ITUB20156257A1 - Sistema per l'elaborazione di un pattern musicale in formato audio, tramite accordi selezionati dall'utente. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“SISTEMA PER L’ELABORAZIONE DI UN PATTERN MUSICALE IN FORMATO AUDIO, TRAMITE ACCORDI SELEZIONATI DALL’UTENTE”.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente domanda di brevetto per invenzione industriale ha per oggetto un sistema per l’elaborazione di un pattern musicale in formato audio, tramite accordi selezionati dall’utente.

Nel panorama degli strumenti musicali elettronici ed applicazioni software per computer sono noti sistemi di accompagnamento che possono essere selezionati dall’utente. Vale a dire, nella memoria del processore dello strumento sono memorizzati una pluralità dì pattern musicali. L’utente, in base al tipo di accompagnamento che desidera, seleziona il pattern musicale che viene suonato dallo strumento musicale o computer.

Come è noto, uno stesso tipo di pattern musicale può essere suonato in una pluralità dì accordi. Questo comporterebbe la memorizzazione nella memoria dello strumento di un grande numero di pattern musicali, in conformità al numero dì accordi con Ì quali tali pattern devono essere suonati. Come risultato, tale soluzione richiede una grande memoria dello strumento e lunghi tempi per la preparazione del database della memoria che deve contenere tutti Ì pattern suonati in tutti gli accordi desiderati.

Tale problema è stato risolto nel caso di pattern musicali basati su dati MIDI. Il MIDI è uno standard mondiale per la sincronizzazione della musica digitale. In questo caso, non è necessario memorizzare nella memoria tutti i pattern suonati con diversi accordi; infatti partendo da un pattern suonato con un accordo di base, il processore elabora in tempo reale un pattern suonato con un accordo diverso, eseguendo una trasposizione dell’altezza delle singole note dell’accordo di base. Cioè con tale trasposizione vengono modificate le singole note all’ interno delle tracce del pattern. Pertanto sono noti sistemi di accompagnamento automatico per pattern musicali basati su dati MIDI.

Tuttavia, nel caso di pattern musicali in formato audio digitale WAV, è impossibile modificare con un processore in tempo reale l’altezza delle singole note, sia per l’ambiguità del riconoscimento delle note sia per un elevato calcolo computazionale richiesto. Nel caso di pattern musicali in formato audio WAV, è solo possibile una semplice trasposizione globale di tonalità delle note. Pertanto attualmente non è noto un sistema dì accompagnamento automatico in grado di modificare in tempo reale dati audio WAV per poterli suonare con accordi musicali scelti dall’ utente.

Scopo della presente invenzione è dì eliminare gli inconvenienti della tecnica nota fornendo un sistema per l’elaborazione in tempo reale di un pattern musicale in formato audio WAV, tramite accordi selezionati dall’utente.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un tale sistema che sia affidabile, efficiente e non richieda né un’elevata memoria per la memorizzazione dei pattern né tanto meno un’elevata capacità computazionale del processore.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’invenzione con le caratteristiche della rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Il sistema per l’elaborazione di un pattern musicale in formato audio, secondo l’invenzione, comprende:

- un primo selettore azionabile dall’utente per selezionare un pattern musicale, tra una pluralità di pattern selezionabili.

- un secondo selettore azionabile dall’utente per selezionare una nota, tra una pluralità dì note o tonalità selezionabili,

- un terzo selettore azionabile dall’utente per selezionare un accordo, tra una pluralità dì accordi selezionabili,

- un database contenente una pluralità di pattern musicali, suonati con una nota base e con un numero di accordi principali,

- una tabella di look- up che associa gli accordi selezionabili dall’utente con detti accordi principali, e

- un’unità di controllo collegata ai selettori, al database e alla tabella di look-up.

L’unità di controllo è collegata ad un diffusore audio. L’unità di controllo è configurata in modo che il diffusore audio possa emettere un segnale sonoro relativo al pattern musicale selezionato dall’utente e suonato con la nota selezionata dall’utente e l’accordo selezionato dall’utente.

Il sistema secondo l’invenzione consente la riproduzione sonora di un pattern musicale in formato audio sia di tipo MIDI che dì tipo WAV, rendendo il pattern musicale adeguato a qualsiasi tipo dì accordo musicale eseguito dall’utente.

L’elaborazione del pattern avviane mediante la tabella di look-up, eseguendo una trasposizione di nota (tonalità) per ogni traccia del pattern musicale. Cioè l’elaborazione del pattern avviene in modo differente rispetto allo stato dell’arte, in cui sono modificate le sìngole note all’interno delle tracce musicali del pattern.

Con il sistema secondo l’invenzione, l’erborazione del pattern musicale si può effettuare anche su pattern musicale in formato audio digitale WAV, con una modesta complessità di calcolo computazionale e senza la necessità di creare un oneroso database di pattern musicali.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a sue forme di realizzazione puramente esemplificative e quindi non limitative, illustrate nei disegni annessi, in cui:

la Fig. 1 è uno schema a blocchi illustrante Ì1 sistema secondo l’invenzione

la Fig. 2 è una vista schematica illustrante la creazione di un database del sistema secondo l’invenzione;

la Fig. 3 illustra le prime 39 righe di una tabella del sistema secondo l’invenzione;

la Fig. 3 A illustra le righe da 40 a 81 della tabella di Fig. 2;

la Fig. 3B illustra le righe da 82 a 123 della tabella dì Fig. 2;

la Fig. 3C illustra le righe da 124 a 127 della tabella di Fig. 2;

la Fig. 4 è una schermata illustrante il funzionamento del sistema secondo l’invenzione;

la Fig. 5 è uno schema a blocchi illustrante una forma di realizzazione dell’ invenzione;

la Fig. 6 è una vista in pianta di una porzione dì una tastiera in cui è suonato uno stesso accordo principale rispettivamente con trasposizione 0 e con trasposizione 6;

la Fig. 6A è una vista in pianta di una porzione di una tastiera in cui è suonato un accordo secondario ottenuto dalla combinazione degli accordi principali Fig. 6;

la Fig. 7 è una vista in pianta di una porzione dì una tastiera in cui sono suonati due accordi principali diversi con trasposizioni diverse;

la Fig. 7A è una vista in pianta di una porzione di una tastiera in cui è suonato un accordo secondario ottenuto dalla combinazione dei due accordi principali Fig. 7.

Con l’ausilio delle Figure viene descritto il sistema per l’elaborazione dì un pattern musicale in formato audio, tramite accordi selezionati dall’utente, indicato complessivamente con il numero di riferimento (100).

Per ora con riferimento a Fig. 1, il sistema (100) comprende:

- un primo selettore (P) azionabile dall’utente per selezionare un pattern musicale, tra una pluralità dì pattern selezionabili (PI, ,..PN),

- un secondo selettore (N) azionabile dall’utente per selezionare una nota, tra una pluralità di note selezionabili (N0,...Nn),

- un terzo selettore (I) azionabile dall’utente per selezionare un accordo, tra una pluralità di accordi selezionabili (II*·· I ] 27 ) ^ ;- un database (DB) contenete una pluralità dì pattern musicali (PJJ ,...PN>15), suonati con una nota base (N0) e con quìndici accordi principali (Ij, _ I]g), ;- una tabella di look- up (T) che associa gli accordi (li,... I] 27) selezionabili dall’utente con i quindi accordi principali ;(li,... I i g), e ;- un’unità dì controllo (CPU) collegata ai selettori (P, I, N), al database (DB) e alla tabella dì look-up (T). ;L’unità dì controllo (CPU) è collegata ad un diffusore audio (L) e configurata in modo che il diffusore audio (L) possa emettere un segnale sonoro (Px) relativo al pattern musicale selezionato dall’utente e suonato con la nota selezionata dall’utente e l’accordo selezionato dall’utente. ;Con riferimento a Fig. 1, viene descritto come viene creato il database (DB). ;SÌ parte da una pluralità dì pattern musicali (PI, ...PN), relativi a diversi dpi dì accompagnamento, quali ad esempio: hip-hop, walzer, tango, rock, samba, pop, bossa nova, jazz, blues, ecc. ;In seguito, per la nomenclatura utilizzata per gli accordi e le note si rinvia al libro “complete keyboard chord poster” di Wayne Chase: edizione elettronica ISBN 1-897311-21-4. ;Vengono prese in considerazione 12 note o tonalità: No = C = Do ;N, = C# = Do# ;N2= D = Re ;N3= D# = Re # ;N4= E = Mi ;N5= F = Fa ;N6= F# = Fa# ;N7= G = Sol ;N8= G# = Sol# ;N9= A = La ;N10= A# = La# ;N„ = B = Si ;Preferibilmente la nota dì base (N0) è il Do, identificato generalmente con la lettera (C) (vedere Fig. 4, in cui come selettore (N) delle note è raffigurata una tastiera). ;Ciascuno di questi pattern musicali (PI, ...PN) viene suonato con quindici accordi principali (I],... I15) fatti solo con la nota di base (N0). ;I quindici accordi principali sono rispettivamente, in ordine dì importanza: sus 4, 7th, Maj, 5b, min, min 7, aug, dim, semidìm, sus 4/7, (-3), Maj7, min 6/9, add9, min add9. ;In questo modo se ad esempio si parte da un numero N di pattern, nel database (DB) viene memorizzata una matrice contenete N x 15 pattern (P]j... PNj5), cioè una matrice avente 15 colonne corrispondenti ai quindici accordi principali (li,... I15) ed N righe corrispondenti ai pattern musicali (PI, ,..PN). ;I pattern (Ρ^ ... PNj5) memorizzati nel database (DB) sono file in formato audio digitale WAV o MIDI. Se il pattern è suonato da un solo strumento musicale, il pattern contiene una sola traccia. Invece se il pattern è suonato da più strumenti musicali, il pattern contiene un numero di tracce pari al numero dì strumenti utilizzati. ;L’unità di controllo (CPU) può essere un elaboratore di segnale digitale (DSP) di tipo noto che, partendo da un pattern suonato nella nota base (N0), riesce a suonarlo anche nelle altre 11 note (N]...Nn), senza la necessità dì memorizzare altri pattern. ;Con riferimento alle Figg. 3, 3 A, 3 B, 3 C, in seguito viene spiegato come viene creata la Tabella di look-up (T). La Tabella (T) comprende: ;- quindici colonne corrispondenti ai 15 accordi principali (I].... I15), e ;- un numero di righe (I].... I]27) corrispondenti al numero di accordi che può selezionare l’utente. ;II numero di righe della tabella (T) è maggiore del numero di colonne. Ad esempio la tabella (T) ha 127 righe. Quindi l’utente può scegliere tra 127 accordi. Le prime 15 righe della tabella (T) corrispondono ai 15 accordi principali (I].... Ij g) , Tali 15 accordi principali (C .... I]5) non devono essere costruiti, perché il database (DB) contiene Ì pattern suonati con i 15 accordi principali. Le altre 112 righe della tabella corrispondono ad accordi secondari (I]6- -I127) che vengono £ creati tramite trasposizione e/o combinazione dei 15 accordiII II;princiutOpali (I, .... I]5). ;IIQII;u§i ΪΛndi, per ogni riga della tabella (corrispondete agli accordi (I]_ I127) selezionabili dall’utente), viene inserito un ;valore numerico (corrispondente alla trasposizione da ;effettuare), in corrispondenza di una o più colonne ;(corrispondenti agli accordi principali (I].... I15) che servono ;per ricostruire raccordo selezionato dall’utente) . ;;Con riferimento a Fig. 4, le note (N0...N] ]) prese in ;considerazione sono 12. La Tabella 1, riportata sotto, ìndica 1 ;valori numerici di trasposizione utilizzati per ciascuna nota o ;tonalità. ;;o ;NOTA (TQONALITÀ’) TRASPOSIZIONE ;II0 ;u ;N,<II>= C# = Do# 1 ;N2= D = Re 2 ;N3= D# = Re # 3 ;;4 ;N5= F = Fa 5 ;N6= F# = Fa# 6 ;;7 ;N8= G# = Sol# 8 ;N9= A = La 9 ;N10= A# = La# 10 ;N„ = B = Si 11 ;Tabella 1 ;;Come sì vede dalla Tabella 1, alla prima nota (N0= C = ;Do) viene assegnato il valore numerico dì trasposizione zero, ;poiché 1 pattern (PU.- .PNJS) memorizzati nel database (DB) sono stati suonati con la prima nota (N0= C = Do). Alle note successive (N]...Nn) vengono assegnati valori numerici di trasposizione incrementati di uno rispetto alla nota precedente. Quindi i valori numeri di trasposizione sono compresi nel range di numeri interi che vanno da zero a undici. ;Con riferimento a Fig. 3, ovviamente le prime 15 righe della tabella dì look-up (T) hanno valore di trasposizione zero in corrispondenza della colonna relativa al rispettivo accordo principale (Ij _ IJS), poiché Ì pattern suonati con gli accordi principali sono già disponibili nel database (DB) e non devono essere ricostruiti. ;In seguito sono fatti alcuni esempi di ricostruzione degli accordi secondari. ;Esempio 1 (I]6= sus2) ;La 16° riga della tabella di look-up, corrisponde all’accordo secondario I16= sus2. Il database (DB) non ha un pattern suonato con questo accordo secondario (I]6= sus2). Pertanto è necessario ricostruire, in modo automatico e in tempo reale, un pattern suonato nell’accordo (sus2). ;Come si vede dalla tabella di look-up (T), il pattern suonato con l’accordo I]6= sus2 si può ricostruire partendo dal pattern suonato con il primo accordo principiare (I]= sus 4) al quale viene applicata una trasposizione 7. In questo caso, se l’utente ha selezionato: ;- il primo pattern (P]), ;- il sedicesimo accordo secondario (Ijg = sus2), e ;- la nota base (N0), ;l’unità di controllo (CPU) del sistema suonerà il pattern (Pi) con il primo accordo principale (I]= sus 4) e una trasposizione 7; cioè Punita di controllo (CPU) suonerà il pattern (P]) con il primo accordo principale (I]= sus 4) eseguito con la settima nota (N7= G = Sol), invece che con la nota base (N„ = C = Do). ;Se Putente invece di selezionare la nota base (N0) seleziona ad esempio l’ottava nota (N8= G# = Sol#), l’unità dì controllo (CPU) somma una trasposizione 8 alla trasposizione riportata nella tabella di Iook-up (T). Tale somma viene fatta con modulo 12. Cioè se la somma delle trasposizioni supera il numero 11, alla somma và sottratto il numero 12, in modo da ottenere il valore corretto di trasposizione compresa tra zero e 11. In questo caso la trasposizione da effettuare è 7 8 - 12 = 3. Cioè l’unità di controllo suonerà Ì1 pattern (P]) con il primo accordo principale (I, = sus 4) eseguito con la terza nota (N3= D# = Re # ), invece che con la nota base (N0= C = Do). ;Esempio 2 (A]7= dim7) ;In base alla tabella (T), il pattern suonato con l’accordo secondario A17= dim7 si può ricostruire facendo suonare contemporaneamente: ;- il pattern suonato con l’ottavo accordo principiare (Is= dim) con trasposizione zero, cioè con la nota base N0= C = Do e ;- il pattern suonato con l’ottavo accordo principiare (A8= dim) con trasposizione tre, cioè con la terza nota N3= D# = Re# ;In ogni caso, se l’utente non sceglie la nota base (N0= C = Do), ai valori dì trasposizione riportati nella tabella dì lookup (T) vanno sommati Ì valori dì trasposizione, in base alla nota selezionata dall’utente. ;Esempio 3 (I]8= 7/5b) ;In questo esempio, a titolo esemplificativo, il pattern che deve essere suonato contiene due tracce: una prima traccia suonata con uno strumento e una seconda traccia suonata con un altro strumento. ;In questo caso, in conformità ai valori della tabella di look-up (T) in corrispondenza del 18° accordo secondario (I]8= 7/5b), la prima traccia del pattern viene suonata con il quarto accordo principale (I4= 5b) con trasposizione = 0 e la seconda traccia viene suonata con Io stesso quarto accordo principale (I4 =5b), ma con trasposizione = 6. ;In Fig. 6 viene illustrato su una tastiera, il quarto accordo principale (I4= 5b) con trasposizione = 0 che suona la prima traccia e il quarto accordo principale (I4=5b), con trasposizione = 6 che suona la seconda traccia. Come si vede da Fig. 6, gli accordi delle due tracce suonano contemporaneamente la sesta nota N6= F# = Fa#. ;Con riferimento a Fig. 6 A viene illustrato su una tastiera il 18° accordo secondario (I18= 7/5 b) che è stato ottenuto dalla combinazione dei due accordi suonati dalle due tracce come in Fig. 6. ;Esempio 4 (I36= 7 add!3) ;In questo esempio, a tìtolo esemplificativo, il pattern che deve essere suonato contiene due tracce: una prima traccia suonata con uno strumento e una seconda traccia suonata con un altro strumento. ;In questo caso, in conformità ai valori della tabella di look-up (T) in corrispondenza del 36° accordo secondario (I36= 7 addl3), la prima traccia del pattern viene suonata con il secondo accordo principale (I2= 7th) con trasposizione = 0 e la seconda traccia del pattern viene suonata suona con il quinto accordo principale (I5= min) con trasposizione = 9. ;In Fig. 7 viene illustrato su una tastiera, il secondo accordo principale (I2= 7th) con trasposizione = 0 che suona la prima traccia e il quinto accordo principale (I5= min) con trasposizione = 9 che suona la seconda traccia. Come si vede da Fig. 7 nessun accordo suona contemporaneamente la sesta nota. ;Con riferimento a Fig. 7 A viene illustrato su una tastiera il 36° accordo secondario (I36= 7 addi 3) che è stato ottenuto dalla combinazione dei due accordi suonati dalle due tracce. ;Tornando a Fig. 4, Ì1 sistema (100) ha un display (V) in cui si vede il pattern (PI) selezionato dall’utente tramite il primo selettore (P), la nota (N0= C = Do) selezionata dall’utente tramite il secondo selettore (N) e l’accordo (I3=Maj) selezionato dall’utente tramite il terzo selettore (I). ;Nell’esempio di Fig. 4, il terzo selettore (I) è un menù a tendina scorrevole in cui l’accordo può essere selezionato con un puntatore o sistema touch- screen. ;Con riferimento a Fig. 5, in una forma preferita di realizzazione, il sistema (100) è collegato elettricamente ad una tastiera (K). Il sistema (100) comprende un software di riconoscimento musicale (101) atto a riconoscere gli accordi fatti dall’utente con la tastiera (K). Tale software di riconoscimento musicale (101) è descritto in US5235126 avente lo stesso inventore della domanda di brevetto in oggetto. ;In questo caso, il terzo selettore (I) comprende la tastiera (K) e il software di riconoscimento musicale (101). Quindi l’utente può selezionare l’accordo desiderando direttamente suonando l’accordo con la testiera (K). ;Alle presenti forme di realizzazione dell'invenzione, possono essere apportate variazioni e modifiche equivalenti, alla portata di un tecnico del ramo, che rientrano comunque entro l'ambito dell'invenzione. *

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema (100) per l’elaborazione dì un pattern musicale in formato audio, comprendente: - un primo selettore (P) azionabile dall’utente per selezionare un pattern musicale, tra una pluralità dì pattern selezionabili (PI, ,..PN), - un secondo selettore (N) azionabile dall’utente per selezionare una nota, tra una pluralità di note o tonalità selezionabili (N0,,..N] ]), - un terzo selettore (I) azionabile dall’utente per selezionare un accordo, tra una pluralità di accordi selezionabili (II,- - ■ 1127 ) ΐ - un database (DB) contenente una pluralità di pattern musicali (Pu ..,.ΡΝ 15), suonati con una nota base (N0) e con un numero dì accordi principali (I],,.. I]g), - una tabella dì look- up (T) che associa gli accordi (I],... I127) selezionabili dall’utente con detti accordi principali (I],... Iis), e - un’unità di controllo (CPU) collegata ai selettori (P, I, N), al database (DB) e alla tabella di look-up (T), in cui detta unità di controllo (CPU) è collegata ad un diffusore audio (L) e configurata in modo che il diffusore audio (L) possa emettere un segnale sonoro (Px) relativo al pattern musicale selezionato dall’utente e suonato con la nota selezionata dall’utente e l’accordo selezionato dall’utente.
2. 2. Sistema (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detta unità di controllo (CPU) è un elaboratore di segnale digitale (DSP) configurato in modo che partendo da un pattern suonato nella nota base (N0), riesce a suonarlo anche nelle altre note (N) ...N] ]) selezionabili dall’utente.
3. 3. Sistema (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta tabella di look-up (T) contiene valori numerici di trasposizione, cioè valori numerici relativi alla variazione di dette note o tonalità (No,...Nn) selezionabili dall’utente.
4. 4. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta tabella di look-up (T) ha un numero di colonne corrispondenti a detti accordi principali (li,... I]5) e un numero di righe (I].... I]27) corrispondenti al numero di accordi che può selezionare l’utente, in cui il numero dì righe della tabella (T) è maggiore del numero di colonne, le prime righe della tabella (T) corrispondendo agli accordi principali (I].... I]S) e le altre righe della tabella corrispondendo ad accordi secondari (I]6..I]27) che vengono creati tramite trasposizione e/o combinazione degli accordi principali (I].... I15).
5. 5. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette note (NQ. - .N] ]) selezionabili dall’utente sono 12 e i valori numerici di trasposizione utilizzati per ciascuna nota o tonalità sono indicati nella Tabella 1, riportata sotto: £NO u»TA (TONALITÀ<5>) TRASPOSIZIONE N0=II II IIC = Do 0 Tj N, = CQ>#II= Do# 1II II N2= D = TIr Rin »e 2 N3= D# = Re # 3 4 5 N6= F# = Fa# 6 7 N8= G# = Sol# 8 9 N10= A# = La# 10 N„ = B = SÌ 11 Tabella 1
6. 6. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti accordi principali (I],... Iig) sono 15 e sono rispettivamente, in ordine dì importanza; sus 4, 7th, M<§>aj, 5b, min, min 7, aug, dim, semidi m, sus 4/7, (-3),<II> Maj7 w, min 6/9, add9, min add9. <II>
7. 7. Sistema (100) secondo la rivendicazione 6, in cui detti accordi (I].... I]27) selezionabili dall’utente sono 127, cioè 15 accordi principali (I].... I15) e 112 accordi secondari (I]6..I]27) creati tramite trasposizione e/o combinazione degli accordi principali (I, .... I15).
8. 8. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno alcuni di detti pattern musicali (Ρ^ ....PN,ig) contenuti nel database comprendono almeno due tracce suonate rispettivamente da strumenti diversi.
9. 9. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti pattern musicali (Pj j_ PNJS) contenuti nel database sono file musicali in un formato audio digitale WAV o MIDI.
10. 10. Sistema (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto terzo selettore (I) comprende una tastiera (K) collegata a detta unità di controllo (CPU) e un software di riconoscimento musicale (101) collegato a detta unità di controllo (CPU) per riconoscere gli accordi suonati dall’utente su detta tastiera (K).