WO2010119188A2 - Clavier pour instrument de musique et instrument comportant un tel clavier - Google Patents

Clavier pour instrument de musique et instrument comportant un tel clavier Download PDF

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WO2010119188A2
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Julien Hotrique
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Julien Hotrique
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    • G10C3/12—Keyboards; Keys
    • G—PHYSICS
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    • G10H2220/221—Keyboards, i.e. configuration of several keys or key-like input devices relative to one another
    • G10H2220/251—Keyboards, i.e. configuration of several keys or key-like input devices relative to one another arranged as 2D or 3D arrays; Keyboards ergonomically organised for playing chords or for transposing, e.g. Janko keyboard

Definitions

  • the present invention relates to a keyboard for a musical instrument. It can be used for all kinds of musical instruments, acoustic, electro-acoustic or electric, using a keyboard.
  • the keyboard according to the invention comprises devices, such as keys, each controlling the emission of one and only one note. These devices are, depending on the destination of the instrument, operable by the fingers, hands or feet.
  • the keyboard can control any system allowing the emission of notes, such as vibrating strings (typed, struck or pinched), vibrating slats (wood or metal), skins, glasses, pipes reeds, free reeds, an electronic system like a MIDI controller, etc.
  • the keyboard according to the invention is a so-called "keyboard position" keyboard, that is to say that the transposition according to a certain interval is to make a geometric translation of a vector corresponding to this interval, identical for all keys on the keyboard.
  • a quality of agreement is represented on the present invention by one and only one geometric position, easily memorizable.
  • the degrees are alternately distributed on one side or the other of the keyboard, according to their parity (see Figure 1).
  • the keyboard of the present invention thus induces a geometric representation of the relationships between the chords.
  • the present invention can be a teaching aid for learning and understanding harmonic rules. It allows the user of the present invention to play a bass progression and a harmonic or melodic accompaniment simultaneously. It also allows him to feel the harmonic rhythm and play with great virtuosity.
  • the invention relates to a keyboard for a musical instrument, comprising a first sub-keyboard and a second sub-keyboard, each keyboard comprising a plurality of keys whose actuation is able to control the emission of a sound corresponding to a musical note, keyboard in which (see Figure 12):
  • each sub-keyboard comprises at least four parallel rows and equidistant, oriented in the same direction, each row comprising at least one key, and the distance between the rows being identical on the two sub-keyboards; the layout of the keys, and thus the distribution of the notes controlled by the keyboard, being such that:
  • a key (tMa) actuating the ascending major third of (n), this key being arranged so that the half-line coming from the key (t) and passing through the key (tMa) forms a first oriented angle (M) , [respectively an opposite angle (-M) at the first angle (M) on the second sub-keyboard (B)], with the row (r) oriented; the value of the first angle (M) being in the range 0 °, 90 °]; and or
  • a key (tma) actuating the ascending minor minor of the note (n), this key being arranged so that the half-line coming from the key (t) and passing through the key (tma) forms a second oriented angle ( m) [respectively an opposite angle (-m) at the second angle (m) on the second sub-keyboard], with the row (r) oriented, the value of the second angle (m) being in the range [90 ° , 180 ° [, and distinct from the value of the first angle (M);
  • a key (tMd) actuating the major third descending of the note (n), this key being arranged so that the half-line coming from the key (t) and passing through the key (tMd) forms an angle oriented opposite to the additional (M-180) of the first angle (M) [respectively the additional angle (180-M) of the first angle (M) on the second sub-keyboard] with the row (r) oriented;
  • the sub-keyboards are located on two secant planes such as the projection, on the bisecting plane of these two planes, of each key of one of the sub-keyboard controlling a note (n) is located between the projection on this same plane of two rows of the other sub-keyboard, these two rows respectively comprising a key (tl) actuating the ascending major second of the note (n) and a key (t2) actuating the major second descendant of the note ( not).
  • the value of the first angle (M) is 60 degrees, and the value of the second angle (m) is 120 degrees.
  • the keys are responsive to the force and / or velocity of actuation.
  • an electronic device makes it possible to vary the intensity of the sound emitted as a function of the force and / or the velocity of the actuation of the keys.
  • the two subclaviers are each arranged on a surface flat, the angle between the front faces of the two sub-keyboards being in the range [180 °, 270 °].
  • the invention also relates to a musical instrument comprising a keyboard as defined above.
  • this instrument comprises a sound generator of the expander type, operating under the midi standard.
  • a first device makes it possible to vary the pitch bend, rising and falling, and a second device controls a modulation wheel, thereby increasing and lowering the effect obtained by the first device.
  • the instrument comprises a housing on which are disposed the two sub-keyboards, the housing being provided with holding means such as straps (see Figure 10).
  • kora and the English concertina which are two diatonic keyboard instruments.
  • the distribution of notes on the keyboard of these two instruments is such that the notes are separated and arranged alternately on either side of a vertical axis.
  • the present invention is distinguished from these known instruments by providing a keyboard position
  • the thummer and the harmony table are also positional keyboards, of the type in which a chord corresponds to one and only one position, but they both have the disadvantage that they do not allow to play an interval of a 1 A tone by joint keys, effect often desired by the musician and achievable on the present invention.
  • neither the accordion nor the harmony table respect the alternative distribution of degrees as in the present invention.
  • the fundamental principle of the present invention is to represent all the musical notes, not arranged in a straight line, of Vi tons in 1 A tones, as on the piano, but according to two surfaces, on each of which, in a harmonic context, a broken line each representing a long series of stacked thirds, will emerge and on which will evolve melodies and harmonic frames.
  • the keyboard according to the invention consists of two sub-keypads A and B (see Figure 4), one of which is for the left hand or the left foot, and the other for the right hand or right foot.
  • the notes are distributed alternately from one sub-keyboard to another, ie they are arranged by thirds on each of them.
  • the sub-keyboard A, respectively B, of the present invention consists either of the set of notes located on the line or line spacing, or of all the notes located on the lines, respectively interline, (see FIG. 8). .
  • This remark can be very useful when reading score, and gives meaning to this form of writing directly understandable by the learner.
  • each sub-keyboard (not necessarily plane) can also be explained as follows: the keys are located on the tiling of an elementary triangle whose vertices are a fundamental, its minor third and its major third. Depending on the shape of this elementary triangle, which depends on the choice of the angles defined above, the present invention can be declined in an infinity of possibilities ( Figure 2).
  • an elemental triangle is chosen which is equilateral. This is the layout that allows the greatest key density for a relative distance between the given keys.
  • this elementary triangle is symmetrical from one keyboard to another to respect the symmetry of our hands.
  • the other odd intervals can be seen as a sum of thirds and can therefore be played on a single sub-keyboard.
  • an even interval (seconds, fourths, sixths, etc.) is played with two notes each located on one of the sub-keyboards A and B.
  • the present invention distinguishes the notion of degree and interval value in 1 A tons.
  • the position of a diminished fifth interval will not be the same as that of an increased quarter interval (see Figure 3).
  • the invention has the advantage of allowing the musicians to visualize forms of chords and modes on the instrument rather than a series of notes, and facilitates in this way the memorization, phenomenon well known to guitarists. Thanks to the present invention, the transposition in any tone amounts to a simple translation and / or symmetry.
  • the musician playing with a keyboard according to the invention can sit a new rhythmic ease and can better feel the harmonic rhythm when performing a harmonic progression.
  • the present invention is adapted on a MIDI controller, the use of virtual percussion instrument, another arrangement of notes on the keyboard is provided to exploit this lateralization (see Figure 7).
  • the musician can play the toms, snare drum and bass drum on one side and cymbals on the other, or possibly on the same side.
  • the user of the present invention will have to know seven elementary chord positions, which are the fundamental quadrads (see FIG. 6).
  • the index can be associated with the fundamental, the middle finger with the third, the ring finger the fifth and the little finger with the seventh for a hand, and the index with the second, the middle finger with the fourth, the ring finger at the sixth and the little finger at the octave for the other hand.
  • the thumbs can be used to play bass.
  • the rest of the harmonic material can be seen as combinations of these seven elementary positions.
  • An elemental triad is a tetrad without its seventh.
  • chord reversal can be seen as a tetrad played on two octaves, without its most serious fundamental for the first reversal for example.
  • Sixth added chords can be seen as rollovers.
  • Agreement substitutions are located mostly on the same sub-keyboard as the substituted chord.
  • Chord extensions can be seen as a series of tetrades played on the same side (the same sub-keyboard), some of whose notes are omitted.
  • One mode can be seen as the meeting of two tetrads, one for each hand, that is, played on each of the two sub-keyboards.
  • the major mode consists of the seven major tetrad on the first degree and seven minor on the second degree.
  • the user of the present invention places his hands on each of the subclaviers according to the shape of each of the two tetrads and his fingers are then in front of each note of the mode over an entire octave, ready to play (see FIG. 5).
  • the modes with limited transpositions are also relatively easy to execute thanks to the keyboard according to the present invention. This allows the user of the present invention to easily achieve a certain dexterity, or even virtuosity.
  • the set of notes of a mode takes on the present invention in the form of a broken line, that its user will follow throughout the melody, as long as the latter remains in this mode. So to make a progression by quarter, it is enough to traverse this broken line from bottom to top, of two rows in two rows. Progressions by thirds or fifths are also very visual.
  • a harmonic progression two chords of the same parity of degree, and therefore with several notes in common will be played on the same side of the keyboard, while two chords of opposite degree parities, ie with few notes in common, will be played on both sides of the keyboard.
  • the user of the present invention feels the harmonic relations between the chords of a harmonic progression as well as, consequently, the harmonic rhythm of a grid.
  • the invention is used on a musical instrument using the MIDI standard.
  • MIDI MIDI standard
  • two sub-keyboards A and B of 62 notes each with a range of 5 octaves and 2 tones, integrating the natural notes, their alterations and the sib, mib b and fa x .
  • Four keys can be used as pitch bend and modulation wheel.
  • the two sub-keyboards are placed in two perpendicular planes (ideally these two planes are parallel and close enough, but the keyboard would pitch with each pressure).
  • the devices controlling the musical notes consist of pressure sensors placed under small cylinders of relatively soft rubber.
  • the intensity of the sound depends directly on the strength with which the musician's fingers press the key (and / or the velocity with which the keys are pressed).
  • a little more pressure after the emission of the note makes it possible to control the aftertouch.
  • Two pairs of buttons control the modulation wheel and the pitch bend wheel.
  • the instrument is portable and is worn on the stomach with straps. It incorporates a MIDI expander. It runs on battery power and has a battery life of about four hours. It can connect to an amplifier or headphones and has a MIDI output.
  • This choice can be restrictive for the musician, as he can be encouraged to play fast to play hard and play slowly for a weak sound.
  • the present embodiment overcomes this disadvantage by making the intensity of the note depend on the pressure exerted, the "note on" being triggered when the pressure reached is maximum.
  • the pressure on the small rubber cylinder provides a great playing comfort and requires less energy than a push-button mechanism.
  • the material chosen for the keys of the embodiment of the present invention allows the fingers to slide easily from one key to the other.
  • An FSR sensor Force Sensitive Resistor
  • An FSR sensor is a resistance that varies from 2M ⁇ to 1k ⁇ depending on the pressure exerted on it. It is he who, placed under the buttons, will translate the intention of the musician to the synthesizer, according to the force with which it will press on it. This resistance variation is transformed into a voltage variation, then into a digital signal. This signal will then be interpreted by a program to determine the intensity of the note and the value of aftertouch.
  • the voltage dividers as their name indicates, transform the resistance variation (from 2M ⁇ to 1K ⁇ ) of the FSR sensors, in voltage variation (from 5 to 0 V).
  • the analog input module (AIN) and the Core module will translate the analog signal (voltage variation between 0 V and 5 V) into a digital signal, thanks, in particular, to the micro-controller located on the CORE modules.
  • An application in the micro-controller translates the digital signal into a MIDI signal, which is then interpreted by the expander.
  • the AIN modules are there to "stamp" the analog signals because the Core modules used for the present realization have only 8 analog inputs. Since each Core module can only handle 64 analog buttons, a Merger module mixes MIDI signals from both Core modules into a single signal. Programming.
  • the PIC (registered name) of the two core modules must be programmed so that they interpret the digital signals they receive and transform them into a MIDI signal understandable by the expander.
  • the algorithm that interprets the signals delivered by the set musician-sensor-converter pressure / voltage / digital signal.
  • a button When a button is pressed, it sends a signal between 0 and 127 at each pressure change.
  • the general idea is to trigger "the note on” as soon as the pressure (weak or strong) has reached its maximum, provided you have exceeded a certain threshold so that you can touch the keys without triggering sound.
  • a "note off” signal will be sent as soon as the button is released and, from another threshold, the pressure variation will trigger aftertouch signals always according to the pressure exerted by the musician.
  • the pressure value is below a certain threshold, called the “trigger threshold”, nothing happens. This allows the user to place his finger on the keyboard without sounding. If the pressure value is greater than this threshold, the state takes the pressure value.
  • the state of this button is a number between the trigger threshold and 126, two possibilities: either the pressure value is greater than the state of the button, ie the pressure is still in progress, and in this case, the state of the button takes this value, ie the pressure value is lower than the state of the button and the pressure has reached its maximum, and a message of "note on", with this value in velocity, is sent, the state of the button is 127.
  • the state of the button is 127: If the pressure value is below a certain threshold, called “stop threshold”, which can be 0, a "note off” message is sent, and the status of the button becomes 0. Otherwise, if the pressure value is greater than a certain threshold, called “aftertouch threshold”, an aftertouch message is sent with the value of a number proportional to the difference between 127 and the threshold of aftertouch (but less than 127).
  • stop threshold a certain threshold
  • aftertouch threshold an aftertouch message is sent with the value of a number proportional to the difference between 127 and the threshold of aftertouch (but less than 127).
  • the present invention is aimed at beginners in music who wish to quickly acquire the possibility of being able to play harmonic progressions (to be able to sing songs and accompany them), or to improvise melodies. It is also addressed to the confirmed and particular musician to the player of wind instrument who would like to have a tool allowing to visualize and to better understand the harmonic relations between the agreements. It also has its place in any place of learning of music, and especially in music training classes. In addition, if the present invention fits on a portable instrument, it allows the musician a great comfort to play on stage and therefore it is for any musician adept in the stage game.
  • figure 1 example in a tone of do of the distribution of degrees alternately on two parallel axes.
  • figure 2 example of elementary triangles and corresponding paving. Are shown the intervals from a fundamental Figure 2.1 with an equilateral triangle, Figure 2.2 with a right triangle, Figure 2.3, with any triangle. The circle serves to locate the note and does not condition the shape of the key.
  • Figure 3 distribution of intervals.
  • FIG. 4 represents a keyboard according to the invention. mod + and mod- represent the two keys controlling the modulation wheel, and pb + and pb- represent the two keys controlling the pitch bend.
  • Figure 5 position of the major ground mode.
  • FIG. 6 position of the tetrads in the fundamental position on the keyboard B of the present embodiment.
  • figure 7 arrangement of notes in "percussion” mode. Be careful the figure is reversed compared to the previous figures (grave at the top), because it is a front view.
  • Figure 8 representation of the present invention on the musical scope.
  • Figure 9 other embodiments of the invention.
  • Figure 10 Diagram of an embodiment of the present invention, seen from above and front view.
  • Figure 11 diagram of the electronic device.
  • Figure 12 Illustration for the first claim. Angles are oriented counter-clockwise.

Landscapes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

Clavier polyphonique chromatique dont les notes sont réparties alternativement sur deux sous-claviers, c'est-à-dire rangées par tierces sur chacun d'eux. Sur chaque sous-clavier, les notes sont réparties selon un pavage de triangles élémentaires, symétrique d'un sous- clavier à l'autre, ayant pour sommets une note, sa tierce majeure et sa tierce mineure. Ainsi la qualité d'un intervalle et donc d'un accord ou d'un mode est invariante à une symétrie/translation près. Le matériel harmonique est représenté par des formes facilement mémorisables. Les relations entre les accords sont représentées par des déplacements géométriques. La présente invention peut ainsi être un support pédagogique pour l'apprentissage et la compréhension des règles harmoniques. Elle permet à l'utilisateur de la présente invention de jouer une progression de basse et un accompagnement harmonique ou mélodique simultanément, de sentir le rythme harmonique et de jouer avec virtuosité. L'invention peut être adaptée sur un instrument portable et permet ainsi un confort de jeu.

Description

CLAVIER POUR INSTRUMENT DE MUSIQUE ET INSTRUMENT COMPORTANT
UN TEL CLAVIER
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un clavier pour instrument de musique. Celui-ci peut être utilisé pour toute sortes d'instruments de musique, acoustiques, électro-acoustiques ou électriques, utilisant un clavier. Le clavier selon l'invention comprend des dispositifs, tels que des touches, commandant chacun l'émission d'une et une seule note. Ces dispositifs sont, selon la destination de l'instrument, actionnables par les doigts, les mains ou les pieds. Pour produire des sons, le clavier peut commander tout système permettant l'émission de notes, tel que des cordes vibrantes (tapées, frappées ou pincées), des lamelles vibrantes (en bois ou en métal), des peaux, des verres, des tuyaux à anches, des anches libres, un système électronique comme un contrôleur MIDI, etc..
Le clavier selon l'invention est un clavier dit « clavier à position », c'est-à-dire que la transposition selon un certain intervalle revient à faire une translation géométrique d'un vecteur correspondant à cet intervalle, identique pour l'ensemble des touches du clavier. Autrement dit, une qualité d'accord est représentée sur la présente invention par une et une seule position géométrique, facilement mémorisable. Dans un contexte harmonique, les degrés sont répartis alternativement d'un côté ou de l'autre du clavier, en fonction de leur parité (voir figure 1).
Le clavier de la présente invention induit ainsi une représentation géométrique des relations entre les accords. Considérant celles-ci comme fondamentales pour l'analyse des musiques modales et tonales, soit une très large partie de la musique occidentale, la présente invention peut être un support pédagogique pour l'apprentissage et la compréhension des règles harmoniques. Elle permet à l'utilisateur de la présente invention de jouer une progression de basses et un accompagnement harmonique ou mélodique simultanément. Elle lui permet également de sentir le rythme harmonique et de jouer avec une grande virtuosité.
Elle est également en lien direct avec la notation traditionnelle occidentale de la musique, ce qui en facilite la lecture. Ainsi l'invention concerne un clavier pour instrument de musique, comprenant un premier sous-clavier et un deuxième sous-clavier, chaque clavier comprenant une pluralité de touches dont l'actionnement est apte à commander l'émission d'un son correspondant à une note de musique, clavier dans lequel (voir figure 12) :
chaque sous-clavier est comprend au moins quatre rangées parallèles et équidistantes, orientées dans le même sens, chaque rangée comprenant au moins une touche, et la distance entre les rangées étant identique sur les deux sous-claviers ; la disposition des touches, et donc la répartition des notes commandées par le clavier, étant telle que :
- sur le premier sous-clavier [respectivement sur le deuxième sous-clavier], pour chaque touche (t) commandant une note (n), et située sur une rangée (r) disposée entre une rangée adjacente d'ordre inférieur (r-1) et une rangée adjacente d'ordre supérieur (r+1), il existe :
- sur la rangée adjacente d'ordre supérieur (r+1)
- une touche (tMa) actionnant la tierce majeure ascendante de (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (tMa) forme un premier angle orienté (M), [respectivement un angle opposé (-M) au premier angle (M) sur le deuxième sous-clavier (B)], avec la rangée (r) orientée; la valeur du premier angle (M) étant comprise dans l'intervalle ]0°, 90°] ; et/ou
- une touche (tma) actionnant la tierce mineure ascendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (tma) forme un deuxième angle orienté (m) [respectivement un angle opposé (-m) au deuxième angle (m) sur le deuxième sous-clavier], avec la rangée (r) orientée, la valeur du deuxième angle (m) étant comprise dans l'intervalle [90°, 180°[, et distincte de la valeur du premier angle (M) ;
- sur la rangée adjacente d'ordre inférieur (r-1)
- une touche (tMd) actionnant la tierce majeure descendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (tMd) forme un angle orienté opposé au supplémentaire (M- 180) du premier angle (M) [respectivement l'angle supplémentaire (180-M) du premier angle (M) sur le deuxième sous-clavier] avec la rangée (r) orientée ;
et/ou
- une touche (tmd) actionnant la tierce mineure ascendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche
(tmd) forme un angle orienté opposé au supplémentaire (m- 180) du deuxième angle orienté (m) [respectivement l'angle supplémentaire (180-m) du deuxième angle (m) sur le deuxième sous-clavier], avec la rangée (r) orientée ; et - sur le premier sous-clavier [respectivement le deuxième sous-clavier], pour chaque touche actionnant une note (n), il existe sur le deuxième sous-clavier [respectivement le premier sous-clavier]:
- une touche actionnant la seconde majeure ascendante de la note (n) et/ou
- une touche actionnant la seconde majeure descendante de la note (n).
de sorte que les notes y sont réparties alternativement d'un sous-clavier à l'autre, étant rangées par tierces sur chacun d'eux.
Voir la figure 9 présentant diverses réalisations du clavier de la présente invention.
Dans une réalisation, les sous-claviers sont situés sur deux plans sécants tels que la projection, sur le plan bissecteur de ces deux plans, de chaque touche d'un des sous-clavier commandant une note (n) est située entre la projection sur ce même plan de deux rangées de l'autre sous-clavier, ces deux rangées comprenant respectivement une touche (tl) actionnant la seconde majeure ascendante de la note (n) et une touche (t2) actionnant la seconde majeure descendante de la note (n).
Dans une réalisation, la valeur du premier angle (M) est égale à 60 degrés, et la valeur du deuxième angle (m) est égale à 120 degrés. Dans une réalisation, les touches sont sensibles à la force et/ou à la vélocité d' actionnement.
Dans une réalisation, un dispositif électronique permet de faire varier l'intensité du son émis en fonction de la force et/ou de la vélocité de l' actionnement des touches.
Dans une réalisation, les deux sous-claviers sont disposés chacun sur une surface plane, l'angle entre les faces avant des deux sous-claviers étant compris dans l'intervalle [180°, 270°].
L'invention concerne également un instrument de musique comprenant un clavier tel que défini ci-dessus. Dans une réalisation, cet instrument comporte un un générateur de son du type expandeur, fonctionnant sous la norme midi.
Dans une réalisation un premier dispositif permet de faire varier le pitch bend, montant et descendant, et un deuxième dispositif commande une molette de modulation, augmentant et abaissant ainsi l'effet obtenu par le premier dispositif. Dans une réalisation, l'instrument comprend un boîtier sur lequel sont disposés les deux sous-claviers, le boîtier étant pourvu de moyens de maintien tels que des bretelles (voir figure 10).
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Partant du constat que le clavier du piano, en privilégiant la gamme de do majeur, ne permet pas la transposition immédiate, plusieurs claviers ont été pensés pour remédier à ce problème.
On connaît par exemple la kora et le concertina anglais qui sont deux instruments à clavier diatoniques. La répartition des notes sur le clavier de ces deux instruments est telle que les notes sont séparées et rangées alternativement de part et d'autre d'un axe vertical. La présente invention se distingue des ces instruments connus en proposant un clavier à position
(à la différence du concertina anglais) et qui est chromatique (à la différence de la kora.).
On connaît également des claviers chromatiques à position, comme par exemple le clavier droit de l'accordéon à boutons et le clavier dit « de Janko », qui permettent de visualiser les accords mais ont pour inconvénient, par exemple, qu'il n'est pas possible de jouer une tierce majeure avec deux touches conjointes, contrairement à la présente invention.
Le thummer et l'harmonie table sont également des claviers à position, du type dans lequel un accord correspond à une et une seule position, mais ils ont tous deux pour inconvénient qu'ils ne permettent pas de jouer un intervalle d'un 1A ton par des touches conjointes, effet souvent souhaité par le musicien et réalisable sur la présente invention. De plus, ni l'accordéon, ni l'harmonie table ne respectent la répartition alternative des degrés comme dans la présente invention. II est également connu, par le document FR 2 291 568, un instrument à lames de métal, du type vibraphone, destiné à faciliter la production d'accords. L'instrument présente des rangées de deux notes, les rangées se succédant à des intervalles de tierces alternativement majeures ou mineures. Toutefois, cet instrument n'est pas de type chromatique car, pour une octave donnée, il ne comporta pas les sept degrés de la gamme heptatonique. Avec cet instrument, le jeu est donc limité à la production d'accords et rend très difficile l'exécution de mélodies.
EXPOSÉ DE L'INVENTION Le principe fondamental de la présente invention est de représenter l'ensemble des notes de musique, non pas disposées selon une ligne droite, de Vi tons en 1A tons, comme sur le piano, mais selon deux surfaces, sur chacune desquelles, dans un contexte harmonique, une ligne brisée représentant chacune une longue série de tierces empilées, vont se dessiner et sur lesquelles vont évoluer les mélodies et les trames harmoniques.
Le clavier selon l'invention est constitué de deux sous-claviers A et B (voir figure 4), dont l'un est destiné à la main gauche ou le pied gauche, et l'autre à la main droite ou le pied droit. Les notes y sont réparties alternativement d'un sous-clavier à l'autre, c'est à dire que qu'elles sont rangées par tierces sur chacun d'eux.
Le sous-clavier A, respectivement B, de la présente invention est constitué soit de l'ensemble des notes situées sur les interlignes, respectivement lignes, soit de l'ensemble des notes situées sur les lignes, respectivement interlignes, (voir figure 8). Cette remarque peut s'avérer fort utile lors de la lecture de partition, et redonne un sens à cette forme d'écriture directement compréhensible par l'apprenant.
La répartition des touches sur chaque sous-clavier (non nécessairement plan) peut également être explicitée de la manière suivante : les touches sont situées sur le pavage d'un triangle élémentaire dont les sommets sont une fondamentale, sa tierce mineure et sa tierce majeure. Selon la forme de ce triangle élémentaire, qui dépend du choix des angles définis plus haut, la présente invention peut se décliner en une infinité de possibilités (figure 2). Dans un mode de réalisation de la présente invention, on choisit un triangle élémentaire qui est équilatéral. C'est la disposition qui permet la densité de touches la plus grande pour une distance relative entre les touches donnée. Dans une réalisation, ce triangle élémentaire est symétrique d'un clavier à l'autre afin de respecter la symétrie de nos mains. Les autres intervalles impairs (quintes, septièmes, etc..) peuvent se voir comme somme de tierces et peuvent donc être jouées sur un seul sous-clavier. Vue la répartition alternative des degrés sur les deux sous-claviers, un intervalle pair (secondes, quartes, sixtes, etc..) se joue avec deux notes situées chacune sur l'un des sous-claviers A et B. Ainsi, la présente invention distingue la notion de degré et de valeur d'intervalle en 1A tons. Par exemple, la position d'un intervalle de quinte diminuée ne sera pas la même que celle d'un intervalles de quarte augmentée (voir figure 3). On remarquera la disposition du cycle des quintes, et donc des quartes, sur une ligne droite.
Ainsi l'invention présente l'avantage de permettre aux musiciens de visualiser des formes des accords et modes sur l'instrument plutôt qu'une suite de notes, et facilite par ce biais la mémorisation, phénomène bien connu des guitaristes. Grâce à la présente invention, la transposition dans n'importe quelle tonalité revient à faire une simple translation et/ou une symétrie.
De plus, le musicien jouant avec un clavier conforme à l'invention peut asseoir une nouvelle aisance rythmique et peut mieux ressentir le rythme harmonique lors de l'exécution d'une progression harmonique. Si la présente invention est adaptée sur un contrôleur MIDI, l'utilisation d'instrument virtuel de percussion, une autre disposition des notes sur le clavier est prévue pour exploiter cette latéralisation (voir figure 7). Le musicien pourra ainsi jouer les toms, caisse claire et grosse caisse d'un côté et les cymbales de l'autre, ou éventuellement d'un même côté.
Pour l'exploiter au mieux, l'utilisateur de la présente invention devra connaître sept positions élémentaires d'accords, qui sont les tétrades fondamentales (voir figure 6). L'index peut-être associé à la fondamentale, le majeur à la tierce, l'annulaire la quinte et l'auriculaire à la septième pour une main, et l'index à la seconde, le majeur à la quarte, l'annulaire à la sixte et l'auriculaire à l'octave pour l'autre main. Les pouces peuvent être utilisés pour jouer les basses. Le reste du matériel harmonique peut se voir comme des combinaisons de ces sept positions élémentaires. Une triade élémentaire est une tétrade sans sa septième. Un renversement d'accord peut être vu comme une tétrade jouée sur deux octaves, sans sa fondamentale la plus grave pour le premier renversement par exemple. Les accords à sixte ajoutée peuvent se voir comme des renversements. Les substitutions d'accords sont situées pour la plupart sur le même sous-clavier que l'accord substitué. Les extensions d'accords peuvent être vues comme une série de tétrades jouées sur un même côté (un même sous- clavier), dont certaines notes sont omises. De plus, comme il est possible d'appuyer sur deux touches en même temps, il devient possible de réaliser un accord de onzième avec trois doigts seulement par exemple. Lorsqu'un accord est joué sur deux octaves, il est alors possible de l'interpréter rythmiquement avec les deux mains, y compris avec les pouces pour les basses, à la manière d'un percussionniste.
Un mode peut être vu comme la réunion de deux tétrades, une pour chaque main, c'est-à-dire jouée sur chacun des deux sous-claviers. Par exemple, le mode majeur est constitué de la tétrade majeure sept sur le premier degré et mineure sept sur le second degré. L'utilisateur de la présente invention place alors ses mains sur chacun des sous-claviers selon la forme de chacune des deux tétrades et ses doigts sont alors en face de chaque notes du mode sur toute une octave, prêts à jouer (voir figure 5). Les modes à transpositions limitées sont également relativement faciles à exécuter grâce au clavier selon la présente invention. Ceci permet à l'utilisateur de la présente invention d'atteindre facilement une certaine dextérité, voire de la virtuosité. Il est évident qu'il est nécessaire à l'apprenant de travailler régulièrement sont instrument mais néanmoins, le travail des gammes est divisé par 6 puisque le modes sont transposables à une symétrie près. De plus une fois un travail fait sur un mode, l'enchaînement des doigtés restant le même, travailler un autre mode consiste à simplement changer la forme de la position des doigts.
L'ensemble des notes d'un mode prend sur la présente invention la forme d'une ligne brisée, que son utilisateur suivra tout au long de la mélodie, tant que cette dernière reste dans ce mode. Ainsi pour faire une progression par quarte, il suffit de parcourir cette ligne brisée de bas en haut, de deux rangées en deux rangées. Les progressions par tierces ou par quinte sont elles aussi très visuelles. Lors d'une progression harmonique, deux accords de même parité de degré, et donc avec plusieurs notes en commun seront joués d'un même côté du clavier, alors que deux accords de parités de degré opposées, c'est à dire avec peu de notes en commun, seront joués des deux côtés du clavier. Ainsi, l'utilisateur de la présente invention ressent les relations harmoniques entre les accords d'une progression harmonique ainsi que, par conséquent, le rythme harmonique d'une grille.
EXPOSE D'UN MODE DE RÉALISATION: Dans le mode de réalisation suivant, l'invention est utilisée sur un instrument de musique utilisant la norme MIDI. Comme représenté à la figure 4 on choisit deux sous- claviers A et B de 62 notes chacun, avec une tessiture de 5 octaves et 2 tons, en intégrant les notes naturelles, leurs altérations ainsi que les sib \>, mib b et fa x. Quatre touches peuvent être utilisées comme molette de pitch bend et de modulation. Les deux sous-claviers sont placés selon deux plans perpendiculaires (l'idéal serait que ces deux plans soient parallèles et assez proches, mais le clavier tanguerait à chaque pression). Leur positionnement relatif est tel que, si l'on projette ces deux plans sur leur plan bissecteur, chaque note de l'un des claviers soit située entre sa seconde majeure ascendante et sa seconde majeure descendante situées sur l'autre clavier. Ainsi la présente invention peut, avec ce mode de réalisation où les touches sont de petite taille et assez rapprochées, s'adapter sur un clavier portable. La possibilité de jouer debout offre un avantage considérable pour le musicien qui souhaite mettre en avant son expression dans sa mise en scène.
Les dispositifs commandant les notes de musique sont constitués de capteurs pression placés sous des petits cylindres de caoutchouc relativement mou. Ainsi l'intensité du son dépend directement de la force avec laquelle les doigts du musicien appuient sur la touche (et/ou de la vélocité avec laquelle on appuie sur les touches). Une pression un peu plus forte après l'émission de la note permet de commander l'aftertouch. Deux couples de boutons commandent la molette de modulation et la molette de pitch bend.
Dans le présent mode de réalisation, l'instrument est portable et se porte sur le ventre grâce à des bretelles. Il intègre un expandeur MIDI. Il fonctionne sur batterie et possède une autonomie de quatre heures environ. Il peut se brancher à un amplificateur ou à un casque d'écoute et dispose d'une sortie MIDI.
Concernant la plupart des claviers utilisant le protocole midi, le choix a été fait de transmettre l'intensité du son en fonction de la vitesse (ou vélocité) d'enfoncement de la touche. Ce choix peut être contraignant pour le musicien, dans le mesure où il peut être incité à jouer vite pour jouer fort et à jouer lentement pour jour un son faible. Le présent mode de réalisation remédie à cet inconvénient en faisant dépendre l'intensité de la note de la pression exercée, la "note on" étant déclenchée au moment où la pression atteint sont maximum. La pression sur le petit cylindre en caoutchouc procure un grand confort de jeu et demande moins d'énergie qu'un mécanisme d'enfoncement de touche. De plus, la matière choisie pour les touches de la réalisation de la présente invention permet aux doigts de glisser facilement d'une touche à l'autre.
Concernant la partie électronique (voir figure 11). Un capteur FSR (Force Sensitive Resistor) est une résistance qui varie de 2MΩ à lkΩ en fonction de la pression exercée dessus. C'est lui qui, placé sous les boutons, va traduire l'intention du musicien au synthétiseur, en fonction de la force avec laquelle il va appuyer dessus. Cette variation de résistance est transformée en variation de tension, puis en signal numérique. Ce signal sera ensuite interprété par un programme afin de déterminer l'intensité de la note et la valeur d'aftertouch. Les diviseurs de tension, comme leur nom l'indique, transforme la variation de résistance (de 2MΩ à 1KΩ) des capteurs FSR, en variation de tension (de 5 à 0 V). Deux modules, le module entrée analogique (AIN) et le module Core vont traduire le signal analogique (variation de tension entre 0 V et 5 V) en signal numérique, grâce, en particulier, au micro-controler situé sur les modules CORE. Une application dans le micro-controler traduit le signal numérique en signal MIDI, qui est ensuite interprété par l'expandeur. Les modules AIN sont là pour "matricer" les signaux analogiques car les modules Core utilisé pour la présente réalisation ne possèdent que 8 entrées analogiques. Comme chaque module Core ne peut gérer que 64 boutons analogiques, un module merger mixe les signaux midi provenant des deux modules Core en un seul signal. La programmation. Les PIC (nom déposé) des deux modules core doivent être programmés afin qu'ils interprètent bien les signaux numériques qu'ils reçoivent et qu'ils les transforment en signal midi compréhensible par l'expandeur. Voici l'algorithme qui interprète les signaux délivrés par l'ensemble musicien-capteur-convertisseur pression/tension/signal numérique. Lorsqu'un bouton est pressé, il envoie un signal compris entre 0 et 127 à chaque variation de pression. L'idée générale est de déclencher "la note on" dés que la pression (faible ou forte) a atteint son maximum, à condition d'avoir dépassé un certain seuil afin que l'on puisse effleurer les touches sans déclencher de son. Un signal de "note off ' sera envoyé dès que le bouton est lâché. De plus, à partir d'un autre seuil, la variation de pression déclenchera des signaux d'aftertouch toujours en fonction de la pression exercée par le musicien.
Voici l'algorithme détaillé du mode d'envoi de message midi en fonction de la pression exercé sur les touches: en variable globale, est déclaré un tableau, dit "état", del28 cases correspondant chacune à un bouton. 0 signifie que le bouton est en état de "note off", 128, qu'il est en état de "note on". Un bouton a été touché, une valeur, dite "valeur de pression", située entre 0 et 127, correspondant à ce bouton est envoyé.
- Si l'état de ce bouton est 0:
Si la valeur de pression est inférieure à un certain seuil, dit "seuil de déclenchement", rien ne se passe. Cela permet à l'utilisateur de positionner ses doigt sur le clavier sans déclenché de son. Si la valeur de pression est supérieure à ce seuil, l'état prend la valeur de pression.
- Si l'état de ce bouton est un nombre compris entre le seuil de déclenchement et 126, deux possibilités: soit la valeur de pression est supérieurs à l'état du bouton, c'est à dire que la pression est encore en cours, et dans ce cas, l'état du bouton prend cette valeur, soit la valeur de pression est inférieur à l'état du bouton et la pression a atteint son maximum, et un message de "note on", avec cette valeur en vélocité, est envoyée, l'état du bouton est alors 127.
- Si l'état du bouton est de 127: Si la valeur de pression est inférieure à un certain seuil, dit "seuil d'arrêt", qui peut être 0, un message de "note off ' est envoyé, et l'état du bouton devient 0. Sinon, si la valeur de pression est supérieure à un certain seuil, dit "seuil d'aftertouch", un message d'aftertouch est envoyé avec pour valeur un nombre proportionnel à la différence entre 127 et le seuil d'aftertouch (mais inférieur à 127).
APPLICATION INDUSTRIELLE
La présente invention s'adresse débutant en musique qui souhaite acquérir rapidement la possibilité de pouvoir jouer des progressions harmoniques (pour pouvoir chanter des chansons et s'accompagner), ou d'improviser des mélodies. Elle s'adresse également au musicien confirmé et particulier au joueur d'instrument à vent qui souhaiterai disposer d'un outil permettant de visualiser et de mieux comprendre les relations harmoniques entre les accords. Elle a également sa place dans tout lieu d'apprentissage de la musique, et en particulier dans les classes de formation musicale. De plus, si la présente invention s'adapte sur un instrument portable, elle permet au musicien un grand confort pour jouer sur scène et donc elle s'adresse à tout musicien adepte du jeu de scène.
PRESENTATION DES FIGURES Sur toutes les figures (sauf la figure 7), le point de vue est celui du musicien qui a l'instrument posé sur le ventre et qui regarde du haut vers le bas (c'est à dire les notes les plus graves en bas). Par défaut, lorsque cela n'est pas précisé, la fondamentale est prise sur le clavier B de la présente réalisation de l'invention.
figure 1; exemple dans une tonalité de do de la répartition des degrés alternativement sur deux axes parallèles. figure 2: exemple de triangles élémentaires et pavage correspondant. Sont représentés les intervalles à partir d'une fondamentale Figure 2.1 avec un triangle équilatéral, figure 2.2 avec un triangle rectangle, figure 2.3, avec un triangle quelconque. Le cercle sert à situer la note et ne conditionne pas la forme de la touche. figure 3; répartition des intervalles. figure 4: représente un clavier selon l'invention. mod+ et mod- représentent les deux touches commandant la molette de modulation, et pb+ et pb- représentent les deux touches commandant le pitch bend. figure 5: position du mode de sol majeur. figure 6: position des tétrades en position fondamentale sur le clavier B de la présente réalisation. figure 7: disposition des notes en mode « percussions ». Attention la figure est renversée par rapport aux figures précédentes (grave en haut), car il s'agit d'une la vue de face. figure 8: représentation de la présente invention sur la portée musicale. figure 9: autres réalisations de l'invention. figure 10: schéma d'un mode de réalisation de la présente invention, vue de dessus et vue de face. figure 11: schéma du dispositif électronique. figure 12: illustration pour la première revendication. Les angles sont orientés dans le sens anti-horaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Clavier pour instrument de musique, comprenant un premier sous-clavier (A) et un deuxième sous-clavier (B), chaque sous-clavier (A, B) comprenant une pluralité de touches dont Pactionnement est apte à commander l'émission d'un son correspondant à une note de musique, clavier dans lequel : chaque sous-clavier (A, B) comprend au moins quatre rangées parallèles et équidistantes, orientées dans le même sens, chaque rangée comprenant au moins une touche, et la distance entre les rangées étant identique sur les deux sous-claviers (A, B) ; la disposition des touches, et donc la répartition des notes commandées par le clavier, étant telle que : - sur le premier sous-clavier (A) [respectivement sur le deuxième sous-clavier (B)], pour chaque touche (t) commandant une note (n), et située sur une rangée (r) disposée entre une rangée adjacente d'ordre inférieur (r-1) et une rangée adjacente d'ordre supérieur (r+1), il existe : - sur la rangée adjacente d'ordre supérieur (r+1)
- une touche (tv*,) actionnant la tierce majeure ascendante de (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (W) forme un premier angle orienté (M), [respectivement un angle opposé (-M) au premier angle (M) sur le deuxième sous-clavier (B)], avec la rangée (r) orientée; la valeur du premier angle (M) étant comprise dans l'intervalle ]0°, 90°] ; et/ou
- une touche (W) actionnant la tierce mineure ascendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (W) forme un deuxième angle orienté (m)
[respectivement un angle opposé (-m) au deuxième angle (m) sur le deuxième sous-clavier (B)], avec la rangée (r) orientée, la valeur du deuxième angle (m) étant comprise dans l'intervalle [90°, 180°[, et distincte de la valeur du premier angle (M) ;
- sur la rangée adjacente d' ordre inférieur (r- 1 )
- une touche (tnω) actionnant la tierce majeure descendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (tMd) forme un angle orienté opposé au supplémentaire (M- 180) du premier angle (M) [respectivement un angle supplémentaire (180-M) du premier angle (M) sur le deuxième sous- clavier (B)] avec la rangée (r) orientée ; et/ou - une touche (W) actionnant la tierce mineure ascendante de la note (n), cette touche étant disposée de sorte que la demi-droite issue de la touche (t) et passant par la touche (W) forme un angle orienté opposé au supplémentaire (m- 180) du deuxième angle orienté (m) [respectivement un angle supplémentaire (180-m) du deuxième angle (m) sur le deuxième sous-clavier (B)], avec la rangée (r) orientée; et
- sur le premier sous-clavier (A) [respectivement le deuxième sous-clavier (B)], pour chaque touche actionnant une note (n), il existe sur le deuxième sous-clavier
(B) [respectivement le premier sous-clavier (A)]:
- une touche actionnant la seconde majeure ascendante de la note (n) et/ou - une touche actionnant la seconde majeure descendante de la note (n). de sorte que les notes y sont réparties alternativement d'un sous-clavier à l'autre, étant rangées par tierces sur chacun d'eux.
2. Clavier selon la revendication 1, dans lequel les sous-claviers (A, B) sont situés sur deux plans sécants tels que la projection, sur le plan bissecteur de ces deux plans, de chaque touche d'un des sous-clavier (A, B) commandant une note (n) est située entre la projection sur ce même plan de deux rangées de l'autre sous- clavier (A, B), ces deux rangées comprenant respectivement une touche (ti) actionnant la seconde majeure ascendante de la note (n) et une touche (tz) actionnant la seconde majeure descendante de la note (n).
3. Clavier selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la valeur du premier angle (M) est égale à 60 degrés, et la valeur du deuxième angle (m) est égale à 120 degrés.
4. Clavier selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les touches sont sensibles à la force et/ou à la vélocité d'actionnement.
5. Clavier selon la revendication 4, dans lequel un dispositif électronique permet de faire varier l'intensité du son émis en fonction de la force et/ou de la vélocité de l'actionnement des touches.
6. Clavier selon la revendication 5, dans lequel les deux sous-claviers (A, B) sont disposés chacun sur une surface plane, l'angle (α) entre les faces avant des deux sous-claviers étant compris dans l'intervalle [180°, 270°].
7. Instrument de musique comprenant un clavier selon l'une des revendications 1 à 6.
8. Instrument de musique selon la revendication 7, comprenant un générateur de son du type expandeur, fonctionnant sous la norme midi.
9. Instrument de musique selon la revendication 8, dans lequel un premier dispositif permet de faire varier le pitch bend, montant et descendant, et un deuxième dispositif commande une molette de modulation, augmentant et abaissant ainsi l'effet obtenu par le premier dispositif.
10. Instrument de musique selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant un boîtier sur lequel sont disposés les deux sous-claviers (A, B), le boîtier étant pourvu de moyens de maintien tels que des bretelles.
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