, sino también para poder mostrar al usuario los datos de los ajustes que el usuario ha solicitado o incluso los procedentes del referido dispositivo externo a través del enlace de radiofrecuencia (Tx).
  8. 8. Teclado modular de piano según la reivindicación 2, caracterizado porque todos los módulos en su cara inferior llevan fijada una lámina de material esponjoso y antideslizante (A) con el fin de dificultar los desplazamientos ante pulsaciones impetuosas.
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