FR2472802A1

FR2472802A1 - Note indicator for musical instrument - produces metronome beat and identification and display of pure notes or chords

Info

Publication number: FR2472802A1
Application number: FR7931768A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1979-12-27
Publication date: 1981-07-03
Also published as: FR2472802B1; JPS56501813A; JPH0418317B2

Abstract

A microphone converts the sound of the instrument into an electrical signal for application via an amplifier to an energy detector (e.g. integrator) and filter. The outputs are processed by a calculator comprising a microprocessor with random access memory for storage of the detected frequency and read-only memories for storage of standard-frequency notes and chords. Interface circuits are used for inputs from the detector and clock, and for outputs for a display (e.g. liq. crystal) device and audio-visual indicators performing the metronome function, for which the time intervals and measurements are selected by means of code wheels. The precise note nearest to the sound produced is displayed with indications of the magnitude and sign of the discrepancy. Musicians can thus check the tuning of an instrument or the accuracy of the notes produced.

Description

L'objet de la presente invention est la realisation d'un appareil permettant de contrôler la hauteur d'un son émis pour des musiciens notamment par des instruments à cordes. Destine spécialement au réglage des instruments à cordes dont le réglage est fréquent, son usage peut cependant être étendu à d'autres instruments de musique et aussi de la voix humaine ou autre quelconque émission sonore. S'agissant des instruments à cordes, les musiciens, jusqu'à présent, ne peuvent réaliser le réglage des cordes quten comparant la note émise à un son étalon (diapason) ou plus simplement encore en écoutant directement le son. Ceci suppose une expérience considérable et une "oreille" particulièrement habile. The object of the present invention is the production of an apparatus making it possible to control the pitch of a sound emitted for musicians, in particular by string instruments. Intended especially for the regulation of stringed instruments whose regulation is frequent, its use can however be extended to other musical instruments and also of the human voice or any other sound emission. With regard to stringed instruments, musicians have so far been unable to adjust the quten strings by comparing the note emitted with a standard sound (tuning fork) or more simply by listening directly to the sound. This requires considerable experience and a particularly skillful "ear".

L'objet essentiel de la présente invention est donc la réalisation d'un appareil simple qui permette de mesurer rapidement et sans manoeuvre la précision de la note émise par un instrument à cordes. The essential object of the present invention is therefore the production of a simple device which makes it possible to quickly and without maneuver measure the precision of the note emitted by a string instrument.

En effet, les instruments à cordes sont soumis à des déréglages fréquents dûs aux variations de température, d'hygrométrie; à lthystérésis des efforts de tension... Il est donc essentiel pour que ces instruments puissent assurer une musique de qualité que l'accord et le réglage des cordes soient parfaits. Cette opération, délicate et précise, sera facilitée par l'appareil objet de la présente invention. Outil indispensable aux musiciens débutants, il sera également utile aux musiciens amateurs ou professionnels car la simplicité de son exploitation et son prix modéré en feront un appareil particulièrement attractif. Indeed, stringed instruments are subjected to frequent misadjustments due to variations in temperature and hygrometry; to the ysteresis of tension efforts ... It is therefore essential for these instruments to be able to ensure quality music that the tuning and tuning of the strings are perfect. This delicate and precise operation will be facilitated by the apparatus which is the subject of the present invention. An essential tool for beginner musicians, it will also be useful for amateur or professional musicians because the simplicity of its operation and its moderate price will make it a particularly attractive device.

L'appareil, objet de l'invention, utilise des techniques bien connues mais c'est essentiellement l'utilisation de ces techniques qui en fait 1 'originalité. The apparatus, object of the invention, uses well known techniques but it is essentially the use of these techniques which makes them original.

La figure 1 donne le schéma d'organisation générale de l'appareil dont la réalisation est la suivante:
Les sons émis par l'appareil de musique sont amplifiés sommairement par l'amplificateur (21) après avoir été transformés en signaux électriques par un microphone classique. Dès que l'énergie détectée par le détecteur d'énergie (22) est suffisante ( réglage en tension et en durée du son émis ) le microprocesseur (25) commande ( fonction de commande 11 ), la mesure à intervalle régulier, toutes les 200 millisecondes)de la fréquence émise par l'instrument de musique à l'aide d'un fréquencemètre (23) dont le principe sera décrit ci-après. Toutes les deux cents (200) millisecondes la frequence mesurée par le fréquencemètre (23) est lue et transférée dans la mémoire du microprocesseur (25).Le logiciel (programme) du microprocesseur (25) recherche dans la mémoire à lecture seulement (26) à quelle note correspond le son émis par l'instrument de musique. Selon la précision de la note le microprocesseur (25) affichera sur l'afficheur (27) le résultat de la mesure. Les indications suivantes seront affichées:
1) la note
2) l'octave
3) des signes définissant la précision de la note par rapport à
la note affichée. Par exemple:
- le signe + indique que la fréquence de la note émise
est supérieure à celle de la note affichée.Figure 1 gives the general organizational diagram of the device, the embodiment of which is as follows:
The sounds emitted by the musical apparatus are summarily amplified by the amplifier (21) after having been transformed into electrical signals by a conventional microphone. As soon as the energy detected by the energy detector (22) is sufficient (voltage and duration adjustment of the sound emitted), the microprocessor (25) controls (control function 11), the measurement at regular intervals, every 200 milliseconds) of the frequency emitted by the musical instrument using a frequency meter (23) the principle of which will be described below. Every two hundred (200) milliseconds the frequency measured by the frequency meter (23) is read and transferred to the memory of the microprocessor (25). The software (program) of the microprocessor (25) searches in the read-only memory (26) to which note corresponds the sound emitted by the musical instrument. According to the precision of the note, the microprocessor (25) will display the result of the measurement on the display (27). The following indications will be displayed:
1) the note
2) the octave
3) signs defining the precision of the note compared to
the note displayed. For example:
- the + sign indicates that the frequency of the note issued
is greater than that of the note displayed.

- le signe - indique que la fréquence de la note émise
est inférieure à celle de la note affichée.- the sign - indicates that the frequency of the note issued
is lower than that of the note displayed.

- le signe 0 indique que la note émise par l'instrument
est en accord avec la note affichée.- the sign 0 indicates that the note issued by the instrument
agrees with the note displayed.

Le critère retenu pour définir les signes +, - , et 0 sont définis par la figure 2. La précision pour que la note soit considérée comme correcte (indication 0) n'est que de 1 % (un pour cent); c'est-à-dire que ssff = 0,01
'-f (voir figure 2). Le calcul de la précision ainsi que celui des indications + et - dont la limite est donnée par ti) + Fl + 1 i) réprésentant une note
2 et i + 1)représentant la note immédiatement supérieure dans la gamme ) est réalisée par le programme du microprocesseur. Ainsi l'appareil affichera continuellement, si le son émis est assez fort et assez long pour exciter la détection d'énergie, la fréquence émise par l'instrument.Pour un son court, l'appareil affichera le résultat de la dernière mesure pendant un intervalle de 200 ms. ( Une variation de temps de mesure pourra être envisagée)
S'agissant du fréquencemètre, deux méthodes de mesure peuvent être envisagées mais il est essentiel qu'elles soient réalisées grâce à une base de temps d'excellente qualité, si possible à quartz pour les très bonnes précisions: base de temps à quartz (24).The criterion used to define the signs +, -, and 0 are defined in Figure 2. The precision for the grade to be considered correct (indication 0) is only 1% (one percent); that is, ssff = 0.01
'-f (see figure 2). The calculation of the precision as well as that of the indications + and - whose limit is given by ti) + Fl + 1 i) representing a note
2 and i + 1) representing the next higher note in the scale) is produced by the microprocessor program. Thus, the device will continuously display, if the sound emitted is loud enough and long enough to excite the energy detection, the frequency emitted by the instrument. For a short sound, the device will display the result of the last measurement for one 200 ms interval. (A variation in measurement time may be considered)
Regarding the frequency meter, two measurement methods can be considered but it is essential that they are carried out thanks to an excellent quality time base, if possible quartz for very good precision: quartz time base (24 ).

L'appareil objet de l'invention peut utiliser l'une ou l'autre des méthodes de mesure de fréquence, la méthode N02 pouvant s'appliquer plus facilement à des sons courts:
METHODE 1
Pendant la période de mesure de 200ms un compteur
simple mesure le nombre de passages par zéro du
signal électrique du son émis par l'appareil de
mesure (Figure 3)
METHODE 2
Pendant un certain nombre de périodes (2 comme sur
la figure 4 ou 4 pour plus de précision) du signal
électrique,on compte le nombre d'impulsions déla
base de temps à 10 M bits/s contenus dans ce créneau
de temps. ( voir figure N" 4 ).The device which is the subject of the invention can use either of the frequency measurement methods, the N02 method being more easily applicable to short sounds:
METHOD 1
During the measurement period of 200ms a counter
simple measures the number of zero crossings of the
electrical signal of the sound emitted by the
measurement (Figure 3)
METHOD 2
During a certain number of periods (2 as on
figure 4 or 4 for more precision) of the signal
electric, count the number of pulses dela
time base at 10 M bits / s contained in this slot
of time. (see figure N "4).

Ainsi, si l'on compte pendant 4 périodes d'une fré
quence de 1600 HZ on obtient 2.500 impulsions et les
mesures peuvent donc se faire avec précision et avec
des techniques et des technologies simples. So, if we count for 4 periods a fre
quence of 1600 HZ one obtains 2,500 pulses and the
measurements can therefore be made with precision and with
simple techniques and technologies.

Claims

1. Apparatus for controlling the pitch of a sound emitted, in particular by means of a musical instrument, characterized in that it comprises a microphone, an amplifier connected to the microphone, a frequency meter intended to provide information representing the frequency of this signal, a display device to provide an indication of the pitch of the sound emitted and a microprocessor to control the display device.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the frequency meter includes means for counting the number of zero crossings of the signal representing the sound emitted during a measurement period.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the frequency meter comprises means for counting the number of pulses supplied by a time base during one or more periods of the signal representing the sound emitted.

4. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises an energy detector for authorizing the measurement of the height of the sound emitted when the energy of this sound exceeds a certain threshold.

5. Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises means for measuring and displaying the note emitted and its accuracy according to the result of the comparison between the information provided by the frequency counter and data from a table stored in a memory of the microprocessor.