WO2017013131A1 - Musikinstrumente schalter-und pad-anordnung mittels sensorfolie. - Google Patents

Musikinstrumente schalter-und pad-anordnung mittels sensorfolie. Download PDF

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WO2017013131A1
WO2017013131A1 PCT/EP2016/067209 EP2016067209W WO2017013131A1 WO 2017013131 A1 WO2017013131 A1 WO 2017013131A1 EP 2016067209 W EP2016067209 W EP 2016067209W WO 2017013131 A1 WO2017013131 A1 WO 2017013131A1
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WO
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sensor
sensor film
film
musical instrument
guitar
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/067209
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English (en)
French (fr)
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Rainer Hirl
Amaldev V
Avinash Jayakumar
Deepak Malani
Original Assignee
Acpad Instruments Ug
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Publication date
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    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393—Flexible materials

Definitions

  • the invention relates to a sensor film or a sensor pad for attachment to a musical instrument. Areas of application are the music and entertainment industry.
  • an orchestra or a band basically requires several instrumentalists.
  • the advent of electronic musical synthesis allows the musician to synthesize multiple devices through an interface. For example, a keyboard can produce multiple synthetic sounds from different instruments.
  • MIDI controllers Hardware instruments are hardware instruments that transmit data to MIDI-enabled devices.
  • a sensor film for attachment to a musical instrument.
  • the sensor film for attachment to a musical instrument comprises at least one sensor element; electrical leads connected to the at least one sensor element; an interface unit suitable for data transmission with a
  • Microcontroller unit and a mounting member for attaching the sensor sheet to a musical instrument.
  • the invention provides the opportunity to provide a musical instrument in a very practical and comfortable way additional sound elements such as sounds or sound effects available.
  • the activation of the sensor elements can be done manually.
  • These sounds or sound effects may be, for example, percussive sounds, synthesizer sounds, any kind of virtual sounds or any kind of electronic musical instruments associated with the at least one sensor element.
  • a corresponding multiplicity of sounds and sound effects can thus be synthesized.
  • the microcontroller unit can be external or integrated in the sensor foil.
  • a sound generator may be, for example, a hardware or software synthesizer.
  • Sound generator can also be a smartphone with a MIDI synthesizer application (app) on the phone / smartphone / tablet.
  • a mounting member can serve any convenient attachment such. mechanical fixings.
  • the attachment member is an adhesive sheet attached to one side of the sensor sheet.
  • the sensor film can be applied directly to a musical instrument without further holders.
  • the at least one sensor element may be a pressure sensor or pushbutton or a sliding sensor. Sliding sensors are also called touch-sensitive
  • Sliders are referred to and may be linear, rotary, or other shapes that are ergonomic for hand movements. For example, they can control a variety of sound effects such as delays, reverb, tempo, and volume.
  • the term pushbutton also includes simple switches, for example to switch between different channels, instruments or control functions.
  • a sensor film of the invention has a plurality of each
  • Pressure sensors push buttons or push sensors on to synthesize a variety of sounds or sound effects.
  • the synthesized sound or sound effect for example, be proportional to the strength of the activation. This results in another variable for the design of sounds or
  • the sensor foil may have at least one LED which indicates an operating state of the sensor foil.
  • LED is the abbreviation for light emitting diode. This results in a further monitoring possibility of the sensor film for the user, whereby a visual feedback on the state of the sensor elements and their combination is made available to the user.
  • the sensor film may have on its surface visual or tactile elements, such as embossments, which indicate the position of the at least one sensor element. This facilitates the manual use of the sensor film finding the various sensor elements, which significantly simplifies the operation.
  • the sensor film preferably has a thickness of less than 4 mm, more preferably less than 3 mm, more preferably 2 mm. These thicknesses only slightly change the shape of the musical instruments used as a base and are therefore particularly suitable for attachment to a musical instrument. The thin surface design thus does not disturb the normal operation of the musical instrument. If it is an acoustic musical instrument, the percussion of the musical instrument can still be heard. For percussion playing, relevant parts of the body of the musical instrument can be kept free.
  • the sensor film is composed of layers.
  • a first layer may comprise at least one of a group of elements formed from a graphic film and at least one embossment.
  • a middle layer can be at least one
  • a third layer can be a
  • Attachment element for attaching the sensor film to a musical instrument.
  • at least one spacing element can be introduced between the layers.
  • the spacer elements form an air gap, which is displaced upon activation.
  • the layer structure allows a small thickness and a structured manufacturing process for creating the sensor film.
  • the base surface of the sensor film is advantageously shaped such that the sensor film can be mounted on a surface of a guitar, wherein the sensor film for a sound hole and / or a web and / or the strings of the sensor film has recesses.
  • the sensor film has a shape tailored for use on acoustic guitars, which does not impair the original functionality of the acoustic guitar.
  • the sensor film made of a flexible material.
  • the sensor film can be easily attached to musical instruments that have, for example, no flat but curved surfaces.
  • the range of application of the sensor film is increased to a variety of musical instruments.
  • the microcontroller unit preferably converts the detected strength of the activation of the at least one sensor element into MIDI data and communicates with the
  • MIDI Sound generating device by means of MIDI data.
  • MIDI is the preferred typical format for exchanging musical control functions between electronic ones Instruments, in particular with sound generating devices such as synthesizers.
  • the invention comprises a musical instrument, to which the sensor film according to the invention is attached according to one of the above embodiments.
  • a musical instrument for example, violins, cellos or sitar, vina, tanpura as well as electric or percussive musical instruments are suitable for this purpose.
  • the musical instrument is an acoustic guitar. This is a preferred one
  • the at least one sensor element is spatially associated with the sound hole and / or the web.
  • the one or more sensor elements during manual operation of the acoustic guitar is easily accessible manually and thus can be a quick access to the or the sensor elements, whereby the operation is more comfortable and faster.
  • a musical instrument assembly comprising a sensor film according to the above embodiments and / or a musical instrument according to the above embodiments and a
  • Sound generating means for generating a sound or a sound effect based on the activation of the at least one sensor element of the sensor film proposed.
  • a sensor film or sensor pad (ped) is proposed, which can be mounted on traditional musical instruments, comprising: at least one foil of the electrical leads and components, at least one foil of the printed sensors, at least one pressure-sensitive resistor, at least one touch-sensitive slider at least one push button, at least one LED display, at least one battery configured by one
  • At least one configured microcontroller unit to detect the operation of the signals and to generate the MIDI data to send to at least one external MIDI-enabled device.
  • At least one microcontroller is configured to communicate with at least one external MIDI enabled device.
  • the external MIDI-enabled device is configured with at least one computer with at least one music synthesizer software.
  • At least one microcontroller may be configured to communicate with the external device via a wired MIDI interface.
  • the at least one Microcontroller can be configured to communicate with the external device via the wired USB interface.
  • the at least one microcontroller may be configured to communicate with the external device via a wireless interface
  • the ped can include at least one capacitive sensor.
  • the pedestrian may be further configured with at least one radio frequency (RF) unit to communicate with at least one external electronic device using at least one wireless communication protocol.
  • RF radio frequency
  • the ped may include an electromagnetic pickup element (below a guitar string).
  • FIG. 1 shows a sensor film according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic representation of the sensor film
  • FIGS. 3-5 show a sensor film according to further embodiments
  • FIG. 6 shows a sensor foil in an oblique view
  • Figure 7 is a schematic representation of the layer structure of the sensor film.
  • MIDI Musical Instrument Digital Interface
  • MIDI controllers Hardware instruments are hardware instruments that transmit data to a MIDI-enabled device.
  • the specified electronic musical instrument is a MIDI controller touch interface, which is mounted on an instrument and allows one-man band artists to operate multiple instruments.
  • the shape factor of the instrument in design is changeable, so that the electronic musical instrument can be easily attached to existing traditional acoustic instruments. (Example guitar, cajon, sitar)
  • the advantage of the pad is that it can be optionally attached to different instruments. The most diverse effects can thus be generated easily and effectively.
  • a special effect is the possibility of mixing electronic and acoustic sound effects.
  • acoustic sound effects in the context of the invention are percussion elements, as for example by tapping on the body of a
  • Acoustic instruments such as an acoustic guitar, can be caused called.
  • FIG. 1 shows a sensor foil 1 according to the invention according to a first embodiment.
  • the sensor film 1 comprises a plurality of sensor elements 5, 6, 7, which are mounted on a surface of the sensor film 1.
  • the sensor film 1 can consist of several layers. It may also optionally be arranged on the surface a protective layer.
  • the sensor foil 1 further comprises electrical leads 20, which are connected to the at least one sensor element 5, 6, 7.
  • the electrical lines 20 extend below the sensor elements 5, 6, 7 and are not shown in FIG. They are shown schematically in FIG.
  • an interface unit 40 is provided, via which data is transmitted with a microcontroller unit 50.
  • the microcontroller unit 50 may be part of the sensor film 1, it may also be arranged externally.
  • the interface unit 40 is merely a connecting element between the at least one sensor element 5, 6, 7 and the microcontroller unit 50, z. B. in the form of electrical lines.
  • the interface unit 40 may comprise plugs or pins or wireless transmission elements.
  • the sensor film 1 comprises on its rear side an attachment element 32, preferably an adhesive film. This attachment on the back is shown schematically by the arrow in Fig. 1.
  • the sensor elements shown by way of example in circular form represent pressure sensors 6. These are also referred to as touch sensors or pressure-sensitive sensors, wherein these may be resistive, capacitive or else piezoelectric.
  • the pressure sensors 6 are basically sensitive to the level of pressure with the finger, thumb or palm in the manual case to activate the pressure sensor 6.
  • the two exemplary cuboid sensors (strip sensors) and the C-shaped, rotary sensor element are so-called sliding sensors 5, which constitute touch-sensitive sliders.
  • the sliding sensors 5 can be seen as variable potentiometers, which send different data depending on the position of the pressure by a finger. These may be resistive, capacitive or similar.
  • the position within the shift sensor 5 can be detected, in particular start and end point of a
  • the shift sensors 5 may also be mapped (virtually linked) to control a variety of sound effects, such as delay, reverb, tempo, and volume.
  • Further sensor elements 5, 6, 7 are represented by so-called pushbuttons 7, also referred to simply as switches. these can
  • buttons 7 and / or switch buttons are mostly used as on and off buttons.
  • the assignment of one of the sensor elements 6, 7 with sound elements such as sounds or
  • Sound effects are changed.
  • these can be carried out as metallic domes with plastic material on which the sensor film 1.
  • they can also have a cover made of epoxy material.
  • Each of these sensor elements 5, 6, 7 can correspond to a specific sound or sound effect, collectively called a sound element.
  • These can be, for example, percussive sounds, synthesizer sounds, but also in general any kind of synthetic sounds.
  • the position of the sensor elements 5, 6, 7 is variable.
  • the design of the sensor film 1 is flexible and can be adapted to the particular requirements of the corresponding musical instrument.
  • the shape chosen here is particularly suitable for attachment to an acoustic guitar.
  • the base of the sensor film 1 exemplified here is shaped such that the sensor film 1 can be mounted on a surface of a guitar while sound hole and / or a bridge and / or the strings of the sensor film 1 are at least partially enclosed.
  • the film thus has recesses 36 for it.
  • the sensor film 1 is further made of a flexible material. As a result, you can attach it, for example, on curved, so not flat surfaces of musical instruments.
  • the sensor film 1 may further include a graphic sheet 30 for graphic design of
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the sensor film 1, which describes the operation of the sensor film 1 in more detail.
  • Pressure sensors 5, strip sensors 6 and push button 7, the sensor film 1 are connected to a microcontroller unit 50 via an interface unit 40, z. B. in the form of input and output pins linked. If the number of pins is too small compared to the number of pins
  • the microcontroller unit 50 detects the activation of a sensor element 5, 6, 7 and converts this activation into a signal or into data. As described in connection with FIG. 1, in the case of pressure sensors 6 this can be done by detecting the level of pressure with which in the manual case the finger, thumb or palm activates the pressure sensor 6 and the proportional voltage caused thereby. These signals thus contain the strength or force of the impact or the activation. In the case of sliding sensors 5, depending on the position of the pressure by a finger in the manual case, different data is sent to the microcontroller unit 50 in the case of push buttons, an on-off signal is detected.
  • the microcontroller unit 50 generates MIDI data on the basis of the information provided by the sensor elements 5, 6, 7.
  • sound generating devices such as synthesizers (hardware software synthesizer).
  • Alternative formats such as DMX, analog sounds, video and pure data can also apply, with the
  • Invention is not limited to the above listing of file formats. At a Embodiment with light control would be a data conversion to DMX.
  • the microcontroller unit 50 communicates by means of this data with a
  • Sound generating device 60 may be, for example, a MIDI-enabled device. This can be, for example, a computer with hardware or software synthesizer, wherein the
  • the microcontroller 50 advantageously has corresponding connections; here, purely by way of example, a USB connection 90 for the wired transmission of information from the sensor film 1 and to the sensor pole 1 and a radio transmitter 70 for wireless communication are added, otherwise one often still has a MIDI Connection available.
  • sound generator 60 may also be a smartphone with a MIDI synthesizer application (app) on the phone / smartphone / tablet.
  • a battery 80 for example, a rechargeable lithium-ion battery or others
  • the microcontroller unit 50 may measure the strength, i. the value of the force exerted on a sensor element 5, 6, 7, an activation of a sensor element 5, 6, 7 analog digitally by a voltage value or in the case of push buttons 7.
  • the analogue i. the value of the force exerted on a sensor element 5, 6, 7, an activation of a sensor element 5, 6, 7 analog digitally by a voltage value or in the case of push buttons 7.
  • the positioning of the finger in the sliding sensor can also be converted into an analog voltage, which is then transmitted to the input of the microcontroller unit 50.
  • the state of a pushbutton 7 is read digitally.
  • the microcontroller unit 50 reads permanently the state of all inputs. Based on the sequence of activated sensor elements 5, 6, 7, the microcontroller unit 50 defines a configuration in addition to the start-up initial configuration. Based on the current configuration, the microcontroller computes the MIDI data according to a programmed algorithm when a sensor element 5, 6, 7 is actuated.
  • one or more LEDs 12 are controlled by the microcontroller unit 50, allowing both ON / OFF control and intensity control.
  • the LEDs 12 may be used to, for example, the current Operating state or the configuration of the sensor film 1 to display advantageous, thus providing the user with a visual feedback or a visual feedback on the state of the sensor elements 5, 6, 7 available.
  • the LEDs 12 are programmable.
  • FIGS. 3-5 show further embodiments of the sensor film 1.
  • these embodiments include surface mounted LEDs 12 that indicate the operating state as visualized feedback to the user of the sensor sheet 1.
  • Figure 3 and Figure 4 differ by the number of sensor elements 5, 6, 7, in particular the number of pressure sensors 6.
  • the invention is not limited to a specific number of sensor elements 5, 6, 7. Other types of sensor elements not mentioned may also be used.
  • housing unit 95 see Figures 3 and 4, which is adapted to accommodate the electronics of the sensor sheet 1, such as the microcontroller unit 50, the radio transmitter 70, the battery 80, the USB port 90 and / or LEDs 12 ,
  • the positioning and size of the housing unit 95 is chosen only as an example and can be optimized depending on the requirements in size and position. For example, size can be reduced by substantial miniaturization of the
  • the accommodation unit 98 is closed by a protective device 98.
  • a protection device 98 may for example be constructed of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), wood or other composites and serves to protect the electronics introduced.
  • a protective cover function can be implemented, which protects the sensor film 1, in particular the layer structure described in more detail in FIG. 7 from external forces. As material can be here
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • wood or other composites find use.
  • FIG. 6 shows a sensor film 1 in an oblique view.
  • the embossings 15 of the sensor elements 5, 6, 7 become clear.
  • the embossings 15 are designed as elevations, wherein the embossings 15 can in principle also be embodied as depressions.
  • the embossings are there to make it easier for the user to locate the sensor elements 5, 6, 7 on the sensor film 1.
  • the layer structure of the sensor film 1 is described schematically.
  • the sensor film 1 is constructed from layers L1, L2a, L2b, L3, wherein a first layer L1 has a graphic film 30 and embossments 15.
  • the invention is not on it limited, because it can only one or more embossing 15 or only a graphic film 30 are provided.
  • the embossings 15 are advantageous for better sensing of the respective sensor elements 5, 6, 7 and for differentiated perception of the various sensor elements 5, 6, 7 when using the sensor film 1.
  • Graphic film 30 makes it possible to apply graphic designations, inter alia, for the purpose of advertising or for an attractive or functional aesthetics. Also, marks of functionalities to facilitate the use of the sensor sheet 1 can be attached here.
  • the graphic sheet 30 may be made of, for example, plastic, wood, cloth, leather, metal or other synthetic materials.
  • the graphic sheet 30 can transmit external forces to the lower layers L2a, L2b.
  • At least one middle layer L2a, L2b is provided.
  • an upper middle layer L2a and a lower middle layer L2b will be described.
  • the layer L2a is one or more sensor elements 5, 6, 7, wherein the sensor elements are assigned from the position of the respective embossments 15 from the first layer L1.
  • the layer L2b there are electrical leads 20 on a printed circuit board (PCB), optionally with LEDs, as well as pushbuttons and the entire printed electronic connections and other technical functionalities for the operation of the PCB
  • PCB printed circuit board
  • the layer L2a may be made of various plastic materials, for example.
  • the PET polyethylene terephthalate
  • PEI polyetherimides
  • a third layer L3 is described with an associated attachment member 32, which allows attachment of the sensor sheet 1 to a musical instrument.
  • the attachment member 32 is performed by an adhesive film or an adhesive.
  • the adhesion can also be achieved by a suction cup tape or other forms of adhesion.
  • spacer element 35 Between the layers L1, L2a, L2b, L3 at least one spacer element 35 is introduced.
  • These spacer elements 35 designed as adhesive spacer elements form an air gap, said air gap is displaced, if a corresponding spacer element 35.
  • Sensor element 5, 6, 7 is sufficiently actuated. If one presses or presses on these layers L2a, L2b, these contact with the respective lower layer together with the resistance sensors and sliders, wherein capacitive sensors are used can.
  • the distances between the layers L1, L2a, L2b, L3 can be variable in order to achieve a suitable functionality.
  • the sensor elements 5, 6, 7 may for example be provided with an epoxy material or silicone in order to realize a softer pressure point.
  • the layers may be made of flexible polyester material, although other materials such as leather, paper or fabric materials may be used.
  • the entire layer structure of the electronics can of a plastic plate, for example, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) or
  • Such a plastic plate gives the entire layer structure or stack of electronics a higher stability.
  • Plastic plate can be attached to the lower end of the PCB with an adhesive device or mechanically.
  • the advantage of the sandwich-type layer structure is that it is possible to realize a very thin sensor film 1.
  • the production process is simplified by the layer structure.
  • FIG. 8 shows a musical instrument 100 with a sensor foil 1 attached thereto.
  • a musical instrument 1 an acoustic guitar 101 is described, here by way of example a design in dreadnought form or dreadnought profile.
  • the invention is not limited to this, because there are also other acoustic or electrical musical instruments, in particular stringed instruments, as well as electronic musical instruments into consideration.
  • violin, a cello, sitar, vina, tanpura, etc. mentioned, similar to the acoustic guitar with a
  • Sensor film 1 can be equipped.
  • a particularly preferred embodiment is the acoustic guitar 101, which will be described in more detail below.
  • the acoustic guitar 101 is shown with body 109 and neck 108.
  • the body 109 includes a sound hole 105 spanned by strings 107.
  • the strings 107 are connected to a web 106.
  • the surface of the body 109 forms a ceiling 103.
  • Other embodiments and variations will be apparent to those skilled in the art.
  • the sensor film 1 is mounted on the ceiling 103 of the acoustic guitar 101.
  • Sensor film 1 corresponds to the sensor film 1 from FIG.
  • the shape of the sensor film 1 is designed so that the sound hole 105, the web 106 and the strings 107 of the 1
  • Sensor film 1 are at least partially enclosed.
  • the plurality of sensor elements 5, 6, 7 are assigned to the sound hole 105 and the web 106. This has the
  • the thin surface design of the sensor film 1 does not interfere with the normal operation of the guitar 101. When percussive striking the body of the guitar 101 is still heard. For this percussive playing relevant points on the body of the guitar 101 are kept.
  • a Tonab fortune element (not explicitly drawn), for example, below a string 107 of the acoustic guitar 101 may be arranged and may be formed, for example, mechanically or electromagnetically.
  • Deviations can be derived by the expert.
  • data such as MIDI data generated by activation of the sensor elements 5, 6, 7 by the microcontroller unit 50 may also be used to simultaneously control multiple devices, for example, to generate lights or visual effects or Control of motors for a specific movement in 3-dimensional space.
  • a MIDI pickup or split pickup (only on the first two strings) or normal pickup at a suitable location in the sensor sheet 1 (also called P ⁇ D) incorporated, so that is attached to strings instruments pickup under the strings 107 .
  • a MIDI pickup you can also send MIDI data. Any signals of a selected pickup (analog or digital) are connected to the microcontroller unit 50 of the sensor sheet 1 and processed to send MIDI signals to a sound generating unit wirelessly or with cables.
  • Piezo elements or pressure sensors that change their resistance under pressure are used instead of MIDI pickups.
  • a display is introduced which displays the operated functions and the current game mode.
  • an XY pad (e.g., Kaoss Päd of Korg) is in the
  • the arithmetic unit and sound generator are located on the sensor film 1.
  • the MIDI pickup is built directly into the sensor film 1.
  • the MIDI pickup picks up each string individually.
  • the frequencies of the vibrating strings can be removed electronically, magnetically or by piezo elements.
  • the signals are processed by arithmetic unit into digital signals.
  • MIDI signals or OSC signals Open Sound Control
  • the battery and the chip is integrated.
  • the sensor film 1 comprises
  • Sensor elements 5, 6, 7 which can be activated manually, for example. Based on the activation, electrical signals generated by an appropriate circuit are sent to a microcontroller unit 50 and converted into MIDI data. These data, such as MIDI data, are used to generate sounds based on activation by a sound generator such as a hardware or software music synthesizer.
  • the sensor elements 5, 6, 7 are assignable with percussion pads or synthesizer keys or any kind of synthesizable sounds, sounds and sound effects.
  • the sensor sheet 1 can be mounted on a musical instrument 100 and provides a one-man orchestra the simultaneous operation of several musical instruments 101 or sounds and sound effects.
  • the shape of the sensor film 1 is variable and can be tailored to the particular musical instrument 100 such as for a guitar, cajon, sitar, etc. The special here is the possibility of mixing
  • the present invention is an arrangement of an electronic musical instrument consisting of a thin sensor substrate interface to be attached with an adhesive sheet to an existing traditional stringed musical instrument such as a guitar.
  • the touch interface substrate is embedded with a variety of touch sensors, printed pressure sensitive sensors (resistive or capacitive). These sensors can also be piezoelectric. When these sensors are actuated at the interface, electrical signals generated by an appropriate circuit are sent. These signals are then read out by a microcontroller unit (MCU) and converted to MIDI data. This MIDI data is connected to a MIDI-enabled device such as a hardware or software music synthesizer.
  • the interface sensors are equipped with percussion pads or synthesizer buttons or any kind of synthesizable sounds.
  • the PED preferably has multiple touch-sensitive slider sensors that can be mapped (virtually connected) to control a variety of sound effects such as delay, reverb, tempo, and volume. It also has pushbuttons and switches to switch between different channels or instruments or control functions via MIDI. There are LED indicators on the interface to a visual
  • the controller can also send wireless MIDI data to the synthesizer.
  • the ped is made as thin as possible. This has the advantage that the peddle does not interfere with the operation of the instrument and that, if it is an acoustic instrument, the percussive striking, the sound of the body of the musical instrument can still be heard. Therefore, relevant parts of the instrument body are kept free for percussive play.
  • the construction of the interface consists of several layers which are sandwiched to form as thin a shape as possible.
  • the bottom layer forms an adhesive.
  • the adhesion can also be achieved through a suction cup tape.
  • the above layer includes elements with printed resistive sensors using resistive ink.
  • This layer also includes mounted tactile pressure switches and LED indicators. There is a spacer to form an air gap that is displaced when the sensor is actuated. Above that there is a second layer of printed
  • the topmost layer is the graphic layer, which has graphic designations as well as tactile embossments to various elements of the pad while playing differentiated to perceive, has. All of these layers have an adhesion spacer which allows bonding between the layers and thus forms a compact, thin shell.
  • the sensors can be covered with an epoxy material, soft pressure point (or silicone).
  • the layers can be flexible polyester material.
  • the bottom electrical layer may be FR4 PCB (Printed Circuit Board) material.
  • These sensors are sensitive to the level of pressure with the finger, thumb or palm. Depending on the applied pressure or impact, a proportional electrical voltage is generated / converted. These information / signals are generated from the speed of the beat, and are calculated as MIDI data accordingly.
  • the sliders are seen as variable potentiometers, which send different data depending on the position of the pressure by a finger. These knobs are as linear
  • the switch buttons are used as on and off buttons.
  • the LEDs are programmable to indicate the state of the interface.
  • a microcontroller unit with multiple input and output pins is connected to the sensors via the named interface (pad). If there are more sensors than pins, multiplexers can be used between sensors and microcontrollers.
  • the operation of the sensors that is the height (value) of the pressure on the sensor or the positioning of the finger on the sliding sensor (linear or rotary) is converted into an analogue voltage which arrives at the input of the microcontroller.
  • the state of the switches is read digitally and the LEDs are digitally controlled by the microcontroller (on / off control or intensity control).
  • the microcontroller constantly reads the status of all inputs. Based on the sequence of the pressed keys, the microcontroller defines a configuration in addition to the startup initial configuration. Based on the current configuration, the
  • Microcontroller the MIDI data according to a programmed algorithm when a sensor is actuated.
  • the microcontroller communicates with a MIDI-enabled device, such as a computer, via either a DIN MIDI cable, USB cable, or a wireless device
  • the MI DI signals generated by the operation of sensors can also be used to simultaneously control multiple devices, such as lights, visuals or motors for a given movement in 3-dimensional space.
  • the external device can also be a smartphone, with a MIDI synthesizer application (app) on the phone / smartphone / tablet.
  • Signal processing is not limited to Midi only. All electronic signals can be converted into any data. For example DMX, analogue sounds, midi, video and pure data. In the example of lighting control, data conversion would be made DMX.
  • Strip sensors are for volume, panorama effects, and more
  • a MidiPickUp or Split Pick Up (only over the first two strings) or normal Pick Up is incorporated at a suitable location in the P ⁇ D, so that in stringed instruments the Pick Up is mounted under the strings.
  • a midi pick-up you can also send midi data. Any signals from a selected pickup (analog or digital) are connected to the microcontroller of the ACPAD and processed to send midi signals to a processor wirelessly or with cables.
  • Keys or percussion instruments use piezo or pressure sensors (FSR) instead of midipickups.
  • FSR pressure sensors
  • TBD Battery

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorfolie, mit mehreren Schichten und Prägungen, zur Anbringung an einem Musikinstrument, umfassend mindestens ein Sensorelement; elektrische Leitungen, die mit dem mindestens einem Sensorelement verbunden sind; eine Interfaceeinheit geeignet zur Datenübertragung (e.g. MIDI Daten) mit einer Mikrocontrollereinheit; und ein Anbringungselement zur Anbringung der Sensorfolie auf ein bestimmtes Musikinstrument, zum Beispiel eine akustische Gitarre. So kann eine Klangerzeugungseinrichtung während des Gitarrespielens durch Fingertippen auf Sensorelemente aktiviert werden.

Description

MUSIKINSTRUMENTE SCHALTER-UND PAD-ANORDNUNG MITTELS SENSORFOLIE
Die Erfindung betrifft eine Sensorfolie bzw. ein Sensorpolster zur Anbringung auf einem Musikinstrument. Anwendungsgebiete sind die Musik- und Unterhaltungsindustrie.
Typischerweise kann ein Musiker nur ein Musikinstrument simultan spielen. Daher werden für ein Orchester oder eine Band grundsätzlich mehrere Instrumentalisten benötigt. Das Aufkommen der elektronischen musikalischen Synthese erlaubt es dem Musiker mehrere Geräte über eine Schnittstelle zu synthetisieren. Beispielsweise kann ein Keyboard mehrere synthetische Klänge von verschiedenen Instrumenten erzeugen.
Das Musical Instrument Digital Interface (MIDI) Protokoll-Standard ermöglicht das
Kommunizieren zwischen elektronischer Instrumente und Software-Synthesizer
untereinander. MIDI-Controller Hardware-Instrumenten sind Hardwareinstrumente, die Daten an MIDI-fähige Geräte übertragen.
Aus der DE 10 2010 01 1 484 A1 ist bereits eine Musikinstrumentenanordnung mit einer Gitarre und einer Recheneinheit bekannt, mit der gleichzeitig Bassgitarrentöne, akustische Gitarrentöne und Schlagzeugtöne erzeugt werden können.
Erfindungsgemäß wird eine Sensorfolie zur Anbringung an einem Musikinstrument vorgestellt. Die Sensorfolie zur Anbringung an einem Musikinstrument umfasst mindestens ein Sensorelement; elektrische Leitungen, die mit dem mindestens einem Sensorelement verbunden sind; eine Interfaceeinheit geeignet zur Datenübertragung mit einer
Mikrocontrollereinheit; und ein Anbringungselement zur Anbringung der Sensorfolie an ein Musikinstrument.
Durch die Erfindung wird die Möglichkeit eingeräumt, einem Musikinstrument in sehr praktischer und komfortabler Art und Weise zusätzliche Klangelemente wie Klänge bzw. Klangeffekte zur Verfügung zu stellen. Die Aktivierung der Sensorelemente kann dabei manuell erfolgen. Diese Klänge oder Klangeffekte können zum Beispiel perkussive Klänge, Synthesizer-Klänge, jede Art von virtuellen Raumklängen (Virtual sounds) oder jede Art von elektronischen Musikinstrumenten sein, die dem mindestens einen Sensorelement zugeordnet sind. Im Falle von mehreren Sensorelementen können somit eine entsprechende Vielzahl von Klängen und Klangeffekten synthetisiert werden. Die Mikrocontrollereinheit kann dabei extern sein oder in der Sensorfolie integriert sein. Eine Klangerzeugungseinrichtung kann beispielsweise ein Hardware- oder Softwaresynthesizer sein. Die
Klangerzeugungseinrichtung kann auch ein Smartphone sein mit einer MIDI-Synthesizer- Anwendung (App) auf dem Handy/Smartphone/Tablet. Als Anbringungselement kann dabei jede zweckmäßige Befestigungsart dienen wie z.B. mechanische Befestigungen.
Vorteilhafterweise ist das Anbringungselement eine Klebefolie, die auf einer Seite der Sensorfolie angebracht ist. Dadurch kann die Sensorfolie ohne weitere Halterungen unmittelbar auf ein Musikinstrument aufgebracht werden.
Das mindestens eine Sensorelement kann ein Drucksensor oder Drucktaster oder ein Schiebesensor sein. Schiebesensoren werden auch als berührungsempfindliche
Schieberegler bezeichnet und können linear, rotatorisch oder in anderen Formen ausgebildet sein, die ergonomisch für Handbewegungen sind. Diese können beispielsweise eine Vielzahl von Sound-Effekten wie Verzögerungen (delays), Hall (reverb), Tempo und Volumenangabe regeln. Der Begriff des Drucktasters umfasst auch einfache Schalter, um beispielsweise zwischen verschiedenen Kanälen, Instrumenten oder Steuerfunktionen umzuschalten.
Typischerweise weist eine erfindungsgemäße Sensorfolie eine Vielzahl von jeweils
Drucksensoren, Drucktastern oder Schiebesensoren auf, um eine Vielzahl von Klängen oder Klangeffekten zu synthetisieren.
Die Mikrocontrollereinheit erfasst vorteilhaft eine Stärke der Aktivierung eines
Sensorelements analog oder im Falle von Drucktastern digital. Dadurch kann vorteilhaft der synthetisierte Klang oder Klangeffekt beispielsweise proportional zur Stärke der Aktivierung erfolgen. Es ergibt sich damit eine weitere Variable zur Gestaltung von Klängen bzw.
Klangeffekten.
Die Sensorfolie kann mindestens eine LED aufweisen, das einen Betriebszustand der Sensorfolie anzeigt. LED ist hierbei die Abkürzung für Leuchtdiode. Dadurch ergibt sich für den Nutzer eine weitere Überwachungsmöglichkeit der Sensorfolie, womit eine visuelle Rückmeldung über den Zustand der Sensorelemente und deren Kombination dem Benutzer zur Verfügung gestellt wird.
Die Sensorfolie kann an seiner Oberfläche visuelle oder taktile Elemente wie z.B. Prägungen aufweisen, die die Position des mindestens einen Sensorelements anzeigen. Dies erleichtert bei manueller Benutzung der Sensorfolie das Auffinden der verschiedenen Sensorelemente, was die Bedienung deutlich vereinfacht. Die Sensorfolie weist bevorzugt eine Dicke von weniger als 4 mm, bevorzugter weniger als 3 mm, noch bevorzugter 2 mm auf. Diese Dicken verändern die Form der als Basis genutzten Musikinstrumente nur wenig und sind daher besonders geeignet zum Anbringen an ein Musikinstrument. Die dünne Oberflächengestaltung stört somit nicht den normalen Betrieb des Musikinstruments. Handelt es sich um ein akustisches Musikinstrument, ist beim perkussiven Anschlagen der Klangkörper des Musikinstruments noch zu hören. Für das perkussive Spielen können relevante Stellen am Korpus des Musikinstruments freigehalten werden.
Vorteilhaft ist die Sensorfolie aus Schichten aufgebaut. Eine erste Schicht kann mindestens einem Element aus einer Gruppe von Elementen gebildet aus einer Grafikfolie und mindestens einer Prägung umfassen. Eine mittlere Schicht kann mindestens ein
Sensorelement und elektrischen Leitungen umfassen. Eine dritte Schicht kann ein
Anbringungselement zur Anbringung der Sensorfolie an einem Musikinstrument umfassen. Zwischen den Schichten kann optional mindestens ein Abstandselement eingebracht sein. Beispielsweise bilden die Abstandselemente einen Luftspalt, welcher bei Aktivierung verdrängt wird. Der Schichtaufbau ermöglicht eine geringe Dicke sowie ein strukturiertes Fertigungsverfahren zur Erstellung der Sensorfolie.
Die Grundfläche der Sensorfolie ist vorteilhaft derart geformt ist, dass die Sensorfolie auf einer Oberfläche einer Gitarre angebracht werden kann, wobei die Sensorfolie für ein Schallloch und/oder ein Steg und/oder die Saiten vom Sensorfolie Aussparungen aufweist. Dadurch hat die Sensorfolie eine für den Einsatz auf akustischen Gitarren maßgeschneiderte Form, die dabei die ursprüngliche Funktionsfähigkeit der akustischen Gitarre nicht beeinträchtigt.
Vorteilhaft ist die Sensorfolie aus einem biegsamen Material. Dadurch kann die Sensorfolie einfach an Musikinstrumente angeheftet werden, die beispielsweise keine flachen, sondern gekrümmte Oberflächen aufweisen. Somit wird der Einsatzbereich der Sensorfolie auf eine Vielzahl von Musikinstrumenten erhöht.
Die Mikrocontrollereinheit wandelt vorzugsweise die erfasste Stärke der Aktivierung des mindestens einen Sensorelements in MIDI-Daten um und kommuniziert mit der
Klangerzeugungseinrichtung mittels MIDI-Daten. MIDI ist dabei das bevorzugte typische Format für den Austausch von musikalischen Steuerfunktionen zwischen elektronischen Instrumenten, insbesondere auch mit Klangerzeugungseinrichtungen wie beispielsweise Synthesizern.
Ferner umfasst die Erfindung ein Musikinstrument, an das die erfindungsgemäße Sensorfolie nach einem der obigen Ausführungen angebracht ist. Zum Beispiel eignen sich dafür grundsätzlich Geigen, Cellos oder Sitar, Vina, Tanpura aber auch elektrische oder auch perkussive Musikinstrumente.
Bevorzugt ist das Musikinstrument eine akustische Gitarre. Dies ist ein bevorzugtes
Musikinstrument, für das die Sensorfolie entwickelt ist.
Bevorzugt ist das mindestens eine Sensorelement räumlich dem Schallloch und/oder dem Steg zugeordnet. Dadurch ist das oder die Sensorelemente während dem Betätigen der akustischen Gitarre manuell gut erreichbar und somit kann ein schneller Zugriff auf den oder die Sensorelemente erfolgen, wodurch die Bedienung komfortabler und auch schneller wird.
Ferner wird eine Musikinstrumentenanordnung umfassend eine Sensorfolie nach obigen Ausführungen und/oder ein Musikinstrument nach obigen Ausführungen und eine
Klangerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Klangs oder eines Klangeffekts auf Basis der Aktivierung des mindestens einen Sensorelements der Sensorfolie vorgeschlagen.
Erfindungsgemäß wird eine Sensorfolie bzw. ein Sensorpolsters (Päd) vorgeschlagen, das auf traditionellen Musikinstrumenten angebracht werden kann, mit: mindestens einer Folie der elektrischen Leitungen und Komponenten, mindestens einer Folie der gedruckten Sensoren, mindestens einen drucksensiblen/berührungsempfindlichen Widerstand, mindestens einen berührungsempfindlicher Schieberegler mindestens einen Druckknopf, mindestens einer LED-Anzeige, mindestens einer Batterie konfiguriert um eine
Stromversorgungsspannung zu liefern, mindestens einer konfigurierten Mikrocontroller- Einheit, um die Betätigung der Signale zu erfassen und um die MIDI-Daten zu erzeugen, um mindestens an ein externes MIDI-fähigen Gerät zu senden.
Bevorzugt ist mindestens eine MikroSteuereinheit so konfiguriert, um zumindest an ein externes MIDI-fähiges Gerät zu kommunizieren. Das externe MIDI-fähige Gerät ist zumindest mit einem Computer konfiguriert mit mindestens einer Musiksynthesizer-Software.
Mindestens eine MikroSteuereinheit kann konfiguriert sein, um mit dem externen Gerät über eine verkabelte MIDI-Schnittstelle zu kommunizieren. Die mindestens eine MikroSteuereinheit kann konfiguriert sein, um mit dem externen Gerät über die verkabelte USB-Schnittstelle zu kommunizieren. Die mindestens eine MikroSteuereinheit kann konfiguriert sein, um mit dem externen Gerät über eine drahtlose Schnittstelle zu
kommunizieren.
Das Päd kann wenigstens einen kapazitiven Sensor umfassen.
Das Päd kann ferner mit mindestens einer Radiofrequenz (RF)-Einheit konfiguriert sein, um mit mindestens einem externen elektronischen Gerät unter Verwendung von wenigstens einem drahtlosen Kommunikationsprotokoll zu kommunizieren.
Das Päd kann ein elektromagnetisches Abnahmeelement (unter einer Gitarrensaite) umfassen.
In den folgenden Figuren werden Eigenschaften und Vorteile der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Sensorfolie nach einer ersten Ausführungsform,
Figur 2 eine schematische Darstellung der Sensorfolie, und
Figur 3-5 eine Sensorfolie nach weiteren Ausführungsformen,
Figur 6 eine Sensorfolie in Schrägansicht,
Figur 7 eine schematische Darstellung des Schichtaufbaus der Sensorfolie, und
Figur 8 eine erfindungsgemäße akustische Gitarre mit einem auf der Gitarre
angebrachten Sensorfolie.
Typischerweise spielt ein Musiker ein Musikinstrument zu einem Zeitpunkt. Ein Orchester oder eine Band braucht mehrere Instrumentahsten. Doch das Aufkommen der elektronischen musikalischen Synthese der Erfindung erlaubt es dem Musiker mehrere Geräte über eine einzige Schnittstelle zu synthetisieren. Sowie beispielsweise ein Keyboard mehrere synthetische Klängen von Instrumenten erzeugen kann. Das Musical Instrument Digital Interface (MIDI) Protokoll-Standard ermöglicht das
Kommunizieren zwischen elektronischer Instrumente und Software-Synthesizer
untereinander. MIDI-Controller Hardware-Instrumenten sind Hardware Instrumente die Daten an ein MIDI-fähige Geräte übertragen.
Das angegebene elektronische Musikinstrument stellt ein MIDI-Controller-Touch-Interface dar, welches auf einem Instrument angebracht ist und One-Man Band Artists das Bedienen von mehreren Instrumenten ermöglicht. Der Formfaktor des Instruments im Design ist veränderbar, so dass das elektronische Musikinstrument leicht an existierende traditionelle akustischen Instrumenten angebracht werden kann. (Beispiel Gitarre, Cajon, Sitar)
Der Vorteil des Pads besteht darin, dass es wahlweise an verschiedene Instrumente angebracht werden kann. Die unterschiedlichsten Effekte können damit einfach und effektiv erzeugt werden.
Ein besonderer Effekt ist dabei, die Möglichkeit der Vermischung von elektronischen und akustischen Soundeffekten. Als akustische Soundeffekte im Sinne der Erfindung sind Percussionelemente, wie sie beispielsweise durch Klopfen auf den Korpus eines
Akustikinstruments, beispielsweise einer akustischen Gitarre, hervorgerufen werden können, bezeichnet.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Sensorfolie 1 nach einer ersten Ausführungsform. Die Sensorfolie 1 umfasst eine Vielzahl von Sensorelementen 5, 6, 7, die auf einer Oberfläche der Sensorfolie 1 angebracht sind. Die Sensorfolie 1 kann dabei aus mehreren Schichten bestehen. Es kann auch optional abschließend auf der Oberfläche eine Schutzschicht angeordnet sein. Die Sensorfolie 1 umfasst ferner elektrische Leitungen 20, die mit dem mindestens einen Sensorelement 5, 6, 7 verbunden sind. Die elektrischen Leitungen 20 verlaufen unterhalb der Sensorelemente 5, 6, 7 und sind in Figur 1 nicht gezeigt. Sie sind schematisch in Figur 7 dargestellt. Ferner ist eine Interfaceeinheit 40 vorgesehen, über die Daten mit einer Mikrocontrollereinheit 50 übertragen werden. Die Mikrocontrollereinheit 50 kann Teil der Sensorfolie 1 sein, sie kann auch extern angeordnet sein. Im ersten Fall ist die Interfaceeinheit 40 lediglich ein Verbindungselement zwischen dem mindestens einen Sensorelement 5, 6, 7 und der Mikrocontrollereinheit 50, z. B. in Form von elektrischen Leitungen. Im zweiten Fall kann die Interfaceeinheit 40 Stecker oder Pins oder auch drahtlose Sendeelemente umfassen. Ferner umfasst die Sensorfolie 1 auf seiner Rückseite ein Anbringungselement 32, bevorzugt eine Klebefolie. Diese Anbringung auf der Rückseite ist schematisch durch den Pfeil in Fig. 1 dargestellt. Die beispielhaft in kreisrunder Form dargestellten Sensorelemente stellen dabei Drucksensoren 6 dar. Diese werden auch als Berührungssensoren bzw. druckempfindliche Sensoren bezeichnet, wobei diese resistiv, kapazitiv oder auch piezoelektrisch ausgebildet sein können. Die Drucksensoren 6 sind grundsätzlich sensitiv auf die Höhe des Drucks mit dem Finger, Daumen oder Handfläche im manuellen Fall den Drucksensor 6 aktivieren. Je nach angewandtem Druck oder Schlag wird eine proportionale elektrische Spannung erzeugt. Die beiden beispielhaft quaderförmigen Sensoren (Streifensensoren) und das C- förmige, rotatorische Sensorelement sind dabei sogenannte Schiebesensoren 5, die berührungsempfindliche Schieberegler darstellen. Die Schiebesensoren 5 sind als variable Potentiometer zu sehen, welche je nach Position des Druckes durch einen Finger unterschiedliche Daten versenden. Diese können resistiv, kapazitiv oder in ähnlicher Weise ausgeführt sein. Ferner kann in Verbindung mit einer Software die Position innerhalb des Schiebesensors 5 erfasst werden, insbesondere Start- und Endpunkt eines
Schiebevorgangs. Die Schiebesensoren 5 können auch gemappt (virtuell verbunden) werden, um eine Vielzahl von Sound-Effekten wie beispielsweise Delay, Reverb, Tempo und Volumenangabe zu regeln. Weitere Sensorelemente 5, 6, 7 werden durch sogenannte Drucktaster 7, auch einfach als Schalter bezeichnet, dargestellt. Diese können
beispielsweise zwischen verschiedenen Kanälen, Instrumenten oder Steuerfunktion umschalten bzw. steuern. Die Drucktaster 7, bzw. Schalttasten, werden zumeist als An- und Aus-Taster benutzt. Beispielsweise kann durch einen solchen Drucktaster 7 auch die Belegung eines der Sensorelemente 6, 7 mit Klangelementen wie Klängen oder
Klangeffekten geändert werden. Beispielhaft können diese als metallische Kuppeln mit Plastikmaterial auf dem die Sensorfolie 1 ausgeführt werden. Zur besseren Erkennung und Lokalisierung können diese auch einen Bezug aus Epoxidmaterial aufweisen.
Jeder dieser Sensorelemente 5, 6, 7 kann zu einem bestimmten Klang oder einem bestimmten Klangeffekt, zusammenfassend Klangelement genannt, korrespondieren. Dies können zum Beispiel perkussive Klänge, Synthesizer-Klänge aber auch allgemein jede Art von synthetischen Klängen sein.
Die Position der Sensorelemente 5, 6, 7 ist dabei variabel. Auch die Formgestaltung der Sensorfolie 1 ist flexibel und kann den jeweiligen Anforderungen an das entsprechende Musikinstrument angepasst werden. Die hier gewählte Form ist besonders geeignet zur Anbringung an eine akustische Gitarre. Die Grundfläche der hier beispielhaft ausgeführten Sensorfolie 1 ist derart geformt, dass die Sensorfolie 1 auf einer Oberfläche einer Gitarre angebracht werden kann und dabei Schallloch und/oder ein Steg und/oder die Saiten von der Sensorfolie 1 zumindest teilweise umschlossen werden. Die Folie weist also dafür Aussparungen 36 auf. Dadurch wird eine simultane Bedienung der akustischen Gitarre 1 und der Aktivierung der Sensorelemente 5, 6, 7 möglich.
Die Sensorfolie 1 ist ferner aus einem biegsamen Material hergestellt. Dadurch kann man es beispielsweise auch auf gekrümmten, also nicht flachen Oberflächen von Musikinstrumenten anbringen.
Die Sensorfolie 1 kann ferner eine Grafikfolie 30 zur graphischen Ausgestaltung der
Sensorfolie 1 aufweisen. Weitere Eigenschaften und Merkmale der Sensorfolie 1 werden im Zusammenhang mit den weiteren Figuren beschrieben.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Sensorfolie 1 , die die Funktionsweise der Sensorfolie 1 näher beschreibt. Die Sensorelemente 5, 6, 7, also beispielsweise
Drucksensoren 5, Streifensensoren 6 und Drucktaster 7, der Sensorfolie 1 sind dabei mit einer Mikrocontrollereinheit 50 über eine Interfaceeinheit 40, z. B. in Form von Ein- und Ausgangspins, verknüpft. Bei zu geringer Zahl an Pins im Vergleich zu der Zahl der
Sensorelemente 5, 6, 7 können Multiplexer eingesetzt werden.
Die Mikrocontrollereinheit 50 erfasst die Aktivierung eines Sensorelements 5, 6, 7 und wandelt diese Aktivierung in ein Signal bzw. in Daten um. Wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, kann dies bei Drucksensoren 6 durch die Erfassung von Höhe des Drucks, mit dem im manuellen Fall Finger, Daumen oder Handfläche den Drucksensor 6 aktivieren und der dadurch hervorgerufenen proportionalen Spannung erfolgen. Diese Signale enthalten somit die Stärke bzw. Kraft des Schlages bzw. der Aktivierung. Im Fall von Schiebesensoren 5 wird je nach Position des Druckes durch einen Finger im manuellen Fall unterschiedliche Daten an die Mikrocontrollereinheit 50 gesendet um im Falle von Drucktaster wird ein An- Aus-Signal erfasst.
Bevorzugt werden durch die Mikrocontrollereinheit 50 MIDI-Daten auf Basis der von den Sensorelementen 5, 6, 7 zur Verfügung gestellten Information erzeugt. Diese sind für den Austausch von musikalischen Steuerfunktionen zwischen elektronischen Instrumenten, insbesondere auch mit Klangerzeugungseinrichtungen wie beispielsweise Synthesizern (Hardware- Softwaresynthesizer) besonders geeignet. Alternative Formate wie DMX, analoge Klänge, Video und Pure Data können ebenso Anwendung finden, wobei die
Erfindung nicht auf die obige Auflistung von Dateiformaten beschränkt ist. Bei einer Ausführungsvariante mit Lichtsteuerung würde eine Datenumwandlung zu DMX gemacht werden.
Die Mikrocontrollereinheit 50 kommuniziert mittels dieser Daten mit einer
Klangerzeugungseinrichtung 60. Im Falle von MIDI-Daten kann die
Klangerzeugungseinrichtung 60 beispielsweise ein MIDI-fähiges Gerät sein. Das kann zum Beispiel ein Computer mit Hardware- oder Softwaresynthesizer sein, wobei die
Kommunikation über DIN MIDI-Kabel, USB-Kabel oder über eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle auf dem Mikrocontroller 50 und einem drahtlosen Empfänger welches mit dem MIDI-fähigen Gerät verbunden ist abläuft. Dafür hat der Mikrocontroller 50 vorteilhafterweise entsprechende Anschlüsse zur Verfügung, hier sind rein beispielhaft ein USB-Anschluss 90 zur verdrahteten Übertragung von Informationen von dem Sensorfolie 1 und zu dem Sensorpolter 1 und ein Radiotransmitter 70 zur drahtlosen Kommunikation angefügt, sonst hat man häufig noch einen MIDI-Anschluss zur Verfügung. Die
Klangerzeugungseinrichtung 60 kann aber auch ein Smartphone sein mit einer MIDI- Synthesizer-Anwendung (App) auf dem Handy/Smartphone/Tablet. Eine Batterie 80, beispielsweise eine wiederaufladbare Lithium-lonen-batterie oder aber auch andere
Batterietypen, zur Energieversorgung ist ferner enthalten.
Die Mikrocontrollereinheit 50 kann die Stärke, d.h. den Wert der ausgeübten Kraft auf ein Sensorelement 5, 6, 7, einer Aktivierung eines Sensorelements 5, 6, 7 analog durch einen Spannungswert bzw. im Fall von Drucktastern 7 auch digital erfassen. Die analoge
Erfassung erlaubt es dadurch Klänge bzw. Klangeffekte proportional zur Stärke der
Aktivierung zu erzeugen. Auch die Positionierung des Fingers beim Schiebesensor (linear oder rotatorisch) kann dabei in eine analoge Spannung umgewandelt werden, die dann an den Eingang der Mikrocontrollereinheit 50 übermittelt wird. Der Zustand eines Drucktasters 7 wird digital gelesen.
Die Mikrocontrollereinheit 50 liest dabei permanent den Zustand aller Eingänge. Basierend auf der Sequenz von aktivierten Sensorelementen 5, 6, 7, definiert die Mikrocontrollereinheit 50 eine Konfiguration zusätzlich zu der Startanfangskonfiguration. Basierend auf der aktuellen Konfiguration berechnet der Mikrocontroller die MIDI-Daten gemäß eines programmierten Algorithmus, wenn ein Sensorelement 5, 6, 7 betätigt wird.
Auch eine oder mehrere LEDs 12 (Leuchtdioden) werden durch die Mikrocontrollereinheit 50 gesteuert, wobei sowohl eine AN / AUS-Steuerung als auch eine Intensitätssteuerung ermöglicht ist. Die LEDs 12 können beispielsweise dazu verwendet werden, den aktuellen Betriebszustand bzw. die Konfiguration der Sensorfolie 1 vorteilhaft anzuzeigen, was somit dem Benutzer eine visuelle Rückmeldung bzw. ein visuelles Feedback über den Zustand der Sensorelemente 5, 6, 7 zur Verfügung stellt. Die LEDs 12 sind programmierbar.
In den Figuren 3-5 werden weitere Ausführungsformen der Sensorfolie 1 dargestellt.
Beispielsweise umfassen diese Ausführungsformen auf der Oberfläche angebrachte LEDs 12, die den Betriebszustand als visualisierten Feedback für den Benutzer des Sensorfolie 1 anzeigen. Figur 3 und Figur 4 unterscheiden sich durch die Anzahl der Sensorelemente 5, 6, 7, insbesondere der Anzahl der Drucksensoren 6. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Sensorelementen 5, 6, 7 beschränkt. Es können auch weitere nicht erwähnte Arten von Sensorelementen verwendet werden.
Weiter vorgesehen ist eine Unterbringungseinheit 95, siehe Figur 3 und 4, die dafür geeignet ist, die Elektronik des Sensorfolie 1 , wie beispielsweise die Mikrocontrollereinheit 50, den Radiotransmitter 70, die Batterie 80, den USB-Anschluss 90 und/oder auch LEDs 12 unterzubringen. Die Positionierung sowie Größe der Unterbringungseinheit 95 ist dabei nur beispielhaft gewählt und kann je nach Anforderungen in Größe und Position optimiert werden. Beispielsweise kann die Größe durch substantielle Miniaturisierung der
verwendeten Elektronik weiter vorteilhaft verkleinert werden. In Figur 5 und 6 sichtbar wird die Unterbringungseinheit 98 durch eine Schutzvorrichtung 98 abgeschlossen. Eine solche Schutzvorrichtung 98 kann beispielsweise aus ABS (Acrylnitril-butadien-styrol), Holz oder anderen Verbundstoffen aufgebaut sein und dient dem Schutz der eingebrachten Elektronik. Auch auf der Rückseite des Sensorfolie 1 , hier nicht sichtbar, kann eine Schutzhüllenfunktion implementiert sein, die das Sensorfolie 1 , insbesondere den Figur 7 näher beschriebenen Schichtaufbau vor äußeren Krafteinwirkungen schützt. Als Material können hier
beispielsweise ebenfalls ABS (Acrylnitril-butadien-styrol), Holz oder andere Verbundstoffen Verwendung finden.
In der Figur 6 wird eine Sensorfolie 1 in Schrägsicht dargestellt. In dieser Ansicht werden die Prägungen 15 der Sensorelemente 5, 6, 7 deutlich. Beispielhaft sind die Prägungen 15 als Erhebungen ausgeführt, wobei die Prägungen 15 grundsätzlich auch als Vertiefungen ausgeführt werden können. Die Prägungen sind dafür da, dem Benutzer das Auffinden der Sensorelemente 5, 6 ,7 auf dem Sensorfolie 1 zu erleichtern.
In der Figur 7 wird der Schichtaufbau der Sensorfolie 1 schematisch beschrieben. Die Sensorfolie 1 ist dabei aus Schichten L1 , L2a, L2b, L3 aufgebaut, wobei eine erste Schicht L1 eine Grafikfolie 30 und Prägungen 15 aufweist. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, denn es können auch nur eine oder mehrere Prägungen 15 oder nur eine Grafikfolie 30 zur Verfügung gestellt werden. Die Prägungen 15 sind dabei zum besseren Ertasten der jeweiligen Sensorelemente 5, 6, 7 und zur differenzierten Wahrnehmung der verschiedenen Sensorelemente 5, 6, 7 bei Nutzung der Sensorfolie 1 vorteilhaft. Die
Grafikfolie 30 ermöglicht es graphische Bezeichnungen anzubringen unter anderem zum Zwecke der Werbung oder für eine ansprechende bzw. zweckmäßige Ästhetik. Auch Markierungen von Funktionalitäten zur Vereinfachung der Benutzung der Sensorfolie 1 können hier angebracht werden. Die Grafikfolie 30 kann beispielsweise aus Plastik, Holz, Gewebestoffen, Leder, Metall oder anderen synthetischen Materialien hergestellt sein.
Ferner kann die Grafikfolie 30 externe Kräfte an die unteren Schichten L2a, L2b übertragen.
Ferner wird mindestens eine mittlere Schicht L2a, L2b zur Verfügung gestellt. In dieser Ausführung wird eine obere mittlere Schicht L2a und eine untere mittlerer Schicht L2b beschrieben. In der Schicht L2a befindet sich ein oder mehrere Sensorelemente 5, 6, 7, wobei die Sensorelemente von der Position den jeweiligen Prägungen 15 aus der ersten Schicht L1 zugeordnet sind. In der Schicht L2b befinden sich elektrische Leitungen 20 auf einer Leiterfolie (PCB), optional mit LEDs, sowie Drucktaster und die gesamte gedruckten Elektronikverbindungen und weiteren technischen Funktionalitäten zum Betrieb der
Sensorfolie 1 . In diesen Schichten L2a, L2b ist gedruckte Widerstandstinte eingebracht. Die Schicht L2a kann beispielsweise aus verschiedenartigen Plastik-Materialien hergestellt sein. Beispielsweise können das PET (Polyethylenterephthalat), PEI (Polyetherimide),
Polyetherimide (PEI), Polyimide (PI), Polyethylennaphtalat (PEN) oder ähnliches sein. Die Schicht L2b kann dabei aus einem FR4-Material (FR=flame retardant) oder einem flexiblen Plastik sein.
Ferner wird eine dritte Schicht L3 mit einem zugeordneten Anbringungselement 32 beschrieben, das eine Anbringung der Sensorfolie 1 an ein Musikinstrument ermöglicht. Hierbei wird das Anbringungselement 32 durch eine Klebefolie bzw. einen Klebstoff ausgeführt. Die Haftung kann auch durch ein Suction Cup Tape oder weitere Formen der Adhäsion erreicht werden.
Zwischen den Schichten L1 , L2a, L2b, L3 ist mindestens ein Abstandselement 35 eingebracht. Diese Abstandselemente 35, als adhäsive Abstandselemente ausgeführt, bilden einen Luftspalt, wobei dieser Luftspalt verdrängt wird, wenn ein entsprechendes
Sensorelement 5, 6, 7 genügend betätigt wird. Drückt oder presst man also auf diese Schichten L2a, L2b berühren sich diese mit der jeweiligen unteren Schicht zusammen mit den Widerstandssensoren und Schiebern, wobei kapazitive Sensoren eingesetzt werden können. Die Abstände zwischen den Schichten L1 , L2a, L2b, L3 können dabei variabel sein, um eine geeignete Funktionalität zur erzielen.
Die Sensorelemente 5, 6, 7 können beispielsweise mit einem Epoxidmaterial oder Silikon versehen werden, um einen weicheren Druckpunkt zu realisieren. Die Schichten können aus flexiblem Polyestermaterial sein, wobei auch weitere Materialien wie Leder, Papier oder Stoffmaterialien Anwendung finden können. Der gesamte Schichtaufbau der Elektronik kann von einer Plastikplatte beispielsweise aus ABS (Acrylnitril-butadien-styrol) oder
vergleichbaren Materialien getragen werden. Eine solche Plastikplatte vermittelt dem gesamten Schichtaufbau bzw. Stapel der Elektronik eine höhere Stabilität. Diese
Plastikplatte kann mit einer Klebevorrichtung oder auch mechanisch an das untere Ende der des PCBs angebracht werden.
Der Vorteil der sandwichartigen Schichtstruktur ist, dass man eine sehr dünne Sensorfolie 1 realisieren kann. Typischerweise werden Dicken von weniger als 4 mm, bevorzugter weniger als 3 mm, noch bevorzugter 2 mm. In der vorliegenden Ausführung beträgt die Dicke 2 mm. Ferner wird der Produktionsprozess durch die Schichtstruktur vereinfacht. Die dünne
Oberflächengestaltung stört zudem nicht den normalen Betrieb eines Musikinstruments.
In der Figur 8 wird ein Musikinstrument 100 mit einer darauf angebrachten Sensorfolie 1 dargestellt. Als Beispiel für ein Musikinstrument 1 wird eine akustische Gitarre 101 beschrieben, hier beispielhaft eine Ausführung in Dreadnought-Form bzw. Dreadnought- Profil. Die Erfindung ist dabei jedoch nicht darauf beschränkt, denn es kommen auch weitere akustische oder elektrische Musikinstrumente, insbesondere Saiteninstrumente, sowie elektronische Musikinstrumente in Betracht. Rein beispielhaft seien hierbei Geige, ein Cello, Sitar, Vina, Tanpura etc. erwähnt, die ähnlich zu der akustischen Gitarre mit einer
Sensorfolie 1 ausgestattet werden können. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist die akustischen Gitarre 101 , die im Folgenden näher beschrieben wird.
Die akustische Gitarre 101 wird mit Korpus 109 und Hals 108 dargestellt. Der Korpus 109 umfasst ein Schallloch 105, das von Saiten 107 überspannt wird. Die Saiten 107 sind an einem Steg 106 verbunden. Die Oberfläche des Korpus 109 bildet eine Decke 103. Weitere Ausführungsformen und Variationen werden sind dem Fachmann bekannt.
Die Sensorfolie 1 ist auf der Decke 103 der akustischen Gitarre 101 angebracht. Die
Sensorfolie 1 stimmt mit der Sensorfolie 1 aus Figur 1 überein. Die Form der Sensorfolie 1 ist dabei so ausgelegt, dass das Schallloch 105, der Steg 106 und die Saiten 107 von der 1
Sensorfolie 1 zumindest teilweise umschlossen werden. Die Vielzahl von Sensorelemente 5, 6, 7 sind dabei dem Schallloch 105 und dem Steg 106 zugeordnet. Dadurch hat der
Benutzer des Musikinstruments 100 während des Bedienens des Musikinstruments 100 einen schnellen Zugriff auf die Sensorelemente 5, 6, 7, um weitere Klänge oder Klangeffekte zu addieren bzw. zuzufügen.
Die dünne Oberflächengestaltung der Sensorfolie 1 stört nicht den normalen Betrieb der Gitarre 101. Beim perkussiven Anschlagen ist der Klangkörper der Gitarre 101 noch zu hören. Für dieses perkussive Spielen sind relevante Stellen am Korpus der Gitarre 101 freigehalten.
Weiterhin kann ein Tonabnahmeelement (nicht explizit eingezeichnet) beispielsweise unterhalb einer Saite 107 der akustischen Gitarre 101 angeordnet sein und kann dabei beispielsweise mechanisch oder elektromagnetisch ausgebildet sein.
In den Figuren wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und weitergehende Ausführungen bzw.
Abweichungen können vom Fachmann hergeleitet werden.
In Erweiterung zu den beschriebenen Figuren können Daten wie beispielsweise MIDI-Daten, die durch Aktivierung der Sensorelemente 5, 6 ,7 durch die Mikrocontrollereinheit 50 erzeugt werden, auch dazu verwendet werden, um gleichzeitig mehrere Geräte beispielsweise zur Erzeugung von Lichtern oder visuellen Effekten oder zur Steuerung von Motoren für eine bestimmte Bewegung im 3-dimensionalen Raum.
Bei einer weiteren aufbauenden Idee ist ein MIDI-Pickup oder Split Pickup (nur über die ersten beiden Saiten) oder normaler Pickup an geeigneter Stelle in der Sensorfolie 1 (auch PÄD genannt) eingearbeitet, so dass bei Saiteninstrumenten der Pickup unter den Saiten 107 angebracht ist. Bei der Wahl eines MIDI-Pickups ist außerdem das Senden von MIDI- Daten ermöglicht. Jegliche Signale eines gewählten Pickups (analog oder digital) werden mit der Mikrocontrollereinheit 50 der Sensorfolie 1 verbunden und verarbeitet, um MIDI-Signale an eine Klangerzeugungseinheit drahtlos oder mit Kabeln zu senden. Bei Tasten- oder Schlaginstrumenten werden anstelle von MIDI-Pickups Piezoelemente oder Drucksensoren, die ihren Widerstand unter Druck ändern, verwendet. Durch die Funktionen der Tasten der Sensorfolie 1 kann man somit verschiedene Sounds für die Saiten wählen. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Display eingebracht, welches die betätigten Funktionen und den momentanen Spielmodus anzeigt.
In einer weiteren Variante ist ein XY-Pad (z.B. Kaoss Päd von Korg) in die
erfindungsgemäße Sensorfolie 1 einbezogen.
In einer weiteren Variante befindet sich die Recheneinheit und Klangerzeugung (z. B. ein Lautsprecher) auf der Sensorfolie 1 .
In einer weiteren Variante ist der MIDI-Pickup direkt in die Sensorfolie 1 eingebaut. Der MIDI- Pickup nimmt jede Saite einzeln ab. Die Frequenzen der schwingenden Saiten können elektronisch, magnetisch oder per Piezoelemente abgenommen werden. Die Signale werden per Recheneinheit in digitale Signale verarbeitet. Vorzugsweise werden hierbei MIDI-Signale oder OSC-Signale (Open Sound Control) erzeugt. In dieser Sensorfolie 1 ist auch die Batterie und der Chip integriert.
Zusammengefasst wird eine Sensorfolie 1 für eine Musikinstrumentenanordnung
vorgeschlagen, das bevorzugt mit einer Klebefolie 32 auf einem Musikinstrument 100 wie beispielsweise einer Gitarre 101 zu befestigen ist. Die Sensorfolie 1 umfasst
Sensorelemente 5, 6, 7 die beispielsweise manuell aktiviert werden können. Auf Basis der Aktivierung werden elektrische Signale, die durch eine geeignete Schaltung erzeugt sind, an eine Mikrocontrollereinheit 50 gesendet und in MIDI-Daten umgewandelt. Diese Daten, wie zum Beispiel MIDI-Daten, werden verwendet, um Klänge auf Basis der Aktivierung durch eine Klangerzeugungseinrichtung wie einem Hardware- oder ein Software-Musiksynthesizer zu generieren. Die Sensorelemente 5, 6, 7 sind mit Percussion Pads oder Synthesizer- Tasten oder jede Art von synthetisierbaren Sounds, Klängen und Klangeffekten belegbar.
Die Sensorfolie 1 kann auf einem Musikinstrument 100 angebracht sein und bietet einem Ein-Mann-Orchester das simultane Bedienen von mehreren Musikinstrumenten 101 bzw. Klängen und Klangeffekten. Die Form der Sensorfolie 1 ist variabel und kann für das jeweilige Musikinstrument 100 maßgeschneidert werden wie beispielsweise für ein Gitarre, Cajon, Sitar etc. Das besondere dabei ist die Möglichkeit der Vermischung von
elektronischen und akustischen Soundeffekten. Als akustische Soundeffekte werden dabei Perkussionsklänge, wie sie beispielsweise durch Klopfen auf den Korpus eines
Akustikinstruments, beispielsweise einer akustischen Gitarre, hervorgerufen werden können, bezeichnet. Die vorliegende Erfindung ist eine Anordnung eines elektronischen Musikinstrument, bestehend aus einer dünnen Sensorsubstrat-Schnittstelle, die mit einer Klebefolie auf einem vorhandenen traditionellen Saitenmusikinstrument wie einer Gitarre zu befestigen ist. Das Berührungsschnittstelle -Substrat ist mit einer Vielzahl von Berührungssensoren, gedruckten druckempfindliche Sensoren, (resistive oder kapazitive) eingebettet. Diese Sensoren können auch piezoelektrisch sein. Wenn diese Sensoren an der Schnittstelle betätigt werden, werden elektrische Signale, die durch eine geeignete Schaltung erzeugt sind, gesendet. Diese Signale werden dann durch eine Mikrocontrollereinheit (MCU) ausgelesen und zu MIDI-Daten umgewandelt. Diese MIDI-Daten werden mit einem MIDI-fähigen Gerät wie ein Hardware- oder ein Software-Musiksynthesizer verbunden. Die Interface-Sensoren sind mit Percussion Pads oder Synthesizer-Tasten oder jede Art von synthetisierbaren Sounds belegbar.
Das PÄD hat bevorzugt mehrere berührungsempfindlichen Schieberegler-Sensoren, die gemappt (virtuell verbunden) werden können, um eine Vielzahl von Sound-Effekte wie Delay, Reverb, Tempo und Volumenangabe zu regeln. Es hat auch Drucktaster und Schalter, um zwischen verschiedenen Kanälen oder Instrumente oder Steuerfunktionen über MIDI umzuschalten bzw zu steuern. Es sind LED-Anzeigen am Interface, um eine visuelle
Rückmeldung über den Zustand der Tasten und deren Kombination zu geben. Der Controller kann zusätzlich wireless MIDI-Daten an den Synthesizer senden. Die dünne
Oberflächengestaltung stört dabei nicht den normalen Betrieb des Gerätes. Das Päd ist möglichst dünn gefertigt. Dies hat den Vorteil, dass das Päd beim Bedienen des Instruments nicht stört und dass, handelt es sich um ein akustisches Instrument, beim perkussiven Anschlagen, der Klangkörper des Musikinstruments noch zu hören ist. Daher sind hierbei für das perkussive Spielen relevante Stellen am Instrumentenkorpus frei gehalten.
Die Konstruktion des Interfaces besteht aus mehreren Schichten, die sandwichartig angeordnet sind, um eine möglichst dünne Form zu bilden. Die unterste Schicht bildet einen Klebstoff. Die Haftung kann auch durch ein Suction Cup Tape erreicht werden. Die obige Schicht beinhaltet Elemente mit gedruckten resistiven Sensoren, unter Verwendung von Widerstandstinte. Diese Schicht beinhaltet auch montierte taktile Druckschalter und LED- Anzeigen. Es gibt ein Abstandselement, um einen Luftspalt zu bilden, das verdrängt wird, wenn der Sensor betätigt wird. Darüber gibt es eine zweite Schicht von gedruckter
Widerstandstinte. Drückt man auf diese Schicht berührt sich diese mit der unteren Schicht zusammen mit den Widerstandssensoren und Schiebern. Diese Touch-Sensoren können mit kapazitiven Sensoren erfolgen. Die oberste Schicht ist die graphische Schicht, welche graphische Bezeichnungen sowie fühlbare Prägungen, um verschiedene Elemente des Pads beim Spielen differenziert wahrnehmen zu können, aufweist. Alle diese Schichten haben einen Haftabstandshalter, die zwischen den Schichten die Bindung ermöglicht und um somit eine kompakte dünne Hülle zu bilden. Die Sensoren können mit einem Epoxidmaterial, weichen Druckpunkt (oder Silikon) abgedeckt werden. Die Schichten können flexible Polyestermaterial sein. Die unterste elektrische Schicht kann FR4 PCB (Printed Circuit Board) Material sein.
Diese Sensoren sind empfindlich je nach Höhe des Drucks, mit dem Finger, Daumen oder der Handfläche. Je nach angewendeten Druck oder Schlag wird eine proportionale elektrische Spannung erzeugt / umgewandelt. Diese Informationen/Signale entstehen aus der Geschwindigkeit des Schlages, und werden als MIDI-Daten entsprechend berechnet. Die Schieber sind als variable Potentiometer zu sehen, welche je nach Position des Druckes durch einen Finger unterschiedliche Daten senden. Diese Regler sind als lineare
(Streifensensor) oder rotatorische Sensoren angebracht. Die Schalttasten werden als An- und Aus - Taster benutzt. Die LEDs sind programmierbar, um den Zustand des Interface anzuzeigen.
Eine Mikro-Controller-Einheit mit mehreren Ein- und Ausgangspins ist verbunden mit den Sensoren über das benannte Interface(Pad). Falls es mehr Sensoren als Pins gibt, können Multiplexer zwischen Sensoren und Mikrocontroller eingesetzt werden.
Die Betätigung der Sensoren, das heißt Höhe (Wert) des Drucks auf den Sensor oder die Positionierung des Fingers beim Schiebesensor (linear oder rotatorisch) wird in eine analoge Spannung umgewandelt, die beim Eingang des Mikrocontrollers ankommt. Der Zustand der Schalter wird digital gelesen, und die LEDs werden digital durch den Mikro-Controller gesteuert (AN / AUS-Steuerung oder Intensitätssteuerung).
Der Mikrocontroller liest ständig den Zustand aller Eingänge. Basierend auf der Sequenz von den gedrückten Tasten, definiert der Mikrokontroller eine Konfiguration zusätzlich zu der Startanfangskonfiguration. Basierend auf der aktuellen Konfiguration berechnet der
Mikrocontroller die MIDI-Daten gemäß eines programmierten Algorithmus, wenn ein Sensor betätigt wird.
Der Mikrocontroller kommuniziert mit einem MIDI-fähigen Gerät wie zum Beispiel einem Computer, entweder über DIN MIDI-Kabel, USB-Kabel oder über eine drahtlose
Kommunikationsschnittstelle auf dem Controller und einem drahtlosen Empfänger welches mit dem MIDI-fähigen Gerät verbunden ist. In der Weiterbildung der Erfindung können die MI Dl-Signale welche durch Betätigung von Sensoren erzeugt werden, auch dazu verwendet werden, um gleichzeitig mehrere Geräte, wie Lichter, visuelle oder Motoren für eine bestimmte Bewegung im 3-dimensionalen Raum zu steuern. Das externe Gerät kann auch ein Smartphone sein, mit einer MIDI-Synthesizer- Anwendung (App) auf dem Handy/Smartphone/Tablet.
Die Signalverarbeitung ist nicht nur auf Midi beschränkt. Alle elektronischen Signale können in jegliche Daten umgewandelt werden. Zum Beispiel DMX, analoge Klänge, Midi, Video und Pure Data. Bei dem Beispiel der Lichtsteuerung würde eine Datenumwandlung zu DMX gemacht werden.
Streifensensoren sind für Volumen, Panorama Effekte, und weitere
Modifizierungsmöglichkeiten bzgl. Gitarrensaiten, Midi PickUp (oder normaler Pick Up) Sounderzeugungen, Drucksensoren (Drums und Percussion) oder andere Geräte/
Instrumente gedacht.
Bei einer weiteren aufbauenden Idee ist ein MidiPickUp oder Split Pick Up (nur über die ersten beiden Saiten) oder normaler Pick Up an geeigneter stelle im PÄD eingearbeitet, so dass bei Saiteninstrumenten der Pick Up unter den Saiten angebracht ist. Bei der Wahl eines Midi Pick Ups ist außerdem das Senden von Mididaten ermöglicht. Jegliche Signale eines gewählten Pick Ups (analog oder digital) werden mit dem Mikro Controller des ACPADs verbunden und verarbeitet um Midisignale an eine Recheneinheit drahtlos oder mit Kabeln zu senden. Bei Tasten oder Schlaginstrumenten werden anstelle von Midipickups Piezos oder Drucksensoren (FSR) verwendet. Durch die Funktionen der Tasten des Pads kann man somit verschiedene Sounds für die Saiten wählen.
Percussion Pads 8 / 10 Velocity Sensitive
Aftertouch Supported
Sliders 2
Buttons 16 With Indicator LEDs
- 5 Instrument Select
- 5 Mode Select
- 2 x 3 Looper Set OR
- 6 Looper Set
Connectivity USB (Mini-B Connector) For PC Interface
Wireless (2.4 GHz) - TBD
Power Supply USB Bus Power
Battery (TBD)
Current Consumption 300 mA or less (TBD) Battery (TBD) 3.7 V, l OOOmAh •Charge through PC-USB
Lithium-Polymer, Cable only
Rechargeable* *Do not recharge through
Wall Plug USB Cable
MIDI Out
Accessories USB Cable
Owner's Manual (TBD)
Dimensions 355 mm x 31 1 mm x 2mm
(Width x Height x Thickness)
Weight < 200 grams (TBD)
Adhesive TBD
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Sensorfolie
5 Schiebesensor
6 Drucksensor
7 Drucktaster
12 LED
15 Prägung
20 elektrische Leitungen
30 Grafikfolie
32 Klebefolie
35 Abstandselement
36 Aussparung
40 Interfaceeinheit
50 Mikrocontrollereinheit
60 Klangerzeugungseinrichtung
70 Radiotransmitter
80 Batterie
90 USB-Anschluss
95 Unterbringungseinheit
98 Schutzvorrichtung
100 Musikinstrument
101 Gitarre
103 Decke
105 Schallloch
106 Steg
107 Saite
108 Hals
109 Korpus

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Eine Sensorfolie (1 ) zur Anbringung an einem Musikinstrument umfassend:
- mindestens ein Sensorelement (5, 6, 7);
- elektrische Leitungen (20), die mit dem mindestens einem Sensorelement (5, 6, 7) verbunden sind;
- eine Interfaceeinheit (40) geeignet zur Datenübertragung mit einer
Mikrocontrollereinheit; und
- ein Anbringungselement (32) zur Anbringung der Sensorfolie (1 ) an ein
Musikinstrument.
2. Sensorfolie (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Sensoren (5, 6, 7) und/oder die elektrischen Leitungen (20) auf die Folie (1 ) gedruckt sind.
3. Sensorfolie (1 ) einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Anbringungselement (32) eine Klebefolie ist, die auf einer Seite der Sensorfolie (1 ) angeordnet ist.
4. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Sensorelement ein Drucksensor (6) oder ein Drucktaster (7) oder ein Schiebesensor (5) ist.
5. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorfolie (1 ) mindestens eine LED (12) aufweist, die einen Betriebszustand der Sensorfolie (1 ) anzeigt.
6. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorfolie (1 ) an einer Oberfläche visuelle oder taktile Elemente, bevorzug Prägungen (15) aufweist, die die Position des mindestens einen Sensorelements (1 ) anzeigen.
7. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorfolie (1 ) eine Dicke von weniger als 4 mm, bevorzugter weniger als 3 mm, noch bevorzugter 2 mm aufweist.
8. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorfolie (1 ) aus mehreren Schichten (L1 , L2a, L2b, L3) aufgebaut ist.
9. Sensorfolie (1 ) nach Anspruch 8, wobei die Sensorfolie umfasst:
eine erste Schicht (L1 ) mit mindestens einem Element aus einer Gruppe von
Elementen gebildet aus einer Grafikfolie und mindestens einer Prägung (15), eine mittlere Schicht (L2a, L2b) mit mindestens einem Sensorelement (5, 6, 7) und elektrischen Leitungen (20), sowie
eine dritte Schicht (L3) mit einem Anbringungselement (32) zur Anbringung der Sensorfolie (1 ) an ein Musikinstrument.
10. Sensorfolie (1 ) nach Anspruch 9, wobei zwischen den verschiedenen Schichten (L1 , L2a, L2b, L3) mindestens ein Abstandselement (35) eingebracht ist.
1 1 . Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Grundfläche der Sensorfolie (1 ) derart geformt ist, dass die Sensorfolie (1 ) auf einer Oberfläche (103) einer Gitarre (101 ) angebracht werden kann, wobei die Sensorfolie (1 ) Aussparungen für ein Schallloch (105) und/oder einen Steg (106) und/oder die Saiten (107) der Gitarre (101 ) aufweist.
12. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend eine
Mikrocontrollereinheit (50) zur Erfassung einer Aktivierung des mindestens einen
Sensorelements (5, 6, 7) und zur Steuerung einer Klangerzeugungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein Klangelement auf Basis der Aktivierung des mindestens einen
Sensorelements (5, 6, 7) zu erzeugen.
13. Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Mikrocontrollereinheit (50) die erfasste Stärke der Aktivierung des mindestens einen Sensorelements (5, 6, 7) in MIDI-Daten umwandelt und mit der Klangerzeugungseinrichtung mittels MIDI-Daten kommuniziert.
14. Musikinstrument (100) umfassend eine an das Musikinstrument angebrachte Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 -13.
15. Musikinstrument (100) nach Anspruch 14, wobei das Musikinstrument (100) eine akustische Gitarre (101 ) ist und die Sensorfolie (1 ) mittels des Anbringungselements (32) auf einer Oberfläche der Gitarre (101 ) angeordnet ist, bevorzugt auf der mit Saiten (107) versehenen Oberfläche der Gitarre (101 ).
16. Musikinstrumentenanordnung umfassend:
eine Sensorfolie (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 -13,
ein Musikinstrument (100) mit der daran angebrachten Sensorfolie (1 ), und eine Klangerzeugungseinrichtung welche dazu eingerichtet ist, ein Klangelement auf Basis der Aktivierung des mindestens einen Sensorelements (5, 6, 7) der Sensorfolie (1 ) zu erzeugen.
17. Musikinstrumentenanordnung nach Anspruch 16, ferner umfassend eine
Mikrocontrollereinheit (50) zur Erfassung einer Aktivierung des mindestens einen
Sensorelements (5, 6, 7) und zur Steuerung der Klangerzeugungseinrichtung.
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