WO1992011618A1 - Akustisch/visuelles lernsystem - Google Patents

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WO1992011618A1
WO1992011618A1 PCT/EP1991/002511 EP9102511W WO9211618A1 WO 1992011618 A1 WO1992011618 A1 WO 1992011618A1 EP 9102511 W EP9102511 W EP 9102511W WO 9211618 A1 WO9211618 A1 WO 9211618A1
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Roman Koller
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Roman Koller
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    • G10H2220/066—Colour, i.e. indications with two or more different colours
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    • G10H2230/045—Special instrument [spint], i.e. mimicking the ergonomy, shape, sound or other characteristic of a specific acoustic musical instrument category
    • G10H2230/251—Spint percussion, i.e. mimicking percussion instruments; Electrophonic musical instruments with percussion instrument features; Electrophonic aspects of acoustic percussion instruments, MIDI-like control therefor
    • G10H2230/255—Spint xylophone, i.e. mimicking any multi-toned percussion instrument with a multiplicity of tuned resonating bodies, regardless of their material or shape, e.g. xylophone, vibraphone, lithophone, metallophone, marimba, balafon, ranat, gamban, anklong

Definitions

  • the invention relates to an acoustic learning system with the primary technical task of producing the rhythmically exact synchronism to a musical setting of the picture elements for picture elements of a picture or a picture relief.
  • 1.12 image site transparencies is made by releasing corresponding windows of printing on transparent sheets (e.g. film or use of thin paper).
  • Display means e.g. LEDs (1) congruent to concerned Image locations of the sheet are provided, the placement of the image locations in question corresponding to the choice of fixed display means positions when printing on the sheet (cf. FIG. 1, FIG. 2a, FIG. 2B, FIG. 3, FIG. 5A, FIG. 5D, FIG. 6, FIG. 7 , Fig.11, Fig.12-Detail-30), 1.22 Variant B: In plane (605) of the placed sheet (4) are under the sheet in one or more
  • Coordinate directions movable display means (601 or 601Z) are provided. This variant is particularly suitable for requirements that require the unrestricted placement of image points to be emphasized by display means
  • comics the following preferred applications: (1) for a song text with a score, text parts of the song for calling up a translation text, as described in detail for APPLICATION variant 3.221, are displayed in accordance with the rhythm; (2) the rhythically just singing of a song is indicated to the text passages, which in turn can be used in a further alternative to learn to emphasize the pronunciation of foreign languages; (3) the song text can also be omitted, the highlighting of the relevant image sections serves to promote the rhythm-appropriate playing of an instrument with or without accompanying music or only as a metronome function, e.g. to a musical train according to PCT / EP 90/02317; (4) The musician's feedback function can also be omitted and only reading notes (e.g. also fed by a MIDI interface) can be used. 1.23 Option: In addition to highlighting relevant ones
  • Imaging through the display means is sensory
  • Display elements, or LEDs and possibly also sensors, are embedded directly in the picture (e.g. children's book version, e.g. with the following
  • Rhythm signal source Which technical device is used as a rhythm signal source is primarily application-related and, as will be described in detail below, can cover a wide range of applications.
  • rhythm signal source is a sound source with address signals coded for the sound signal for the purpose
  • Display means has already been made, in particular is already implicitly included in the sound signal, (for example, defined frequencies of the sound signal as
  • Preferred first application area group for this is the appropriate assignment of text passages that are acoustically reproduced by the preservation of sound to the relevant picture elements (e.g. speech bubble assignment of comic characters (13) and text passage highlighting (133) in language learning books), especially for language training; preferred others
  • Display means within an image relief concerns, such as. to a captain (musical train) one
  • Xylophines, chimes etc. are used.
  • rhythm signal source is the optical perception of a moving image itself
  • rhythm signal source are the
  • Synchronous signals for a spoken or sung text whereby the preferred image element highlighting enables the user to acoustically
  • Image elements relate to retrieving alternative acoustically reproduced positions, in particular for learning purposes, e.g. for language learning purposes, or musical learning purposes, such as rhythm exercises for singing, or improvement of
  • a sheet support (5) can be inserted into bound (7) pages, e.g. Booklet (4), or only for single sheet support (4), has a light-emitting diode array LEDs (1) for supporting sheets (4) congruent with LEDs (1) and highlighted image areas of the sheets (see holes 2 or completely or partially transparent places of the sheet). Congruence is favored at top u. Lower edge of the plate: by marking on plate (8a) and
  • Standard folder can be inserted centered as a sheet underlay (see ring strip 75).
  • FIG. 7 shows a variant with a multi-part, folded
  • collapsible picture panel (5a, 5b, 5c), in which LEDs are directly embedded, e.g. connected by serial
  • Parts 5a, 5b and 5c) are pushed, the paper bag having a fold-over fold for closing similar to an envelope, but which is only coated with one
  • the envelope then has the viewing windows at relevant points to the LEDs (1), which are the same as for one
  • Envelope can be glued to a transparent window (option) or punched out. On the outside of the slip-in envelope for the folding sheet are then
  • Print storybook stories the picture elements of which are supported by the lighting up of the LEDs, fed by a replayed tape cassette, which is available for the cover, whereby the printed cover can be replaced to match the tape cassette.
  • Fig. 3 shows control of the LEDs via coordinate rails x1..x3, y1..y2), whereby for each coordinate direction (x, y) the rail bundle is connected to 1 out of n decoders, or
  • Decoder or multiplexer is selected; the remaining, not selected rail bundles are then in both
  • Matrix layouts (Fig. 3) with a conductive paste (e.g.
  • Preferred vacuum welding is carried out in foil (transparent foil for illuminating the light-emitting diodes), whereby LEDs with printed circuit boards or flexible printed circuit boards are pressed together (1 of the LEDs) and pastes printed on the switching level, ditto also for those of the multiplexer circuits for controlling the rails produced by paste printing.
  • Cheap housing can e.g. a cardboard bag or 2 plastic plates, with holes for the LEDs to shine through.
  • Preferred contacting measures are illustrated in FIGS. 5a to 5c, where:
  • Conductive paste screen printing (22); Contacting lead for each LED with vacuum pressure contact surfaces (22x, 22y) shown in detail in Fig. 5b: 22L ... contacting the LED lead with paste printing of the switching level, 24 hole spacer for lowering the solder connections of the LED (26), covered by cardboard washer ( 25) on which the foil then rests (Avoids piercing the foil with solder pins).
  • Further options In the version according to Fig. 5c, vacuum film is pressed directly onto the LED disc (24, 24a), in the version according to Fig. 5d with intermediate layers (30, 29) ..
  • adhesive version of the LED circuit boards Alternative to the vacuum version, adhesive version of the LED circuit boards.
  • Fig. 14a and Fig. 14b relate to a preferred option in which the voltage supply and control signal coupling in / coupling out, preferably avoiding a through-sealing of connecting lines, takes place in a transformer-like manner through the vacuum film, the vacuum film (32) between two
  • electromagnetically coupled transformer parts e.g. 2 shell core halves (433, 435), clamped or
  • the supply voltage of the transformer (433, 435) is also a supply Voltage generation used in vacuum electronics
  • serial data signal e.g. Modulo 2 signal there
  • Duty cycle variation only from 1: 1 to 2: 1 or frequency coding of the data bits. 14b illustrates the suitability of this combined data transmission / supply voltage generation for bidirectional
  • Transmitter electronics (450) fed and transmits it
  • data is also transferred in the opposite direction, i.e. from the vacuum part, e.g. by controlled load change in the vacuum part of the transformer (with transistor T, opto-decoupled OK controlled), which is then detected on the supply side outside the vacuum (by amplitude damping evaluation, e.g. comparator circuit as change detector) or by time multiplexer method according to the transmitter or by control addresses predetermined time grid.
  • Fig. 13 shows a variant in which the LEDs used have a concave lens effect (310), with the purpose of using partially transparent paper (4), e.g.
  • A is parallel to the sheet music or text lines
  • Viewing window (602) provided which is perforated
  • first voice e.g. treble clef
  • second voice e.g. bass clef
  • the dynamic symbols otherwise shown here are removed and printed over the upper voice note line (see Fig. 15) and / or under the accompanying note line, or also omitted, the game dynamics being indicated anyway by the brightness control of the LED display (601).
  • a brightenable pointer (LED diode) is also preferably used, with the following further preferred options: Joint drive of LED pointers provided for each of several viewing windows (601a to 601f in Fig. 21) with appropriate switching of the
  • Control variants In addition to the possibility of continuously deflecting the LED pointer at a speed corresponding to the sound reproduction corresponding to the text or staves, there is a need when using notes to gradually move the pointer from note to note (ditto chord to chord) according to the specified rhythm to move. This variant is also suitable for continuing
  • Another alternative is e.g. the formation of viewing windows along the strings of a guitar neck or violin (image relief application) as a captain of a musical train display, e.g. as a cheap variant to GB 2116 770A, but still with a stepless one
  • Placement of the LED displays on the other hand step-by-step lighting up even with quick jumps.
  • the LED pointer consists of a large number
  • Adjacent dots cf. LED line 601 Z, Fig. 22
  • Adjacent dots is designed as a fine-resolution B-graph display, and is preferred with one of the
  • Illuminated element of the LED line is driven in the opposite direction to the movement, so that the observer gets the impression that the LED pointer is at rest, even though it is constantly moved by the cable. It is evident that the smaller the spacing (s) between adjacent LED elements of the B graph display, the better this effect will be. At the point in time at which the LED line jumps to the next note, this is then done again using the electronic direct addressability of the LED line (at least in the vicinity of the starting point or dots), so that a previously used one
  • the display length of the moving LED line can be short (depending on the design of the note, e.g. a bar length or, in the case of text application, e.g. a word length, etc.), so that the arrangement has a very precise resolution and is nevertheless cheap is.
  • 1 LED (601) of the LED line is used for the dot formation
  • a large number of neighboring LEDs can be combined to form a luminous point.
  • 6 adjacent lighting elements of an LED line are combined as a single light point (or several, depending on the resolution of the LED line).
  • the described compensation then takes place for each movement step (s) as a fraction of the illuminated dot corresponding to an LED.
  • the light point is reduced by optical means (lens) to the field of view, which means that larger LEDs can be used.
  • Another option is to replace the LED line with an LED array (matrix, Fig. 3) that extends over a surface and has several LED lines
  • the second variant relates to a preferred process training, in which e.g. a single LED diode (alternative 601, Fig. 22) is moved by rope transport step by step in the rhythm of the played notes and these movements are carried out in jerks in accordance with the rhythm and the LED is blanked out during the movement, i.e. not brightened, which accelerates and brakes the LED pointer is not visible.
  • a single LED diode (alternative 601, Fig. 22) is moved by rope transport step by step in the rhythm of the played notes and these movements are carried out in jerks in accordance with the rhythm and the LED is blanked out during the movement, i.e. not brightened, which accelerates and brakes the LED pointer is not visible.
  • This is preferably done in conjunction with the method already used in PCT / EP 90/02317, in which the point in time at which a note is to be played is indicated by the LED concerned going out, which was brightened (or indicated) for the note in question
  • LED pointer As long as the LED pointer is illuminated, it is no longer moved and indicates in good time a note to be played that was playing at the time the LED pointer is to be played in each case. Immediately after the LED pointer goes out, it is set to the next note as quickly as possible, and remains on this note again at a standstill. The LED pointer then lights up when registering that the note of the previously extinguishing
  • LED pointer position has also been played again at a position to be played again (note or tone generation position), or lights up at a certain rhythm, depending on which mode of operation is selected and whether one or more notes have been omitted.
  • note or tone generation position a position to be played again
  • lights up at a certain rhythm depending on which mode of operation is selected and whether one or more notes have been omitted.
  • the LED pointer is not switched on as long as it is still moving, even if the sequence control of the musical learning process had already activated the lighting of the LED pointer after the procedural sequence for the musical learning process. In practice, this results in a switch-on delay of the LED pointer in the range of a few 10 ms, which the musician does not perceive practically as a nuisance (see also the description below for Fig. 24).
  • the LED pointer (601) is designed as a two-color LED, whereby a certain color corresponds to a staff line belonging to the view window line (602), e.g. yellow for treble clef and red for bass clef. Switching the colors
  • Foot switch functions for operating the captain can be used.
  • any other display element can be used instead of the LEDs (e.g. LCD / EL / VF / PLASMA; liquid crystal display, etc.), and both
  • Variants can be used in combination.
  • Fig. 20 shows a preferred variant for the synchronous drive of 6 LED line units (modules) or pointer elements (606a ... 606b) including preferred combined supply voltage and data signal. Feeding the LED line modules via the pull cables, e.g. carried out according to a method as already described in connection with FIG. 14b.
  • Fig. 22a shows the sectional side view of one of these LED line modules (606), which slide in a rail guide (slide bar 610) within a cavity between the base plate (609) and cover plate (608, e.g. transparent cover) of the paper support surface (605) and the transport and deflection rollers or support and pressure rollers described below (see FIGS. 23a, b) for the
  • LED line modules also housed in a cavity (607) of the paper support surface (605) and through the axes of the rollers on the cover plate and
  • Axle ends (e.g. also spring pins) are fixed and supports are provided between the cover plate and base plate for stabilization (Fig. 22a).
  • Fig. 22b shows the corresponding top view.
  • the bottom surface of the housing (609) of the base plate has webs (as a rail guide) oriented parallel to one another in the direction of movement (611) of the LED pointers, one of which has a sliding web (610) in each row and the other a sensor (612).
  • scanned scale (611) (e.g. optical scale with reflection meter as Sensor), whereby the cable (691a, b) is characterized by low
  • the LED pointer module which is displaceable in the rail guide of the slide bar and optical scale, presses at an angle to the inside surface of the slide bar (610).
  • Reflection sensing element reflection meter
  • optical scale The optical scale is beyond that
  • LED diode single LED or an LED line on one
  • Printed circuit board (LP) is attached, covered and can still be made dustproof by vertical rubber strips (G).
  • the cover plate of the LED pointer module (ZM) then protrudes from its sliding piece in the rail guide via the two guide webs (or web for optical scale) and closes flush with the filler pieces (615) of the support surface (cover plate 605) for the paper support from. These filler pieces can then optionally be made with a thin one
  • Clear glass or film (605) must be covered, but is not absolutely necessary due to the dust seal (617) of the scale.
  • Options for the optical scale are e.g. ohmic resistance path scanning, inductive scanning by means of a field plate sensor, capacitive sensor, etc.
  • an interpolation made via the traversing speed can be carried out between the incremental division of the optical scale.
  • LED pointer electronics chip not shown, 606 ...
  • Fig. 22b The LED pointer module pulling back and forth in the aforementioned rail guide on both sides Traction cables are divided into right pull cable (691a) and left (691b) pull cable, and are each attached to contact taps (D-VCC and GND) via compensating spring (619).
  • D-VCC carries a performance data signal that supplies the supply voltage of the LED pointer modules in the same direction, and on the other hand as a bidirectional data signal
  • FIG. 24 shows how LED pointer modules 606a 606f to the control center
  • the transmitter (1 from 638a .... 638f) on the module, which is fed by the sensor (612) of the length system of the module and possibly by sensors on the sheet support of the module, started by an internal trigger signal or by address decoding of the transmitted signal , after which the relevant LED pointer module sends the status message of the sensor (612) to the receiver of the control center (649) for a precisely defined duration.
  • the data rate of this multiplex process is chosen so high that in a time division multiplex process all six LED modules (606a .... 606b) are scanned so quickly that the sensor signals of each LED pointer module are practically in
  • the data or characteristic states of this 1 digit line of the linear scale sensor in the assigned RAM cell of the processor discards. Furthermore, for precisely defined time intervals for data reception, the control center, whose data output (650) is switched to high-resistance in the tristate status, is the same as the transmitter (Z of 638) of all other LED pointer modules that are not addressed. Likewise, when sending (651) the
  • LED pointer modules (see also FIGS. 14a, b).
  • the protocol times for the multiplexing process are then determined on the individual modules by timers, synchronized by the data format of the control center.
  • Fig. 20 illustrates an example for the train 1 transport of 6 jointly driven LED pointer modules (601a .... 601f), with right (610) and left respectively
  • Traction cable side (611) of an LED pointer module (606, Fig. 22b) are used as electrically isolated potential supply connections of an LED pointer module, via which the performance data signal is transmitted via electrically conductive
  • the LED pointer modules are mounted on the respective cables at a distance from one another such that one LED pointer module is at the right stop position, while the other LED pointer module is at the left
  • Stop side is, or vice versa, whereby
  • the diameter of the cable deflection and contact rollers (D-VCC, GND corresponding to 671 .... 673 for the left side and 681 .... 683 for the right side, Fig .20) dimensioned (or fulcrum m selected) so that the LED pointer points of the running as well as the retracting LED pointer module of a cable deflected by a deflection pulley match each other
  • Step 1 Pointer 601a for
  • Step 2 After a right stop (A, e.g. dedicated by motor current monitoring) of 601a Using 601b for musical train procedures, whereby 601b now runs from left to right and 601a synchronously in the opposite direction (is transported back) and after reaching the side stop of the LED pointer modules, the beginning again with step 1 accordingly
  • all three rollers each have the same direction of rotation for the preferred embodiment of each side. Because of the identical arrangement of all three pairs of rollers, ZM1, ZM3 and ZM5 are moved synchronously with one another, ditto ZM2, ZM4 and ZM6 in opposite directions. Only the LED brightening is switched on by ZM1 ZM6 at the beginning of each line
  • optical position detection (reflection meter)
  • the end-of-stroke detection (E) is distinguished from the incremental line 1 by thicker bars (Fig. 22b right,
  • Fig. 23a shows a variant in which two adjacent spool reels are flanged to the underside of the deflecting pulley (e.g. 671), which carries out the train transport of the LED pointer modules, one of which has the incoming drive cable via a deflecting drive (ZU) and the further roller underneath carries the outgoing drive cable (AB) of the rollers (671, 672, 673, 681, 682, 683), which are located on each side and driven by a common drive.
  • the deflecting pulley e.g. 671
  • ZU deflecting drive
  • AB outgoing drive cable
  • Variant 1 A simple cable circulation, which is tensioned by pressure rollers and is further galvanically interrupted via a seam (see also plastic compound 644 in Fig. 25a), with the potentials on the two separate cable parts then e.g. E.g. are coupled in by pressure rollers.
  • Variant 2 Drive and tension rollers (600, 640) are as
  • Double drive pulley with galvanically isolated drive pulleys (insulation 643) for driving or tensioning and current routing of the drive section cables 641 and 642
  • each cable pull between the upper roller and lower roller is rewound, specifically for the cable pull that is the right half of the deflection rollers
  • a spring spiral (691 GND, 691 VCC) can be embedded in a corresponding lowering of the roller or the contact can be made via spring washers (695) and pressure surfaces of the spring washers. Furthermore, the rigid
  • electrically insulating material (641) This insulation is carried out, for example, by a plastic disc through which the drive axis of the
  • Double bandrol! is pressed through, with the metal rollers on each side of the pane being glued to the plastic pane and the metal axis of the plastic pane through a spacer hole the metal roll is performed.
  • the upper roller 600 is designed, for example, only as a spring tensioning roller and the roller 641 as a drive roller or both rollers are driven by a motor (for tensioning the cable). The drive coupling of the cable to the
  • Deflection rollers take place via tensioning rollers (696), e.g. Use springs to press the pull rope on each side against the drive rollers of the rewinding rollers (version according to Fig. 23b).
  • the motor drive can also be outsourced, the rollers 600 and 640 then being driven via further transmission.
  • the diameter of the rollers can also be chosen so that for a continuous line movement of the LED line modules, the disc makes only one revolution and the pointer position is recorded via the angle of rotation of the disc instead of using the linear length measuring system.
  • the potentials are not coupled in via the drive cable, but directly on the deflection pulleys via sliding contacts (e.g.
  • the drive cable can then be electrically non-conductive (rubber band or
  • Timing belt Another preferred variant is the additional equipping of the LED pointer module surface with one or more sensors for touch input, with the purpose that input functions can be carried out when touched, in particular using the bidirectional data transmission option of the LED pointer modules (FIG. 24). See also APPLICATION variant 3.123. Variant according to Fig. 25a, b relates to a further embodiment with which the LED pointer point is completely free via the
  • Sheet support surface can be positioned, e.g. for highlighting pixels on standard comics, or for inserting alphanumeric characters in the text fields of language learning books. Preferred features: The LED pointer module surface is addressable
  • Fig. 25a, b e.g. horizontally aligned LED rows (601WZ) with vertical transport by pulling elements and the described combined
  • Quadrants with a luminous dot consisting of 1 out of 4 LED row modules can be controlled. Since reading is usually from left to right, the left module ZM1
  • the number and dimensions of the LED modules then correspond to the width or height of the single image grid with the number of columns or lines of the single image grid
  • Sliding bar increases on the outside of each
  • Adjacent LED pointer modules are attracted or centered by (optional) slight inclination of the cable.
  • BG guide bar width
  • LED line modules are moved synchronously by a common drive, whereby adjacent even-numbered LED line modules are moved independently of one another by a common drive (VB with lower rollers) and odd-numbered LED line modules by a common drive (Va with upper rollers).
  • a drive motor e.g. Flat motors, such as those used for "Walk-Man" tape recorders.
  • LED line modules (Z1 ... Z6) preferably designed as programmable logic modules or controller chips
  • the DSP circuit is e.g. a low-cost controller or
  • FIG. 4 shows a proposal for the use of a ring (folder) folder as a sheet support, whereby
  • Sheet music consisting of only one double sheet instead of the holes for attaching in the middle of the fold
  • Windows can be punched out continuously so that the double sheet can be opened without having to open the rings can be hung up.
  • the sheets are bound into the folder.
  • the window rows of the sheet music are completely transparent
  • Sheet music can be illuminated on the provided viewing window line.
  • Another alternative to the folder's folder rings is the centering (ZENTR) of the sheet music through
  • This centering can also be perforated so that the turning of pages
  • the inside of the folder is covered with the support surfaces for positioning the LED pointers, which as the narrowest possible housing surfaces (case) with congruent viewing windows of the LED pointers provided for each window line (to the viewing window lines of the sheet music (or also text sheets) DSPLYZ) are trained.
  • the motor drive of the LED pointers can also be outsourced to the edge (OPTION, mirror-inverted diagonal
  • APPLICATION variant 3.123 relates to variant with the image element highlight positions (display elements)
  • INPUT SENSORS provided, in particular touch sensors, for the purpose of printed or preferred
  • Display elements highlighted points on the sheet provide an input option, e.g. by a 'from
  • this input also relates to a digitizing pad (PAD) as a component of the sheet support
  • PAD independent scanning surface positioning moves (due to movement only a small scanning surface is required), although if necessary, a window is punched on the sheets so that it can be written on the digital pad, and for the moving version the signal routing of the PAD can also be integrated in the described time multiplexing method of the power data signal supplied via pulling cables. Furthermore, a PAD is described below, which is ideal for scanning lettering written on the paper sheet with any writing tool. Both PAD variants are, depending on the area-related assignment of the input points, suitable both as a single key function and for lettering scanning.
  • PAD- strigl relates to the coupling of a contact against system grounding (e.g. supply voltage potential
  • Input writing device has an electrically conductive
  • electrically conductive handle of the writing instrument is electrically conductive, being controlled by higher-frequency
  • PADs PADs
  • oscillating surface next to a paper or writing surface, e.g. can also be a knocking surface on which means
  • a printed note scale (e.g. on a xylophone without tongues) is recorded and this PAD then outputs the played notes as an electronic MIDI signal to a tone generator, (further
  • Halftone scale is played, or on the
  • Sound generators can be passed on, which also makes the typical character of the sound module possible (cf.
  • Violin Violin
  • the captain's display of whether legato or staccato is to be played is possible by lighting up the relevant LEDs for legato, e.g. continuously (over a certain
  • Diagonals the diagonals then forming the oscillation node lines and preferred sensors being provided in the vicinity of the antinodes for each coordinate direction.
  • the PAD plate (vibrating plate) of the music instrument is connected to the by a clamping device (e.g. by tightening screw connection)
  • Opening the game rods to the pre-printed positions e.g. playing a scale with an assignment program, gradually increasing the tones. Further printing of the tones can also be seen as an option (see Gei ge).
  • PAD surface is designed as a violin neck, where the plate e.g. is very thin as a membrane, which is to be coated with a violin bow.
  • Another application is: Text correction, where a
  • Variant In addition to the possibility of the oscillating surface for a fixed LED array (e.g. with window holes for
  • the preferred option is the positionable LED pointer with a
  • cover transparent thin disc (605 in Fig. 22), which is clamped in a frame a short distance from the LED pointer rail guide (free of support) and has the function of the vibrating surface, and the sensors for vibration sensing in the webs (610) of the rail guide the pointer is accommodated, with a thin gap (610S in FIG. 22) then being left between adjacent LED pointers, through which pin tips () protruding at the scanning point of the oscillating surface, on which
  • Writing surface has a corrugated pattern (dot pattern, wavy lines, etc.) whose surface roughness, the writing surface due to the frictional movement of the
  • the writing surface is designed as a fine sieve or finely screened perforated plate.
  • the following options are provided as vibration sensors: (Option A): the vibration is picked up acoustically by a microphone with appropriate filtering means, e.g. digital filters for evaluation; Option (B): The vibration is picked up directly by detecting the material surface vibration with an ohmic, capacitive or inductive sensor. As an ohmic sensor, e.g. a strain gauge glued to the vibrating plate; as a capacitive sensor are e.g. at a short distance from the vibrating plate below or below
  • a further plate arranged in a fixed manner, which together with the oscillating surface forms a plate capacitor; as an inductive sensor is e.g.
  • a coil is provided which faces the plate with its end face, or via point-like fastening, a material influencing the coil circuit is immersed in the coil center.
  • Piezo oscillators for capacitive or inductive coupling, an oscillator circuit is preferably used, in which the sensor part in question is used as the frequency determining element
  • Oscillator circuit is switched.
  • the vector angle is determined by the harmonic enantei 1 of the Characterized writing noise, which depends on the angle of the writing tip with which the tip, for example. a writing surface designed as fine wavy lines
  • Evaluation e.g. carried out with a microcontroller: a) a gate circuit measures within a time measurement monitored by the pause detector (watchdog) function, the arrival of signals during this pause on other signals on two measuring lines, one of which is a first and the other relates to a second sensor, b) in sequentially nested
  • the assignment of the measurement times obtained between the sensor pairs is preferably carried out empirically via look-up table, in which case the writing noise is generated using a numerically controlled pen.
  • An interpolation of the points can then be calculated between these support points by means of a signal processor, the material constants then being calculated from these support points for the propagation of the vibration on the vibrating surface, which also includes the tension force with which the plate is clamped ( see speed of propagation of a wave in strings and plates).
  • PAD variants described, in particular PAD variant 2 are claimed in addition to preferred LED pointer application independent protection, for example. in connection with a
  • an alphanumeric display can be provided on the positionable LED pointer board to confirm the handwritten information, implemented by real-time character recognition methods of the lines written on the PAD (pattern recognition) in the tangential angle of the curvatures, and vector lengths are used for character recognition and the completion of a recognition process is carried out by write pause recognition.
  • Variants are grid detection methods with grids automatically stretched (zoomed) to the sections traveled between the curvature points of the lines.
  • Other sensor variants are: Inductive sensors or input of touch functions using a light pen connected to the sequence control, which is activated via the LEDs and e.g. also emits a detection signal as an input acknowledgment via ultrasound or HF transmitter.
  • reflection sensors are used, and these too
  • Fig. 11 129 cover plate or box with holes 127, 129 for LED (1) and reflection meter (125), 128
  • Fig.12-Detai 1 30 According to the form on the paper sheet, there are 3 answers to the question LED (1) using the sensor input option
  • the sensor variants are suitable both for the stationary LED array variant and for the pointer variant, whereby for preferred vacuum versions the contact sensors are contacted in the same way as the LEDs, e.g. with two-sided paste printing and
  • APPLICATION variants 3.22 relates to: rhythm signal sources for image communication (see overview at the beginning of the description).
  • CD player video recorder, video disc, etc.
  • a communication structure is preferred in which the display elements provided for preferred text or image locations signal the start times or time ranges during the course of the image communication, within which the text or image communication sequence occurs .Idstellstelle relevant display elements each associated additional data from a
  • Storage medium or data carrier can be accessed.
  • Preferred variants which are used individually or in combination with one another depending on the application requirement, relate to: Data relating to the signal are preferred to:
  • Image points relate to text or singing or instrumental music assigned to them (see note image variant, whereby for example only lines of text without notes), further signals, which can be called up for the relevant image points, are supplied by the data carrier, e.g. for the purpose of slower repetition of
  • a multi-track audio tape is also preferred, as are resident (based on EPROM or FLASH memory) or rewritable (based on RAM) voice signal memory, the voice signals of which can be selected by function selection (e.g. slow spoken repetition or
  • Variants for the function selection are: (1) sensor input options are provided for the display elements for highlighting the image elements; (2) the
  • Playback device of the data carrier is provided with control buttons for the relevant function selection; (3) the
  • Flow pattern which relates to the sensory input to the relevant image points, or also voice signal recognition (when answering questions) or pattern recognition recognition (character recognition) when inputting via PAD (digitizer).
  • the within defined periods of time which are displayed to the learner by preferred display element addressing to emphasize picture elements or text passages data that can be called up can be an analog or digitized speech signal, or also a
  • Data signal for writing into a display which is integrated with the display elements in the image (e.g. also positioned on a positionable pointer surface to the corresponding windows of the placed sheet). Since the data signal is both analog and a
  • Data signal can concern, is in the following part of the description of this signal with first text for the standard reproduction of the picture elements and second text as well
  • LF signals can be used to insert address signals or compressed LF signals of another text (second and third text).
  • Sound carrier e.g. tape
  • FIFO first-in, first-out delay, for example with digital runtime control of the audio signal
  • the audio signal generated here is characterized in that the decoding device for recognizing these defined pauses only responds to certain pause lengths, these pauses are modified differently from the defined time grid, then the decoding does not respond.
  • Another option is a pause in speech, in compliance with the time frame at which the pause can be recognized by the decoding device, in part with one
  • Pause coding If the audio signal coded in this way were modified during its pauses in speech by the described delay time FIFO before being fed into the decoding device in a manner different from the defined time grid, then the system for the audio signal would also reproduce at least some of the address noise, thereby clearly identifying the method preferred as an option for the present invention is.
  • the coding of the audio signal / address switching device by preferred defined pause duration or length according to a defined time grid, which for
  • Option is an expansion alternative to multi-track or multi-frequency coding.
  • the pause time coding In order to limit the addresses for the picture addressing of standard cassette recorders Reading the search (forward and reverse) as well as in playback mode and being able to display them using the display elements is the pause time coding or, as a further option, the pause time coding
  • the following address coding (frequency, pulse duration or amplitude value coding or phase coding between the tracks) is carried out by a relative coding to immediately leading or lagging coding signals (difference, or in particular ratio coding) in order to enable a serially recorded data stream to be coded independently of the belt speed.
  • the addresses include selective
  • Activation of the display means also a group address for the display of the relevant page number or coding of a page.
  • further preferred optical sensors embedded in the sheet contact surface relate to detection of whether a page has been turned, for example by optical scanning, whether a window hole is present to one side or not, with successive pages alternating in the position of the window hole concerned (available or not available) and furthermore, through optional different placement of the holes, a detection in which direction the page was turned, or an absolute page number recognition (addition or option) can also be carried out.
  • Playback mode as well as in the search forwards and backwards of a tape, regardless of the tape speed, through defined VARIATION of the frequency or pulse duration or the duty cycle (ditto also possible for amplitude modulation) of the audio signal used for address coding:
  • Hiebei is a decoding characteristic state in each case by the ratio of Transition of a dedekti erten
  • Value (e.g. frequency) is encoded to the following value (e.g. from 8kHz 5 kHz results as coding / decoding) If the ratio was 1.6 or 8 kHz, 10 kHz results in a ratio of 0.8, etc.), whereby in principle several such ratios can be coded in
  • the principle is all known synchronous and asynchronous coding methods based on the preferred relative coding
  • successive coding information can be implemented.
  • preferred pause coding can also be used in both
  • Band directions can be made, as well as ratio coding of consecutively deduced pauses.
  • a further variant relates to using products instead of ratios, in which case coding information (e.g. frequencies,
  • CD player is available because of the bandwidth available
  • Example I A signal detector is provided which detects the exposure period of the audio signal and if one
  • an optional selection button can select the switchover of the reproduction of second text and third text from the speech signal memory and an end of the playback of the speech signal memory with switchover to the originally reproduced one
  • Audio signal of the tape is given when the intermittent detector (signal detector) indicates the continuation of the tape run by pressing the start button of the cassette recorder of the sequence control.
  • Example II Stop and
  • Restart of the sound preserve are made in accordance with the markings decoded on the sound carrier of the sound preserve and in accordance with the addressing of the display elements (picture elements - text passage highlighting).
  • Synchronization method applicable to ensure the synchronization of the acoustic signal reproduced by the sound preserve and addressing of the display elements.
  • Process control implemented by microcontrollers for addressing the display elements ensures that when changing the addressing of a relevant display element to highlight a (next) Picture element of the writing process of the second and / or correspondingly associated with a first text (audio and / or data signal) reproduced by the sound preserve
  • Third-party text (translation, slowly spoken speech signal, etc.) into a speech signal memory, which can also be a direct component of the sequence control (e.g. signal processor) is initialized (initiated) and is not overwritten until the change of the respective display to next picture element has taken place.
  • sequence control e.g. signal processor
  • Synchronous to the reproduction of the first text of the sound preserve (acoustic sound signal and / or a data signal for
  • the display elements are addressed in such a way that they light up for the reproduction of the sound preserve to the corresponding text or image points. Independent protection has already been applied for for this variant, e.g. for a children's book application, etc.
  • the point in time from which the writing process of the second text in the mentioned speech signal memory can be called up is also indicated. Is also for that
  • a speech signal memory is available for the first text, then this can relate to the lighting up of the display elements.
  • Control key actuation for example II.
  • the second text is delayed in the speech signal memory from being overwritten by the next one in order to avoid an overlap when the next LED lights up in order to maintain the response time; after this response time limit has expired, access to Second text of the speech signal memory regarding the
  • Fig. 9 illustrates a simple compression suggestion for accommodating several speech signal channels WITHOUT complex all-algorithms for synthetic speech generation:
  • FIG. 8 relates to an exemplary embodiment for a
  • TEXT-1 (TN + 1)
  • TEXT-1 (TN + N)
  • TN + N TEXT-1 (TN + N)
  • e.g. each relate to parts of a speech signal that affect the through
  • Display elements LED (TN), LED (TN + 1), .... LED (TN + N) correspond to highlighted image sections (or text passages); (Option: provision of pauses in synchronization to compensate for synchronization) with stop options for the sound preserve in ON-Line mode, i.e. initially directly from the canned tape, the beginning of these text sections being designated with ..P.O.B (part of begin, i.e. beginning).
  • Hiebei a speech signal memory is used, which, primarily for the complete suppression of the tape start-up, when switching from the first text to the second text or
  • First text instead of direct playback (ON-LINE) via the tape, these beginning parts via the speech signal Memory (RAM), and which is divided into section RAM-A for the second text mentioned, ditto optionally a third text (subdivision of section RAM-A) and a section RAM-B, in which the subsequent start of the tape before the intended stop points of the tape Initial text (POB) is always inscribed to it when needed when the tape is actually
  • the REMOTE-CONTROL control then takes place, for example, by switching the motor current, the changeover detection when the sound preserve has started, for example.
  • the tape start is synchronized in such a way that the mark for starting the reading process of the sound signal reproduced by the semiconductor memory (cf. U1 in FIG. 1) on the
  • Tape cassette is selected so that when the tape starts up at this point in time, the tape text would be somewhat leading, the tape's synchronization markings being made for running synchronization marks of the tape, in the simplest case taking place in such a way that the
  • Characteristic states for the sequence control U1 .. characteristic state
  • a stop signal is detected (e.g. triggered and
  • This measure is intended to give the user a
  • LEDDs reflection meter or PAD input function via window of the printed plate
  • REACTION TIME COMPENSATION concerns the consideration of the reaction time of the musician for the rhythm training application, e.g. Sheet music application or musical train application with intended for tone positions of the instrument or sheet of music
  • Display means or also for generating the syllable progression of a syllable accentuation within a word in the case of acoustic-vi suel l en learning the correct pronunciation or spelling of a foreign language; the same applies to learning to sing.
  • Hiebei is process maxim according to DE 40 41 766 A1 and PCT / EP 90/02317 and EP-Pat-No. 0464173
  • rhythm control display computer-controlled learning aids
  • rhythm control display computer-controlled learning aids
  • rhythm sequence is also a control of the rhythm sequence through the action of the learner taking place on a respective change status of the rhythm control display (e.g. notes or tone display) (e.g. playing a tone, singing or speaking a sound, etc.) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) (e.g. playing a tone, singing or speaking a sound, etc.) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) (e.g. playing a tone, singing or speaking a sound, etc.) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.g. notes or tone display) to advance the rhythm control display (e.
  • OTS counter overflow counter
  • OVS is incremented with a rhythm, decremented with the active signal, cf. for OVS also description of PCT / EP 90/02317.
  • the learner generates the action signal by decoding signal which triggers the sound or
  • the syllable change or change status of the rhythm control display corresponds to an IDEAL rhythm measure
  • leading rhythm cycle (730, Fig. 26) is used, which triggers a time delay of a response time delay (RZ delay), after which the learner takes the action to be performed (tone attack, singing variation,
  • RZ delay response time delay
  • Syllable pronunciation, etc. is displayed: e.g. by
  • the extinction corresponds to the start of the pointer movement to the next note (or tone), or the syllable (of a text). Is a
  • Delay which can be understood as part time occurring within the rhythm cycle (cf. PCT / EP 90/02317), is preferably dimensioned for the purpose of automatic adaptation to the reaction time of the learner in such a way that it leads to the learner's immediate actions in question
  • the TOTAL which is formed from: set time value of the response time delay (RZ delay) AND a time span resulting from the
  • Rhythm clock results is kept CONSTANT, whereby this to each rhythm clock, or each rhythm control display or over a large number of successive
  • Rhythm clocks, or rhythm control displays for readjustment, or readjustment of the response time delay is carried out (RZ delay);
  • RZ delay The time value, which of the constant TOTAL from the times mentioned
  • reaction time delay (RZ delay) is adjusted by a deviation of the
  • Reference time measurement of the action signal are selected, which can be done with unchangeable RZ delay, or also exclusively through the selection made with regard to a prematurely delayed rhythm cycle.
  • Preserved memory e.g. for a sound carrier
  • Preserved memory with coding or only available as an address program from which
  • relevant rhythm cycles are then generated via timers; or also generated from the audio (LF) signal of a separately played standard sound preserve (e.g. CD, tape, record), whereby by the
  • Synchronous signal for the synchronization of the rhythm reduction program to the reproduced standard sound preserve delivers (with frequency patterns for absolute time detection for
  • Synchronization time values with which the rhythm rhythm program is synchronized (analogous to the above-mentioned query linkage of the learner's action signal).
  • rhythm grid or more such raster pulses for the speed synchronization of a sound preserve, e.g. Tape to use with.
  • the rhythm grid can be a pure sync pulse grid, or it can be implicit in the addresses of the displays to be addressed (LEDS, key blocking, etc.) of the rhythm program.
  • Fig. 26 illustrates a variant of the with
  • leading rhythm cycle (730) triggers RZ delay
  • RZ-Delay is to be carried out by learners, e.g. for musical train indicated by LED-OFF (go out
  • Measurement process not carried out or not evaluated if there is no overflow (i.e. the learner can display it
  • Action signal for example musical train, i.e.
  • action signal (731) stops the time measurement.
  • the result for the time compensation (ZM1 or ZM2) is the sign of the time measurement positive (ZM1 for the 1st measurement) or negative (ZM2 for the 2nd measurement), whereby a positive result increases the RZ delay accordingly and a negative result decreases accordingly. Furthermore, suppression of the overflatus status (OVS> 1) is observed
  • RZ-Delay ensured, so that under no circumstances an incorrect value is written into RZ-Delay if, after taking over the continuation of the Abi program of the rhythm control display by the relevant rhythm cycle, this is again controlled by the learner's action.
  • the time measurement ZM1, ZM2 also supplies the identification address for decoding the relevant rhythm grid (option, e.g.
  • Readjustment or readjustment of data center delay, the two variants consist of this readjustment for every action event of the learner (e.g. for every spoken one
  • Rhythmabi program is determined.
  • Fig. 27 relates to the extension option to Fig. 26, with the purpose of giving the learner instructions for the reaction time to be observed by the rhythm display, optionally with and without accompanying music, furthermore also
  • Key blocking preferably work together in such a way that from ⁇ er on the one hand by correct lighting and extinguishing of the LED pointer in the Notenbi Id the correct way of playing
  • Actuation speed of the button to measure continuously or between threshold 1 values and to derive the above-mentioned measured value (ZM or ZM relative) as a measure of the reaction time of the action signal (by
  • REPLACEMENT SHEET EP relates to the learning of a piece of music or a singing lesson, including that of a comparative instrument
  • Speed curve acceleration
  • Blocking of the key movement resistance (replaces RZ delay) is given or received.
  • Fig. 28 relates to an alternative option to Fig. 26 as a further implementation variant of the method, in which the time measurement of the time period for the temporal reference measurement of the time at which a relevant action of the
  • Learner occurs in relation to the temporal position of the associated rhythm beat, not measured relative to the ideal rhythm beat (729) as in the example for Fig. 26, but measured relative to the leading rhythm beat (730).
  • This method also follows the preferred dimensioning principle for keeping the time TOTAL constant, since the phase position of the leading rhythm cycle (730) is ideal
  • Rhythm cycle (729) is kept unchangeable (variant 1), and only the RZ delay is regulated, whereby, as already explained above, the RZ delay is triggered with the leading rhythm cycle (730). This means that the procedure only needs one time measurement (always positive value), which is also hardware or software
  • the time interval is measured over the duration of the leading rhythm cycle (730) at the time of arrival of the action signal or tone signal (731) generated by the learner, whereby as
  • casel case2, case3, case4 (casel ... case4) are as follows
  • Learners are shown the action to be taken (e.g. playing a note, singing a syllable, etc.):
  • RZ-Delay is readjusted according to the sign
  • the relevant LED is still lit when a tone is struck, whereby the tone stop then causes the LED to go out according to the program (with
  • This case can be decoded by the RZ delay that has not yet expired when the TON is triggered (RZ delay time still active) and, in a preferred variant, the measure is taken as an option that when this decoding is triggered, i.e. Sound triggering (731) if RZ delay is still active, RZ delay is not readjusted, i.e. the reaction time compensation has not been carried out.
  • This optional mode of operation gives the musician an improvisation room, which he can use, for example, during the game as follows: while playing correctly (with a medium reaction time), the learner can only have a very short reaction time for a single note by changing his playing style, where he sings the associated sound as soon as possible after the relevant LED goes out, or
  • the preferred rule is to set as long a time as possible for RZ delay, caused solely by his playing style.
  • the learner then maintains his medium reaction with the following tones time again, then he can improvise continuously in front of the respective extinction of the LEDs corresponding to the tones to be played, without the RZ delay time being reset. If the learner wants to go back from this mode to the compensation mode, he only needs to strike a tone after the relevant LED has gone out. Furthermore is through
  • the relative deviation SUM (measured by the program) specified by the program (SUM) measured value / SUM can also be used for the learner option of a synchronous display explained in Fig. 27.
  • Procedure for a metronome clock function which uses a wide variety of display control variants, cf. stationary LED display, moving pointer, control of the triggering force when the sound is released (key blocking, or string blocking, or easier stroke), an electronically running rhythm sequence DURING HIS PROCESS moderated in such a way that the running one
  • Moderation of the repetition frequency of a windshield wiper is also particularly suitable.
  • a control signal input (MOD) is required, which e.g.
  • Decoder recognition for the sequence of lettering entered via preferred PAD if with preferred acoustic visual learning system e.g. the spelling of the writing of a foreign culture (Chinese, Japanese, Arabic) should be learned synchronously with the acoustic pronunciation, e.g. one while writing this
  • preferred acoustic visual learning system e.g. the spelling of the writing of a foreign culture (Chinese, Japanese, Arabic) should be learned synchronously with the acoustic pronunciation, e.g. one while writing this
  • the problem is recorded in accordance with the method, preferably by the electronic sequence control, that between the two cases, shortening the clock duration and increasing the clock duration relative to the current clock signal, or
  • Rhythmic clock (RH), is differentiated. TALT affects the currently generated rhythm by the electronic
  • TNEU Flow control; TNEU relates to the action (MOD1, MOD2) carried out by the learning, the two cases being shown: for signal input MOD1 (Case1), the The generated rhythm duration TALT is shortened, and the generated rhythm duration TALT is to correspond to MOD2 (case 2)
  • Input or action signal an actuation button of the windshield wiper, similar to a single-step actuation, used to change the interval time as a rhythm duration, carried out with software or hardware circuitry.
  • actuation button of the windshield wiper similar to a single-step actuation, used to change the interval time as a rhythm duration, carried out with software or hardware circuitry.
  • FIG. 19 Another practical application example for the musical field is illustrated in Fig. 19,
  • tapping cushion K
  • K which uses the preferred use of a tapping cushion (K), with which a change in time can be tapped into the electronic rhythm generator by tapping (e.g. with the foot), e.g. as for an independent metronome function (only generating a clock sound) or for entering the clock speed with the one
  • the cushion (K) has a step sensor, which, for example, BSD. a microphone, ohmic or capacitive pressure sensor, or e.g. one through which an electromagnetic field flows
  • Core tip can be provided for the purpose of pressure or vibration sensing (see PAD version): MG ... Mi krofon if impact sound registration or magnetic core, which is immersed in ES ... coil, if vibration registration, or capacitive plates separated by insulating rubber , with capacity variation
  • the senor (e.g. scanned by an oscillator).
  • the sensor is ex. embedded in two foam sheets or wooden panels, AS ... terminating cable. US ... switch for alternative
  • Microphone feed named frequency filtering via
  • Sheet music display DSP ... signal processor with a digital filter, if any (if the switch is switched directly to the microphone input via amplifier VN).
  • the DSP or microcontroller performs the described time measurement, e.g. as follows: For every rhythm rhythm RH
  • Fig.17, Fig.17 the timer of the microcontroller is reset.
  • an action signal MOD e.g. knock signal
  • the counter reading of the timer is read, the following comparison is carried out and the rhythm signal is updated depending on the comparison (see Fig. 17).
  • Rhythm to give what he e.g. through the tapping pillow Another arrangement variant for carrying out the method according to the invention for this purpose relates to the special design of a conductor's staff: this preferably has a vibration detector with a signal connection to the described rhythm moderation (MOD) with an alternative preferred option: the
  • Vibration sensor is housed in the handle of the rod; the rod has a switch for switching on and off the delivery of the rhythm cycle (MOD); Options: the
  • Switch is embedded in the rod as an electrically conductive ring (metal ring) and exercises an ohmic or capacitive (ring e.g. isolated, also proximity switch or also
  • the vibration detector carries out the clock input; further options: the vibration detector is marked by an on
  • Springs suspended core e.g. one-sided or
  • Damping required coil current is used as a measured variable for the dynamic scanning of the rod guide
  • a rod for rhythm and a rod for dynamic input is used.
  • the most general protection has been applied for preferred electromagnetic regulation of the core's vibration deflection for the purpose of motion detection.
  • Knock cycle peri edema in which case a distinction is made between increasing and decreasing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein akustisch/visuelles Lernsystem mit der vorrangigen technischen Aufgabe, zu Bildelementen eines Bildes oder auch eines Bildreliefs die rhythmisch exakte Synchronität zu einer Vertonung der Bildelemente herzustellen. Integration der optischen Anzeige zur elektronisch gesteuerten Hervorhebung von Bildstellen, insbesondere an Blättern erfolgt vorzugsweise durch transparente Stellen betreffender Bildelemente mit den transparenten Stellen untergelegten elektronisch angesteuerten optischen Anzeigemitteln. Akustisch/visuelles Lernsystem umfasst folgende Anwendungsvarianten: Musical-Train, rhythmische Notenbildeinblendung, Sprachlernsystem.

Description

AKUSTISCH/VISUELLES LERNSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein akusti schvi suelles Lernsystem mit der vorrangigen technischen Aufgabe, zu Bildelementen eines Bildes oder auch eines Bildreliefs die rhythmisch exakte Synchronität zu einer Vertonung der Bildelemente herzustel len.
* STAND der TECHNIK bzw. RECHERCHEHILFE: US 4 997 374 vom US, 05.03.91, Aktenzeichen 354.119 (nur USA), PCT 90/15 402, EP 262 616, EP 139 779, US 4 355 984, US 4 884 974.
BESONDERHEITEN:
1.1 Integration der optischen Anzeige zur elektronisch gesteuerten Hervorhebung von Bildstellen, insbesondere an Blättern: erfolgt vorzugsweise durch transparente Stellen betreffender Bildelemente mit den transparenten Stellen untergelegten elektronisch angesteuerten optischen
Anzeigemitteln, wobei folgende Spezialfälle Vorzugsvarianten sind: 1.11 BiIdstellentransparents ist durch Löcher an
betreffenden Blattstellen (z.Bsp. Ausstanzen oder Bohren der Blätter) hergestellt, 1.12 BiIdstellentransparents ist durch Freilassen entspr. Fenster des Bedrückens auf transpranten Blättern (z.Bsp. Folie oder Verwendung eines dünnen Papiers) hergestellt.
1.2 Vorzugsvarianten für die elektronisch ansteuerbare optische Anzeige, welche betreffenden Bildelementen
untergelegt ist, sind (vgl. Fig.1, 2a, 2b, Fig.3, Fig.4, Fig.5a...d, Fig.6, Fig.6b, Fig.7, Fig.11, Fig.12-Detail-30, Fig.15, Fig.20, Fig.21, Fig.22, Fig.23a, Fig.23b, Fig.24, Fig.25a, Fig.25b):
1.21 Variante A: In Ebene (5) des aufgelegten Blattes (4) sind unter dem Blatt selektiv aufleuchtende optischen
Anzeigemittel, z.Bsp. LEDs (1) kongruent zu betreffenden Bildstellen des Blattes vorgesehen, wobei beim Bedrucken des Blattes die Platzierung betreffender Bildstellen der Auswahlmöglichkeit fest platzierter Anzeigemittelpositionen entspricht (vgl. Fig.1, Fig2a, Fig.2b, Fig3., Fig.5a Fig.5d, Fig.6, Fig.7, Fig.11, Fig.12-Detail-30), 1.22 Variante B: In Ebene (605) des aufgelegten Blattes (4) sind unter dem Blatt in einer oder in mehrere
Koordinatenrichtungen bewegbare Anzeigemittel (601, bzw. 601Z) vorgesehen. Diese Variante eignet sich besonders für Anforderungen, die die uneingeschränkte Platzierung von durch Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen der
Blätter ermöglichen soll, z.Bsp. für Standartcomics oder, wie nachfolgend noch dedailiert beschrieben, für Verwendung an Notenblättern (vgl. Fig.15, Fig.18, Fig.20, Fig.21, Fig.22, Fig,23a,b, Fig.24, Fig.25a,b, Details aus Fig.22 zu Pos.506: Fig.2a, 2b, Fig.3, Fig.11, Fig.12-Detail-30). Neben Anwendung an nicht modifizierten Drucklayouts (z.Bsp. Comics) noch folgende Vorzugsanwendungen: (1) zu einem Liedtext mit Notenbild sind Textsteilen des Liedes zum Abrufen eines Übersetzungstextes, wie zu APPLIKATIONs- variante 3.221 noch ausführlich beschrieben, rhythmusgerecht angezeigt; (2) das rhtyhmisch gerechte Singen eines Liedes ist zu den Textstellen angezeigt, was in weiterer Alternative wiederum zum Erlernen von richter Aussprachebetonung an Fremdsprachen benutzt werden kann; (3) es kann der Liedtext auch entfallen, die Hervorhebung betreffender Notenbildstellen dient der Förderung des Rhythmus gerechten Spiel ens eines Instrumentes mit oder ohne Begleitmusik oder nur als Metronomfunktion, z.Bsp. zu einem Musical-Train nach PCT/EP 90/ 02317; (4) es kann auch die Feedbackfunktion des Musizierenden weggelassen sein, und nur das Mitlesen von Noten (z.Bsp. auch gespeist von einem MIDI-Interface) benutzt werden. 1.23 Option: Zusätzlich zur Hervorhebung von betreffenden
Bildstellen durch die Anzeigemittel ist die sensorische
Kombination von Anzeige und Eingabemöglichkeit an den Bildstellen oder weiteren, nur für die Eingabe vorgesehenen Bildstellen bevorzugt, in Weiterbildung insbesondere in Verbindung mit einer rhythmischen Synchronisation zu einer Tonquelle oder Tonerzeugung (vgl. Fig.11, Fi g .12-Detail-30). 1.24 Variante: Anzeigeelemente, bzw. LEDs und gegebenenfalls auch Sensoren, sind direkt in das Bild eingelassen (z.Bsp. Kinderbuchversion, z.Bsp. mit nachfolgend
beschriebener Vakuumkontaktierung).
2.2 Rhythmussignalquelle: Welche technische Einrichtung als Rhythmussignalquelle zur Anwendung kommt, ist in erster Linie applikationsbedingt und kann, wie nachfolgend noch eingehend beschrieben ist, ein weites Anwendungsgebiet umfassen.
* Folgende Hauptanwendungsgebiete sind besonders
herausgestel lt:
"2.21 Variante, Rhythmussignalquelle ist eine Tonquelle mit zum Tonsignal kodierten Adressiersignalen zwecks
unmittelbarer Adressierung der optischen Anzeigemittel oder auch nur Fortschaltung der Anzeigemittel nach zuvor in eine Ablaufsteuerung geladenem Programm, oder kann auch lediglich nur Synchronsignale zwecks Synchronisation zeitlicher Synchronisationstützpunkte zu einer Tonsignalwiedergabe, über die die Ansteuerung der optischen
Anzeigemittel bereits vorgenommen ist, insbesondere im Tonsignal bereits implizit mit enthalten ist, betreffen (z.Bsp. definierte Frequenzen des Tonsignals als
Synchronisationsstützpunkte (vgl. auch PCT/EP 90/ 02317).
* Bevorzugte erste Anwendungsgebietgruppe hiefür ist die sinngemäße Zuordnung von durch Tonkonserve akustisch wiedergegebener Textstellen zu betreffenden Bildelementen (z.Bsp. Sprechblasenzuordnung von Comicfiguren (13) und Textstellenhervorhebung (133) in Sprachlernbüchern), insbesondere für Sprachschulung; bevorzugte weitere
Anwendung ist die rhythmische Zuordnung der selektiven Ansteuerung der optischen Anzeigemittel zu von Tonkonserve wiedergegebener Musik und/oder zu einem in Echtzeit gespielten Instrument, wobei beide Anwendungen auch kombiniert sein können. Die musikalische Anwendung betrifft vorrangig die Integration der optischen
Anzeigemittel in einem Notenblatt, jedoch auch die
weitgehendste Anwendung, welche die Integration der
Anzeigmittel innerhalb eines Bildreliefs betrifft, wie dies z.Bsp. zu einem Spielführer (Musical-Train) eines
Musikintrumentes, bei dem die Anzeigemittel in Richtung fortlaufender Tonerzeugungselemente im Griffbett oder
Tastenfeld eines Instrumentes (oder Tonzungen eines
Xylophines, Glockenspieles etc.) eingelassen sind, zur Anwendung kommt.
* Beiden Anwendungsgebieten gemeinsam ist in Weiterbildung der Erfindung eine bevorzugte Methode zur Manipulation eines automatisch durch Programmablauf oder über
Sychronsignale ablaufenden Rhythmusses mit der zusätzlichen technischen Aufgabenstellung, daß die Rhythmuseingabe nur die Änderung eines bereits automatischen ablaufenden Rhythmusses betrifft, nicht zu verwechseln mit nach dem Stand der Technik bereits üblicher Rhythmuseingabe, bei der jeder Taktschlag, z.Bsp. als Klopfgeräusch oder durch entsprechend rhythmische Tastenbetätigung einzugeben ist. 2.22 weitere Variante, Rhythmussi gnal quelle ist die optische Wahrnehmung eines bewegten Bildes selbst,
insbesondere für Weiterbildungsvariante der Erfindung bei der die Rhythmuseingabe die Änderung eines bereits
automatisch ablaufenden Rhythmusses betrifft, z.Bsp. in bevorzugter Anwendung für die Änderung des Rhythmusses eines Scheibenwischers, nach dem gleichen Verfahren, wie es für bevorzugte Änderung eines Rhythmustaktes zu einem
Notenabi aufProgramm beim Musizieren zu einem Musical¬-Train-System oder zum Erlernen rhythmisch ri chti ger
Sprechweise für Sprachschulung weiterhin bevorzugt verwendet i st . 2.23 weitere Variante, Rhythmussignalquelle sind die
Synchronsignale zu einem gesprochenen oder gesungenem Text, wobei durch bevorzugte Bildelementehervorhebung es dem Benutzer ermöglicht ist, zu betreffend akustisch
wiedergegebenen Textstellen, welche sinngemäß die mit den Anzeigelementen durch Steuersignale hervorgehobenen
Bildelemente betreffen, alternative akustisch wiedergegebene Stellen abzurufen, insbesondere für Lernzwecke, z.Bsp. für Sprachlernzwecke, oder musikalische Lernzwecke, wie Rhythmusübungen zu Gesang, oder Verbesserung von
Notenkenntnissen, Mitschreibeübungen von Noten zu Musik, u.s.w.
3.0 BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
* Für nachfolgend beschriebene Applikationen ist sowohl für die einzelnen besonderen Komponenten, sofern Sie in
eigenständiger Anwendung zu benutzen sind, um Schutz angesucht, als auch für deren Kombinationen.
APPLIKATIONsvariante 3.121 (betrifft fest platzierte
Anzeigeelemente):
*Eine Blattunterlage (5) einschiebbar in gebundene (7) Seiten, z.Bsp. Heft (4), oder auch nur für Einzelblattauflage (4), weist ein Leuchddiodenfeld LEDs (1) zur Auflage betreffender Blätter (4) deckungsgleich zu LEDs (1) und hervorzuhebenden Bildstellen der Blätter (vgl. Löcher 2 oder völlig- oder teiltransparente Stellen des Blattes) auf. Deckungsgleichheit ist begünstigt an Ober-u. Unterrand der Platte: durch Markierungszeichen an Platte (8a) und
aufgelegten Seiten (8b), z.Bsp. Linien, Fadenkreuz, Winkel, etc.; und/oder Ober-und Unterrand der Platte sind
ausgebildete Führungsleisten (Absenkung 9), zwischen denen obere und untere Blattränder eingelegt sind, und/oder
Fixierung des Blattes, bzw. Heftes, durch auf Platte vorhandene Hafstreifen. Bei Comics (13) sind Figuren zu den Durchleuchtestellen (2) der LEDs (1) an den Blättern so platziert, daß diese Stellen z.Bsp. unmittelbar zu den Figuren (Fig.2a) oder in Sprechblasen zu den Figuren
(Fig.2b) aufscheinen. Numerische Seitenanzeige (11) der Blätter, welche die aktuelle LED-Ansteuerung einer
bestimmten Blattseite jeweils betrifft, ist in genannter Führungsleiste eingelassen oder für Variante Kinderbuchversion, durch Leuchtdioden (11a...1g, h in Fig.6) in Übereinstimmung zu Bedruckungsmarkierungen der Seiten (Marke an 4a-von Bildseite 1, dito von 4b-Bildseite 2, Fig.6) vorgenommen; weiters unterschiedliche Leuchtfarben der LEDs für geradzahlige und ungeradzahlige Seitennumern, bzw. auch für weitere Seitenkennzeichnung passend zu bedruckten Farbkodierungen der Seiten (Kinderbuchversion). Weiters bedeuten: 12...Anschlußbuchse, 100... Ringe für Bi ldkartonheftung, bilden zugleich Anschlag für
Ei nschi ebeplatte (5) nach Fig.1; Option Fi g .6b zeigt
Version, bei der die Längsränder (72) der Einschiebeplatte (5, 605) beidseits nach innen verlaufenden Rastschlitze (72b) zum zentrierten Einrasten von Heftordnerringen (73) aufweist, wodurch die Einschiebeplatte (5) in jedem
Standartordner als Blattunterlage zentriert eingeschoben werden kann (vgl. Ringleiste 75).
*Fig.7 zeigt Variante mit mehrteiliger, gefalteter
zusammenlegbarer Bildtafel (5a, 5b, 5c), in die LEDs direkt eingelassen sind, z.Bsp. verbunden durch serielle
Schnittstellen oder Einzeldrähte an den Umlegekanten; für diese Variante ist in besonderer Ausgestaltung als
Einschiebetafel in bedruckte Papiertüten um Schutz angesucht. Hiebei ist eine faltbare Papiertüte über die aufgeklappte Einschiebtafel (über beliebige Anzahl
Teilstücke 5a, 5b und 5c) geschoben, wobei die Papiertüte ähnlich einem Briefumschlag einen Umlegefalz zum Schließen aufweist, der jedoch nur mit einem beschichteten
wiederlöslichen (Adhäsiv) Haftstreifen verschlossen wird. Weiters weist der Umschlag dann an bedreffenden Stellen zu den LEDs (1) die Sichtfenster auf, die wie bei einem
Briefkuvert mit einem Klarsichtfenster verklebt sein können (Option) oder durchgestanzt sind. An der Außenseite des Einsteckumschlages für die Falztafel sind dann
Bilderbuchgeschichten gedruckt, deren Bildelemente durch das Aufleuchten der LEDs unterstützt sind, gespeist von einer abgespielten Tonbandkassette, die zum Umschlag jeweils erhältlich ist, wobei bedruckter Umschlag passend zur Tonbandkassette gleichermaßen ausgewechselt werden können.
*Fig.3 zeigt Ansteuerung der LEDs über Koordinatenschienen x1..x3, y1..y2), wobei für jede Koordinatenrichtung (x,y) die Schienenbündel jeweils an 1 aus n Dekoder, bzw.
Multiplexer (14, 15), angeschlossen sind und ein
koordinatengemäß angewähltes Schienenpaar spannungsführend in Durchlaßrichtung der im Kreuzungspunkt Schienenpaares angeschlossenen LED (z.Bsp.5V für X und 0V=GND für Y, vgl. Yn-Buffer mit Control für Tristateanschaltung Z) über
Dekoder, bzw. Multiplexer angewählt ist; die verbleibenden, nicht angewählten Schienenbündel sind dann in beiden
Koordinatenrichtungen betreffender Schienen hochohmig (Z) angeschaltet (restliche Dekoderausgänge weisen hochohmiges Z-Potential auf). Einsparen von zusätzlichen Entkopplungsdioden mit Option: die LEDs sind durch hochohmi ge
Widerstände (1b) überbrückt, welche den Zweck erfüllen, daß die relativ niedrige Sperrspannung von low-cost
Leuchtdioden nicht überschritten wird, bevorzugt
hergestellt durch Überdrucken der LED-Anschlüsse des
Matrix Layouts (Fig.3) mit einer Leitpaste (z.Bsp.
Kohlepaste) im Siebdruckverfahren. Bevorzugte Billigversion für das Schienenlayout: Die Schaltbahnen der Matrixschienen sind hergestellt durch Bedrucken mit Leitpaste, (z.Bsp. Billigleiterbahnträger = Karton) und die Kontakti erung von LEDs und Ansteuerschaltungen durch Einschweißen in
Vakuumfolie hergstellt; s.Fig.5: LEDs (1) sind gesondert von der großen zu bestückenden Fläche (31) jeweils in kleine billig herzustellende Kontaktierungslei terplatten (24) eingelötet, welche auf der Bestückungsseite
Kontakti erungsflachen (22x, 22y) zum Andrücken an
Schienenkreuzungspunkte (X,Y) der Pasten bedruckten
Schaltebene aufweisen; dito sind auch Multiplexer zur
Schienenkontaktierung (zusammen mit Adressierschaltung der Multiplexer) derartig kontaktiert; weitere Variante zur Kontaktierung = Verwendung von Leitplastik, bzw. auch Kontaktkleber. Bevorzugte Vakuumverschweißung erfolgt in Folie, (Klarsichtfolie zum Durchleuchten der Leuchtdioden), wodurch LEDs mit Leiterpl ättchen oder flexibles gedrucktes Schaltungunsfol i entei 1 der LEDs) und Pasten bedruckte Schaltebene zusammengepreßt, dito auch für die der Multiplexerschaltkreise zur Ansteuerung der durch Pastendruck hergestellten Schienen. Billiggehäuse kann z.Bsp. eine Kartontüte oder 2 Kunststoffplatten sein, mit Löchern zum Durchscheinen der LEDs. Bevorzugte Kontakti erungsmaßnahmen veranschaulichen Fig.5a bis 5c, wobei:
32a.... Oberseite der Folie, zum Durchleuchten der LEDs (1) bzw. eines Display (11zB), z.Bsp. zur Seitenanzeige,
32b Unterseite der Folie, 31 Trägermaterial für
Leitpastensiebdruck (22); Kontaktierungsleiterplättchen für jede LED mit Vakuumdruckkontaktflächen (22x, 22y) im Detail in Fig. 5b dargestellt: 22L... Kontaktierung des LED-Leiterpl ättchens mit Pastendruck der Schaltebene, 24 Lochdistanzscheibe zum Absenken der Lötanschlüsse der LED (26), abgedeckt von Pappscheibe (25) auf die dann Folie aufliegt (Vermeidet durchstechen der Folie durch Lötpins). Weitere Options: In Version nach Fig.5c ist Vakuumfolie unmittelbar an LED-Scheibe (24,24a) gedrückt, in Version nach Fig.5d mit Zwischenlagen (30, 29) ..Alternati ve zu Vakuumversion Klebeversion der LED-Leiterpl ättchen.
* Fig.14a und Fig.14b betreffen eine Vorzugsoption, bei der die Spannungsversorgung und Steuersignalein/auskopplung bei Vermeidung einer Durchgangsabdichtung von Anschlußleitungen bevorzugt transformatorisch durch die Vakuumfolie erfolgt, wobei die Vakuumfolie (32) zwischen zwei
elektromagnetisch gekoppelten Transformatorteilen, z.Bsp. 2 Schalenkernhälften (433, 435), eingeklemmt bzw.
durchgezogen ist, und die primäre Kernhälfte außerhalb (490) des Vakuums (435), sowie die sekundäre Kernhälfte innerhalb des Vakuums (433) sich befindet. Speisespanung des Trafos (433, 435) ist ein zugleich zur Versorgungs spannungserzeugung der Vakuumelektronik verwendetes
serielles Datensignal, z.Bsp. Modulo-2-Signal, da
Tastverhältnisvariation lediglich von 1:1 zu 2:1 oder eine Frequenzkodierung der Datenbits. Fig.14b veranschaulicht die Eignung dieser kombinierten Datenübertragungs/- Versorgungspannungserzeugung für bidirektionalen
Datenaustausch, wodurch diese Variante sich auch zur kombinierten Sensorabfrage der Blattauflage, zusätzlich zur LED-Anzeige gut eignet (vgl. nachfolgend beschriebene Option: APPLIKATIONsvariante 3.123). Der Transformator ist außerhalb des Vakuums durch eine lei stungsgepufferte
Sende-elektronik (450) gespeist und überträgt dessen
Sendesignal ins Vakuumtei 1, wo es als LED-Adressiersignal, und gegebenenfalls auch noch für die Sei tenanzei geansteuerung (11) dekodiert (451) ist, und weiters nach Gleichrichtung (D) die Versorgungsspannung (UGL über C gefiltert) für die im Vakuumteil (499) untergebrachten elektronischen Bauelemente liefert. Falls als Option erforderlich, erfolgt die Datenübertragung auch in umgekehrter Richtung, also aus dem Vakuumteil, z.Bsp. durch gesteuerte Belastungsänderung im Vakuumteil des Trafos (mit Transistor T, optoentkoppelt OK angesteuert), die dann an der Speiseseite außerhalb des Vakuums erfaßt ist (durch Amplitudenbedämpfungsauswertung, z.Bsp. Komparatorschaltung als Änderungsdedektor) oder durch Zei tmultiplexerverfahren nach vom Sender fest oder durch Steueradressen vorgegebenen Zeitraster. Weiters erfolgt dies noch synchron zur Speisefrequenz des Trafos (vgl. D-Flip-Flop,471 schaltet Belastungsänderung, wobei an D-Eingang dann das je anliegt). Da bevorzugte Vakuumkontaktierung, insbesondere bevorzugter Trafovariante an pastenbedruckten Flächen in allgemeinster Art zur Anwendung gelangen kann, ist für diese Ausführung eigenständiger Schutz beansprucht. Weiters können beliebig viele solche Transformatorkopplungen zu mehreren Vakuumräumen in Verbund geschaltet sein. Weiters: Beide Schalenkernhälften (433, 435) sind jeweils in Gehäusetei 1 hälften (434, 436)
eingesetzt, durch deren Stoßfuge die Vakuumfolie (32), zwischen den beiden Schalenkerhälften durchgezogen ist. 437....Trafosekundäranschlüsse, 438....Trafoprimäranschlüsse. Weitere Quellen für Modulo 2 angezapfte Versorgungsspan nungsübertragung: D-Offenlegung 27 51 066 vom gleichen Anmelder.
* Fig.13 zeigt eine Variante, bei der die verwendeten LEDs eine Konkavlinsenwirkung (310) aufweisen, mit dem Zweck, bei Verwendung teiltransparenten Papiers (4), z.Bsp.
Lufpostpapiers, etc., durch Reflexion (330) einen
konturenscharfen Rand zu erzielen, wenn es von der
Auflagefäche (5) her durch LED (1) angeleuchtet ist, wobei es günstig ist, wenn der Brennpunkt des auf der Unterseite des Papieres noch teilreflektierten Lichtes mit der
Auflageebene des Papieres zusammenfällt, bzw. sich in dessen Nähe befindet. Neben der Möglichkeit der Verwendung von Vorsatzlinsen, ist als weitere Variante die Konkavkrümmung direkt in die LED eingeschliffen (320), bzw. das
LEDglasgehäuse entspr. geformt. (EP...optionaler
Einpreßring, oder Blendenring, oder Vorsatzlinse für LED). APPLIKATIONsvariante 3.122 (benötigt keine fest platzierte Rasteranordnung für die hervorzuhebenden Bildstellen und ist wesentlich billiger als ein alternativ zu verwendender LED-Bildschirm); Blattgestaltung und Bildstellenhervorhebung: Für NotenbiIdandwendung oder Textzeilenanwendung zeigt Fig. 15 ein Ausführungsbeispiel zur besonderen
Ausgestaltung der Notenblätter, bzw. Textblätter: Jeweils parallel zu den Noten-, bzw. Textzeilen, ist ein
Sichtfenster (602) vorgesehen, welches perforiert
gerastert, oder als durchgehende Sicht-Fensterzeile ausgebildet ist, wobei bevorzugtes Anzeigelement zur
Hervorhebung der Bild-, Text- oder Notenstellen als Zeiger (z.Bsp. LED, 601) deckungsgleich zum Sichtfensterstreifen unter dem Blatt bewegt ist, vorzugsweise durch Zugseil (666) oder Zugband. Vorzugsvariante für NotenbiIdanwendung mit jeweils 2 gleichzeitig zu berücksichtigenden
Notenzeilen (erste und zweite Stimme) ist: neben der
Möglichkeit für jede Stimme eine eigene Sichtfensterzeile vorzusehen, ist zwecks Kostenersparnis und besserer
Überschaubarkeit für erster Stimme (z.Bsp. Violinschlüssel) und zweiter Stimme (z.Bsp. Baßschlüssel) die Sichtfensterzeile jeweils gemeinsam zwischen den Stimmen platziert. Vorzugsoption: die ansonsten an dieser Stelle dargestellten Dynamiksymbole sind entfernt und über die Oberstimmennotenzeile gedruckt (vgl. Fig.15) und/oder unter der Begleitnotenzeile, oder auch weggelassen, wobei durch Helligkeitssteuerung der LED-Anzeige (601) die Spieldynamik ohnehin anzeigt ist. Weitere Vorzugsalternative: Nichtbeachtung der Spieldynamik ist über Tonabnehmer, bzw. Tonerzeuger
registriert und durch Anhebung der Konstrastunterschiede für die Helligkeitssteuerung des LED-Zeigers ist der
Musizierende zu einer Korrektur der Spieldynamik verleitet.
* Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten der Unterlegetafel: Neben der Möglichkeit ein bedrucktes Farbelement als Zeiger (601) zu verwenden, ist weiterhin bevorzugt ein aufhellbarer Zeiger (LED-Diode) benutzt, mit folgenden weiterhin bevorzugten Optionen: Gemeinsamer Antrieb von zu mehreren Sichtfenstern jeweils vorgesehener LED-Zeiger (601a bis 601f in Fig.21) mit entsprechender Umschaltung der
Zeigeraufhellung von einer Sichtfensterzei le zur nächsten.
* Steuerungsvarianten: Neben der Möglichkeit den LED-Zeiger mit einer der Tonwiedergabe sinnggemäß zu den Text- oder Notenzeilen entsprechenden Geschwindigkeit kontinuierlich abzulenken, besteht bei der Notenanwendung das Bedürfnis, den Zeiger schrittweise von Note zu Note (dito Akkord zu Akkord) entsprechend dem vorgegebenen Rhythmus zu bewegen. Diese Variante eignet sich auch gut für weiterhin
bevorzugtes Gesangstext-Training oder Sprachschul trai ni ng (Zeigerbewegung erfolgt dann z.Bsp. von Wort zu Wort).
Eine weitere Alternative, ist z.Bsp. die Ausbildung von Sichtfenstern längs der Saiten eines Gitarrenhalses oder auch Violiene (Bildreliefanwendung), als Spielführer einer Musical-Train-Anzeige, z.Bsp. als Billigvariante zu GB 2116 770A, jedoch weiterhin mit einerseits stufenloser
Platzierungsmöglichkeit der LED-Anzeigen, andererseits schrittweisem Aufleuchten auch bei schnellen Sprüngen.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsvarianten für den LED-Zeiger beschrieben und nach Bedarf wahlweise zu verwenden: eine erste mit uneingeschränkten Möglichkeiten für die Benutzung in vorliegender Erfindung, und eine vereinfachte, welche für bevorzugte Notenbild- oder
Textbildanwendung, insbesondere in Verbindung mit
Anzeigeverfahren nach PCT/EP 90/ 02317, in der Regel ausreichend ist.
* Erste Variante: Um bevorzugte sprungartige Weiterschaltung auch während der mechanischen Bewegung des
LED-Zeigers mit unsichtbarer Zeigerbewegung durchführen zu können, besteht der LED-Zeiger aus einer Vielzahl
benachbarter Dots (vgl. LED-Zeile 601 Z, Fig.22), bzw. ist als feinauflösende B-Graph-Anzeige ausgebildet, und wird durch bevorzugtes Steuerverfahren zwar mit einer der
Spiel geschwindikeit des Notenbildes entsprechenden
Geschwindi keit über das Notenbild mechanisch bewegt, jedoch während der Bewegung um jeweils eine Längeneinheit, die den Abständen benachbarter Anzeigelemente, bzw. Dots (n) der B-Graph-Anzeige entspricht, wird das jeweils nächste
Leuchtelement der LED-Zeile der Bewegung entgegengesetzt angesteuert, so daß der Beobachter den Eindruck erhält, der LED-Zeiger sei ruhend, obwohl er durch den Seilzug stetig bewegt ist. Es ist evident, daß dieser Effekt umso besser wirkt, je kleiner die Abstände (n) benachbarter LED-Elemente der B-Graphanzeige sind. Zu dem Zeitpunkt, wo die LED-Zeile zur nächsten Note springt, erfolgt dies dann wieder unter Benutzung der elektronischen Direktadressierbarkeit der LED-Zeile (zumindest in Nähe des Ausgangspunktes, bzw. Dots), so daß eine zuvor bereits aufgebrauchte
Anzeigelänge der LED-Zeile für eine incrementale
Kompensationsnachsteuerung, welche der mechanischen
Zeigerbewegung entgegenwirkt, wieder zur Verfügung steht. Es ist evident, daß die Anzeigelänge der bewegten LED-Zeile kurz sein kann (je nach NotenbiIdgestaltung, z.Bsp. eine Taktlänge oder bei Textanwendung z.Bsp. eine Wortlänge, u.s.w.), wodurch die Anordnung eine sehr präzise Auflösung hat und trotzdem billig ist. Neben der Alternative, daß jeweils 1 LED (601) der LED-Zeile für die Leuchtpunktbildung (Dot) verwendet ist, kann auch eine Vielzahl von benachbarten LEDs zu einem Leuchtpunkt jeweils zusammengefaßt sein. In Beispiel nach Fig.22b sind 6 benachbarte Leuchtelemente einer LED-Zeile als einziger Leuchtpunkt (oder mehrere, je nach Auflösung der LED-Zeile) zusammengefaßt. Zu jedem Bewegungsschritt (n) als Bruchteil des Leuchtpunktes entsprechend einer LED erfolgt dann der beschriebene Ausgleich. Weitere Vorzugsoption: durch optische Mittel (Linse) zum Sichtfeld ist der Leuchtpunkt verkleinert, dadurch Verwendung größerer LEDs möglich.
Weitere Option ist das Ersetzen der LED-Zeile durch ein sich über eine Fläche ersteckendes LED-Array (Matrix, Fig.3) mit mehreren LED-Zeilen, wobei beschriebenes
Verfahren zum Unsichtbarmachen der stetigen LED-Zeigerbewegung nicht nur in eine Koordinatenrichtung, sondern auch in weiteren Koordinatenrichtungen durchführbar ist.
* Zweite Variante:
Die zweite Variante betrifft eine bevorzugte Verfahrensausbildung, bei der z.Bsp. eine einzige LED-Diode (Alternative 601, Fig.22) durch Seiltransport schrittweise im Rhythmus der gespielten Noten bewegt ist und diese Bewegungen dem Rhyhtmus entsprechend ruckartig ausgeführt sind sowie während der Bewegung die LED ausgetastet, also nicht aufgehellt ist, wodurch Beschleunigung und Abbremsen des LED-Zeigers nicht sichtbar ist. Vorzugsweise erfolgt dies in Verbindung mit bereits in PCT/EP 90/ 02317 verwendetem Verfahren, bei dem der Zeitpunkt zu dem eine Note jeweils gespielt werden soll, durch Erlöschen betreffender LED, welche zu betreffender Note aufgehellt (bzw. angezeigt) war, angezeigt ist.
* Für das bevorzugte Verfahren nach PCT/EP 90/ 02317, wo eine Note immer einen Notenschritt voreilend angezei gt ist und erst jeweils dann zu spielen ist, wenn betreffende LED wieder erlischt, ergibt sich absolute Kompatibilität zur in vorliegender Anmeldung bevorzugter LED-Austastung des
LED-Zeigers. Solange der LED-Zeiger erhellt ist, wird er nicht mehr bewegt und zeigt eine betreffend zu spielende Note rechtzeitig an, die zum Zeitpunkt des Erlöschens des LED-Zeigers jeweils zu spielen ist. Unmittelbar nach Erlöschen des LED-Zeigers wird er möglichst schnell auf die nächste Note gesetzt, wobei er auf dieser Note wieder im Stillstand verharrt. Der LED-Zeiger leuchted dann bei Registrierung, daß die Note der zuvor erlöschenden
LED-Zeigerposition auch gespielt worden ist, an erneut zu spielender Position (Note bzw. Tonerzeugungsposition) wieder auf, oder leuchtet zu einem bestimmten Rhythmustakt auf, je nachdem welche Betriebsweise gewählt ist und ob gegebenenfalls eine oder mehrere Noten ausgelassen sind. Entsprechende Betriebsvarianten dieses Verfahrens sind in PCT/EP 90/ 02317 nachzulesen. Bewegung und Helligkeit des Zeigers sind nach diesem Verfahren gesteuert, mit
bevorzugten Zusatzmerkmal, daß die mechanische Bewegung des LED-Zeigers immer dann vorgenommen ist, wenn er auf Grund des Verfahrens erloschen ist, sowie umgekehrt auch noch eine Verknüpfung für das Einschalten des LED-Zeigers in alternativer Option dazu vorgenommen ist, daß der
LED-Zeiger solange nicht eingeschaltet wird solange er sich noch bewegt, auch wenn die Ablaufsteuerung des musikalischen Lernverfahrens das Aufleuchten des LED-Zeigers nach dem Verfahrensablauf für das musikalische Lernverfahren bereits aktiviert hätte. In der Praxis ergibt sich dadurch eine Einschaltverzögerung des LED-Zeigers im Bereich von einigen 10ms, die vom Musizierenden praktisch nicht störend wahrgenommen wird (siehe auch nachfolgend Beschreibung zu Fig.24).
* Weitere Vorzugsoption: der LED-Zeiger (601) ist als zweifarbige LED ausgebildet, wobei eine bestimmte Farbe jeweils einer der Sicht-Fensterzeile (602) zugehörigen Notenzeile entspricht, z.Bsp.: gelb für Violinschlüssel und rot für Baßschlüssel. Die Umschaltung der Farben
erfolgt dann synchron zur Umschaltung des Notenabi aufprogrammes der Anzeigezeile, wobei diese Umschaltung vorzugsweise mit einer Fußschalterfunktion erfolgt, die wie nachfolgend noch beschrieben ist, in weiterer bevorzugter Ausbildung ergänzend oder alternativ auch zur Rhythmuseingabe verwendet sein kann, bzw. auch noch weitere
Fußschalterfunktionen zur Bedienung des Spielführers verwendet sein können.
* Für beide LED-Zeiger - Varianten ist evident, daß
anstelle der LEDs auch jedes beliebige andere Anzeigeelement zur Anwendung gelangen kann (z.Bsp. LCD/EL/VF/PLASMA; Flüssigkriststallanzeige, u.s.w), und weiters beide
Varianten in Kombi niation angewendet sein können.
* Fig.20 zeigt bevorzugte Ausführungsvariante für den synchronen Antrieb von 6 LED-Zeileneinheiten (Modulen), bzw. Zeigerelementen (606a ...606b) inklusive bevorzugter kombinierter Versorgungsspannungs- und Datensignal Zuführung der LED-Zeilenmodule über die Zugseile, z.Bsp. nach einem Verfahren durchgeführt, wie zu Fig.14b bereits vorangehend beschrieben.
* Fig.22a zeigt die seitliche Schnittdarstellung eines dieser LED-Zeilenmodule (606), welche in einer Schienenführung (Gleitsteg 610) innerhalb eines Hohlraumes zwischen Grundplatte (609) und Deckplatte (608, z.Bsp. Klarsichtabdeckung) der Papierauflagefläche (605) gleiten und die nachfolgend beschriebenen Transport-und Umlenkrollen, bzw. Stütz- und Andruckrollen (vgl. Fig.23a, b) für die
Seilzüge (691a, 691b) des Verschiebeantriebes der
LED-Zeilenmodule, ebenfalls in einem Hohlraum (607) der Papierauflagefläche (605) untergebracht sind und durch durchgesteckte Achsen der Rollen an Deckplatte und
Grundplatte oder durch Einklemmen in Rastungen der
Achsenenden (z.Bsp. auch Federstife), fixiert sind und weiters zwischen Deckplatte und Grundplatte Abstützungen zur Stabilisierung vorgesehen sind (Fig.22a).
* Fig.22b zeigt die zugehörige Draufsicht. Die Bodenfläche des Gehäuses (609) der Unterlagetafel weist in Bewegungsrichtungsrichtung (611) der LED-Zeiger parallel zueinander ausgerichtete Stege (als Schienenführung) auf, von denen in jeder Zeile jeweils einer ein Gleitsteg (610) und der andere ein durch Sensor (612) abgetasteter Maßstab (611) ist, (z.Bsp. optischer Maßstab mit Reflexionsmesser als Sensor), wobei der Seilzug (691a, b) durch geringe
Schrägverspannung das in der Schienenführung von Gleitsteg und optischen Maßstab verschiebbare LED-Zeigermodul an die Innenseitenfläche des Gleitsteges (610) drückt.
* Die Positionsabtastung erfolgt dann über die Innenseite des Steges der den optischen Maßstab bildet (vgl.
Zebramarkierung rechts von Fig.22b als Seitenansicht zu Fig.22b, Optischer Maßstab) durch ein Fenster (Fig.22a) im LED-Zeigermodul. Durch dieses Fenster leuchted ein
Reflexionsabtastelement (Reflexionsmesser) auf den
optischen Maßstab. Der optische Maßstab ist über die
Abdeckung des LED-Zeigermoduls auf der die einzelne
LED-Diode (single-LED) oder eine LED-Zeile an einer
Leiterplatte (LP) angebracht ist, abgedeckt und kann noch durch senkrechten Gummi streifen (G) staubdicht gemacht sein.
* Die Abdeckplatte des LED-Zeigermoduls (ZM) ist dann zu seinem in der Schienenführung gleitenden) Gleitstück über die beiden Führungsstege (bzw. Steg für optischen Maßstab) überstehend und schließt plan an die Füllstücke (615) der Auflagefläche (Deckplatte 605) zur Papierauflage ab. Diese Füllstücke können dann optional noch mit einer dünnen
Klarsichstscheibe bzw. Folie (605) abgedeckt sein, ist jedoch wegen der Staubdichtung (617) des Maßstabes nicht unbedingt erforderlich. Optionen zum optischen Maßstab sind z.Bsp. ohmsche Widerstandsbahnabtastung, induktive Abtastung mittels Feldplattensensor, kapazitiven Sensor, etc. Weiters kann noch zwischen der Incrementaltei lung des optischen Maßstabes eine über die Verfahrgeschwindikeit vorgenommene Interpolation vorgenommen sein.
* Weiters bedeuten in Fig.22a: 618... Leiterplatte der
LED-Zeigerelektronik (Chip nicht dargestellt), 606...
Abdeckfläche des Zeigermoduls.
* Weiters zu Fig.22b: Die zu beiden Seiten das LED-Zeigermodul in genannter Schienenführung hin und her ziehenden Zugseile sind geteilt in rechtes Zugseil (691a) und linkes (691b) Zugseil, und jeweils über Ausgleichfeder (619) an Kontaktabgriffen (D-VCC und GND) befestigt. Diesen
Kontaktabgriffen sind über Zugseil die beiden Potential an- schlüsse GND (=O V) und D-VCC zugeführt, wobei D-VCC ein Leistungsdatensignal führt, das einerseits gleichgerichtet die Versorgungsspannung der LED-Zeigermodule liefert, andererseits als bidirektionales Datensignal die
Adressierung und Helligkeitssteuerung der LED-Zeigerpunkte (Dots) eines jeden Modules (606a... 606f, vgl. Fig.20) vornimmt und weiters die Abtastimpulse des Längenmaßstabsensors als Rückmeldung der Module (612) führt . Fig.24 zeigt wie LED-Zeigermodule 606a 606f an die Zentrale
(699) angeschlossen sind, wobei lediglich die Schaltung für ein LED-Zeiger-Modul dargestellt ist und die Leitung D-VCC die Party-line (Di rektparallelanschluß, EXPAND) zu den weiteren LED-Zeiger-Modulen bildet, dito ist GND=OV mit allen weiteren GND-Lei tungen verbunden. Der Party-line Datenaustausch erfolgt nach einem Zeitmultiplexraster, indem aufeinanderfolgend die Module 606a 606f
angesprochen sind, durch Adressierung über die Zentrale, wobei zu jeder Adressierung noch eine Pause vor der
Adressierung des nächsten Moduls vorgesehen ist. In dieser Pause wird dann jeweils nach Zwangsfolge des gerade
adressierten Moduls der am Modul vorhandene Sender (1 aus 638a....638f), der vom Sensor (612) des Längensystems des Moduls und gegebenenfalls von Sensoren an der Blattauflage des Moduls gespeist ist, durch internes Triggersignal gestartet oder durch Adressendekodierung des gesendeten Signals, wonach betreffendes LED-Zeiger-Modul für exakt definierte Dauer an den Empfänger der Zentrale (649) die Statusmeldung des Sensors (612) absendet. Die Datenrate dieses Multiplexverfahrens ist so hoch gewählt, daß in einem Zeitmultiplexverfahren alle sechs LED-Module (606a .... 606b) so schnell abgetastet sind, daß die Sensorsignale eines jeden LED-Zeiger-Modul uls praktisch in
Echtzeit an die Zentrale übertragen sind, die dann
entsprechend zuvor ausgegebener Adresse, die Daten, bzw. Kennzustände dieser 1 Digit- Leitung des Längenmaßstabssensors in die zugeordnete RAM-Zelle des Prozessors (666) ablegt. Weiters ist für genau festgelegte Zeitintervalle des Datenempfanges der Zentrale, deren Datenausgang (650) in den Tristate-Status hochohmig geschaltet, dito die Sender (Z von 638) aller weiteren nicht angesprochenen LED-Zeiger-Module. Ebenso sind beim Senden (651) der
Zentrale alle Senderausgänge (S) der LED-Zeiger-Module in den Tri State- pegel (hochohmig) geschaltet. Dadurch ist es möglich durch einfache Zusammenschaltung der Datenleitungen (D-VCC) und von GND=0V die LED-Zeiger-Module zentral zu versorgen und zentral abzufragen. Die Versorgunsspannung wird dann auf den LED-Zeiger-Modulen durch Gleichrichten (D) des Datensignals (691a, 691b vgl. Fig. 22b) gewonnen, wobei in jeweils den Zeitpunkten, wo ein LED-Zeigermodul kurz sendet, die Versorgungsspannung aus dem in den
anderen Betriebsphasen über den Leistungsbuffer der
Zentrale aufgeladenen NetzteiLkondensator (C) der
LED-Zeiger-Module bezogen ist. (vgl. auch zu Fig. 14a, b). Die Protokollzeiten für den Multiplexervorgang sind dann an den einzelenen Modulen durch Timer bestimmt, synchronisiert durch das Datenformat der Zentrale.
* Fig.20 veranschaulicht ein Beispiel für den Zugsei 1- transport von 6 gemeinsam angetriebenen LED-Zeiger-Modulen (601a....601f), wobei jeweils rechte (610) und linke
Zugseilseite (611) eines LED-Zeiger-Modules (606, Fig.22b) als voneinander elektrisch isolierte Potenti alzuführungsan- schlüsse eines LED-Zeiger-Moduls verwendet sind, über die das Leistungsdatensignal über elektrisch leitende
Zugseil-Spulrollen in die LED-Zeiger-Module jeweils
eingespeist ist (vgl. D-VCC und GND in Fig. 24 mit mit
Seil kontaktierungen 691a, 691b als Potential schienen, und Metallrollen 671, 672, 673 für linke Zugseilseite, bzw.
681, 682, 683 für rechte Zugseil seite in Fig.20). Neben der Möglichkeit zu jeder Sicht-Fensterzeile (602) mit zugehörigem LED-Zeiger-Modul ein gesondertes Zugsei 1--Spulrollenpaar vorzusehen, ist zwecks Platz-und
Kosteneinsparung sowohl der hinlaufende Teil, als auch der rücklaufende Teil des durch ein Rollenpaar jeweils
umgelenkten Seilzuges mit einem LED- Zeiger-Modul bestückt und zu jeweils zwei benachbarten Sichtfensterzeilen benutzt. Vorzugsoption: Die von einem über Umlenkrolle jeweils gemeinsam entgegengesetzt zueinander bewegten LED-Zeigemodule sind an betreffenden Seilzügen in ihrem Abstand zueinander so montiert, daß jeweils ein LED-Zeigermodul sich an der rechten Anschlagsposition befindet, während das andere LED-Zeigermodul sich an der linken
Anschlagsseite befindet, bzw. umgekehrt, wodurch
gewährleistet ist, daß während eines der beiden über gemeinsame Umlenkrolle in zueinander entgegengesetzter Bewegung transportierten LED-Zeigermodule rücktransportiert ist, das jeweils andere Modul in Leserichtung einer Text-, oder Notenzeile (z.Bsp. von links nach rechts, falls erforderlich auch umgekehrt, z.Bsp. für arabisch) sich bewegt zwecks Durchführung bevorzugter
Helligkeitssteuerung des LED-Zeigers, bei jeweiliger
Umpolung der Transportrichtung nach Erreichen des
seitlichen Anschlages der beiden LED-Zeigermodule. Weiters: Wie in Fig.1 besonders herausgestellt, ist der Durchmesser der Seilzug-Umlenk-und Kontakti erungsroll en (D-VCC, GND entsprechend 671....673 für linke Seite und 681....683 für rechte Seite, Fig.20) so bemessen (bzw. Drehpunkt m so gewählt), daß die LED-Zeigerpunkte von hinlauferndem als auch rücklaufendem LED-Zeiger-Modul eines durch Umlenkrolle umgelenkten Seilzuges übereinstimmend zu jeweils
aufeinanderfolgenden Sicht-Fensterzeilen platziert sind, wobei je nach Sichtfensterzuordnung des LED-Zeigers aus einer beliebiger Anzahl von mit zu jedem Umlenkrollenpaar vorgesehenem Paar von entgegengesetzt zueinander bewegten LED-Zeigermodulen, das einem betreffendem Sichtfenster entsprechende LED-Zeigermodul zur Helligkeitssteuerung des LED-Punktes für die Hervorhebung gewünschter Bild-, Textoder Notenstellenstellen über das kombinierte Daten-und Versorgungsspannungspotential der Zugseile adressiert werden kann; Beipspiel: Schritt 1: Zeiger 601a für
Musical-Train (Musiklern-) Verfahren) benutzt, wobei 601a von links nach rechts läuft und 601b synchron dazu in entgegengesetzer Richtung (rücktransportiert ist) und nicht benutzt ist. Schritt 2: Nach rechtem Anschlag (A, z.Bsp. dedektiert durch Motorstromüberwachung) von 601a erfolgt Benutzung von 601b für Musical-Train Verfahren, wobei 601b jetzt von links nach rechts läuft und 601a synchron dazu in entgegengesetzer Richtung (rücktransportiert ist) und nach Erreichen des seitlichen Anschlages der LED-Zeigermodule, der Beginn wieder bei Schritt 1 mit entsprechend
zeilenweiser Umschaltung für die jeweilige Benutzung eines entsprechenden LED-Zeigermodules des nächsten Rollenpaares für die jeweils beiden nächsten, oder auch vorhergehenden, Sichtfensterzeilen begonnen wird. Wie aus Fig. 21
ersichtlich ist, weisen für die bevorzugte Ausführungsvariante jeder Seite alle drei Rollen jeweils die gleiche Drehrichtung auf. Wegen identischer Anordnung aller drei Rollenpaare sind ZM1 , ZM3 und ZM5 zueinander synchron bewegt, dito ZM2, ZM4 und ZM6 dazu entgegengesetzt synchron bewegt. Lediglich die LED-Aufhellung wird von ZM1 ZM6 zu Beginn einer jeden Zeile auf die betreffenden
LED-Zeigermodule jeweils umgeschaltet, dito ist nach
Erreichen des seitlichen Anschlages (AS) der LED-Module die Drehrichtungsumschal tung des Antriebes vorgenommen.
Weitere Vorzugsoptionen sind: bei Verwendung einer
optischen Positionserkennung (Reflexionsmesser) ist die Anschlags- ENDE-Erkennung (E) durch dickeren Balken von der Incrementaltei 1 ung unterschieden (Fig.22b rechts,
Längenmaßstab), und über die Länge jeweils aufeinanderfolgenden Incrementaltei lungen eine Verhältniszeitmessung zu Feststellung der ENDE-Erkennung, bzw. Rücksetzung des Incremental Zählers vorgenommen. Für den Antrieb der sich gegenüberliegender Umlenkrollen sind zwei Alternativen vorgesehen. Fig. 23a zeigt eine Variante, bei der jeweils an die Unterseite der Umlenkrolle (z.Bsp. 671), welche den Sei 1 zugtransport der LED-Zeigermodule vornimmt, noch zwei nebenanderl iegende Spulrollen angeflanscht sind, von denen eine über Umlenkantrieb das zugehende Triebseil (ZU) und die darunterliegende weitere Rolle das abgehende Triebseil (AB) des für alle auf einer Seite jeweils liegenden, und durch gemeinsamen Antrieb angetriebenen Rollen (671, 672, 673, 681, 682, 683) trägt. Variante nach Fig.23b
unterscheidet sich von Version nach 23a durch Einsparung einer Triebrolle, da die Triebkopplung der auf einer Seite jeweils vorhandenen Rollen nicht durch Umlenkung des Triebseiles, sondern durch Andrücken des Triebseiles (PR) oder eines Bandes erfolgt, entspr. Darstellung in Fig.20, wobei z.Bsp. in der Mitte am oberen Rand der Auflagetafel sowie am unteren Rand der Tafel Triebrollen (600), bzw. Spannrollen (640) für den weiteren Zugsei 1 antri eb zur gemeinsamen Antriebskopplung aller auf einer Seite jeweils vorgesehenen Spulrollen (671, 672, 673, 681, 682, 683) vorgesehen sind (Spannrolle 600 oben, Triebrolle 641). Für Potentialeinkopplung an den galvanisch getrennten
Seilzugteilen sind 2 Alternaiven vorgeschlagen: Variante 1: Ein einfacher Seilumlauf, welcher durch Andrückrollen gespannt ist und weiters über eine Nahtstelle (vgl. auch Kunststoffverbi ndung 644 in Fig.25a) galvanisch unterbrochen ist, wobei dann die Potentiale an die beiden getrennten Seilteile z.Bsp. durch Andrückrollen eingekoppelt sind. Variante 2: Trieb-und Spannrollen (600, 640) sind als
Doppeltriebrolle mit voneinander galvanisch getrennten Triebscheiben (Isolation 643) zum Antrieb bzw. Spannen sowie Stromführung der Triebteilseile 641 und 642
(übertragen auf 691a, 691b) ausgebildet (vgl. Seitenansicht: 641...Seilzug obere Scheibe, 642... Seilzug untere Scheibe); Vorzugsoption: ein jeder Seil zug zwischen oberer Rolle und unterer Rolle ist umgespult und zwar für den Seilzug, welcher die rechte Hälfte der Umlenkrollen
antreibt, getrennt vom Seilzug, welcher die linke Hälfte antreibt, wobei eine Rolle jeweils abspult und die andere aufspult und die Triebkopplung des rechten, als auch linken Seil zuges durch die starre mechanische Verbindung der Doppelrollen gegeben ist. Als Stromabnehmer kann entweder eine Federspirale (691 GND, 691 VCC) in eine entsprechende Senkung der Rolle eingelassen sein oder die Kontaktierung über Federscheiben (695) und Andruckflächen der Federscheiben vorgenommen sein. Weiters muß die starre
mechanische Verbindung der Doppel bandrol len durch
elektrisch isolierendes Material vorgenommen sein (641). Diese Isolation ist beispielsweise durch eine Kunststoffscheibe vorgenommen, durch die die Triebachse der
Doppel bandrol! en durchgepreßt ist, wobei die Metall rollen zu jeder Seite der Scheibe auf die KunststoffScheibe aufgeklebt sind und die Metall achse der Kunststoffschei be durch ein Abstandsloch der Metall rollen durchgeführt ist. Weiters ist die obere Rolle 600 beispielsweise nur als Federspannrolle ausgeführt und die Rolle 641 als Triebrolle oder beide Rollen motorisch angetrieben (Zur Spannung des Seilzuges). Die Triebankopplung des Seilzuges an die
Umlenkrollen erfol gt über Spannrollen (696), die z.Bsp. über Federn das Zugseil auf jeder Seite an die Triebrollen der Umspulrollen andrücken (Version nach Fig. 23b).
Weiters kann der Motorantrieb auch ausgelagert sein, wobei dann die Rollen 600 und 640 über weitere Transmission angetrieben sind. Der Durchmesser der Rollen kann auch so gewählt werden, daß für eine durchgehende Zeilenbewegung der LED-Zeilen-Module die Scheibe nur eine Umdrehung macht und über den Drehinkel der Scheibe die Zeigerposition anstelle der Verwendung des linearen Längenmeßsystems erfaßt ist. Eine weitere Variante ist, die Einkopplung der Potentiale nicht über den Antriebsseilzug, sondern direkt an den Umlenkrollen über Schleifkontakte (z.Bsp.
Federscheibe) vorzunehmen, wobei Antriebsseil, dann elektrisch nicht leitend sein kann (Gummiband oder
Zahnriemen). Eine weitere bevorzugte Variante ist die zusätzliche Bestückung der LED-Zeigermodul Oberfläche mit einem oder mehreren Sensoren für Berührungseingabe, mit dem Zweck, daß bei Berührung Eingabefunktionen durchgeführt werden können, insbesondere unter Benutzung der bidirektionalen Datenübertragungsmöglichkeit der LED-Zeigermodule (Fig.24). Siehe dazu APPLIKATIONsvariante 3.123. Variante nach Fig.25a, b betrifft ein weiteres Ausführungsbeispiel mit der der LED-Zeigerpunkt völlig frei über die
Blattauflagefläche positioniert werden kann, z.Bsp. für die Hervorhebung von Bildpunkten an Standartcomics, oder auch zur Einblendung alphanumerischer Schri'ftzeichen in Schriftfeldern von Sprachlernbüchern. Vorzugsmerkmale: Die LED-Zeigermoduloberfläche ist mit adressierbaren
LED-Zeilenpunkten (Dots) ausgebildet, deren Zeilenrichtung senkrecht zur Transportrichtung durch die Seilzüge
ausgerichtet ist. Für Bsp. nach Fig.25a, b z.Bsp: waagrecht ausgerichtete LED-Zeilen (601WZ) mit senkrechtem Transport durch Zugelemente und beschriebener kombinierter
Datensignal/Versorungsspannungszuführung über die Zugelemente (691a für D-VCC, 691b für GND). Die Schienenführung der LED-Zeilenmodule mit Längenmaßstab verläuft daher ebenfalls senkrecht. Unter Beibehaltung des
Datensignal/Versorungsspannungszuführungsprinzips sind im Gegensatz zu vorherigem Beispiel die LED-Module unabhängig voneinander in senkrechter Richtung gleichmaßen
positionierbar und ergeben weiterhin bei Positionierung in gleicher Zeilenhöhe eine in Zeilenrichtung in durchgehenden Positonen elektrisch adressierbare LED-Zeile (601WZ, geviertelt Länge 680 in ZM1 , ZM2, ZM3, ZM4), wodurch die gesamte Fläche über vier nahtlos aneinanderreihbare
Quadranten mit einem Leuchtpunkt aus 1 aus 4 LED-Zeilenmodulen angesteuert werden kann. Da in der Regel von links nach rechts gelesen wird, kann das linke Modul ZM1
(angetrieben über 681 und 683 mit Leitrolle 685) bereits zur nächsten Zeile nach unten wechseln, nachdem das rechte Modul ZM2 die Anzeige der Bildelemente übernommen hat.
Neben der in Fig.25a gezeigten Möglichkeit, die Anzahl senkrecht positionierbarer LED-Zeilen in waagrechter
Richtung beliebig zu kaskadieren, sind für viele
Anwendungen auch lediglich 2 oder auch nur 1 verschiebbares LED-Zeilenmodul ausreichend (ZM1, bzw. ZM1 und ZM2).
Vorzugsoption: Für Comicheftbi Ideranwendung mit in der Regel in senkrechten Spalten gleicher Breite oder in waagrechten Spalten gleicher Höhe gehaltenen Einzelbildraster, entspricht dann Zahl und Abmessung der LED-Module gleich der Breite oder Höhe des Einzelbildrasters mit der Spaltenzahl oder Zeilenzahl des Einzelbildrasters
entsprechender LED-Modulanzahl, wobei je nach Bildformat der Einzelbilder zwecks Minimierung der LED-Modulanzahl, eine waagrechte oder senktrechte Transporichtung (mit jeweils senkrecht dazu ausgerichteter unmittelbar
adressierbarer LED-Zeile9 gewählt ist.
*Weitere Merkmale sind: durch rechts nach links Schraffur ist das Schienenprofil (608, Fig.25b) im Schrägriß zusätzlich zur Seitenansicht der LED-Zeilenmodule (606) hervorgehoben. BI... innerer Abstand der Gleitstegerhöhungen an deren Innenseiten jeweils benachbarte LED-Zeigermodule (606B) die Längenmaßstabskodierung abtasten. BA... äußerer Abstand der
Gleitstegerhöhungen an deren Außenseiten jeweils
benachbarte LED-Zeigermodule durch (optionale) leichte Schrägstellung des Seilzuges angezogen, bzw. zentriert sind. BG...Führungsstegbreite (vgl. Seitenansicht
LED-Zeilenmodul); W.... Fenster für Sensorabtastung,
691a, b...Zugsei le, LP... Lei terpl atte von LED-Zeile 601WZ. Die Stromzuführung erfolgt dann in bereits vorangehend beschriebener Weise über die Triebrollen (Kontaktfedern der Achsen) oder durch weitere Andruckrollen; die
elektrische Unterbrechung der Zugseile (644) ist durch Nippel ausreißgeschütze Verschweißung in einer Kunststoffummantelung (KUM in Detail 644) vorgenommen, die dann in Relation zum Verfahreweg der LED-Module so angeordnet ist, daß sie in der Mitte des Verfahreweges mit betreffendem LED-Modul deckungsgleich ist, also nicht über die Rolle fährt. In Fig. 25 sind zu ZM1 und ZM2 noch weitere
LED-Zeilen-Module synchon durch gemeinsamen Antrieb bewegt, wobei jeweils benachbarte geradzahlige LED-Zeilen-Module durch gemeinsamen Antrieb (VB mit unteren Rollen) und ungeradzahlige LED-Zeilen-Module durch gemeinsamen Antrieb (Va mit oberen Rollen) voneinander unabhängig bewegt sind. Als Anstriebsmotor eignen sich z.Bsp. Flachmotoren, wie sie für "Walk-Man"-Tonbandgeräte besondere Verwendung finden. Weiters sind die Sender-Empfängerbausteine für die
LED-Zeilenmodule (Z1...Z6) bevorzugt als programmierbare Logikbausteine oder Controller-Chip ausgebildet, die DSP Schaltung ist z.BSp. ein low-cost Controller oder
Signalprozessor, der mit einer RS232 Schnittstelle noch zu einem universelleren Minicomputer oder Rechner verbunden sein kann. Fig.4 zeigt einen Vorschlag für die Verwendung einer Ring(ordner)mappe als Notenauflage, wobei
Notenblätter, die lediglich aus einem Doppelblatt bestehen, anstelle der Löcher zum Einheften an der Faltmitte
durchgehend ausgestanzte Fenster aufweisen können damit das Doppelblatt ohne die Ringe öffnen zu müssen einfach aufgelegt werden kann.
Umfaßt ein Werk mehrere Seiten, dann werden die Blätter in die Mappe eingeheftet. Bei dieser Ausführung sind dann die Fensterzeilen der Notenbläter völlig transparent
(z. Bsp. gestanzt), so daß der LED-Zeiger durch mehrere
Notenblätter an vorgesehener Sicht-Fensterzeile durchleuchten kann. Weitere Alternative zu den Heft-Ringen der Mappe ist die Zentrierung (ZENTR) der Notenblätter durch
hochgezogene Seitenränder vorzusehen, zwischen denen das Notenblatt dann eingelegt ist. Diese Zentrierung kann auch durchbrochen ausgebildet sein, damit das Umblättern
erleichtert ist (z.Bsp. in der Mitte des Randes ausgespart). Weiters: Die Innenseiten der Mappe sind mit den Auflageflächen zur Positionierung der LED-Zeiger belegt, die als möglichst schmale Gehäuseflächen (Case) mit zu den Sicht-Fensterzeilen der Notenblätter (oder auch Textblätter) deckungsgleichen Sichtfenstern der zu jeder Fensterszeile vorgesehenen LED-Zeiger (DSPLYZ) ausgebildet sind.
Um die Gehäuseflächen möglichst schmal auszubilden, kann der motorische Antrieb der LED-Zeiger auch an den Rand ausgelagert sein (OPTION, spiegelbildlich diagonal
angeordnet, z.Bsp. linke untere Ecke der linken Ordnerseite und rechte obere Ecke (nicht gezeichnet) der rechten
Ordnerseite).
APPLIKATIONsvariante 3.123 betrifft Variante mit zu den Bi ldelementehervorhebungsstel len (Anzeigeelementen)
vorgesehenen EINGABESENSOREN, insbesondere Berührungssensoren, zum Zweck, an bedruckten oder durch bevorzugte
Anzeigelemente hervorgehobenen Stellen des Blattes eine Eingabemöglichkeit vorzusehen, z.Bsp. um eine' vom
Steuercomputer der Anzeigeelementeadressierung vorgenommene Auswahl frage zu beantworten. In optionaler Weiterbildung betrifft diese Eingabe auch eine Digitalisierunterlage (PAD) als Bestandteil der Blattauflage, fest
platziert oder mit LED-Zeiger gemeinsam oder auch
eigenständiger Abtastflächenpositionierung bewegt (durch Bewegung nur kleine Abtastfläche erforderlich), wobei wenn nötig, an den aufgelegten Blättern ein Fenster eingestanzt sind, damit auf der Digital isi erunterlage geschrieben werden kann, und für die bewegte Ausführung die Signalführung des PADs ebenfalls in beschriebenen Zeitmultipl exverfahren des über Zugseile zugeführten Leistungsdatensignals eingebunden sein kann. Weiters ist nachfolgend noch ein PAD beschrieben, welches zum Abtasten von auf dem Papierblatt mit beliebigem Schrei bwerkzeug geschriebenen Schriftzügen bestens geeignet ist. Beide PAD-Varianten, sind, je nach flächengemäßer Zuordnung der Eingabestellen, sowohl als Einzeltastenfunktion, wie zur Schriftzugabtastung geeignet.
PAD-Variantel: betrifft Berührungseinkopplung eines gegen Systemerdung (z.BSp. Versorgungsspannungspotential
galvanisch gekoppelt über Nulleiter, z.BSp. GND)
eingekoppelten Brummspannungspotentials (z.Bsp. über
Fingerkuppe oder Schreibwerkzeug) an vorgesehenen
Sensorabtastpunkten einer Kontakpunkteflache, welche die Eingabestellen bilden und von einer Abtastelektronik als aktivierte Eingabepositionen bewertet sind. Als
Abtastelektronik zBsp. eignen sich Mikrocontrol l erbausteine, welche über serielle Schnittstellen untereinander verbunden sind, wobei jeweils nicht abgefragte Abtastpunkte über bidirektionale Ein-/Ausgänge der Microcontroll erbausteine zwecks Schirmung in den Ausgangsmodus geschaltet (GND oder VCC, VDD) sind (Option); Variante: das
Eingabeschreibgerät weist eine elektrisch leitende
Schreibmine auf (z.Bsp. Bleistiftmine), welche zum
elektrisch leitenden Griff des Schreibgerätes elektrisch leitend ist, wobei durch höher frequente gesteuerte
Belastungsänderung (über einpoligs Kabel) der eingekoppelten Brummspannung, die eingekoppelte Brummspannung in eine über das Papier des Blattes übertragbare kapazitive
Ankopplung an die Abfragepositionen (Leiterflächen des
PADs) umgesetzt ist, oder als Alternative anstelle der
Brummspannung eine Osizillatorschwingung unmittelbar über das Kabel (kann auch mehrpolig sein, wenn keine galvanische Verbindung zum Netzteil) eingekoppelt ist. PAD-Variante2: betrifft die kabelfreie Abtastung der
Schreibspitze eines Schreibgerätes auf einer Fläche, welche mit Normalpapier belegt sein kann, wobei dieses Prinzip sich weiterhin für die Ortung jeder Art von
Schwingungsanregung einer Fläche sich eignet und
betreffende Fläche (im nachfolgenden Schwingfläche genannt) neben einer Papierunterlage, bzw. Schreibunterlage, z.Bsp. auch eine Klopffläche sein kann, auf der mittels
Filzkegel, bzw. Stäben, eine lediglich bedruckte Notenskala (z.Bsp. an einem Xylophon ohne Tonzungen) bespielt wird und dieses PAD dann die gespielten Noten als elektronisches MIDI-Signal an einen Tonerzeuger abgibt, (weitere
Anwendung z.Bsp. Trommeln, etc.). Hiebei ist wiederum als Option das PAD mit optional LEDS bestückt und ergibt somit ein musikalisches Lerninstrument (Musical-Train): Für diese Anwendung ist ebenfalls um eigenständigen Schutz angesucht, wobei dieser Spezialfall dann eine durch
Schwingebene realisierte Tonauslösefläche für ein
Musikinstrument mit tonlosen Spielpositionen ergibt, welche in Weiterbildung mit Anzeigeelementen zu Spielführerzwecken bestückt ist. Für die Variante, wo lediglich die Töne durch die PAD-Funktion dedektiert sind (ohne Anzeigeelemente) ist ebenfalls eigenständiger Schutz beantragt (PAD-Funkti on als Musikinstrument zum Anschlagen der Töne, tonlos
gespielt mit Dämmmaterial, z.Bsp. Filzstäbe und elektronischen oder elektromechani schem Tonerezeuger, Option MIDI-Interface), wobei wenn mit LEDs als Spielführerfunktion (Musical-Train) bestückt, dann vorzugsweise noch als Option ein oder mehrere Anschlagsfelder an denen kein Ton erzeugt ist, sondern lediglich bei Berührung eines solchen Feldes ein zuvor angeschlagener Ton beendet ist. Ein weiterer Vorteil in Verbindung mit bevorzugter Schwingfläche der PAD-Funktion ist die Druckempfindlichleit, wodurch erstens durch Erkennen des Nachschwingens
(Prellens) der tonlos angeschlagenen Töne ein Staccato SDiel erkannt ist, ebenso durch dumpfes Anschlagen (mit keinem oder weniger Nachprellen der Fläche ein Legato-Spiel; und besondere Tonnuancen z.Bsp. durch Variation des Auflagedruckes bei an die Schwingfläche angepreßtem FiIzspielstab erkannt sind, jeweils dektiert durch die Messung der Durchbiegung der Platte in Zuordnung zu durch beschriebene Positionserkennung vorgenommener Ortung eines Tones, wobei Zwischenpositionen durch Schwellwertzuordnung der Positionen gerastert sein können, also nur eine
Halbtonleiterskala gespielt ist, oder auch an den
Tonerzeuger weitergegeben sein können, wodurch auch der typische Charakter der Tonmodul atsmögl ichkeiten (vgl.
Geige) nachgeahmt werden können. Ebenso ist dann auch die Spielführeranzeige, ob legato oder staccato zu spielen ist möglich indem beim Aufleuchten betreffender LEDs diese für Legato z.Bsp. kontinuierlich (über eine bestimmte
Zeitdauer) in der Helligkeit hoch geregelt sind, während bei Staccatospiel dies aprubt erfolgt, z.Bsp. auch noch mit einer kurzeitigen Anhebung (Aufblitzen) der Helligkeit verstärkt. Die Beendigung eines Tones des tonlos gespielten Intrumentes erfolgt dann z.Bsp. durch "dummy-Töne", welche bei Berührung lediglich einen Ton beenden und keinen eigenen Ton erzeugen. Für die Aufhängung der PAD-Platte besteht neben der Rahmeneinspannung noch die weitere
Möglichkeit, dies zentral (z.Bsp. im Schnittpunkt der
Diagonalen vorzunehmen), wobei dann die diagonalen die Schwingungsknotenlinien bilden und in Nähe der Schwingungsbäuche für jede Koordinatenrichtung bevorzugte Sensoren vorgesehen sind. Weitere Option: Die PAD-Platte (Schwingplatte) des Musikintrumentes ist durch eine Spannvorrichtung (z.Bsp. Durch Anzugsschraubverbindung) an den
Schmalseiten eingespannt und an den Längsseiten frei ohne Berührung zu Seitenwänden, wobei durch Spannungsänderung kp/cm2 (der Anzugsschraubverbindung) die Laufzeiten für die Schwingungsausbreitung in der Spannplatte sich entsprechend ändern, dadurch ist die zu fest bedruckten Platzierungen der Platte erzeugte Tonzuordnung durch mechanische
Betätigung der Schrauben stimmbar. Option: Automatische Tonzuordnung durch aufeinanderfolgende Berührung, bzw.
Aufschlagen der Spiel Stäbe an die vorgedruckten Positionen (z.Bsp. Spielen einer Tonleiter mit Zuordnungsprogramm schrittweiser Erhöhung der Töne). Weiters Bedruckung der Töne kann auch als Option angesehen werden (vgl . Gei ge ) . Weitere Opti on : PAD-Fl äche ist als Geigenhals ausgeführt, wobei die Platte z.Bsp. sehr dünn als Membrane ausgeführt ist, welche mit einem Geigenbogen zu bestreichen ist.
Weitere Applikation ist: Textkorrektur, wobei ein
ausgedruckter Computertext auf das PAD gelegt ist und einerseits handschriftliche Korrekturen oder auch nur Stellen (Streichungen, etc.) erkannt sind, und die
Übereinstimmung von Computer-Bildschirmtext und ausgedruckten Text durch Durchleuchten betreffenden LED-Zeigers angezeigt sind.
Variante: Neben der Möglichkeit die Schwingfläche zu fest platziertem LED-Array (z.Bsp. mit Fensterlöchern zum
Durchscheinen der LEDS) anzubringen, besteht die Vorzugsoption den positionierbaren LED-Zeiger mit einer
transparenten dünne Scheibe (605 in Fig.22) abzudecken, welche in geringem Abstand von der LED-Zeigerschienenführung (auflagefrei) in einen Rahmen eingespannt ist und die Funktion der schwingenden Fläche aufweist, und die Sensoren zur Schwingungsabtastung in die Stege (610) der Schienenführung der Zeiger untergebracht ist, wobei zwischen benachbarten LED-Zeigern dann ein dünner Spalt (610S in Fig.22) gelassen ist, durch den an der Abtaststelle der Schwingfläche herausragende Dornspitzen (), an denen
Abtastkörper ( induktive Abtastung) oder Flächen
(kapazitive Abtastung) zur sensori schenSchwi ngungsabtastung untergebracht sind, berühungsfrei zu den LED-Zeigermodulseitenwänden durchgeführt sind. Bevorzugte punktweise vorgenommene Abtaststellen der Schwingfläche sind an den Schwingungsbäuchen der Platten vorgenommen, die erfahrungsgemäß im Mittel zwischen den Knotenlinien zu orten sind, welche wiederum durch Chladnische Klangfiguren leicht festgestellt werden können. Eine optionale Variante
betrifft die Erzeugung eines definierten Schreibgeräusches für erweiterte Auswertmöglichkeiten: Variante(a): Die
Schreibfläche weist ein geriffeltes Muster auf (Punktmuster, Wellenlinien, etc.), dessen Oberflächenrauhigkeit, die Schreiboberfäche durchdie Reibungsbewegung der
Schreibspitze gegen die Oberflächenrauhigkeit in Schwingung versetzt. Variante(b): zu gleichem Zweck wie für
Variante(a), ist die Schreibfläche als feines Sieb oder feinstgerasterte Lochplatte ausgebildet. Als Schwingungsaufnehmer sind folgende Optionen vorgesehen: (Option A): die Schwingungsaufnahme erfolgt akustisch durch Mikrofon mit entsprechenden Filtermitteln, z.Bsp. digitale Filter für die Auswertung; Option (B): die Schwingungsaufnahme erfolgt unmittelbar durch Dedektierung der Materialoberflächenschwingung mit ohmschen, oder kapazitivem oder induktivem Sensor. Als ohmscher Sensor sind z.Bsp. ein Dehnungsmeßstreifen an die schwingende Platte geklebt; als kapazitiver Sensor sind z.Bsp. in geringem Abstand zur Schwingplatte unterhalb, oder unterhalb von durch
punktweise Befestigung an der Schwingplatte mitschwingender weiterer Fläche, jeweils eine weitere Platte ruhend fixiert angeordnet, die zusammen mit der schwingenden Fläche einen Plattenkondensator bildet; als induktiver Sensor ist z.sBp. anstelle der Platte für den Plattenkondensator eine Spule vorgesehen, die der Platte mit ihrer Stirnseite zugewendet ist, oder über punktartige Befestigung, ein den Spulenstromkreis beeinflußendes Material ins Spulenzentrum eintaucht. Weitere Alternative für Schwingungsauskopplung: Piezzoschwinger. Für kapazitive oder induktive Auskopplung ist bevorzugt eine Oszillatorschaltung verwendet, bei der betreffendes Sensorteil als frequenzbestimmende
Resonanzinduktivitat oder Resonanzkapazität in die
Oszillatorschaltung geschaltet ist.
Auswertkriterien:
Es wird unterschieden in folgende Auswertkriterien, die je nach Bedarf zusammen oder gesondert verwendet sind:
(I) Mit der Schreibspitze jeweils gefahrene Geschwi ndi keit bzw. Weglänge entspricht der durch die Oberflächenrauhigkeit der Schreibunterlage jeweils verursachten
Frequenz (Grundwelle) bzw. Pulszahl.
(II) Der Vektorwinkel ist durch den Oberwell enantei 1 des Schreibgeräusches charakterisiert, wobei dies vom Winkel der Schreibspitze abhängt, mit dem die Spitze z.Bsp. eine als feine Wellenlinien ausgebildete Schreibfläche
schneidet.
(III) Der Vektorwinkel und/oder die absolute Schreibposition der Schreibspitze ergibt sich durch Messung der Laufzeit des Schreibgeräusches zwischen jeweils gegenüberliegenden und/oder benachbarten Sensoren der Platte; diese letztgenannte Methode ermöglicht also Kratz- und
Anschlagsgeräuche jeder Art an der Platte lokal zu orten. Vorzugsoption für diese Auswertung: Die Zeitdifferenz des Schreibgeräusches ist an jeweils gegenüberliegenden
Sensoren der Platte gemessen, wobei im idealisierten Fall bei zunächst (nur zum Verständnis) theoretisch angenommener Breite Null der Platte folgendes gilt: Ist das mechanische Erregergeräusch in der Mitte der Plattenlänge mit jeweils gleichem Abstand zu den Sensoren angeschlagen, dann ist die Laufzeit der Plattenschwingung zu den
Sensoren gleich groß, d.h. die Laufzeitdifferenz an den Sensoren Null; erfolgt in Abweichung von dieser Anschlagstelle eine Annäherung zu einem der Sensoren bei der
Schwingungserregung der Platte, dann tritt die Laufzeitdifferenz der Schwingungsausbreitung an den Sensoren durch entsprechende Phasenlage bzw. Laufzeit zwischen den
Sensorsignalen auf, wobei folgendes Verfahren für die
Auswertung (z.Bsp. mit Microcontroller vorgenommen) angewendet ist: a) eine Torschaltung mißt innerhalb einer durch Pausendedektor-(watchdog-)-Funktion überwachten Zeitmessung, das Eintreffen von innerhab dieser Pausenzeit aufei anderfolgenden Signalen auf 2 Meßleitungen, von denen eine einen ersten und die andere jeweils einen zweiten Sensor betrifft, b) in sequentiell verschachteltem
Programm (Multi-Task) sind jeweils die Phasenverschiebungen zwischen erstem und zweitem Sensorsignal (Trigger = erstes Signal) sowie zwischen zweitem und erstem Sensorsignal (Trigger = zweites Signal) gemessen, wobei jeweils jenes Ergebnis zählt, wofür nach Triggerung eines der beiden Signale eine Zeitverschiebung innerhalb der Pausendedektorzeit erhalten worden ist, c) läuft die Pausenzeit ab, ohne daß ein weder zur Triggerung des Meßvorganges mit dem ersten Sensorsignal, noch zur Triggerung mit dem zweiten Sensorsignal ein Meßergebnis erhalten ist, dann dann ist die Zeitdifferenz gleich Null erkannt (Mittenanschlag). Die Zuordnung der zwischen den Sensorpaaren erhaltenen Meßzeiten erfolgt vorzugsweise empirisch über look-up table, wobei dann das Schreibgeräusch über numerisch gesteuerten Schreibstift erzeugt ist. Zwischen diesen Stützpukten kann dann noch mittels Signalprozessor eine Interpolation der Punkte errechnet sein, wobei dann die Material konstanten für die Ausbreitung der Schwingung auf der schwingenden Fläche, welche auch die Spannungskraft, mit der die Platte eingespannt ist, beinhaltet, aus diesen Stützpunkten errechnet ist (vgl. Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle in Saiten und Platten). Für
beschriebene PAD-Vari anten, insbesondere PAD-Variante 2, ist neben bevorzugter LED-Zeigeranwendung eigenständiger Schutz beansprucht, z.Bsp. in Verbindung mit einem
untergelegten Bildschirm, oder auch nur als Eingabe-PAD. In beschriebener Verbindung mit untergelegtem positionierbarem Zeiger ist die Anordnung insbesondere zur Durchführung nachfolgend beschriebener Sprachulanwendung, z.Bsp.
zur handschriftlichen Eingabe von Vokabeln bestens
geeignet, wobei auf der positionierbaren LED-Zeigerplatine noch ein alphanumerisches Anzeigedisplay zur Bestätigung der handschriftlich eingegebenen Angaben vorgesehen sein kann, umgesetzt durch Echtzeit-Zeichenerkennungsverfahren der auf dem PAD geschriebenen Linienzüge (Patternrecognition) in dem tangentiale Winkel der Kurvenkrümmungen, und Vektorlängen zur Zeichenerkennung benutzt sind und durch Schreib-Pausenerkennung jeweils der Abschluß eines Erkennungsvorganges vorgenommen ist. Weitere
Varianten sind Rastererkennungsverfahren mit automatisch an die zwischen den Krümmungsstellen der Linienzüge gefahrenen Teilstrecken angepaßt gedehnten (gezoomten) Raster. Weitere Sensorvarianten sind: Induktive Sensoren oder Eingabe von Berührungsfunktionen durch einen an die Ablaufsteuerung angeschlossenen Lichtgriffel, der über die LEDs aktiviert ist und z.Bsp. auch über Ultraschall oder HF-Sender ein Erkennungssignal als Eingabequittung abgibt. Weiters: mittels unter Fenstern des Papierblattes auf der Blattauflagefläche platzierten oder im Bild selbst integrierten Fotohalbleitern, die ähnl. beschriebener LED-Schaltung ebenfalls durch eine Matrix (Option)
abgefragt sein können, und durch Annäherung mit der Fingerspitze die Berührungsfunktion auslösen.
Option: Anstelle einer LED für die Bildelementehervorhebung sind Refelxi onssensoren benutzt, wobei diese auch
zugleiche die LED für Anzeigeelementefunktion beinhalten. Zu Fig.11: 129 Abdeckplatte oder Karton mit Löchern 127, 129 für LED (1) und Reflexionsmesser (125), 128
Leiterplatte. 123... Dekoderausgang, 124 Muliplexereingang (mit Adresse, STOPP ...Stoppsignal zu Adresse an Pull-up Widerstand, wenn Sensor aktiviert). Zu Fig.12-Detai 1 30: Entsprechend Vordruck auf Papierblatt sind zur Frage-LED (1) 3 Antworten mittels Sensoreingabemöglichkeit
ten (25a, 25b und 25c) aus 3 Feldern (100a, 100b, 100c) auszuwählen. Die Sensorvarianten eignen sich sowohl für die ortsfest plaztierte LED-Array-Variante, als auch für die Zeigervariante, wobei für bevorzugte Vakuumversion die Berührungssensoren gleichermaßen kontaktiert sind, wie die LEDs, z.Bsp. mit zweiseitiger Pastenbedruckung und
Bestückung der Schaltebene (mit entsprechenden Durchführungslöchern für die Abdeckung der Lötanschlüsse). Weiters können an beliebiger Stelle auch noch in gleicher Weise alphanumerische oder graphische Anzeigen kontaktiert sein, z.Bsp. im Zentrum einer Tafel, für ein Spiel, z.Bsp. zu einem Lautsprecher. Weitere Ausführungsvariante für die PAD-Schwingplatte betrifft die Befestigung, wobei neben Einspannung in einem Rahmen auch Mittelpunktseinspannung (im Schnittpunkt der Diagonalen wenn rechteckig, bzw.
Mittelpunkt, wenn Kreis) vorgenommen sein kann.
APPLIKATIONSvarianten 3.22, betrifft: Rhythmussi gnalquellen für Bildkommunikation (vgl. dazu Übersi cht eingangs der Beschreibung).
APPLIKATIONSvari ante Tonkonserven/Bildstellenkommunikation, z.Bsp. zu Diskettendatenträger, Tonband,
CD-Player, Videorekorder, Bildplatte, etc.
***Neben der einfachen Möglichkeit bevorzugte Bildstellen durch bevorzugte Anzeigeelemente zu wiedergegebenen
Tonstellen eines Audiosignales Aufleuchten sowie wieder Erlöschen zu lassen, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Kommuni kationsstruktur bevorzugt, bei der die zu bevorzugten Text- bzw.BiIdstellen vorgesehenen Anzeigeelemente die Startzeitpunkte oder Zeitbereiche während des Ablaufes der Bildkommunikation signalisieren, innerhalb der zu den Text- bzw.BiIdstellen betreffender Anzeigeelemente jeweils zugehörige weitere Daten aus einem
Speichermedium bzw. Datenträger abgerufen werden können.
Bevorzugte Varianten, welche je nach Applikationserfordernis einzeln oder kombiniert miteinander verwendet sind, betreffen: Als Signal betreffende Daten sind bevorzugt zu
ERSATZBLATT den zur synchronen Wiedergabe der Bildstellenhervorhebung (durch Anzeigeelemente LED) abgespielten akustischen
Signalen, welche z.Bsp. einen den hervorgehobenen
Bildstellen sinngemäß zugeordneten Text oder Gesang oder Instrumentalmusik betreffen (vgl. Notenbildvariante, wobei z.Bsp. auch nur Textzeilen ohne Noten), weitere Signale, welche zu den betreffend angezeigten Bildstellen jeweils abgerufen werden können, vom Datenträger zugeliefert, z.BSp. zum Zwecke der langsameren Wiederholung von
Fremsprachentexttei len, die den hervogehobenen Bild- bzw. Zextstellen entsprechend gekennzeichnet sind, oder auch zum übersetzen von Textstellen, z.Bsp. in Verbindung mit
musikalischer Anwendung, wenn zu wiedergegebener Musik von Standarttonträgern, die gesungenen Texte mitverfolgt werden sollen, z.Bsp. noch unterstützt mit Fotobildcomics; ebenso können diese weiteren Signale Übersetzungen zu mit den Anzei geelemten hervorgehobenen Texten betreffen. Als
Datenträger ist ein Mehrspurtonband ebenso bevorzugt, wie resisdente (auf EPROM oder FLASH-Speicher Basis) oder wiederbeschreibbare (auf RAM-Basis) Sprachsi gnal Speicher, deren Sprachsigale durch Funktionsauswahl ausgewählt werden kann (z.Bsp. langsam gesprochene Wiederholung oder
Übersetzung). Varianten für die Funktionsauswahl sind: (1) zu den Anzeigelementen für Hervorhebung der Bildelemente sind Sensoreingabemöglichkeiten vorgesehen; (2) die
Wiedergabeeinrichtung des Datenträgers ist für betreffende Funktionsauswahl mit Steuertasten versehen; (3) die
Funktionsauswahl erfolgt durch Erkennen bestimmter
Ablaufmuster, welche die sensorische Eingabe zu betreffenden Bildstellen, oder auch Sprachsi gnal erkennung (bei Beantworten von Fragen) oder auch Pattern-Recognitionerkennung (Zeichenerkennung) bei Eingabe über PAD (Digitalisierer) betrifft.
***Weitere Optionen: Die innerhalb festgelegter Zeiträume welche jeweils durch bevorzugte Anzeigeelemenadressi erung zur Hervorhebung von Bildelementen, bzw. Textstellen, dem Lernenden angezeigt sind, zugehörig abrufbaren Daten können ein analoges oder digitalisiertes Sprachsignal sein, oder auch ein
Datensignal zum Einschreiben in ein Display (Bildschirmen), welches zu den Anzeigelementen im Bild integriert (z.Bsp. auch auf positionierbarer Zeigerfläche zu entsprechenden Fenstern des aufgelegten Blattes positioniert) ist. Da das Datensignal sowohl ein Analogsognal, als auch ein
Datensignal betreffen kann, ist im nachfolgenden Teil der Beschreibung dieses Signal mit Ersttext für die Standartwiedergabe zu den Bildelementen und Zweittext sowie
Dri'ttext als Auswahl text zum Ersttext bezeichnet
(ausgewählt durch Abrufen innerhalb der durch Anzeigemittel αer Bildelemente, bzw. Textelemente gekennzeichneten
Stellen).
Nachfolgend sind Details zu bevorzugten Ausführungsvari anten beschrieben:
***Neben der Möglichkeit durch Verwendung von Stereo-Standarttonkonserven, insbesondere Kassettenrekordern, eine Spur außschließlich mit Adressensignalen zu belegen, und die andere für die Wiedergabe analoger Audio-(NF)-Signale zu nutzen, können die Sprechpausen des
NF-Signales dazu benutzt sein, um Adressensignale oder auch komprimierte NF-Signale eines weiteren Textes (Zweit- und Dritttext) einzuschieben.
***Vorzugsoptionen und alternative Ergänzungsvarianten: Die Sprechtexte sind mit definierten Sprechpausen versehen
(Sprechpausendauer oder jeweiliger Sprechpausenbeginn in definiertem Zeitraster), und beim Besprechen des
Tonträgers (z.Bsp. Bandes) durch ein entspr. gesteuertes Laufzeitverzögerungs-FIFO (first-in, first-out-Delay, z.Bsp. mit digitaler Laufzei tsteuerung des Audiosi gnal es) beispielsweise so erzeugt, daß über eine Vielzahl der auftretenden Sprechpausen das Audiosignal zwischengespeichert ist und dann die Sprechpausen in bevorzugter
Zeitrasterkodierung in ihrer Länge entsprechend
modifiziert sind, wobei die Summe der Sprechpausen am
Ausgang des Laufzeitverzögerungs-FIFO der Summe der Sprechpausen am Eingang dem Originalsingal entspricht, wodurch das gesprochene Audiosignal nicht beinflußt ist; wobei als Laufzeitverzögerungs-FIFO z.Bsp. auch die
Festplatte eines Computers verwendet sein kann, etc. Das hiebei erzeugte Audiosignal ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung zum Erkennen dieser definierten Pausen nur auf bestimmte Pausenlängen anspricht, werden diese Sprechpausen abweichend vom definierten Zeitraster modifiziert, dann spricht die Dekodierung nicht an. In weiterer Option ist eine Sprechpause unter Einhaltung des Zeitrasters zu dem die Sprechpause von der Dekodiereinrichtung erkannt werden kann, zum Teil noch mit einem
Adressensignal aufgefüllt, wodurch für die Dekodiereinrichtung die Pausenzeit für die Erkennung entsprechend reduziert ist und weiters bei Erkennung dieser Pausenzeit die Dekodiereinrichtung von Audio-Signal auf Adressensignal umschaltet, wobei über die Dauer des Adressensignales das Audiosignal für die Wiedergabe durch den Lautsprecher des akustisch/visuellen Lernsystems abgeschaltet ist. Die
Wiedereinschaltung erfolgt dann beispielsweise durch eine im Adressensignal enthaltene Kodierung, welche das Ende der seriell kodierten Adresse und den Beginn des
Audiosignals anzeigt, oder alternativ durch weitere
Pausenkodierung. Würde das derart kodierte Audiosignal in seinen Sprechpausen durch beschriebenes Laufzeitverzögerungs-FIFO vor Einspeisung in die Dekodiereinrichtung abweichend vom definierten Zeitraster modifiziert, dann würde das System zum Audiosignal auch zumindest einen Teil der Adressengeräusche wiedergeben, wodurch das als Option zu vorliegender Erfindung bevorzugte Verfahren eindeutig indentifi ziert ist. Für die Kodierung der Audio-Signal/-Adressenumschal tung durch bevorzugte definierte Pausendauer oder -läge nach definiertem Zeitraster, welche zum
Unterschied von Sprechpausen, die keine Adressenkodierung aufweisen, eine andere Pausendauer oder Lage außerhalb des definierten Zeitrasters aufweisen, ist eigenständiger
Schutz zussätzlich beantragt. Bevorzugte Pausenerkennungs¬
Opti on i st ei ne Erwei terungsal ternati ve zur Mehrspur- oder Mehrfrequenzenkodi erung . Um bei Standartkassettenrekordern di e Adressen für di e Bi l del ementeadressi erung sowoh l i m Suchlauf (Vor- und Rücklauf) als auch im Wiedergabebetrieb gleichermaßen lesen und durch die Anzeigeelemente anzeigen zu können, ist die Pausenzeitkodierung, oder als weitere Option auch die auf die Pausenzei tkodi erung jeweils
folgende Adressenkodierung (Frequenz- Impulsdauer- oder Ampl itudenwertekodi erung oder Phasenkodierung zwischen den Spuren) durch eine Relativkodierung zu jeweils unmittelbar voreil enden bzw. nacheilenden Kodiersignalen vorgenommen (Differenz, oder insbesondere Verhältniskodierung) um eine bandgeschwindigkeitsunabhängige Kodierung eines seriell aufgezeichneten Datenstromes zu ermöglichen. In weiterer Vorzugsoption beinhalten die Adressen zur selektiven
Ansteuerung der Anzeigemittel auch noch eine Gruppenadresse, zur Anzeige betreffender Seitenziffer, bzw. Kodierung eines Blattes. Alternative Option: weiters bevorzugte in die Blattauflagefläche eingelassene optische Sensoren betreffen eine Dedektierung, ob eine Seite umgeblättert worden ist, beispielsweise durch optische Abtastung, ob ein Fensterloch zu einer Seite vorhanden ist oder nicht, wobei jeweils aufeinanderfolgende Seiten sich in der Lage betreffenden Fensterloches abwechseln (vorhanden oder nicht vorhanden) und weiters durch optionale unterschiedliche Platzierung der Löcher noch eine Erkennung in welche Richtung jeweils umgeblättert worden ist, oder auch eine absolute Seitenziffernerkennung (Ergänzung oder Option) vorgenommen sein kann.
***Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsvariante
betrifft die Erkennung der Adressen im normalen
Wiedergabebetrieb, als auch im Suchlauf Vor-und Rückwärts eines Tonbandes, unabhängig von der Bandgeschwindikeit, durch definierte VARIATION der Frequenz- oder Pulsdaueroder des Tastverhältnisses (dito auch für Amplitudenmodulation möglich) des zur Adressenkodierung verwendeten Audiosignales: Hiebei ist ein Dekodierkennzustand jeweils durch das Verhältnis des Überganges eines dedekti erten
Wertes (z.Bsp. Frequenz) zum nachfolgenden Wert kodiert (z.Bsp. aus 8kHz wird 5 kHz ergibt als Kodier/Dekodierzu stand zur Erkennung das Verhältnis 1.6 oder aus 8kHz werden 10 kHz ergibt Verhältnis 0.8, u.s.w.), wobei im Prinzip mehrere solche Verhältnisse kodiert sein können, in
Zuordnung zu serielles Datum= log.1 bzw. serielles Datum= log.0 und einem Übernahmesignal, welche jeweils das Ende eines seriellen Datenstromes fester Länge anzeigt
(serielles Einschreiben in Register dem Datenstrom
angepaßter Länge und Abspeicherung mit Übernahmesignal). Diese Kodierung ist für beide Bandrichtungen ausreichend, wenn in umgekehrter Bandrichtung die Zahl dekodierter
Verhältnisse zwischengespeichert ist und der Datenstrom softwaremäßig umgekehrt ist. Die angegebenen Kodierkennzustände betreffen lediglich eine mögliche Variante, im
Prinzip sind alle bekannten synchronen und asynchronen Kodierverfahren auf die bevorzugte Relativkodierung
aufeinanderfolgender Kodierinformationen umsetzbar. Weiters kann bevorzugte Pausenkodierung ebenfalls in beiden
Bandrichtungen vorgenommen sein, als auch als Verhältniskodierung jeweils aufeinanderfolgend dedekti erter Pausen.
Eine weitere Variante betrifft anstelle von Verhäl tn i ssen Produkte zu verwenden, wobei dann aufeinanderfolgend zu bewertende Kodierinformationen (z.Bsp. Frequenzen,
Periodendauer, Tastverhätnisse, etc.) nach einer
geometrischen Reihe abgestuft sind, deren Produktfaktor geprüft ist. Weiters kann durch Feststellen der Zwangsfolge bandrichtungsabhängiger Kodierinformationen auch noch αie jeweilige Bandrichtung festgestellt sein. Weitere Optionen sind: zu jedem Databit für eine Vorwärtsrichtung des
Bandes eines in Rückwärtsrichtung zu kodieren mit zur
Vorwärtsrichtung unterscheidbarem Kodierkennzustand und Übernahmeimpuls einer Datenbitserie, dito für unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten in Vorwärtsrichtung, damit Variation nicht so groß (kompensiert durch Massenträgheit des Bandes beim Anlauf). Variante für CD-Player: Bei
CD-Player ist wegen der verfügbaren Bandbreite, als
Alternative zu angegebenem Verfahren die unmittelbare
Adressenkodierung durch das digitale Signalmuster möglich und benutzt.
ERSATZBLATT Funktionsauswahl zum Abrufen des Sprach-oder Datensignals entsprechend der Adressierung zu den Anzeigeelementen, Varianten: nachfolgend sind zwei Varianten
beschrieben, ein Beispiel (I), welches keine REMOTE-CONTROL-Funktion (Steuerfunktion durch Steuersignale) der
Tonkonserve, insbesondere beim Kassettenrekorder erfordert und eines (II) die eine solche Funktion benutzt.
Beispiel I: Es ist ein Signaldedektor vorgesehen, der die Aussetzdauer des Audiosignals dedektiert und wenn eine
Unterbrechung (länger als max. Sprechpause) festgestellt ist, verursacht durch Betätigen der Stopptasste des
Gerätes, dann wird auf Wiedergabe des Zweittextes
(Übersetzung oder langsames Sprechen) umgeschaltet, wobei durch eine extern vom Kassettenrekorder vorgesehene
Wiederholtaste die Wiedergabe des Sprachsi gnal Speichers beliebig oft gestartet werden kann, dito eine optionale Auswahltaste die Umschaltung der Wiedergabe von Zweittext und Dritttext aus dem Sprachsignal Speicher auswählen kann und eine Beendigung der Wiedergabe des Sprachsignal Speichers mit Umschaltung auf das urspünglich wiedergegebene
Audiosignal des Tonbandes gegeben ist, wenn der Aussetzdedektor (Signaldedektor) die Fortsetzung des Bandlaufes durch Betätigen der Starttaste des Kassettenrekorders der Ablaufsteuerung anzeigt. Beispiel II: Anhalten und
Wiederanlauf der Tonkonserve (z.Bsp. Tonbandes) sind in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen sowie in Übereinstimmung zur vorgenommenen Adressierung der Anzeigelemente (Bildelemente- Textstellenhervorhebung) vorgenommen. Für beide Varianten sind
sämtliche zur Musical-Trainanwendung angegebenen
Synchronisierverfahren anwendbar, um den Gleichlauf von durch die Tonkonserve wiedergegebenen akustischem Signal und Adressierung der Anzeigelemente zu gewährleisten.
***Die Ausführungsbeispiele weisen folgende Optionen auf:
Die z.Bsp. durch Microcontroller realisierte Ablaufsteuerung für die Adressierung der Anzeigelemente stellt sicher, daß bei einem Wechsel der Adressierung eines betreffenden Anzeigeelementes zur Hervorhebung eines (nächsten) Bildelementes der Einschreibvorgang des zu einem von der Tonkonserve wiedergegebenen Ersttextes (Audio-und/oder Datensignal) sinngemäß zugehörigen Zweit- und/oder
Dritttextes (Übersetzung, langsam gesprochenes Sprachsignal, etc.) in einen Sprachsi gnal Speicher, der auch unmittelbarer Bestandteil der Ablaufsteuerung sein kann (z. Bsp. Signalprozessor) initialisiert (eingeleitet) ist und solange nicht überschrieben ist, bis der Wechsel der jeweiligen Anzeige zum nächsten Bildelement stattgefunden hat. Für die bevorzugte Funktion der Anzeigelemente zur Hervorhebung bevorzugter Text-oder Bildstellen gilt:
Synchron zur Wiedergabe des Ersttextes der Tonkonserve (akustisches Tonsignal und/oder ein Datensignal für
Displayansteuerung) sind die Anzeigelemente so adressiert, daß sie sinngemäß zur Wiedergabe der Tonkonserve zu den entsprechenden Text- bzw. Bildstellen aufleuchten. Für diese Variante ist bereits eigenständiger Schutz beantragt, z.Bsp. für eine Kinderbuchanwendung, etc. In Weiterbildung ist zusätzlich zur Hervorhebung der Text- bzw. Bildstellen durch die Anzeigeelemente noch der Zeitpunkt mit angezeigt, ab wann der Einschreibvorgang des Zweittextes in genanntem Sprachsignal Speicher abrufbar ist. Ist auch für den
Ersttext ein Sprachsignalspeicher vorhanden, dann kann dies synchron zum Aufleuchten der Anzeigeelemente betreff.
Hervorhebung der Bild-bzw.Textstell en zum Ersttext
erfolgen, ist der Speicher für den Ersttext eingespart, dann sind zur Herstellung der Synchronisation von Erstund Zweittext drei Ausführungsvarianten zur Auswahl der Anzeige für die Bereitstellung des Zweittextes vorgeschlagen: (1) betreffende LED blinkt, (2) leuchtet in anderer Farbe, (3) erlischt, wobei für das Aufleuchten der
nächsten LED eine Pause zum Betätigen der Abruftaste des Zweit-oder Drittextes eingehalten ist: Stopptastenbetätigung des Tonbandes für Beispiel I, bzw. Sensor- oder
Bedientastenbetätigung für Beispiel II. Für Beispiel I ist der Zweittext noch etwas verzögert in dem Sprachsignal-Speicher vor überschriebung durch den nächsten geschützt, um eine Überschneidung beim Aufleuchten der nächsten LED zwecks Einhaltung der Reaktionszeit zu vermeiden; nach Ablauf dieser Reaktionszeitabgrenzung ist der Zugriff zum Zweittext des Sprachsignalspeichers betreffend der
erloschenen LED beendet, was durch das kurze Zeit vor Ablauf der Reaktionszeitabgrenzung erfolgende Aufleuchten der nächsten LED zum Ersttext angezeigt ist, bzw. ist das Nachladen des dieser LED zugehörigen Zweittextes bereits initialsisiert (bei Bereitstellung wieder entsprechend einer der Ausführungsvarianten 1,2,3, je nach Gebrauch).
***Fig.9 veranschauchlicht einen einfachen Komprimierungsvorschlag zum Unterbringen mehrerer Sprachsignalkanäle OHNE aufwendige Allgorithmen synthetischer Spracherzeugung:
***Fig.8 betrifft ein Ausführungsbeipsiel für eine
REMOTE-CONTROL Ausführung der Tonkonserve (Beispiel II), bei der die Wiedergabegeschwindigkeit (z.Bsp. Bandlauf bei Kassettenrekordern) durch von der Bewegungsgeschwindigkeit unabhängige Markierungssignale (vgl. bandgeschwindigkeitsunabhängige Kodi erung/Dekodi erung) des Tonträgers
(Tonbandes) gesteuert ist, dito für die Übereinstimmung der vom Band wiedergegebenen Textteile TEXT-1(TN),
TEXT-1(TN+1) TEXT-1(TN+N), welche z.Bsp. jeweils Teile eines Sprachsignales betreffen, welche den durch
Anzeigelemente LED(TN), LED(TN+1),.... LED(TN+N) hervorgehobenen Bildstellen (bzw. Textstell en) entsprechen; (Option: vorsehen von Sprechpausen zum Synchronisationsausgleich) mit zu den Texstellen vorgesehenen Stoppmöglichkeiten der Tonkonserve im ON- Line Modus, d.h. zunächst direkt von Bandkonserve, wobei der Beginn dieser Textabschnitte mit ..P.O.B (part of begin, d.h. Beginn) bezeichnet ist.
Hiebei ist ein Sprachsignalspeicher benutzt, welcher, vorwiegend zur völligen Unterdrückung des Bandanlaufs, wenn zwecks Umschaltung von Ersttext auf Zweittext oder
Dritttext das Band zunächst gestoppt (vgl. Beispiel I) und danach zur Fortsetzung der Wiedergabe des Ersttextes wieder gestartet ist, die über die vorgesehenen Wiederanlaufstellen des Bandes sich ersteckenden Beginnteile des
Ersttextes (P.O.B) anstelle der Direktwiedergabe (ON-LINE) über das Band, diese Beginnteile über den Sprachsignal Speicher (RAM) wiedergibt, und der eingeteilt ist in Section RAM-A für genannten Zweittext, dito optional einem Drittext (Unterteilung von Section RAM-A) und einer Section RAM-B, in die vor den vorgesehenen Stoppstellen des Bandes der nachfolgende Beginn des Ersttextes (P.O.B) stets eingeschrieben ist, um ihn bei Bedarf, wenn das Band tatsächlich
an dieser Stelle angehalten ist (angezeigt durch
Anzeigeelemente, vgl, oberen Teil der Beschreibung,) abzurufen,
Die REMOTE-CONTROL Steuerung erfolgt dann beispielsweise durch Schalten des Motorstromes, die Umschalterkennung, wann die Tonkonserve angelaufen ist, erfolgt dann z.Bsp.
über bevorzugte Verhältniskodierung, bzw. Auswertung. Die Synchronisation des Bandanlaufs erfolgt so, daß die Marke zum Starten des Auslesevorganges des vom Halbleiterspeicher wiedergegebenen Tonsignals (vgl. U1 in Fig. 1), auf der
Bandkassette so gewählt ist, daß bei Anlauf des Bandes zu diesem Zeitpunkt, der Bandtext etwas voreilend wäre, wobei die zu laufenden Synchronisationsmarkierungen des Bandes vorgenommene Regelung der Anlaufgeschwindikeit des Bandes, im einfachsten Fall so erfolgt, daß die
Versorgungsspannung des Bandtriebes des Kassettenrekorders durch
Impulse ausgetastet ist, entsprechend des gewünschten
Gleichlaufs zum nahtlosen Fortsetzen von Wiedergabe des
Halbleiterspeichers zur direkten Wiedergabe des Tonbandes.
Möglichkeiten für die Synchroni sationsmakierungen für die
Bandgeschwindikeitsanzeige sind in der Hauptanmeldung
bereits ausführlichst beschrieben. Weiters bedeuten: TEXT2
... mit tn Index zugehörige Zweittextteile zu genanntem
Ersttext TEXT1, wird nach Dekodierung von U2 in
Sprachsignal RAM-Section A geladen, Auf Band kodierete
Kennzustände für die Ablaufsteuerung: U1.. Kennzustand
schaltet Tonsignalwiedergäbe in Anlaufphase der
Tonkonserve auf Speicherwiedergabe (vgl. Signaldauer 1,
gekreutz schraffiert), U2.. Kennzustand schaltet
Tonsi gnalwi edergabe nach Anlaufphase der Tonkonserve
wieder auf direkte ON-LINE-Wiedergabe (vgl. Signaldauer 2, parallel schraffiert), vgl. auch Fig. 3b. U3.. Pause der
Tonsignalwiedergabe, wobei jedoch erst nach beendetem
Schreibvorgang des Sprachsignalsspeichers (TEXT 1 p.B to
RAM-B) die Stoppbereitschaft der Tonkonserve erreicht ist,
U4..Ende von Zweittext, Beginn von Anfang des nächsten
Textes für Schreibvorgang des Sprachsignalspeichers nach
RAM Section B. U5..Hier ist die Wiedergabezeit der
Tonkonserve im ON-LINE-MODUS zu Ende. Wird zum Zeitpunkt
von U5, der z.Bsp. eine Taktflanke für ein D-Flip-Flop
ist, ein Stoppignal dedektiert (z.Bps. ausgelöst und
zwischengespeichert durch beschriebene Photointerruporeingabe), dann wird die Tonkonserve angehalten (vgl. dazu
Fig. 3a) Signal 3 veranschaulicht die Ansteuerung der
Hervorhebungskennzustände der den Bildelementen
zugeordneten LEDs (z.Bsp leuchten lassen). Wobei zwischen
den einzelnen Ansteuerphasen aufeinanderfolgend
angesteuerter LEDs jeweils eine Pause (erloschen)
vorgesehen ist, innerhalb der ein Stoppsignal für die
Tonkonserve für die gerade erloschene LED gerade noch
erzeugt oder auch nicht werden kann, also einen Übergang
darstellt (TU1R), jedoch mit Sicherheit nicht ein
Stoppsignal für die nächst aufleuchtende LED initialsiert.
Diese Maßnahme ist vorgesehen, um dem Benutzer eine
gewisse Reaktionszeit für die Bedienung zu geben. Weitere Alternativen für die Einbindung in bevorzutes akustischvisuelles Lernsystem sind als Sensorsignal für das
Abrufen eines Zweit- oder Dritttextes bevorzugte Sensoren (LEDDs=Rerflexionsmesser oder PAD-eingabefunktion über Fenster des bedruckten Pl attes ) vorzunehmen ( z . Bsp.
abgefragt über Multiplexer) oder auch LED-Bildschirme mit Standbildfunktion anstelle der bedruckten Blätter oder zusäztlich dazu einzusetzen. APPLIKATIONsvariante REAKTIONSZEITKOMPENSATION: betrifft die Berücksichtigung der Reaktionszeit des Musizierenden für die Rhythmustrainingsanwendung, wie z.Bsp. Notenbildanwendung oder Musical-Train-Anwendung mit zu Tonpositionen des Instrumentes oder Notenblattes vorgesehenen
Anzeigemitteln, oder auch zur Erzeugung der Silbenfortschaltung einer Silbenbetonung innerhalb eines Wortes beim akkusti sch-vi suel l en Erlernen der richtigen Aussprache oder Schreibweise einer Fremdsprache; das gleiche gilt beim Erlernen von Gesang. Hiebei ist Verfahrensmaxime nach DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02317 und EP-Pat-Nr. 0464173
benutzt, um für genannte Anwendungen eine automatische
Anpassung der Reaktionszeit an das individuelle Reaktionsvermögen des Lernenden zu erhalten, indem eine Zeitmessung des gespielten Rhythmus der Töne, Silben oder Laute
vorgenommen i st und aus di eser Zei tmessung der jeweils aktuelle Rhythmustakt errechnet ist, wobei dies durch
Aufsummierung betreffender Rhythmuscodwerte (R-CODE)-Werte vorgenommen ist, aus denen dann der Rhythmustakt erzeugt ist; zum Zwecke der automatischen Anpassung der Spielführer, bzw. Rhythmustaktfortschaltung der Anzeigemittel so, daß durch gemeinsames Abiaufprogramm mehrere Instrumente zueinander synchron ergänzend (orchestral zu einem
gemeinsamen Notenbild) gespielt sind, bzw. dito synchron zu einer Begleitmusik gespielt werden können, oder auch der Reaktionszeitunterschied zwischen rechter und linker Hand beim Spielen eines Instrumentes ausgeglichen werden kann, dito um das Ahlaufprogramm für unterschiedlichste
Anwendungsvarianten synchronisieren zu Können. Diese
automatische Anpassung der Reaktionszeit des Lernenden, ist dann z.Bsp. für die Synchronisation des Spielführers oder der bevorzugten Notenbiattanzeige, z.Bsp. zur Förderung des Zusammenspiels der beiden Hände beim Klavierspiel oder des Zusammenspiels zu einer Begleitmusik oder zu einem
Sprech-bzw. Gesangstext für Silbenbetonung, Sprachlernsysteme, etc., vorgenommen. Dieses Verfahren mit
nachfolgend beschriebener bevorzugter Bemessung ist für alle Arten einer Kommunikation durch Computer gesteuerte Lernmittel (im nachfolgenden Rhythmussteuerungsanzeige genannt) anwendbar, und daher wird um allgemeinsten Schutz angesucht, vgl. auch elektromagnetische Steuerung des
Betätigungswiderstandes der tonauslösenden Teile, wie
Tastenanschlagskraft, Saitenblockierung, etc. nach PCT/EP 90/02317; entspr. dieser Patentanmeldung ist auch eine Mitsteuerung des Rhythmusablaufes durch die auf einen jeweiligen Änderungsstatus der Rhythmussteuerungsanzeige (z.Bsp. Noten oder Tonanzeige) jeweils erfolgende Aktion des Lernenden (z.BSp. Anspielen eines Tones, Singen oder Sprechen eines Lautes, etc.) zur Fortschaltung des
Rhythmusablaufprogrammes vorgenommen, unter weiterer
Beeinflußung, daß bei Erkennen eines Versäumnisses des Lernenden betreff. Auslassen dieser Aktion (Ton, Note, Laut ausgelassen), indem das damit verbundene Aktionssignal zwischen einer vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Rhythmustakten ausbleibt (entspricht Status: Overflow OVS), die Fortschaltung des Rhythmusabiaufprogrammes (LED-Fortschaltung zu betreffendem Ton, Laut, Silbe, Schriftzug, - etc.) anstelle durch das erzeugte Aktionssignal, durch betreffenden Rhythmustakt vorgenommen ist; jeweils
festgstellt durch einen Overflow-counter (OVS-Zähler), dessen Ansprechzählerstand der Anzahl zulässiger
auszulassender Noten, bzw. Silben entspricht, z.BSp.: für 1, OVS > 1 = Ansprechschwelle , welche fest eingestellt ist oder durch das Notenabiaufprogramm gesetzt werden kann (Option). Tritt das Aktionssignal zu betreffenden
Ryhthmustakten wieder auf, dann wird OVS auf die
Anfangsbedingung gesetzt; incrementiert wird OVS jeweils mit einem Rhythmustakt, decrementiert mit dem Akticns- signal, vgl. zu OVS auch Beschreibung von PCT/EP 90/02317. Das Aktionssignal ist durch den Lernenden jeweils erzeugt durch Dekodiersignal, welches die Tonauslösung oder
Tonerzeugung (Tonabnehmer, Tondekodierung) bzw. ein
Lautdedektor (über Mikrofon) dedektiert, wobei die zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02317 und EP-Pat-Nr. 0464173 bereits vorgeschlagene Option besteht, das das Aktionssignal mit dem Ergebnis einer Abfrage verknüpft ist;
welches die Fortschaltung des Rhythmusabiaufprogrammes vornimmt: z.Bsp. einer Prüfung ob richtiger TON gespielt, oder ein richtiger TON aus einer durch Abi aufprogramm bestimmten Menge von Tönen gespielt ist, z.Bsp. zur
Einhaltung eines Improvisationsspielraumes, oder z.BSp. ob Dynamk-Betonung oder Frequenz eines Tones innerhalb eines bestimmten Toleranzrasters gespielt sind, u.s.w., wobei z.BSp. für über Mikrofon dedektierte Instrumente oder Gesang mittels elektronischer Filtermittel (z.Bsp. digitale Filter mit DSP) das zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02317 und EP-Pat-Nr . 04641 73 berei ts ei ngehend beschri ebene Verfahren zur Vorgabe von Vergleichsfrequenzen durch das Notenabi aufprogramm benutzt sein können, bei deren
Eintreffen (durch Gesangsstimme des Lernenden) das
Tonerzeugungssignal erkannt ist. Bleibt das über derartige Bedingungen verknüpfte Tonerzeugungssignal aus, dann tritt beschriebener Overflowstatus (OVM > 1) ein.
***Entsprechend PCT/EP 90/02317 ist zusätzlich oder
ersatzweise zum eigentlichen IDEAL-Rhytnmustakt (729,
Fig.26), welcher dem Rhythmus des Noten- oder eines
Silbenwechsels bzw. Änderungsstatus der Rhythmussteuerungsanzeige entspricht, ein dem IDEAL-Rhythmustakt
voreilender Rhythmustakt (730, Fig.26) benutzt, welcher jeweils eine Zeitverzögerung eines Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) triggert, nach dessen Ablauf dem Lernenden die vorzunehmende Aktion (Tonanschlag, Gesangsvariation,
Silbenaussprache, etc.) angezeigt ist: z.Bsp. durch
Erlöschen des Anzeigeelementes (DE 40 41 766 A1) welches den jeweils zu spielenden Ton, oder jeweils auszusprechende Silbe bei Auslösen des Akti onss i gnals (jeweils 1 Schritt voreilend, vgl. DE 40 41 766 A1) oder bei Eintreffen
ERSATZBLATT betreffenden Rhythmustaktes (vgl. DE 40 41 766 A1 ) zuvor angezeigt hat. Ist dieses Verfahren zu bevorzugter
LED-Zeigervariante benutzt, dann entspricht das Erlöschen zugleich dem Start der Zeigerbewegung zur nächsten Note (oder Ton), bzw. der Silbe (eines Textes). Ist eine
Betriebsweise erwünscht, bei der der Leuchtpunkt des
Zeigers synchron zu den maßgebenden Rhythmuszeitpunkten aufleuchtet statt erlischt, z.Bsp. wortweise für einen Übersetzungstext, dann ist von der eingangs beschriebenen Zeigerbewegungsbetriebsweise mit jeweils kompensierender gegenläufiger Adressierung der LED-Zeilenpunkte Gebrauch gemacht.
****Bevorzugte Bemessung des Verfahrens: Die mit genanntem Reaktionszeit-Delay (RZ-Delay) jeweils eingestellte
Verzögerung, welche als innerhalb des Rhtyhmustaktes auftretende Teilzeit (vgl. PCT/EP 90/02317) aufgefaßt werden kann, ist zwecks automatischer Anpassung an die Reaktionszeit des Lernenden vorzugsweise so bemessen, daß zu betreffenden unmittelbaren Aktionen des Lernenden
(gespielte Note, gesprochene oder gesungene Silbe, etc.), oder zu über mehrere aufeinanderfolgende Aktionen
gebildeten Mittelwert, die SUMME, welche gebildet ist aus: jeweils eingestelltem Zeitwert des Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) UND einer Zeitspanne, die sich aus der
zeitlichen Bezugsmessung des Zeitounktes zu dem eine betreffende Aktion des Lernenden (Aktionssi ngal) in
Relaxion zur zeitlichen Lage des jeweils zugehörigen
Rhythmustaktes ergibt, KONSTANT gehalten ist, wobei dies durch zu jedem Rhythmustakt, bzw. jeder Rhythmussteuerungsanzeige oder über eine Vielzahl aufeinanderfolgender
Rhythmustakte, bzw. Rhythmussteuerungsanzeigen erfolgender Nachregelung, bzw. Nachstellung des Reaktionszeit-Delays erfolgt (RZ-Delay); Option: Der Zeitwert, welche der konstant gehaltenen SUMME aus den genannten Zeiten
entspricht, kann durch das Abiaufprogramm, je nach den zeitlichen Abständen zwischen den gespielten Noten (oder Silben) vorgegeben sein.
****Varianten: -49-% *(1), Nachregelung des Reakti onszei t-Delays (RZ-Delay) zum Ausgleich der Reaktionszeitabweichung erfolgt durch
Berechnung auf jeweilige Ergänzung konstant gehaltener SUMME; oder
*(2), die Nachstellung des Reaktionszei t-Delays (RZ-Delay) erfolgt durch eine die Abweichung des betreffend
voreilenden Rhythmustaktes ausgleichende Auswahl aus einer Vielzahl vorhandener mit Kennadressen versehener
Rhythmustakte, welche nach einem Zeitraster zum Ausgleich der erforderlichen Variation des Reaktionszei t-Delays entsprechend untereinander verzögert und durch die
Bezugszeitmessung des Aktionssignais jeweils ausgewählt sind, wobei dies bei auch unveränderlichem RZ-Delay, oder auch außschließlich durch die jeweils vorgenommene Auswahl betreffend voreilend verzögerten Rhythmustaktes erfolgen kann.
***Wie bereits zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02317 und EP-Pat-Nr. 0464173 angegeben, sind betreffende Rhythmustakte entweder unmittelbar in Echtzeit auf einer
Speicherkonserve (z.Bsp. zu einem Tonträger) mit kodiert oder nur als Adressenprogramm vorhanden, aus denen
betreffende Rhythmustakte dann über Zeitgeber (Timer) erzeugt sind; oder auch aus dem Audio-(NF)-Signal ei ner gesondert abgespi el ten Standarttonkonserve (z.Bsp. CD, Tonband, Schallplatte) erzeugt, wobei durch das
Rhythmusabiaufprogramm synchron zum vom Audio-(NF)-Signal zu erwartende Frequenzspektren vorgelegt sind, und der positive Vergleich bei Eintreffen dieser Spektren das
Synchronsignal für den Gleichlauf des Rhythmusabiaufprogrammes zur wiedergegebenen Standarttonkonserve liefert (mit Frequenzmustern zur absoluten Zeitabi auferkennung zum
Setzen absoluter Synchronisationszeitwerte, und/oder
Frequenzmustern zur incremental en Fortschaltung der
Synchronisationszeitwerte, mit denen das Rhythmusabi aufprogramm synchronisiert ist (analog zu obenstehend genannter Abfrageerknüpfung des Aktionssignals des Lernenden).
Weitere Option ist, das Rhythmustaktraster oder weitere derartige Rasterimpulse für die Drehzahlsynchronisation einer Tonkonserve, z.Bsp. Tonbandes, mit zu verwenden.
Ebenso kann das Rhythmustaktraster ein reines Synchronimpulsraster sein, oder in den Adressen der jeweils zu adressierenden Anzeigen (LEDS, Tastenblockierung, etc.) des Rhythmusabi aufprogrammes implizit enthalten sein.
****Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele zu Fig.26 bis Fig.28 beschrieben:
***zu Fig.26: veranschaulicht eine Variante des mit
Controller-Chip durchgeführten Verfahrens: voreilender Rhythmustakt (730) triggert RZ-Delay; bei Ablauf von
RZ-Delay ist Aktion von Lernenden vorzunehmen, zBsp. für Musical-Train angezeigt durch LED-OFF (erlöschen
betreffender LED). Wenn Overflow (OVS > 1) dann keine
Änderung von RZ-Delay und nachfolgend beschriebener
Meßvorgang nicht vorgenommen, bzw. nicht ausgewertet, wenn kein Overflow (d.h. der Lernende kann dem angezeigten
Rhytmus folgen), dann sind durch Hardware oder werden durch sequentielle Software jeweils zwei Zeitmessungen [(1), (2)] simultan durchgeführt: für (1), siehe linker Pfad von
Fig.26: Aktionssignal [für Beispiel Musical-Train, d.h.
Musikalisches Lernsystem, ist Aktionssignal = Tonsignal (731), d.h. Ton gespielt] startet die Zeitmessung
(ZM-Starten) und der Ideale Rhythmustakt (729) stoppt die Zeitmessung (ZM-Stoppen); für (2), siehe rechter Pfad von Fig.26 (2): idealer Rhythmustakt (729) startet die
Zeitmessung, Aktionssignal (731) stoppt die Zeitmessung.
»Auswertung: läuft bei beiden Zeitmessungen der Zähler über einen vorgewählten Wert (RFmax), dann liegt der Idealfall vor, daß RZ-Delay richtig eingestellt ist, tritt bei einer der beiden Zeitmessungen ein entspr. Wert (ZM1,ZM2=Summand) auf, dann erfolgt durch vorzeichengerechte Addition eine Korrektur des RZ-Delay, entsprechend SUMME = konstant, wobei die Korrektur bei Beendigung einer Messung oder zu festen Zeitpunkten (mit RFmax dekodiert) erfolgt; (dito Zuweisung, daß jeweils anderes Meßergebnis, welches RFmax nicht erreicht, aktuell ist, vgl. jeweils andere Messung aktuell). Je nachdem welche der beiden Zeitmessungen das
Ergebnis für den Zeitausgleich liefert (ZM1 oder ZM2) ist das Vorzeichen der Zeitmessung positiv (ZM1 für 1.Messung) oder negativ (ZM2 für 2. Messung), wobei ein positives Ergebnis RZ-Delay entsprechend vergrößert und ein negatives Ergebnis entsprechend verkleinert. Weiters ist zu jedem festgestellten Overflostatus (OVS >1) eine Unterdrückung der
Nachregelung von RZ-Delay sichergestellt, damit auf keinen Fall ein falscher Wert in RZ-Delay eingeschrieben wird, wenn nach Übernahme der Fortschaltung des Abi aufprogrammes der Rhythmussteuerungsanzeige durch betreffenden Rhythmustakt, diese wieder durch Aktion des Lernenden mitgesteuert ist.
Für die zweite Variante mit Auswahl jeweils verwendeten
Rhythmusrasters durch Kennadressen, liefert die Zeitmessung ZM1 , ZM2 zugleich die Kennadresse für die Dekodierung des betreffend zuständigen Ryhthmusrasters (Option, z.Bsp.
verwendet für Harware-Chip-Lösung). Varianten: Für die
Nachregelung, bzw. Nachstellung von RZ-Delay, bestehen die beiden Varianten diese Nachregelung zu jedem Aktionsereignis des Lernenden (also z.Bsp. zu jeder gesprochenen
Silbe oder gespielten Note) vorzunehmen, oder über einer Vielzahl von zu aufeinanderfolgenden Aktionserrei gni ssen jeweils vorgenommenen Messungen (ZM1 , ZM2) zu mittein,
wobei die Zeiträume über die eine Mittelwertbildung jeweils vorzunehmen ist, bzw. eine Nachstellung von RZ-Delay durch den gebildeten Mittelwert zu erfolgen hat, durch das
Rhythmusabi aufprogramm bestimmt ist.
***zu Fig.27: betrifft Erweiterungsoption zu Fig.26, mit dem Zweck, dem Lernenden Anweisungen für die von ihm zu der Rhythmusanzeige einzuhaltende Reaktionszeit zu geben, optional mit und ohne Begleitmusik, weiters auch
mehrstimmig, z.Bsp. für mit zu bevorzugter Notenbi Idanwendung gegebener Anleitung für das Zusammenspiel der
beiden Hände des Klavierspieles, wobei dann für diesen
speziellen Anwendungsfall rechteund linkeHand durch
bevorzugte Reaktionszeitmessung getrennt erfaßt sind, was durch das Notenabi aufprogramm erkannt ist, da die nach Noten gespielten Töne dem Programm bekannt sind. Zu jeder Messung von ZM (1,2 bzw. S1..S3..Sn, vgl.. Fig.28) ist eine Abfrage vorgenommen, ob die durch bevorzugte Messung zu vorheriger Messung (ZM-old) jeweils festgestellte Änderung der Reaktionszeit (vgl. nachfolgend, zu Fig.28) eine bestimmte Toleranz überschreitet; wenn ja (ZM-Relativ = ja), dann wird der zuvor gemessene Zeitwert (ZM-old) mit dem aktuellen (ZM-new) erneuert (Strobe=Ei nschreibsi gnal von RAM-Speicher), wenn nein, dann nicht. Weiters ist für jede Erneuerung die Hervorhebung dieses Zustandes an den Anzeigemitteln vorgesehen, z.Bsp. durch ein/Ausschaltung; oder Helligkeitssteuerung oder Farbumschaltung, um dem Lernenden seine Rhythmusabweichung anzuzeigen. Besondere Bedeutung findet diese Methode z.Bsp. wenn bevorzugte Notenblattanwendung an Keyboards (Tasteninstrumenten) zusammen mit bevorzugter Tastenblockierungssteuerung aus PCT/EP 90/02317 vorgenommen ist, wobei dann z.Bsp. auch noch eine Richtungsanzeige der Rhytmusabweichung derart vorgenommen ist, daß zu spät angeschlagene Tasten besonders leichtgängig sind, oder von selbst automatisch gespielt sind, und zu früh angeschlagene Tasten besonders schwer zu betätigen sind, mit kontinuierlicher Anschlagskraftregelung vom Ausmaß der Abweichung und daß weiterhin für die LEDs bzw. dem LED-Zeiger des Notenblattes, die durch Erlöschen der LEDs jeweils angezeigten Anschlagszeitpunkte zu jeweils neu zu spielenden Noten nicht mehr aufleuchten (LED disabled), wenn der Rhythmus nicht mehr eingehalten ist, d.h. ZM-Relativ in Relation zum vorhergehenden Wert
überschritten ist, wobei durch ZM-Relativ eine Dynamikkompression (Übertreibung) für die Steuerung der Tastenblockierung zum Zeitpunkt der jeweiligen Rhythmusfehlerentstehung, noch zusätzlich der durch Absolutmessung
fortgenommenen Rhythmusüberwachung als Option vorgenommen ist. Optische im Notenbild integrierte Anzeige und
Tastenblockierung arbeiten bevorzugt so zusammen, daß aus αer einerseits durch jeweiliges Aufleuchten und Erlöschen des LED- Zei gers im Notenbi Id die korrekte Spielweise
sichtbar ist, andererseits bei ständig erloschenem
LED-Zeiger die Fehleranzeige nur mehr durch die Betätigung des Tastendruckes gegeben ist, wobei für bereits gelernte Musikstücke die LED-Anzeige auch mit umgekehrter
Betriebsweise des lediglichen Aufleuchtens bei Fehlern erfolgen kann. Eine weitere Option betrifft die Betriebsweise bei der die LEDs des Notenbildes durch entsprechende Intensitätssteuerung nur die Anschlagsintensität des
Lernenden mitteilen und die Tastenblockierungssteuerung die Rhythmusüberwachung vornimmt, oder auch umgekehrt oder mit LEDs des Notenbildes und der Tastenbl ocki erungssteurung nur die Anschlagsintensität geübt ist. Weiters zu Fig.27: Schwellwertvorgabe für x,y,z Dynamikkompression von
ZM-Relativ (Erkennung der 1.Anleitung = Änderung, bzw.
auch 2. Ableitung Änderungsintensitat); ZM = 0.... Lernender spielt korrekt, Abweichung = 0. Weitere Option: bei
zweistimmiger Überwachung mit nur einer LED-Fensterzeile des Notenbildes für beide Stimmen: vgl. zu Farbumschaltung in vorangehender Beschreibung, wobei in dieser Betriebsvariante z.Bsp. die Farbe der Anzeige bei Rhythmusabweichung des Lernenden, bzw. Reaktionszeitabweichung, im
Notenbild bei festgestellter Abweichung der Reaktionszeit in der Farbe nicht geändert ist und lediglich über die
Tastenblockierungssteuerung erfolgt. In allen beschriebenen Fällen kann der Anleitungsmodus des akkustisch-visuellen Lernsystems stets eingeschaltet bleiben, lediglich die Reakt i onszei t kompensati on ist gesteuert.
»Weitere Anwendungsalternative in Verbindung mit
Tastenblocki erungs/Beschleuni gungssteuerung: ist die
Verwendung der bevorzugt durch elektromagnetische Spulen mit Hubmeßsystem für den Bewegungshub einer Tastatur, bzw. Tastenmechanik erhaltenen Möglichkeit, den während eines Anschlages erhaltenen Tastenbetätigungsweg, bzw. die
Betäti gungsgeschwindikeit der Taste kontinuierlich oder zwischen Schwel 1 werten zu messen und daraus den genannten Meßwert (ZM bzw. ZM-Relativ) als Maß für die vorgenommene Reaktionszeit des Aktionssignals abzuleiten (durch
Berechnung oder Funktionswertetabelle bzw. look-up-table), wobei auch weiterhin anstelle eines Lernprogrammes wel che
ERSATZBLATT EP das Erlernen eines Musikstückes oder einer Gesangslektion betrifft, auch das über Vergleichsinstrument einer
Präzisionsmechanik eines hochwertigen Flügels oder
Klavieres erhaltene Abiaufprogramm treten kann, welches dann die zu unterschiedlich festgestellten Anschlagsdynamiken (absolte Geschwindigkeit, und/oder auch
Geschwindigkeitsverlauf = Beschleunigung) die zugehörigen Reaktionszeiten als Rhythmusdauerinformation (entspricht Rhythmusdaueri ntervall) enthält und die genannte Regelung der Reaktionszeitverzögerung nicht durch einen Zeitgeber (RZ-Delay), sondern durch die Intensitätssteuerung der Tastenblockierung vorgenommen ist, wodurch durch das beschriebene Verfahren in weiterer Anwendung eine
Verfeinerung der elektronisch nachgebildeten Anschlagsmechanik derart erhalten ist, daß durch bevorzugtes Verfahren Interpolationsstützpunkte zwischen den Werten der look-up table betreff. Zuordnung von Beschleunigungsbewegung der Taste und jeweils einzuprägender Spulenstrom für die
Blockerierung des Tastenbewegungswiderstandes (ersetzt RZ-Delay) gegeben, bzw. erhalten sind.
***zu Fig.28: betrifft eine Alternativoption zu Fig.26 als weitere Durchführungsvariante des Verfahrens, bei der die Zeitmessug der Zeitspanne für die zeitliche Bezugsmessung des Zeitpunktes zu dem eine betreffende Aktion des
Lernenden in Relation zur zeitlichen Lage des jeweils zugehörigen Rhythmustaktes auftritt, nicht wie in Beispiel zu Fig.26 relativ zum idealen Rhythmustakt (729), sondern relativ zum voreilenden Rhythmustakt (730) gemessen ist. Diese Methode befolgt auch das bevorzugte Bemessungsprinzip zur Konstanthaltung genannter Zeit-SUMME, da die Phasenlage von voreilenden Rhythmustakt (730) zum zum idealen
Rhythmustakt (729) unveränderlich gehalten ist (Variante 1), und nur RZ-Delay geregelt ist, wobei wie bereits vorangehend erläutert, die Triggerung von RZ-Delay mit αem voreilenden Rhythmustakt (730) erfolgt. Dadurch kommt das Verfahren mit nur einer Zeitmessung (stets positiver Wert) aus, die ebenfalls Hardware- oder Software mäßig
durchgeführt werden kann: gemessen ist das Zeitintervall über die Dauer von voreilendem Rhythmustakt (730) zum Zeitpunkt des Eintreffens des vom Lernenden erzeugten Aktionssignals, bzw. Tonsignals (731), wodurch als
Meßergebnis (S1 , S2, S3) jeweils die Zeit: Meßwert
(S-1,2,3) = "Reaktionszeit des Lernenden (Traini)" plus "RZ-Delay" erhalten ist, und weiters die Zeit: SUMME = "Reaktionszeit des Lernenden (Traini) plus RZ-Delay" konstant geregelt ist, so daß bei einigermaßen unveränderlicher Reaktionszeit des Musizierenden der Wert: "SUMME = unveränderlicher Meßwert", wird.
***Für jeden erhaltenen Meßwert (oder Mi ttelwertbildüng, vgl. oben) wird daher die Differenz: SUMME minus Meßwert gebildet und zum Wert der vom RZ-Delay jeweils zu
erzeugenden Verzögerungszeit vorzeichengerecht addiert, wodurch sich der Fehler (F) der Reaktionszeitänderung ausgleicht (vgl. Reaktionszeit neu kompensiert), wobei optional noch eine Ansprechschwelle (Toleranz, Fig.28) vorgesehen sein kann.
***In Fig. 28 sind die mit casel, case2, case3, case4 bezeichneten Fälle (casel ... case4) folgendermaßen
zusammengestellt und jeweils auf den durch voreilenden Rhythmustakt bestimmten Triggerzeitpunkt des RZ-Delay
(730) bezogen, wobei bei Ablauf von RZ-Delay, durch
Erlöschen betreffenden Anzeigemittels (LED-OFF) dem
Lernenden die vorzunehmende Aktion (z.Bsp. Spielen eines Tones, Singen einer Silbe, etc.) angezeigt ist:
*zu case1: in casel fällt der ausgelöste Ton (731) gerade mit dem IDEALEN Rhythmustakt (729) zusammen, wobei die konstant zu haltende SUMME von von RZ-Delay UND Reaktionszeit des Musizierenden gleich dem Meßwert SI genannter Messung; Fehler F daher 0 ist.
*zu case2 (mit 2a, b): in case2 hat der Spieler abweichend von seiner regelmäßig eingehaltenen Reaktionszeit den Ton
(731) zu früh (voreilend zum IDEALEN Rhythmustakt)
angeschlagen, (um Fehlbetrag SUMME-S2 = F), was zu case2a ersichtlich ist; in case2b ist bereits die Nachregelung von RZ-Delay erfolgt (RZ-Delay plus F), wodurch für die nächste zu spielende Note, die vom Spieler geänderte Reaktionszeit bereits ausgeglichen ist.
*zu case3 (mit 3a, b): in case3 hat der Spieler abweichend von seiner regelmäßig eingehaltenen Reaktionszeit den Ton (731) zu spät (nacheilend zum IDEALEN Rhythmustakt) angeschlagen, (um Fehlbetrag SUMME-S3 = minus F), was zu case3a ersichtlich ist; in case3b ist bereits die
Nachregelung von RZ-Delay vorzeichengerecht erfolgt
(RZ-Dealy minus F), wodurch für die nächste zu spielende Note, die vom Spieler geänderte Reaktionszeit bereits ausgeglichen ist.
*zu case4: (betrifft Option) veranschaulicht noch die weitere Möglichkeit, für den Fall, daß ein Ton bereits vor Ablauf des RZ-Delays, also vor seinem angezeigten
Auslösezeitpunkt (LED-OFF) gespielt worden ist, die
betreffende LED beim Anschlagen eines Tones also noch leuchtet, wobei durch den Tonanschlag dann das Erlöschen der LED programmabl aufgemäß herbeigeführt ist (mit
Aufleuchten der nächstfolgenden LED). Dieser Fall ist durch das bei der TON-Auslösung noch nicht abgelaufene RZ-Delay dekodierbar (RZ-Delayzeit noch aktiv) und in bevorzugter Variante als Option noch die Maßnahme getroffen, daß bei Ansprechen dieser Dekodierung, d.h. Tonauslösung (731) wenn RZ-Delay noch aktiv, RZ-Delay nicht nachgeregelt wird, also die Reaktionszeitkompensation nicht vorgenommen ist. Durch diese optionale Betriebsweise wird dem Musizierenden ein Improviastionsspiel räum gegeben, den er beispielsweise während des Spieles folgendermaßen nutzen kann: Während des korrekten Spieles (mit mittlerer Reaktionszeit) kann der Lernende durch sponte Änderung seiner Spielweise für einen einzelnen Ton nur eine sehr kurzen Reaktionszeit einhalten, bei der er möglichst unmittelbar nach Erlöschen einer betreffenden LED den zugehörigen Ton ansingt, bzw.
anspielt, und durch bevorzugtes Regel verfahren somit eine möglicht große Zeit für RZ-Delay eingestellt ist, einzig hervorgerufen durch seine Spielweise. Hält der Lernende dann bei den nachfolgenden Tönen seine mittlere Reaktions zeit wieder ein, dann kann er ständig vor dem jeweiligen Erlöschen der den zu spielenden Tönen entsprechenden LEDs im freien Rhythmus improvisiert dazuspielen, ohne daß eine Rückregelung der RZ-Del ay-Zei t erfolgt. Will der Lernende von diesem Modus wieder auf den Kompensationsmodus zurück, dann braucht er lediglich einen Ton erst nach Erlöschen betreffender LED anzuschlagen. Weiters ist durch
entsprechende optionale weitere feedback-Funkti onen die Änderung der Phasenlage des entsprechenden Rhythmustaktes, welcher RZ-Delay triggert in Anpassung an die jeweilige Spielweise möglich (Kombination von Variante 1 und Variante 2), umgeschaltet durch die Statuserkennung, ob zu
gespielten Tönen eine Nachregelung von RZ-Delay vorliegt oder nicht. Weiters kann die zum (z.BSp. durch Programm) vorgegebenen Referenzwert SUMME festgestellte relative Abweichung = SUMME-Meßwert/SUMME noch zu der zu Fig.27 erläuterten Option einer Synchronanzeige für den Lernenden verwendet sein.
APPLIKATIONsvariante TAKTMODERATION: betrifft ein
Verfahren für eine Metronomtaktgeberfunktion, die unter Ausnutzung unterschiedlichster Anzeigesteuerungsvarianten, vgl. stationäre LED-Anzeige, bewegter Zeiger, Steuerung der Auslösekraft bei der Tonauslösung (Tastenblockierung, bzw. Saitenblockierung, bzw. Anschlagserleichterung), eine elektronisch ablaufende Rhythmussequenz WÄHREND SEINES ABLAUFES derart moderiert, daß sich die ablaufende
Rhythmussequenz einerseits an individuelle Anforderungen anpaßt, andererseits die elektronische Präzision mit damit verbundenen überwachungs- und Registrierungsmöglichkeiten weiterhin gegeben ist. Für dieses Verfahren ist neben bevorzugter Anwendung zu akkusti seh visuellem Lernsystem in allgemeinster Verwendbarkeit um besonderen Schutz angesucht; so ist es beispielsweise auch für die
Moderierung der Wi ederholfrequenz eines Scheibenwischers (z.BSp. für Kraftfahrzeuge) auch besonders geeignet. Für die Moderierung der ablaufenden Rhythmussequenz ist eine Steuersignaleingabe (MOD) erforderlich, welche z.BSp.
unmittelbar über Schalter (vgl. Scheibenwischeranwendung oder Abgriff an Tastenencoder eines Keyboards) oder über Si gnalmuster-(Pattern-)auswertung realisiert ist; diese Signalmusterauswertung betrifft beispielsweise eine
Dekodererkennung für den Ablauf von über bevorzugtes PAD eingegebene Schriftzüge, wenn mit bevorzugtem akkusti seh visuellem Lernsystem z.BSp. die Schreibweise der Schrift eines fremden Kulturkreises (chinesisch, japanisch, arabisch) synchron zur akkustischen Aussprache erlernt werden soll, z.BSp. ein während des Schreibens dieser
Schriftzeichen auf bevorzugtem PAD nach der Schreibgeschwindigkeit synchronisiertes Dikat von einer Tonkonserve, wobei die Anpassung der Schreibgeschwindigkeit dann durch die zwischen den einzelnen Wörter eingehaltenen Pausen synchronisiert und durch die Patxer-Recogni ti onsofxware des PAT vorgenommen (gesteuert) ist; oder für die rein
musikalische Anwendung, wenn durch bevorzugte Frequenzmusterdekodi erung oder Dekodierung von gespielten Tönen, welche der Lernende durch Gesang oder über das Instrument unmittelbar erzeugt, eine automatische Anpassung an die Metronomfunktion für die Rhythmusanzeige des Notenbildes gegeben werden soll (z.Bsp. linke Hand eines Klavierspielers bestimmt den Rhythmus).
*** Bevorzugter Verfahrensablauf ist durch Fig.16
veranschaulicht: Analog zu bereits vorangehend angegebenen Varianten erfolgt bevorzugte Zeitmessung über die
Zeitdauer jeweils ausgelöst durch einen Rhtymustakt (RH) und jeweils beendet durch das Aktionssignal des Lernenden (oder für Optionsvariante auch umgekehrt), für vorliegende Anwendung durch Steuersignaleingabe (MOD), wobei
vorzugsweise durch die elektronische Ablaufsteuerung die Problematik verfahrensgemäß erfaßt ist, daß zwischen den beiden Fällen, Taktdauerverkürzung und Taktdauerverlängerung relativ zum jeweils aktuellen Taktsignal, bzw.
Rhtymustakt (RH), unterschieden ist. TALT betrifft den aktuell erzeugten Rhythmustakt durch die elektronische
Ablaufsteuerung; TNEU betrifft die durch den Lernenαen vorgenommene Aktion (MOD1 , MOD2), wobei die beiden Fälle dargestellt sind: zu Signaleingabe MOD1 (Falll) soll die erzeugte Rhytmusdauer TALT verkürzt, und zu MOD2 (Fall2) soll die erzeugte Rhytmusdauer TALT entsprechend
verlängert werden. Die von der elektronischen Ablaufsteuerung (z.Bsp. Mikrocontroller) zu bevorzugter Unterscheidung von Taktverlängerung und Taktverkürzung vorgenommenen
Verfahrensschritte veranschaulicht Fig.17, und ist
gekennzeichnet durch die Weiterbildungsmaßnahme, daß bezogen auf eine Zeitgrenze, bzw. Zeitschwel 1 wert (vgl. TALT/2), welche einem vorgewählten Teilbetrag der durch das Abiaufprogramm jeweils aktuell erzeugten Rhythmusdauer (TALT) entspricht, die Unterscheidung, ob die Rhythmusdauer durch die Aktionssignaleingabe (MOD) verlängert oder verkürzt worden ist, derart vorgenommen ist, daß für eine erhaltene Zeitdauer (TNEU), welche dem gemessenen Zeitwert entspricht (vgl. TNEU, von RH nach MOD in Fig.16) bei
Unterschreitung der erhaltenen Zeitdauer (TNEU) bezüglich des Zeitschwellwertes (vgl. TALT/2) eine Verlängerung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer vorgenommen ist sowie für Überschreitung der erhaltenen Zeitdauer
(TNEU) bezüglich des Zeitschwellwertes (vgl. TALT/2) eine Verkürzung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden
Rhythmusdauer vorgenommen ist. In Fig. 17 ist der
Spezialfall veranschaulicht, zu dem als Zei tschwel 1 wert die Hälfte der jeweiligen Dauer des vom Abiaufprogramm erzeugten aktuellen Rhythmustaktes (vgl. TALT/2) vorgegeben ist und weiters die Nachstellung des vom Programm
erzeugten Rhythmustaktes so erfolgt, daß für eine
festgestellte Verkürzung der vom Abiaufprogramm zu
erzeugenden Rhythmusdauerder der neu erhaltene Zeitwert (TNEU) zur Aktualisierung der Rhytmusdauer verwendet ist (TNEU = TNEU) sowie daß für eine festgestellte Verlängerung der vom Abi aufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer der neu erhaltene Zeitwert (TNEU) zum zuvor aktuellen Zeitwert hinzuaddiert ist und dieser Summenwert zur Aktualisierung der Rhytmusdauer verwendet ist (TNEU = TALT + TNEU). Als Erweiterungsoption ist für das bevorgte Verfahren in Fig.17 noch eine Freuquenzvervielfachung der jeweils erhaltenen aktualisierten Zeiterte (TNEU = TNEU) bzw. (TNEU = TALT - TNEU) durch Dividieren der zu erzeugenαen Takxzeit durch einen Faktor (n) gewährleistet, wodurch sich die Taktfrequenz für die Erzeugung eines Rhythmustaktmusters für die Fortschaltung des Notenabi aufprogrammes,
SiIbenablaufprogrammes, Zeichenlinienablaufprogrammes, bzw. Abi aufprogrammes zur Generierung jedes beliebigen
Signalmusters für die Fortschaltung eines (zeitlich) hoch aufgelösten Abi aufprogrammes (Note, Silbe, oder Frequenzspektrum eines Signalgenerators zum Zwecke des Tonvergleiches für die Bewertung des Aktionssignals, dito Patternrecognition, etc.) ergibt. Bevorzugte Anwendungen für das Verfahren: (a) Synchrontakterzeugung zu Standart-Tonkonserve, wobei Rhythmustakt = (entspricht) Frequenzerkennungen für Synchronisation bevorzugter Notenbildanzeige oder
Textanzeige nach gesprochenem, bzw, gesungenem Text, dito für Instrumentalmusikanwendungen (Musical-Train); (b)
Schei benwi scheri nterval l Schalter: Bevorzugt ist als
Eingabe- bzw. Aktionssignal (MOD), eine Betätigungstaste des Scheibenwischers, ähnlich einer Einzelschrittbetätigung, dazu benutzt, um die Intervallzeit als Rhythmusdauer zu verändern, durchgeführt mit Software- oder Hardwareschaltung. Ein weiteres praktisches Anwendungsbeispiel für den musikalischen Bereich ist zu Fig.19 veranschaulicht,
welches die bevorzugte Verwendung eines Klopfkissens (K) benutzt, mit dem durch Klopfen (z.Bsp. mit dem Fuß) eine Taktveränderung in den elektronischen Rhythmuserzeuger eingeklopft werden kann, z.Bsp. als für eine eigenständige Metronomfunktion (nur Erzeugung eines Taktgeräusches) oαefür die Engabe der Taktgeschwindigkeit mit der ein
Musikstück nach Noten gespielt und durch bevorzugte
BiIdstellenhervorhebung im Notenbild angezeigt ist. Das Kissen (K) weist einen Trittsensor auf, welcher Z.BSD. ein Mikrofon, ohmscher oder kapazitiver Drucksensor, oder z.Bsp. eine von elektromagmeti schem Feld durchflossene
Kernspitze zwecks Druck- bzw. Erschütterungsabtastung vorgesehen sein kann (vgl. PAD-Ausführung): MG...Mi krofon wenn Trittschallregistrierung oder Magnetischer Kern, welcher in ES... Spule eintaucht, wenn Erschütterungsregistrierung, oder auch kapazitive Platten durch Isolationsgummi voneinander getrennt, wobei Kapazitätsvariation
(z.Bsp. durch Oszillator) abgetastet. Der Sensor ist z.Bsc. in zwei Schaumstofffläcnen oder Holzplatten eingebettet, AS...Abschlußkabel. US...Umschal ter für alternative
Mikrofoneinspeisung (genannte Frequenzfilterung über
A/D-Konverter und Signalprozessor DSP). 2nd....Zweiter Eingang für weiteres Klopfkissen, wobei z.Bsp, erstes
Kissen Oberstimme und zweites Kissen zweiter Stimme zugeordnet. AUDIO.... Standarttonkonservenei ngang,
KR...Walkmen mit/und/oder/ohne Begleitmusik, mit
Adressen! adeprogramm für LEDs der LED-Zeile der
Notenblattanzeige. DSP...Signalprozessor mit gegebenenfalls noch enthaltenem digitalen Filter (wenn Umschalter über Verstärker VN direkt auf Mikrofoneingang geschaltet). Der DSP oder Microcontroller führt beschriebene Zeimessung z.Bsp. folgendermaßen aus: Zu jedem Rhythmustakt RH
(Fig.17, Fig.17) wird der Timer des Microcontrollers rückgestellt. Bei Eintreffen eines Aktionssignales MOD (z.BSp. Klopfsignal) wird der Zählerstand des Timers gelesen, nachfolgender Vergleich durchgeführt und abhängig vom Vergleich die Aktualisierung des Rhythmussignales vorgenommen (vgl. Fi g.17).
***Weitere Vorzugsapplikation ist, dem Dirigenten eines Orchesters die Möglichkeit der Mitgestaltung des
Rhythmusses zu geben, was er z.Bsp. durch das Klopfkissen vornehmen könnte. Eine weitere Anordnungsvariante zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu diesem Zweck betrifft die spezielle Ausführung eines Dirigentenstabes: Vorzugsweise weist dieser einen Erschütterungsdedektor mit Signal Verbindung zu beschriebener Rhythmusmoderation (MOD) auf mit alternativer Vorzugsoption: der
Erschütterungssensor ist im Griff des Stabes untergebracht; der Stab weist einen Schalter zum Ein-Ausschal ten der Abgabe des Rhythmustaktes (MOD) auf; Optionen: der
Schalter ist als elektrisch leitender Ring (Metallring) im Stab eingelassen und übt eine ohmsche oder kapazitive (Ring z.Bsp. isoliert, auch Näherungsschalter oder auch
induktiver Schalter) Schaltfunktion durch Berühren mit dem Finger aus, z.Bsp. so, daß solange der Ring berührt ist. gegebenenfalls mit Integratorfunktion zur Entprellung, der Erschϋtterungsdedektor die Takteingabe vornimmt; weitere Optionen: der Erschütterungsdedektor ist durch ein an
Federn aufgehängtes Kernstück (z.Bsp. einseitig oder
beidseitig mit Spiralfeder aufgehängtes Metall stück, z.Bsp. Magnetfei dkernzylinder) realisiert, welches in
Richtung des Stabes ausgerichtet ist und in eine
Zylinderspule axial eintaucht, die axial in Richtung des Stabes ausgerichtet ist, wobei durch die bei der
Stabführung erzeugte Schwingung des Kernstückes zu den
Innenwänden der Zylinderspule (mit entsprechend großem
Bewegungsfrei räum des Innendurchmessers der Spule) hin erfolgt und diese Abstandsänderung durch elektromagnetisches Feld der Spule, bevorzugt Wechselfeld, abgetastet ist; Option: durch zusätzlich zum elektromagnetischen
(Wechsel-) Feld der Spule, welches der rhythmischen
Abtastung der Stabführung dient, kann das bewegte
Kernstück durch diese Spule oder eine weitere Spule noch einen Strom zur Schwingungsdämpfung des Kernstückes
aufweisen, die beispielsweise so erfolgt, daß die
Auslenkung des schwingenden Kernstückes einigermaßen
konstant gehalten ist, wobei der für die jeweilige
Bedämpfung erforderliche Spulenstrom als Meßgröße für die Dynamikabtastung der Stabführung verwendet ist; weitere
Option rechter und linker Dirigentenstab ist mit
bevorzugter Anordnung bestückt, wobei ein Stab für Rhytmus und ein Stab für Dynamikeingabe verwendet ist. Für bevorzugte elektromagnetische Regelung der Schwingungsauslenkung des Kernes zum Zwecke der Bewegungserfassung ist allgemeinster Schutz beantragt.
*Neben der Verwendungsmöglichkeit eines Kabels ist im Griff des Stabes noch ein Sender (HF-, oder Ultraschall-)
untergebracht (mit Batterie) und bei Betätigung der
Einschalttaste vom Erschütterungsdedektor an die
Ablaufsteuerung der Spielführer (Musical -Trai n) der
Orchesterinstrumente übertragen; neben Direktanwendung mit durch Anzeigeelemente hervorgehobenen Tonpositionen der
Instrumente, insbesondere auch für bevorzugte Notenbi Idan- wendung. ****WEITERE VORZUGSAPPLIKATION: betrifft
die Ableitung zur Unterscheidung, ob die Rhythmusdauer durch die Aktionssignaleingabe (MOD) verlängert oder verkürzt worden ist, durch Differenzierung des Rhythmustaktes, welcher von der Eingabe des Musizierenden
(Klopkissentakt oder Di ri gentenstabtakt MOD) gemacht ist, vorgenommen und für vorangehend beschriebenes Verfahren verwendet ist. Analog zu bereits beschriebener Variante für die REAKTIONSZEITKOMPENSATION nach Fig.27, erfolgt für die APPLIKATIONsvariante TAKTMODERATION daher ebenfalls die Bildung der ersten Ableitung (Änderungsfeststellung) der Rhythmusdauer von hintereinander ablaufenden Taktzeiten (Schwingungsperioden des Erschütterungssensor oder
Kl opftaktperi öden), wobei dann zwischen zunehmend und abnehmend unterschieden ist.
***Weiters ist evident, daß sämtliche Daten für beschriebene Regel ungsverfahren durch einen Computer zentral erfaßt werden können, der in Verbindung mit entsprechender Software zu einem vorgegebenen Notenbild die erforderliche Analyse stellt.

Claims

Patentansprüche
1. Akkustisch/Visuelles Lernsystem umfaßt: a) mit zu bedrucktem Bild integrierte Anzeigemittel b) Akkustisches Signal durch welche die Anzeigemittel sinngemäß zum akkustischen Signal adressiert sind in den Varianten: die Anzeigemittel sind im Bild integriert, ein bedrucktes Blatt ist auf die Anzeigemittel gelegt und von unten her durchleuchtet.
2. Akkustiseh/Visuelles Lernsystem umfaßt folgende
Anwendungsvarianten: a) Musi cal -Trai n b) Rhythmische Notenbildeinblendung c) Sprachlernsystem
3. Akkustisch/Visuelles Lernsystem integriert folgende weiteren Koomponenten: a) eine Steuerung zur wahlweisen Abfrage unterschiedlicher Texte zu den Anzeigemitteln, b) Ein-Ausgabesensoren
4. Akkustisch/Visuelles Lernsystem umfaßt folgende
Rhythmussynchrom sation:
Die Summe von gemessener Reaktionszeit des Lernenden und einer Ausgleichzeit, welche Oie Anzeiqerai ttel dem
Rhythmus entsprechendbeeinflußt, ist konstant
geregel t .
PCT/EP1991/002511 1990-12-24 1991-12-27 Akustisch/visuelles lernsystem WO1992011618A1 (de)

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