IT202100013439A1 - TRAINING DEVICE FOR PIANISTS AND TRAINING SYSTEM INCLUDING AT LEAST ONE SUCH DEVICE. - Google Patents
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Classifications
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- G09B15/00—Teaching music
- G09B15/06—Devices for exercising or strengthening fingers or arms; Devices for holding fingers or arms in a proper position for playing
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- G09B15/08—Practice keyboards
Description
Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Industrial Invention entitled:
?DISPOSITIVO DI ALLENAMENTO PER PIANISTI E SISTEMA DI ALLENAMENTO COMPRENDENTE ALMENO UN TALE DISPOSITIVO? ?PIANIST TRAINING DEVICE AND TRAINING SYSTEM INCLUDING AT LEAST ONE SUCH DEVICE?
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di allenamento per pianisti e ad un sistema di allenamento comprendente almeno un tale dispositivo. The present invention relates to a training device for pianists and to a training system comprising at least one such device.
Sono noti nella tecnica numerosi dispositivi che consentono ad un utilizzatore pianista di esercitare l?uso delle dita in assenza di un pianoforte. Tali dispositivi sono sostanzialmente meccanici e sono costituiti da almeno quattro pulsanti (ciascuno relativo ad un corrispondente dito indice, medio, anulare e mignolo) di una delle mani dell?utilizzatore e, taluni, comprendono anche un quinto tasto per l?esercizio del pollice. Tali tasti devono quindi essere premuti dalle dita dell?utilizzatore vincendo la forza contraria di corrispondenti elementi elastici (la cui resistenza pu? essere generalmente regolabile) per rinforzare la muscolatura delle mani e/o aumentare la destrezza delle dita. Numerous devices are known in the art which allow a pianist user to exercise the use of the fingers in the absence of a piano. These devices are substantially mechanical and consist of at least four buttons (each relating to a corresponding index, middle, ring and little finger) of one of the user?s hands and some also comprise a fifth button for exercising the thumb. Said keys must therefore be pressed by the user?s fingers overcoming the opposing force of corresponding elastic elements (the resistance of which can generally be adjustable) to strengthen the muscles of the hands and/or increase the dexterity of the fingers.
Ultimamente sono anche noti analoghi dispositivi che dialogano con applicazioni e/o software appositi che forniscono determinati feedback all?utilizzatore in funzione della modalit? di svolgimento di determinati esercizi sui dispositivi stessi. Lately similar devices are also known which communicate with special applications and/or software which provide certain feedback to the user according to the mode? of carrying out certain exercises on the devices themselves.
In particolare, US9,005,084B2 descrive un apparato ed un sistema per l?esercizio delle dita di un utilizzatore. I sensori utilizzati nel dispositivo proposto da US9,005,084B2 comprendono accelerometri, giroscopi e bussole in silicio, trasduttori piezoelettrici. Tali apparato e sistema permettono all'utilizzatore di inserire esercizi nella memoria dell?apparato stesso. Questo ? tutt'altro che qualcosa di utile dal momento in cui, in questo caso, l?esercizio verr? eseguito "dal vivo" e il controller lo salver? durante l?esecuzione, indipendentemente dalla precisione con cui verr? svolto. Inoltre, il dispositivo descritto non fornisce alcun feedback tattile quando si trova offline e, di conseguenza, il funzionamento potrebbe non essere regolare. Inoltre, il feedback del prodotto da tale dispositivo ? solo tattile, dando quindi molte meno informazioni al pianista rispetto ad un feedback visivo con grafici e valori su una applicazione ed il sistema descritto non prevede la presenza di una applicazione su cui visualizzare i risultati degli esercizi svolti, ma solo di un "modulo" su una piattaforma esterna al dispositivo che effettua calcoli e invia segnali di vibrazione ai pulsanti. In particular, US9,005,084B2 describes an apparatus and a system for exercising a user's fingers. The sensors used in the device proposed by US9,005,084B2 include accelerometers, gyroscopes and silicon compasses, piezoelectric transducers. This apparatus and system allow the user to enter exercises in the memory of the apparatus itself. This ? anything but something useful since, in this case, the exercise will come? run "live" and the controller will save it? during execution, regardless of the precision with which it will? done. Also, the described device does not provide any tactile feedback when offline and as a result, operation may not be smooth. Also, the product feedback from that device ? only tactile, thus giving the pianist much less information than a visual feedback with graphs and values on an application and the system described does not provide for the presence of an application on which to view the results of the exercises performed, but only a "module" on a platform external to the device that performs calculations and sends vibration signals to the buttons.
CN110947163 descrive invece uno sviluppatore flessibile del polso per la riabilitazione delle dita basato sull'induzione della pressione di Hall. Tale dispositivo, a differenza di quello dell?invenzione che si concentra sul miglioramento delle capacit? professionali dei pianisti, si rivolge all'uso medico. Instead, CN110947163 discloses a flexible wrist developer for finger rehabilitation based on Hall pressure induction. This device, unlike that of the invention which focuses on improving the capabilities? professional pianists, is aimed at medical use.
KR101974902 descrive un dispositivo ed un sistema di allenamento intelligenti che richiede l?utilizzo di un server per effettuare i calcoli dei dati raccolti. KR101974902 describes an intelligent training device and system that requires the use of a server to perform calculations of the collected data.
US9597547 descrive un attrezzo ginnico per dita/mani, che per? non fornisce alcun feedback intelligente all?utilizzatore e esercizi sviluppati da esperti. Inoltre, questo attrezzo non ? previsto per un uso specifico da parte di pianisti, ma generalmente per qualsiasi tipo di utilizzatore, poich? il movimento del pollice non replica quello che subisce questo dito quando suona il pianoforte. US9597547 describes a finger/hand exerciser, which for? it does not provide any intelligent feedback to the user and exercises developed by experts. Furthermore, this tool is not ? intended for a specific use by pianists, but generally for any type of user, since? the movement of the thumb does not replicate what this finger experiences when playing the piano.
US9474932 descrive un altro attrezzo ginnico per dita/mani che presenta pulsanti intercambiabili per fornire diversi livelli di resistenza dei pulsanti stessi. In particolare, tale attrezzo ? un semplice dispositivo meccanico che fa della possibilit? di migliorare la resistenza dei pulsanti il suo punto cardine: il problema ? che questo tipo di dispositivo e allenamento pu? causare lesioni a muscoli e tendini. US9474932 discloses another finger/hand exerciser which has interchangeable buttons to provide different levels of button resistance. In particular, this tool? a simple mechanical device that makes the possibility? to improve the resistance of the buttons its cornerstone: the problem? that this type of device and training can? cause injury to muscles and tendons.
KR20160112410 descrive un?impugnatura mediante la quale le dita possono essere allenate individualmente, mediante la presenza di una bobina e della struttura del dispositivo. Inoltre, essa utilizza sensori ed un?applicazione che contiene un feedback intelligente. Tale impugnatura comprende per? una pinza utilizzata per aumentare la stimolazione e la flessibilit? della mano, e non per fornire una metrica diversa per la destrezza delle dita. KR20160112410 discloses a handle by which the fingers can be trained individually, by the presence of a coil and the structure of the device. It also uses sensors and an application that contains intelligent feedback. This handle includes for? a clamp used to increase stimulation and flexibility? of the hand, and not to provide a different metric for finger dexterity.
US2009318269 descrive un attrezzo per l?allenamento di dita e mani comprendente un regolatore di tensione. Questo attrezzo non fornisce alcun feedback all?utilizzatore e non effettua misurazioni. Infatti, questo attrezzo si basa unicamente sulla forza delle dita per aumentare la tensione. Inoltre, anche tale attrezzo, potrebbe risultare nocivo per l?integrit? di tendini e muscoli dell?utilizzatore. US2009318269 discloses a finger and hand exerciser comprising a voltage regulator. This tool does not provide any feedback to the user and does not take measurements. In fact, this tool relies solely on the strength of the fingers to increase the tension. Furthermore, even this tool could be harmful to the integrity? of tendons and muscles of the user.
CN210896006 descrive un piano di allenamento con regolazione della pressione, privo per? di qualsiasi hardware e software in grado di fornire feedback all?utilizzatore per le pratiche. CN210896006 describes a training plan with pressure regulation, without for? of any hardware and software capable of providing feedback to the user for practices.
CN111640349 descrive un dispositivo di pratica del gesto della mano al pianoforte che risulta essere un mero strumento di formazione, in quanto non registra e comunica i dati acquisiti durante il suo utilizzo. CN111640349 describes a piano hand gesture practice device that is a mere training tool, as it does not record and communicate the data acquired during its use.
CN211403709 descrive un dispositivo di allenamento per la forza delle dita sul pianoforte che risulta essere per?, un mero strumento meccanico, senza alcun tipo di ausilio digitale e/o feedback da fornire all?utilizzatore. CN211403709 describes a training device for the strength of the fingers on the piano which appears to be, however, a mere mechanical instrument, without any type of digital aid and/or feedback to be provided to the user.
Anche CN211181211 descrive un piano di allenamento con regolazione della pressione, privo per? di qualsiasi hardware e software in grado di fornire feedback all?utilizzatore per le pratiche. Also CN211181211 describes a training plan with pressure regulation, but without? of any hardware and software capable of providing feedback to the user for practices.
CN110544412 descrive un dispositivo di allenamento per il pianoforte, privo per? della possibilit? di inviare su un'applicazione dedicata a un dispositivo di terze parti (per esempio uno smartphone) i dati sia in tempo reale che in un secondo momento. CN110544412 describes a piano training device, without for? of the possibility? to send the data both in real time and at a later time to a dedicated application to a third-party device (for example a smartphone).
CN109887375 descrive un metodo di correzione degli errori di pratica del pianoforte che, per?, non prevede alcun hardware su cui il pianista pu? esercitare le proprie dita: difatti, questo prodotto analizza solamente il movimento della mano del pianista mentre suona un vero e proprio pianoforte. CN109887375 describes a method of correcting piano practice errors which, however, does not involve any hardware on which the pianist can play. exercise your fingers: in fact, this product only analyzes the movement of the pianist's hand while playing a real piano.
CN208954400 descrive un dispositivo elettronico per la forza delle dita per esercitazioni al pianoforte, mostrando direttamente i risultati su uno schermo incorporato: in particolare, esso funziona mediante sensori di pressione, risultando di precisione relativamente bassa e non offre alcuna soluzione di connettivit? per consentire ulteriori possibilit? come, per esempio, proporre e mostrare gli esercizi e valutare i risultati. Inoltre, in tale dispositivo non c'? modo di differenziare gli esercizi eseguiti con una mano o con l'altra (se non visivamente). CN208954400 describes an electronic finger force device for piano practice, showing results directly on a built-in screen: in particular, it works by means of pressure sensors, resulting in relatively low precision and does not offer any connectivity solution. to allow for more possibilities? such as, for example, proposing and showing the exercises and evaluating the results. Furthermore, in this device there is no way of differentiating the exercises performed with one hand or the other (if not visually).
CN210302244 descrive un dispositivo di allenamento per suonare il pianoforte, privo per? di alcun sistema meccanico e software in grado di fornire feedback per le pratiche mediante l?utilizzo di sensori ottici e algoritmi di elaborazione del segnale. CN210302244 describes a piano playing training device, which is free for? of any mechanical system and software capable of providing feedback for practices through the use of optical sensors and signal processing algorithms.
Scopo quindi della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un dispositivo ed un sistema che consentano di fornire un feedback intelligente all'utilizzatore in grado di informarlo in tempo reale della qualit? relativa a uno specifico esercizio nel momento in cui viene effettuato (aspetto estremamente importante per un pianista) e quali aspetti deve migliorare per svolgerlo nel miglior modo possibile. Therefore, the purpose of the present invention ? that of solving the aforesaid problems of the prior art by supplying a device and a system which allow intelligent feedback to be provided to the user capable of informing him in real time of the quality? relating to a specific exercise at the time it is performed (an extremely important aspect for a pianist) and which aspects he needs to improve in order to perform it in the best possible way.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano all?utilizzatore di di processare e analizzare i dati a posteriori, sfruttando lo storico dei dati raccolti duranti i vari allenamenti mediante i quali il sistema stesso pu? proporre esercizi specifici per correggere determinati problemi dell?utilizzatore e permettergli di analizzare i propri allenamenti ed il proprio storico. Furthermore, an object of the present invention ? to provide a device and a system that allow the user to process and analyze the data a posteriori, using the historical data collected during the various workouts through which the system itself can? propose specific exercises to correct certain problems of the user and allow him to analyze his own workouts and history.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano all?utilizzatore di avvantaggiarsi di soluzioni progettate da esperti di tecnica pianistica e dell?adozione di algoritmi creati in modo tale da valutare con precisione come dovrebbe essere svolto adeguatamente un esercizio affinch? l'utilizzatore stesso abbia una stima corretta di quanto bene si stia esercitando e si sia esercitato. Another object of the present invention ? that of providing a device and a system that allow the user to take advantage of solutions designed by piano technique experts and of the adoption of algorithms created in such a way as to accurately evaluate how an exercise should be adequately performed so that the user himself has a correct estimate of how well he is exercising and has been exercising.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di evitare, durante lo svolgimento dell?allenamento previsto, qualsiasi possibile danno alle mani dell'utilizzatore, elemento chiave per ogni pianista. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device and a system which allow to avoid, during the performance of the foreseen training, any possible damage to the user's hands, a key element for every pianist.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che preveda l'adozione di sensori ottici, che permettono di rilevare con un'elevata precisione la variazione di distanza quando un pulsante viene premuto dall'utilizzatore. Another object of the present invention ? that of providing a device which provides for the adoption of optical sensors, which allow the variation of distance to be detected with high precision when a button is pressed by the user.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di inserire esercizi per l?utilizzatore proposti direttamente nella libreria online del dispositivo stesso, dopo che tali esercizi siano stati studiati in profondit? e testati con l'aiuto di algoritmi, tecniche di machine learning ed esperti di tecnica pianistica diventando, a differenza di quanto proposto dalla tecnica anteriore, precisi alla frazione di secondo. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device and a system which allows for the insertion of exercises for the user proposed directly in the online library of the device itself, after these exercises have been studied in depth? and tested with the help of algorithms, machine learning techniques and piano technique experts becoming, unlike what was proposed by the prior art, precise to a fraction of a second.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che preveda la presenza di almeno un sensore di prossimit? per determinare quale mano l'utilizzatore stia esercitando, al contrario di quanto proposto dalla tecnica nota che non propone metodi per distinguere le due mani: questo, infatti, non garantisce una corretta e adeguata valutazione degli esercizi in quanto non considera le differenze della mano destra da quella sinistra (variabile fondamentale per ogni pianista) come punto di partenza dell?apprezzamento stesso. Another object of the present invention ? to provide a device that provides for the presence of at least one proximity sensor? to determine which hand the user is exercising, contrary to what is proposed by the prior art which does not propose methods for distinguishing the two hands: this, in fact, does not guarantee a correct and adequate evaluation of the exercises as it does not consider the differences of the right hand from the left one (a fundamental variable for every pianist) as the starting point of the appreciation itself.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che consenta di essere utilizzato offline, permettendo di analizzare i dati in seguito, essendo dotato di una memoria permanente. Another object of the present invention ? that of providing a device that allows it to be used offline, allowing the data to be analyzed later, being equipped with a permanent memory.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che consenta di raggiungere un'elevata precisione, sia di distanza sia temporale (mediante un?elevata frequenza di campionamento), utilizzando una struttura di rilevamento ottico pi? complessa rispetto a quanto proposto dalla tecnica nota. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device which allows to reach high precision, both in distance and in time (by means of a high sampling frequency), using a more accurate optical sensing structure? more complex than what is proposed by the prior art.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di definire un'intera soluzione in cui il dispositivo stesso possa interagire con gli utilizzatori e con elaboratori elettronici esterni, quali per esempio i propri telefoni cellulari. Another object of the present invention ? that of providing a device and a system which allow to define an entire solution in which the device itself can interact with the users and with external electronic processors, such as for example one's mobile phones.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di migliorare le capacit? del pianista nel suonare il pianoforte definendo, quindi, un campo di applicazione specifico e un target preciso e ristretto. Furthermore, an object of the present invention ? to provide a device and a system that improve the capabilities? of the pianist in playing the piano thus defining a specific field of application and a precise and narrow target.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che non necessitino, a differenza dei dispositivi e dei sistemi della tecnica anteriore, dell?utilizzo di un server su cui effettuare tutti i calcoli dei dati raccolti. Another object of the present invention ? that of providing a device and a system which do not require, unlike the devices and systems of the prior art, the use of a server on which to carry out all the calculations of the collected data.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di allenare solo le dita senza la necessit? di forti politiche GDPR in quanto non prevede, come in alcuni dispositivi o sistemi della tecnica anteriore, di scattare fotografie o registrare audio degli utilizzatori, cos? come non richiedere alcun tipo di informazioni sulla performance personale dell?utilizzatore stesso. Furthermore, an object of the present invention ? to provide a device and a system that allow you to train only the fingers without the need? of strong GDPR policies as it does not provide, as in some prior art devices or systems, to take photographs or record audio of users, so how not to request any type of information on the personal performance of the user himself.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che forniscano un feedback intelligente all?utilizzatore ed esercizi sviluppati da esperti. Another object of the present invention ? to provide a device and system that provides intelligent user feedback and exercises developed by experts.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che non richieda la presenza di pulsanti intercambiabili poich? esso non ? previsto per fornire diversi livelli di resistenza dei pulsanti, ma per assicurare un buon allenamento pianistico senza ferire tendini e muscoli, fornendo nel contempo un controllo sulla sicurezza del dispositivo stesso nell'addestramento delle dita dei pianisti. Furthermore, an object of the present invention ? to provide a device that does not require the presence of interchangeable buttons since? it doesn't ? intended to provide different levels of button resistance, but to ensure good piano training without injuring tendons and muscles, while providing safety control of the device itself in training the fingers of pianists.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di registrare diversi parametri per fornire feedback all?utilizzatore tramite uno specifico algoritmo di elaborazione. Another object of the present invention ? that of providing a device and a system which allow for the recording of various parameters to provide feedback to the user through a specific processing algorithm.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di presentare all?utilizzatore un feedback visivo e analitico grazie ad alcuni sensori, un microprocessore, comunicazione wireless e app per smartphone. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device and a system that allows for visual and analytical feedback to be presented to the user thanks to some sensors, a microprocessor, wireless communication and apps for smartphones.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che consenta di prevedere, a differenza dei dispositivi della tecnica nota, una metrica diversa per la destrezza delle dita. Another object of the present invention ? that of providing a device which allows to provide, unlike the devices of the prior art, a different metric for the dexterity of the fingers.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che, oltre a suggerire esercizi creati da esperti del settore, consentano di raccogliere anche dati dai sensori per fornire un feedback in tempo reale. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device and a system which, in addition to suggesting exercises created by experts in the sector, also allow the collection of data from sensors to provide feedback in real time.
Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo ed un sistema che consentano di avere un'analisi approfondita della cronologia delle prestazioni e di poter disegnare migliori statistiche di miglioramento e apprendimento. Another object of the present invention ? that of providing a device and a system that allows for an in-depth analysis of the performance history and for being able to draw better improvement and learning statistics.
Inoltre, uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un dispositivo che, a differenza di quanto proposto dalla tecnica anteriore, effettui misurazioni della pressione esercitata sui pulsanti dalle dita dell?utilizzatore risultando, di conseguenza, pi? preciso. Furthermore, an object of the present invention ? that of providing a device which, unlike what is proposed by the prior art, carries out measurements of the pressure exerted on the buttons by the user's fingers resulting, consequently, more? accurate.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un dispositivo ed un sistema come quelli descritti nelle rispettive rivendicazioni principali. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The aforesaid and other objects and advantages of the invention, as will appear from the following description, are achieved with a device and a system such as those described in the respective main claims. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the object of the dependent claims.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione. It is understood that all the attached claims form an integral part of the present description.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate. will result? it is immediately obvious that innumerable variations and modifications may be made to what has been described (for example relating to shape, dimensions, arrangements and parts with equivalent functions) without departing from the scope of protection of the invention as appears from the attached claims.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: This invention will come better described by some preferred embodiments, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la FIG. 1 mostra una vista in prospettiva ed in trasparenza di una realizzazione preferita del dispositivo secondo la presente invenzione; - FIG. 1 shows a perspective and transparency view of a preferred embodiment of the device according to the present invention;
- la FIG. 2 ? una vista in prospettiva, in trasparenza ed esplosa del dispositivo secondo la presente invenzione; - FIG. 2 ? a perspective, cut-through and exploded view of the device according to the present invention;
- la FIG. 3 mostra una vista in prospettiva esterna del dispositivo secondo la presente invenzione; - FIG. 3 shows an external perspective view of the device according to the present invention;
- la FIG. 4 mostra uno schema a blocchi rappresentante i componenti elettrici ed elettronici del sistema elettrico di controllo del dispositivo secondo la presente invenzione; - FIG. 4 shows a block diagram representing the electrical and electronic components of the electrical control system of the device according to the present invention;
- la FIG. 5 mostra un diagramma di sequenza rappresentante i componenti e le interazioni funzionali di una realizzazione preferita del sistema secondo la presente invenzione; e - FIG. 5 shows a sequence diagram representing the components and functional interactions of a preferred embodiment of the system according to the present invention; And
- la FIG. 6 mostra un diagramma di sequenza rappresentante in maggior dettaglio dei componenti e le interazioni funzionali del sistema della FIG. - FIG. 6 shows a sequence diagram representing in greater detail the components and functional interactions of the system of FIG.
5. 5.
In generale, la presente invenzione riguarda un dispositivo di allenamento che consente ai pianisti di allenare le dita (preferibilmente escluso il pollice) in mancanza del pianoforte ed un sistema di allenamento comprendente almeno un tale dispositivo. Cos? come si vedr? in seguito con maggiore dettaglio, appena l'utilizzatore inizia a esercitare una mano premendo uno dei quattro pulsanti del dispositivo secondo la presente invenzione, quest?ultimo dotato di opportuni mezzi di rilevazione di dati inerenti alla distanza relativa di ciascun pulsante, il dispositivo, stesso attraverso il sistema secondo la presente invenzione, pu? inviare una richiesta di connessione ad un sistema di calcolo (per esempio un?opportuna applicazione) per elaboratore elettronico, preferibilmente un telefono cellulare, smartphone o PC. Come si vedr? in seguito, una volta connesso, dal dispositivo vengono inviati alla applicazione i dati, rilevati tramite un sensore ottico, relativi alle modalit? di esecuzione di un determinato esercizio sul dispositivo (ritmo, pressione, tempo e precisione di ogni dito). I risultati dell?esecuzione dell?esercizio vengono mostrati visivamente sull?applicazione tramite grafici, commenti e statistiche per mezzo di algoritmi di valutazione. In general, the present invention relates to a training device which allows pianists to train their fingers (preferably the thumb excluded) in the absence of the piano and to a training system comprising at least one such device. What? how will you see? hereinafter in greater detail, as soon as the user starts exercising a hand by pressing one of the four buttons of the device according to the present invention, the latter equipped with suitable means for detecting data relating to the relative distance of each button, the device itself through the system according to the present invention, pu? send a connection request to a computing system (for example a suitable application) for an electronic computer, preferably a mobile phone, smartphone or PC. How will you see? later, once connected, the data from the device are sent to the application, detected via an optical sensor, relating to the modes? of performing a certain exercise on the device (rhythm, pressure, tempo and precision of each finger). The results of the execution of the exercise are shown visually on the application through graphs, comments and statistics by means of evaluation algorithms.
Il dispositivo 101 secondo la presente invenzione comprende quindi almeno un involucro di contenimento 20 ed uno o pi? pulsanti scorrevoli assialmente rispetto a tale involucro 20, ciascuno di tali pulsanti essendo previsto per essere premuto da almeno un dito di un utilizzatore 100 contro l?azione di almeno un elemento elastico di ritorno, ciascuno di tali pulsanti cooperante con un relativo mezzo di rilevazione di dati corrispondenti a distanza, velocit? e tempo di ciascun tale pulsante rispetto a tale corpo 20 e mezzi di elaborazione di tali dati. The device 101 according to the present invention therefore comprises at least one containment casing 20 and one or more buttons sliding axially with respect to this casing 20, each of these buttons being provided to be pressed by at least one finger of a user 100 against the action of at least one elastic return element, each of these buttons cooperating with a relative detection means of data corresponding to the distance, speed? and time of each such button with respect to such body 20 and means for processing such data.
Facendo riferimento alle Figure ? possibile notare che, in particolare, ciascuno di tali pulsanti ? composto da una superficie 1 di appoggio e pressione del dito dell?utilizzatore 100 e da uno stelo 3: preferibilmente, tale elemento elastico di ritorno comprende almeno una molla 2 elicoidale disposta coassialmente allo stelo 3 stesso. Referring to the Figures ? possible to note that, in particular, each of these buttons ? composed of a surface 1 for resting and pressing the user's finger 100 and of a stem 3: preferably, this elastic return element comprises at least one helical spring 2 arranged coaxially with the stem 3 itself.
Ciascuno di tali mezzi di rilevazione del corrispondente pulsante ? costituito preferibilmente da almeno una superficie di riferimento 12 scorrevole solidalmente con il pulsante e connessa allo stelo 3 in una estremit? opposta di quest?ultimo rispetto alla superficie 1, e da un rispettivo sensore ottico di distanza 4 previsto per rilevare continuamente le distanze della relativa superficie di riferimento 12, posizionata al di sopra di essi, e trasferire i dati rilevati ai mezzi di elaborazione comprendenti almeno un microcontrollore 5. Each of these detection means of the corresponding button ? preferably consisting of at least one reference surface 12 sliding integrally with the button and connected to the stem 3 at one end? opposite of the latter with respect to the surface 1, and by a respective optical distance sensor 4 provided for continuously detecting the distances of the relative reference surface 12, positioned above them, and transferring the detected data to the processing means comprising at least a microcontroller 5.
Lo scopo quindi di ciascuna superficie di riferimento 12 scorrevole ? quello di farla agire come una barriera che si muove dall?alto e al basso e viceversa rispetto al corrispondente sensore ottico di distanza 4, permettendo al sensore ottico di distanza 4 stesso di rilevare le relative misure, in termini preferibilmente di dati relativi a ritmo, pressione, tempo e precisione di ogni dito. Therefore, the purpose of each sliding reference surface 12? that of making it act as a barrier that moves from top to bottom and vice versa with respect to the corresponding optical distance sensor 4, allowing the optical distance sensor 4 itself to detect the relative measurements, preferably in terms of rhythm data, pressure, time and precision of each finger.
I sensori ottici di distanza 4 appoggiano, preferibilmente, su di un ponte 16 (preferibilmente realizzato in plastica o in altri materiali adeguati all?applicazione prevista). The optical distance sensors 4 preferably rest on a bridge 16 (preferably made of plastic or other materials suitable for the intended application).
Esemplificativamente, nelle Figure la superficie di riferimento 12 ? realizzata come una piastra di forma sostanzialmente rettangolare, ma ? del tutto evidente che essa possa essere realizzata con qualsiasi altra forma adeguata allo scopo. By way of example, in the Figures the reference surface 12 ? made as a substantially rectangular plate, but ? it is quite clear that it can be made with any other form suitable for the purpose.
Preferibilmente, il dispositivo 101 secondo la presente invenzione comprende quattro pulsanti sporgenti dalla parte superiore della cassa di contenimento del dispositivo 101 stesso, che sono vantaggiosamente l'unico componente meccanico del dispositivo 101 stesso. Vantaggiosamente, le parti sottostanti alle superfici 1 dei pulsanti (molle 2, steli 3, superfici di riferimento 12) sono almeno parzialmente contenuti nel coperchio del dispositivo 101 secondo la presente invenzione, in modo tale da separare la parte meccanica da quella elettrica. Preferably, the device 101 according to the present invention comprises four buttons protruding from the upper part of the containment case of the device 101 itself, which are advantageously the only mechanical component of the device 101 itself. Advantageously, the parts underlying the surfaces 1 of the buttons (springs 2, stems 3, reference surfaces 12) are at least partially contained in the cover of the device 101 according to the present invention, so as to separate the mechanical part from the electrical one.
Il dispositivo 101 secondo la presente invenzione pu? inoltre essere dotato di almeno un sensore di prossimit? 10 previsto per comunicare al microcontrollore 5 quale mano l'utilizzatore 100 stia esercitando. The device 101 according to the present invention can also be equipped with at least one proximity sensor? 10 provided for communicating to the microcontroller 5 which hand the user 100 is exercising.
Inoltre, ? possibile prevedere che, per fornire una presa pi? solida e forte della mano, il dispositivo 101 secondo la presente invenzione possa essere dotato di almeno una fascia di tenuta 6, preferibilmente realizzata in un materiale elastico. Furthermore, ? Is it possible to provide that, to provide an outlet pi? solid and strong in the hand, the device 101 according to the present invention can be equipped with at least one sealing band 6, preferably made of an elastic material.
Ovviamente, il dispositivo 101 secondo la presente invenzione comprende un sistema elettrico di controllo le cui componenti elettriche o elettroniche sono alimentate da una opportuna sorgente di energia elettrica quale, per esempio energia da rete di alimentazione elettrica o, preferibilmente, da parte di almeno una batteria 13 (ancora pi? preferibilmente di tipo ricaricabile). Obviously, the device 101 according to the present invention comprises an electrical control system whose electrical or electronic components are powered by a suitable source of electrical energy such as, for example energy from the mains power supply or, preferably, by at least one battery 13 (even more preferably of the rechargeable type).
Inoltre, il dispositivo 101 secondo la presente invenzione pu? comprendere almeno un mezzo di segnalazione, quale per esempio un LED 9, previsto per informare l'utilizzatore 100 dell?accensione 8 del dispositivo 101 stesso e del livello di carica della batteria 13. Furthermore, the device 101 according to the present invention can comprise at least one signaling means, such as for example a LED 9, provided for informing the user 100 of the switching on 8 of the device 101 itself and of the charge level of the battery 13.
Ovviamente, alcuni elementi accessori, quali per esempio soglie di plastica 11, 14, resistenze, condensatori, induttori e diodi possono essere inclusi in alcune realizzazioni del dispositivo 101. Obviously, some accessory elements, such as for example plastic thresholds 11, 14, resistors, capacitors, inductors and diodes can be included in some embodiments of the device 101.
Il dispositivo 101 secondo la presente invenzione pu? inoltre comprendere mezzi di trasmissione di dati dal microcontrollore 5 ad almeno un elaboratore elettronico esterno quale, per esempio, telefono cellulare, smartphone o PC, tale elaboratore elettronico esterno essendo preferibilmente dotato di almeno un opportuno sistema di calcolo, quale per esempio un?applicazione software, previsto per elaborare tali dati. Ovviamente, tali mezzi di trasmissione possono sfruttare qualsiasi sistema di trasmissione dati adeguato allo scopo quali, per esempio, sistemi wired o wireless (Bluetooth, Wi-Fi, ecc?). The device 101 according to the present invention can furthermore comprising data transmission means from the microcontroller 5 to at least one external electronic processor such as, for example, a mobile phone, smartphone or PC, this external electronic processor being preferably equipped with at least one suitable calculation system, such as for example a software application , intended to process such data. Obviously, these means of transmission can exploit any data transmission system suitable for the purpose such as, for example, wired or wireless systems (Bluetooth, Wi-Fi, etc?).
In generale quindi, secondo la realizzazione preferita mostrata nelle Figure da 1 a 3, il funzionamento del dispositivo 101 secondo la presente invenzione ? il seguente: In general therefore, according to the preferred embodiment shown in Figures 1 to 3, the operation of the device 101 according to the present invention ? the following:
? i quattro pulsanti, ciascuno attuato sotto la risposta della molla 2, sono previsti per essere premuti dall'utilizzatore 100 per esercitare un proprio dito; ? the four buttons, each actuated under the response of the spring 2, are provided to be pressed by the user 100 to exercise his own finger;
? all'interno del dispositivo 101, per ogni pulsante e stelo 3 corrispondente, il relativo sensore ottico 4 determiner? il ritmo, la pressione, il tempo e la precisione di ogni dito; ? i dati di ciascun sensore 4 saranno raccolti e salvati nel microcontrollore 5 ed eventualmente inviati ed elaborati, attraverso i mezzi di trasmissione di dati, da un elaboratore elettronico esterno (in questa particolare rappresentazione descritto come un'applicazione per un telefono cellulare ma, ovviamente, potendo essere uno smartphone o PC, ecc?, senza uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione). Questa modalit? di funzionamento del dispositivo 101 secondo la presente invenzione potr? fornire, cos? come si vedr? in seguito con maggiore dettaglio nella descrizione del sistema inventivo, un feedback all'utilizzatore 100 e assicurer? che l'esercizio proposto sia stato eseguito correttamente o, se condotto in modo errato, fornir? informazioni su come migliorare. In questo modo, l'utilizzatore 100 non rischier? alcun tipo di danno alla mano o all'avambraccio causato dall'esecuzione inconsapevole e ripetuta nel modo sbagliato di un dato esercizio. ? inside the device 101, for each button and corresponding stem 3, the relative optical sensor 4 will determine? the rhythm, pressure, tempo and accuracy of each finger; ? the data of each sensor 4 will be collected and saved in the microcontroller 5 and possibly sent and processed, through the data transmission means, by an external electronic processor (in this particular representation described as an application for a mobile phone but, obviously, being able to be a smartphone or PC, etc?, without departing from the scope of protection of the present invention). This mode? of operation of the device 101 according to the present invention could? provide, what? how will you see? later with greater detail in the description of the inventive system, a feedback to the user 100 and will ensure? that the proposed exercise has been performed correctly or, if conducted incorrectly, will provide? information on how to improve. In this way, the user 100 will not risk any type of damage to the hand or forearm caused by unconsciously performing a given exercise in the wrong way over and over again.
La FIG. 4 mostra invece uno schema a blocchi del sistema elettrico di controllo del dispositivo 101 secondo la presente invenzione comprendente, come detto, i sensori ottici di distanza 4 e almeno un tale sensore di prossimit? 10, una luce LED 9 ed una batteria 13 ricaricabile, tale batteria 13 ricaricabile essendo collegata ad almeno un circuito di ricarica 7 attraverso una connessione ad una tensione di ingresso 18; inoltre, tale sistema pu? comprendere, per abbassare la tensione della batteria 13 ricaricabile collegata al circuito di ricarica 7 attraverso la connessione ad una tensione di ingresso 18, uno o pi? convertitori DC-DC 15. Preferibilmente, il o i convertitori DC-DC 15 sono collocati all'interno del dispositivo 101 secondo la presente invenzione. FIG. 4 instead shows a block diagram of the electrical control system of the device 101 according to the present invention comprising, as mentioned, the optical distance sensors 4 and at least one such proximity sensor? 10, an LED light 9 and a rechargeable battery 13, this rechargeable battery 13 being connected to at least one recharge circuit 7 through a connection to an input voltage 18; moreover, this system pu? comprise, to lower the voltage of the rechargeable battery 13 connected to the recharge circuit 7 through the connection to an input voltage 18, one or more? DC-DC converters 15. Preferably, the DC-DC converter or converters 15 are placed inside the device 101 according to the present invention.
La presente invenzione riguarda inoltre un sistema 200 di allenamento per pianisti. In particolare, il sistema 200 secondo la presente invenzione comprende: The present invention also relates to a training system 200 for pianists. In particular, the system 200 according to the present invention comprises:
- almeno un dispositivo 101 secondo la presente invenzione come quello precedentemente descritto; - almeno un sistema di trasmissione di dati (wired, wireless, quali per esempio Bluetooth o Wi-Fi, ecc?); - at least one device 101 according to the present invention like the one previously described; - at least one data transmission system (wired, wireless, such as Bluetooth or Wi-Fi, etc?);
- almeno un sistema di calcolo 103 per elaboratore elettronico, preferibilmente un telefono cellulare, smartphone o PC, previsto per elaborare tali dati e fornire all?utilizzatore 100 uno o pi? feedback relativi alle modalit? di svolgimento dell?esercizio eseguito mediante tale dispositivo 101; - at least one calculation system 103 for an electronic computer, preferably a cellular telephone, smartphone or PC, provided for processing such data and providing the user 100 with one or more? feedback related to the modalities? of carrying out the exercise performed by means of this device 101;
<- >mezzi di trasmissione di dati raccolti da tali mezzi di elaborazione, ed in particolare da tale microcontrollore 5, mediante tale sistema di trasmissione ad almeno un tale sistema di calcolo 103 per elaboratore elettronico. <->transmission means of data collected by these processing means, and in particular by this microcontroller 5, by means of this transmission system to at least one such calculation system 103 for electronic processor.
In particolare, il microcontrollore 5, una volta effettuato una computazione preliminare dei dati ricevuti dai sensori di distanza 4, invia tali dati, attraverso il sistema ed i mezzi di trasmissione di dati, al sistema di calcolo dell?elaboratore elettronico (in questa particolare realizzazione consistente in un'applicazione per telefoni cellulari) che finalizzer? l'analisi dei dati ricevuti e fornir? un feedback all'utilizzatore 100. In particular, the microcontroller 5, once a preliminary computation of the data received from the distance sensors 4 has been carried out, sends these data, through the system and the data transmission means, to the calculation system of the electronic processor (in this particular embodiment consisting of an application for mobile phones) that will finalize? the analysis of the data received and provide? feedback to the user 100.
Per esempio, nella FIG. 5 sono mostrate le funzioni principali del sistema secondo la presente invenzione: non appena l'utilizzatore 100 inizia ad esercitare una mano F1, premendo ogni pulsante con il dito designato, il dispositivo 101 inizia ad inviare una richiesta F3 di connessione ad un sistema di calcolo 103 (in questa particolare rappresentazione ? descritto come un?applicazione per telefono cellulare). Non appena ? connesso F5 al sistema di calcolo 103, i dati relativi a come l'utilizzatore 100 sta eseguendo un determinato esercizio sul dispositivo 101 saranno inviati F7 a tale sistema di calcolo 103, all?interno del quale alcuni algoritmi di valutazione forniranno all?utilizzatore 100 risultati F9 sotto forma di feedback grafico in tempo reale, commenti e statistiche. For example, in FIG. 5 shows the main functions of the system according to the present invention: as soon as the user 100 starts exercising a hand F1, pressing each button with the designated finger, the device 101 starts sending a connection request F3 to a computer system 103 (in this particular representation it is described as a mobile phone application). As soon as ? connected F5 to the calculation system 103, the data relating to how the user 100 is performing a certain exercise on the device 101 will be sent F7 to this calculation system 103, within which some evaluation algorithms will provide the user with 100 results F9 in the form of real-time graphical feedback, comments and statistics.
La FIG. 6 descrive pi? nel dettaglio le funzioni del dispositivo 101 prima di inviare F7 i dati al sistema di calcolo 103. Mentre l?utilizzatore 100 svolge l?esercizio F1, il dispositivo 101 misura costantemente la posizione e il tempo F11 della superficie di riferimento 12. Questi dati vengono successivamente filtrati dal microcontrollore 5, che rilever? F13 dei key points (punti chiave) della misurazione effettuata in precedenza. Una volta rilevati F13 i key points, questi verranno salvati F15 e inviati F7 al sistema di calcolo 103, il quale effettuer? ulteriori computazioni prima di fornire F9 un feedback all?utilizzatore 100. Nel caso in cui il dispositivo 101 non fosse connesso all?applicazione, le informazioni relative ai key points salvate su di esso verranno mantenute e inviate una volta ristabilita la connessione. FIG. 6 describes more in detail the functions of the device 101 before sending the data F7 to the calculation system 103. While the user 100 carries out the exercise F1, the device 101 constantly measures the position and the time F11 of the reference surface 12. These data are subsequently filtered by the microcontroller 5, which will detect? F13 of the key points of the previous measurement. Once the key points have been detected F13, these will be saved F15 and sent F7 to the calculation system 103, which will carry out further computations before providing F9 feedback to the user 100. If the device 101 is not connected to the application, the information relating to the key points saved thereon will be kept and sent once the connection is re-established.
In questa particolare forma di realizzazione, l'utilizzatore 100 pu? scegliere tra numerosi esercizi, suddivisi per categorie e meticolosamente creati in collaborazione con esperti di tecnica pianistica, sul relativo sistema di calcolo 103 (preferibilmente una applicazione per telefono cellulare) e da eseguire sul dispositivo 101. Inoltre, durante l'esecuzione F1 dell'esercizio scelto, l'utilizzatore 100 ricever? F9 dal sistema di calcolo 103 un feedback in tempo reale al fine di correggere tempestivamente gli eventuali errori e quindi di garantire un utilizzo sicuro del dispositivo. L?obiettivo del dispositivo 101 e del sistema 200 secondo la presente invenzione consiste quindi nel replicare al meglio diversi esercizi di tecnica che normalmente vengono svolti al pianoforte e in cui il pianista riceve un input uditivo relativo al comportamento di ogni dito. A differenza del pianoforte, nel sistema 200 secondo la presente invenzione il feedback non sar? sonoro, data la complessit? nel captare le differenze di suoni dal momento in cui il dispositivo 101 secondo la presente invenzione verr? utilizzato in molti casi in luoghi rumorosi (ad esempio, mentre si viaggia in treno o in aereo). Per questo motivo, il feedback sar? preferibilmente visivo, sotto forma di semplici disegni, grafici, commenti e statistiche. In this particular embodiment, the user 100 can choose from numerous exercises, divided into categories and meticulously created in collaboration with piano technique experts, on the relevant calculation system 103 (preferably a mobile phone application) and to be performed on the device 101. Furthermore, during the F1 execution of the exercise chosen, the user 100 will receive? F9 from the calculation system 103 a feedback in real time in order to promptly correct any errors and therefore to ensure safe use of the device. The objective of the device 101 and of the system 200 according to the present invention therefore consists in replicating in the best possible way various technique exercises which are normally performed on the piano and in which the pianist receives an auditory input relating to the behavior of each finger. Unlike the piano, in the system 200 according to the present invention the feedback will not be sound, given the complexity? in picking up the differences in sounds from the moment the device 101 according to the present invention will be used in many cases in noisy places (for example, while traveling by train or plane). For this reason, the feedback will be? preferably visual, in the form of simple drawings, graphs, comments and statistics.
Inoltre, la presenza del sensore di prossimit? 10 nel dispositivo secondo la presente invenzione consentir? vantaggiosamente di distinguere le due mani dell?utilizzatore 100 l'una dall'altra. Questa distinzione ? cruciale per il calcolo relativo alla qualit? dell?esercizio eseguito. Infatti, l?indice di riferimento per un esercizio ben eseguito con la mano destra differisce da quello svolto con la mano sinistra, poich? solo pochi virtuosi pianisti possono essere considerati in possesso di un livello tecnico equivalente per entrambe le mani. Furthermore, the presence of the proximity sensor? 10 in the device according to the present invention will allow? advantageously to distinguish the two hands of the user 100 from each other. This distinction? crucial for the calculation related to the quality? of the exercise performed. In fact, the index of reference for an exercise well performed with the right hand differs from that performed with the left hand, since? only a few virtuoso pianists can be considered to have an equivalent technical level for both hands.
Il dispositivo 101 ed il sistema 200 secondo la presente invenzione consentono quindi di raggiungere gli scopi prefissati mediante le seguenti caratteristiche: The device 101 and the system 200 according to the present invention therefore make it possible to achieve the predetermined purposes by means of the following characteristics:
? la presenza di sensori ottici e sensore di prossimit?; ? the presence of optical sensors and proximity sensor?;
? la possibilit? di realizzare esercizi precisi alla frazione di secondo creati con l'uso di algoritmi; ? the possibility? to perform split-second precise exercises created with the use of algorithms;
? lo sfruttamento di tecniche di ?machine learning? e perizia nello sviluppo della tecnica del pianoforte; ? the exploitation of ?machine learning? and expertise in the development of piano technique;
? la garanzia di un feedback all?utilizzatore 100, perfino durante l?esercitazione offline, grazie alla presenza di una memoria permanente. ? the guarantee of feedback to the user 100, even during the offline exercise, thanks to the presence of a permanent memory.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata. Some preferred embodiments of the invention have been described, but naturally they are susceptible to further modifications and variations within the scope of the same inventive idea. In particular, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the previous ones, which fall within the scope of protection of the invention as evidenced in the attached claims in which any reference signs placed in brackets cannot be interpreted in the sense, will be immediately evident to those skilled in the art. to limit the claims themselves. Furthermore, the word "comprising" does not exclude the presence of elements and/or phases other than those listed in the claims. The article ?un?, ?one? or ?a? previous an element does not exclude the presence of a plurality? of such elements. The mere fact that some features are mentioned in different dependent claims does not indicate that a combination of these features cannot be used to advantage.
Claims (17)
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