ITTO950005U1 - Strumento musicale a tastiera provvisto di un dispositivo elettronico di rilevamento della modalita' di percussione di elementi generatori - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del modello industriale di utilità di

La presente innovazione si riferisce a uno strumento musicale a tastiera provvisto di un dispositivo elettronico di rilevamento della modalità di percussione di elementi generatori di suono dello strumento stesso.

Particolarmente, ma non esclusivamente, lo strumento musicale a cui la presente innovazione fa riferimento è un pianoforte.

Come è noto, uno dei più importanti strumenti musicali a tastiera è il pianoforte cosiddetto meccanico od acustico, in cui ciascun tasto comanda un martelletto, che va a colpire una o più corde di acciaio tese su un telaio. Le corde così colpite originano una vibrazione, che genera una corrispondente nota musicale, amplificata da un'apposita cassa armonica. Il pianista può modulare l’intensità sonora delle singole note premendo i tasti con una pressione proporzionale all'intensità desiderata, che genera ogni volta una predeterminata velocità di azionamento del tasto, ossia una predeterminata legge del moto del tasto. In particolare, agendo delicatamente sui tasti si ottiene un suono definito "piano", mentre agendo energicamente sui tasti si ottiene un suono definito "forte".

Ciascun tasto è collegato al rispettivo martelletto tramite un complesso cinematismo, che varia in base al tipo di pianoforte (a coda o verticale), e consente in ogni caso di far muovere il martelletto con un'altra legge del moto, la quale dipende, oltre che dalla legge del moto con cui è stato azionato il relativo tasto, dallo stato iniziale del tasto stesso (a riposo o già in movimento ) e da altre predisposizioni, effettuate ad esempio mediante gli usuali pedali del pianoforte.

Pertanto, il pianista dotato di tecnica esecutiva raffinata non si limita ad azionare il tasto in modo semplice, ma può combinare l'azionamento dei tasti con le varie predisposizioni. In aggiunta, l'abilità del pianista gli consente di percuotere il tasto in modo ripetuto e veloce per ottenere il "trillo", di azionarlo prima che sia completamente ritornato a riposo per ottenere una nota "ribattuta", o di battere una sequenza di tasti in modo da ottenere delle note "legate".

In tempi recenti sono stati realizzati numerosi strumenti musicali che sono simili al pianoforte meccanico di tipo tradizionale, ma che generano il suono non già mediante la vibrazione delle corde (o comunque non soltanto), bensì con l'ausilio di dispositivi elettronici. Tali dispositivi sono atti a essere inseriti in un pianoforte tradizionale, oppure in un mobile più semplice che simula il funzionamento meccanico dei tasti, oppure ancora sono disposti all'esterno e collegati elettricamente allo strumento musicale.

Più in particolare, i dispositivi del tipo sopra citato possiedono la caratteristica di generare dei suoni "piano" o "forte" mediante le tecniche elettroniche più svariate (comunque richiedenti il rilevamento dell'intensità di percussione del tasto), al fine di generare un suono di intensità il più possibile corrispondente al suono generato tramite un pianoforte meccanico in pari condizioni di percussione.

Secondo la tecnica nota, tali dispositivi sono provvisti di sensori di vario tipo (con contatti a molla, in gomma conduttiva, di tipo ottico, ecc.) atti a valutare la velocità del moto di rispettivi tasti, ad esempio mediante la misura del tempo impiegato dal tasto stesso nell 'attivare due sensori posti a distanza predeterminata.

Questi dispositivi noti presentano diversi inconvenienti .

Innanzitutto, parecchie caratteristiche delle note musicali generate dalle corde dei pianoforti di tipo tradizionale, ed in particolare quelle generate in base all'abilità del pianista, non possono essere rilevate in base alla velocità di azionamento dei tasti. Il pianista deve quindi cercare di adeguare il tocco dei tasti in modo da sopperire in una certa misura a tali caratteristiche non ottenibili in base alla legge del moto del tasto. Pertanto il pianista ricava una sensazione tattile diversa da quella a cui è abituato con la tastiera di un pianoforte.

In ogni caso, la rilevazione della legge del moto dei tasti non consente di ottenere, con tali dispositivi, una resa soddisfacente dell'esecuzione musicale paragonabile a quella che il pianista può ottenere con un pianoforte acustico.

Scopo dell'innovazione è quello di realizzare uno strumento musicale a tastiera provvisto di un dispositivo elettronico di rilevamento della modalità di percussione di elementi generatori di suono, il quale sia della massima semplicità e non presenti gli inconvenienti sopra elencati e tipici dei dispositivi noti.

Secondo l'innovazione, questo scopo viene raggiunto con uno strumento musicale del tipo comprendente:

una tastiera formata da una serie di tasti, ciascuno corrispondente a una rispettiva nota musicale ed azionabile a mano con una prima legge del moto stabilita dal suonatore; e

una pluralità di cinematismi di trasmissione di moto, ciascuno comandato da un rispettivo tasto della detta tastiera e provvisto di un elemento attuatore terminale atto a spostarsi con una seconda legge del moto dipendente solo parzialmente da detta prima legge del moto ;

caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo elettronico provvisto di una pluralità di sensori, ciascuno dei quali rileva il moto di un rispettivo detto elemento attuatore terminale per generare un segnale elettrico dipendente da detta seconda legge del moto.

Per una migliore comprensione dell'innovazione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione del modello, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 rappresenta una vista schematica in elevazione laterale di una parte di uno strumento musicale a tastiera realizzato secondo la presente innovazione; e Figura 2 è un dettaglio di Figura 1, in scala ingrandita .

Con riferimento alla Figura 1, con 1 è genericamente indicato uno dei cinematismi di percussione di un pianoforte acustico verticale, noto in sé. Il cinematismo 1, è azionato da un tasto 2, associato ad una corrispondente nota musicale, il quale è costituito dal braccio rivolto verso l'esterno di una leva 3 a bilanciere, fulcrata su un fulcro 4, normalmente guidata da elementi 5 ed appoggiente a riposo contro un arresto fisso 6. Dalla parte opposta del tasto 2, un braccio della leva 3 aziona un pistoncino 7 del cinematismo 1 che a sua volta comanda un cavalletto 8 fulcrato su un asse 9.

Il cavalletto 8, tramite un meccanismo 10 a scappamento, è atto ad azionare un corrispondente martelletto, genericamente indicato con 11. In particolare, il martelletto 11 comprende una porzione a camma, in seguito denominata noce 12, fulcrata su un perno 13. Una porzione della noce 12 è rivestita di una guarnizione 15 (vedasi anche Figura 2) resistente all'usura, la quale è atta ad essere impegnata a spinta da un montante 14 del meccanismo 10.

Inoltre il martelletto 11 comprende una testa o anima 16, ed uno stelo 17 di collegamento della noce 12 con l'anima 16. Quest'ultima è rivestita da un feltro duro 18, mediante cui è atta a battere contro una o più corde 19 in acciaio, atte a generare acusticamente la nota musicale associata al tasto 2. Lo stelo 17 è normalmente appoggiato contro una guida di appoggio 21, come indicato con linee continue in Figura 1.

A seguito dell’azionamento del tasto 2, il pistoncino 7 fa ruotare il cavalletto 8 del meccanismo 10 intorno all'asse 9. Il montante 14 imprime allora alla noce 12 un'energia tale da far ruotare il martelletto 11 in senso antiorario verso la posizione indicata con linee tratteggiate in Figura 1, con un moto cosiddetto di scappamento. Si osserva come almeno parte del moto del martelletto 11 si effettua indipendentemente da quello della leva 3 del relativo tasto 2. Il martelletto 11, tramite il feltro 18, percuote così le corrispondenti corde 19 generando la relativa nota musicale; esso rimbalza successivamente verso la posizione di riposo in modo da non ostacolare la vibrazione delle corde 19 stesse .

Sull'estremità esterna del cavalletto 8 è inoltre montato un freno 22 atto a collaborare con un nasello 23 di un contromartello 24 fissato sulla noce 12. Il freno 22 impegna il nasello 23 durante la sua corsa di ritorno, per frenare l’oscillazione del martelletto 11. Il contromartello 24 è collegato, tramite una bretellina elastica 26, con un gancio 27 pure montato sul cavalletto 8. La bretellina 26 consente di realizzare una ripetizione dell'azionamento del martelletto 11, in modo da generare il cosiddetto "trillo", ossia una rapida generazione ripetuta in sequenza della stessa nota.

Sull'estremità interna del cavalletto 8 è inoltre montata un'appendice 28, o cucchiaio, atta ad azionare un elemento 29 smorzatore di vibrazioni, fulcrato su un perno fisso 30. Lo smorzatore 29 termina superiormente con un pattino 25 rivestito da un feltro 31, ed è normalmente spinto da una molla 32 ad appoggiarsi con il feltro 31 contro le corde 19, come indicato in Figura 1, per smorzarne le vibrazioni.

Quando il cavalletto 8 viene ruotato in senso antiorario dal pistoncino 7, il cucchiaio 28 fa allontanare leggermente il feltro 31 dalle corde 19, mantenendolo in tale posizione finché il tasto 2 non viene rilasciato. In base all'istante di rilascio di un tasto 2 rispetto all'attivazione successiva dello stesso tasto, il pianista è in grado di ottenere le note "ribattute", le note "legate" ed altri effetti della tecnica pianistica. Inoltre, è possibile modificare ulteriormente l'intensità di percussione di ciascun martelletto 11 sulle corde 19 regolando la posizione della guida 21, in modo da avvicinare i martelletti 11 alle corde 19. Tale regolazione, di tipo noto, viene effettuata nei pianoforti tradizionali azionando il pedale del "forte".

Da quanto visto sopra, risulta pertanto chiaro che la legge del moto del martelletto 11 dipende, non solo dalla legge del moto del tasto 2 come azionato dal dito del pianista, ma anche da altre caratteristiche aggiuntive. Tali caratteristiche comprendono, oltre al tipo di pianoforte stesso, l'intensità del suono predisposto dal pedale del "forte", la frequenza della ripetizione dell’azionamento del tasto 2, l'istante di rilascio del tasto 2 rispetto all'azionamento successivo dello stesso tasto, e, in genere, lo stato iniziale del martelletto o del tasto (a riposo od in movimento) nell'istante del suo azionamento.

Secondo la presente innovazione, il pianoforte sopra descritto comprende inoltre un dispositivo 34 atto a rilevare l'intensità di percussione delle corde 19 del pianoforte stesso, secondo quanto è meglio specificato nel seguito. In particolare, il dispositivo 34 comprende un generatore elettronico 35, o sintetizzatore, di note musicali atto ad essere comandato, attraverso una serie di connessioni elettriche 36, da una pluralità di sensori 40, ciascuno dei quali è associato al rispettivo martelletto 11. In modo non illustrato, il sintetizzatore 35 può essere selettivamente collegato ad un altoparlante 37 o ad una cuffia 38, ed è munito di manopole, note in sé, per il controllo del volume e del tono del suono emesso.

Per consentire il funzionamento del dispositivo 34 indipendentemente dal pianoforte, ad esempio per consentire lo studio del pianista mediante l'ascolto in cuffia 37 senza disturbare acusticamente l'ambiente esterno, il pianoforte è infine munito di un dispositivo di sordina, genericamente indicato con 39. Questo dispositivo di sordina, non essenziale ai fini della presente innovazione, comprende una barra 41 rivestita da un feltro 42 e disposta tra gli steli 17 dei martelletti 11 e le corde 19.

La barra 41 è portata da una coppia di bracci 43 fulcrati su due perni 44 ed è normalmente disposta nella posizione di Figura 1, in cui non influenza il moto dei martelletti 11. I bracci 43 possono essere comandati in qualsiasi modo noto, per predisporre la barra 41 nella posizione tratteggiata in Figura 1. In tale posizione, il feltro 42 della barra 41 arresta i martelletti 11, immediatamente prima che essi battano contro le corde 19, per cui impedisce alle corde 19 di generare acusticamente la rispettiva nota.

Secondo l'innovazione, i sensori 40 di comando del sintetizzatore 34 sono atti a rilevare la legge del moto del martelletto 11. In particolare, in corrispondenza della noce 12 di ciascun martelletto 11, è disposto un corrispondente sensore 40 della velocità del moto della noce 12, sia durante la corsa di andata che durante la corsa di ritorno del martelletto 11.

Poiché è la velocità del martelletto 11 che determina normalmente le caratteristiche della nota acustica generata dalle corde 19, il sensore 40 è quindi in grado di far generare al sintetizzatore 34, per via elettronica, la stessa nota con le stesse caratteristiche determinate dalla velocità del martelletto 11. Il pianista può pertanto azionare la tastiera ricevendo la stessa rispondenza a cui è abituato con il pianoforte acustico tradizionale, tra la sensazione tattile che riceve dalla tastiera e le caratteristiche delle note musicali generate dal sintetizzatore 35.

Ciascun sensore 40 può essere costituito da una coppia di foto-interruttori 46 (Figura 2) posti a distanza predeterminata ed atti a rilevare il passaggio di un elemento della noce 12, ad esempio di un suo bordo. Vantaggiosamente il sensore 40 può essere costituito da un trasduttore capacitivo, resistivo od induttivo, o da qualsiasi altro tipo di rilevatore di velocità di un elemento meccanico.

Da guanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi derivanti dal dispositivo di comando dell'innovazione rispetto ai dispositivi noti.

Innanzitutto, il dispositivo consente di rilevare la velocità della parte che realmente si muove e che condiziona conseguentemente l'emissione del suono da parte delle corde, e non il movimento del tasto che genera tale movimento, fornendo in tal modo al successivo sintetizzatore una informazione più fedele dell'intensità che il pianista desidera esprimere.

Inoltre, esso consente al pianista di ottenere la stessa rispondenza a cui è abituato sui pianoforti acustici, ' tra le sensazioni tattili e le caratteristiche delle note generate. Si è infatto osservato come il risultato dell’applicazione di guesto ritrovato determina una simulazione molto piu fedele delle espressioni dinamiche che un pianista ottiene dal suono di un pianoforte; ciò è risultato particolarmente evidente guando si eseguono i cosidetti "trilli", "ribattuti", "legati" e in tutti guei casi in cui si aziona in rapida successione lo stesso tasto, ed infine anche se si agisce sul pedale del "forte".

Si intende che allo strumento musicale incorporante il dispositivo 34 sopra descritto possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni.

Ad esempio, il sensore 40 può essere disposto in posizione tale da rilevare la velocità dello stelo 17 o dell'anima 16 del martelletto 11, anziché la velocità della noce 12.

Nell'applicazione sopra descritta, il dispositivo 34 (Figura 1) è incorporato in un pianoforte verticale dotato di sistema di silenziamento delle corde. E' evidente che tale dispositivo 34 può essere associato a qualsiasi tipo di pianoforte, ad esempio a coda, oppure a qualsiasi altro strumento musicale in cui la parte che percuote l'elemento generatore di suono si muove con una legge non totalmente dipendente dal moto del tasto.

Addirittura, lo strumento musicale potrebbe comprendere solo la tastiera e i relativi cinematismi ed essere pertanto sprovvisto degli elementi generatori di suono: si otterrebbe pertanto uno strumento musicale di tipo "ibrido" e cioè provvisto di una parte meccanica di tipo tradizionale e di una parte di generazione di suono di tipo elettronico. In tale caso, il sensore 40 verrebbe disposto in modo da rilevare la velocità di un elemento di comando, che si muova con la stessa legge del moto della noce 12 di Figura 1.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Strumento musicale del tipo comprendente: una tastiera formata da una serie di tasti (2), ciascuno corrispondente a una rispettiva nota musicale ed azionabile a mano con una prima legge del moto stabilita dal suonatore; e una pluralità di cinematismi (1) di trasmissione di moto, ciascuno comandato da un rispettivo tasto (2) della detta tastiera e provvisto di un elemento attuatore terminale (12) atto a spostarsi con una seconda legge del moto dipendente solo parzialmente da detta prima legge del moto; caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo elettronico (34) provvisto di una pluralità di sensori (40), ciascuno dei quali rileva il moto di un rispettivo detto elemento attuatore (12) terminale per generare un segnale elettrico dipendente da detta seconda legge del moto. 2.- Strumento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo (34) comprende un generatore elettronico (35) di note musicali utilizzante come segnale di ingresso i segnali elettrici generati da detti sensori (40). 3.- Strumento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che ciascun detto sensore (40) è costituito da una coppia di fotointerruttori (46) posti a distanza predeterminata e in posizione affacciata al rispettivo detto elemento attuatore terminale (12). 4.- Strumento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che ciascun detto sensore (40) comprende un trasduttore di tipo capacitivo o resistivo o induttivo. 5.- Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una guida (21) che stabilisce una posizione operativa a riposo di detto elemento attuatore terminale (12) di ciascun detto cinematismo (1), per influenzare detta seconda legge del moto in modo da intervenire sulla intensità delle note musicali. 6.- Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di smorzamento (41) della velocità di percussione di detto elemento attuatore terminale (12) di ciascun detto cinematismo (1), per influenzare detta seconda legge del moto in modo da determinare un effetto di "sordina". 7.- Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda legge del moto comprende una componente dipendente dalla frequenza di azionamento del corrispondente tasto (2) di detta tastiera. 8.- Strumento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta seconda legge del moto comprende una componente dipendente dalla velocità di rilascio del corrispondente tasto (2) di detta tastiera, dopo il suo azionamento. 9.- Strumento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti cinematismi (1) comprende un organo (14) azionato dal corrispondente tasto (2) di detta tastiera ed atto a far muovere a spinta detto elemento attuatore terminale (12), in modo tale che almeno parte del moto di detto elemento attuatore (12) si effettui indipendentemente da quello di detto tasto (2). 10.- Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascun detto elemento attuatore terminale (12) è costituito da una porzione a camma (12) di un martelletto (11), detto martelletto (11) comprendendo inoltre un’anima (Ili)* atta a battere su almeno una corrispondente corda musicale (19), ed uno stelo (17) di collegamento tra detta porzione a camma (12) e detta anima (16), ciascun detto sensore (40) essendo atto a sentire la velocità del moto di detta porzione a camma (12), sia durante una corsa di andata che durante una corrispondente corsa di ritorno di detto martelletto (11)-11.- Strumento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che un organo di freno (22) è atto a frenare la corsa di ritorno di detto martelletto (11), ed è collegato con quest'ultimo da una bretellina (26) tale da consentire l'azionamento ripetuto del corrispondente tasto (2) in rapida sequenza. 12.- Strumento secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un silenziatore (39) predisponibile per arrestare la corsa di detti martelletti (11) immediatamente prima dell'impegno della rispettiva anima (16) con detta corrispondente corda musicale (19). 13.- Strumento secondo una delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi individuali di smorzamento (31) del suono emesso da dette corde musicali (19). 14.- Strumento musicale a tastiera, sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni,