Brevet FR2023046A1 — publié le 19700807

La présente invention a pour objet un nouvel instrument de musique. La musique qui est l'un des langages artistiques les plus anciens et qui possède les meilleures possibilités d'expression, éveille à tout instant la sensibilité de ceux qui la cultivent, car ils éprouvent à travers elle de nouvelles émotions. Tantôt inspiré par le sifflement du vent dans les montagnes, par le chant de l'oiseau, -par le rugissement d'une cascade ou le fracas du tonnerre, l'homme sent le besoin de posséder les moyens de transmettre le sentiment, l'état d'âme que lui inspire le monde environnant, sous forme d-e sons. Il existe une bibliographie abondante sur ce sujet, qui n'a comme but que d'introduire à la connaissance de ce domaine et de montrer le besoin de l'expression musicale comme source d'échange culturel. Dans les années actuelles, des artisans dévoués et des études techniques avancées permettent de disposer d'instmr- ments musicaux de type classique (piano, orgue etc..), qui atteignent dans leur réalisation une perfection tout à fait remarquable. Cependant, l'exécution de ces instruments, à cause d'un prix de revient élevé et d'une production limitée, se trouve restreinte à un noyau très limité et, naturellement, cela limite aussi l'auditoire et par voie de conséquence l'éveil de nouvelles vocations musicales. I1 est facile de comprendre que le goût pour la musique est dû en grande partie à l'instrument que lton utilise. Le nouvel instrument musioal qui fait l'objet de l'invention est une création heureuse qui, en intégrant à la musique les progrès de l'électronique, permet de disposer à un prix raisonnable d'un appareil reproduisant fidèlement les sons obtenus par les meilleurs instruments et fournissant en même temps aux mains de l'artiste la meilleure touche de chacune des notes choisies et une infinité virtuelle de combinaisons de celles-ci, d'origines diverses. Pour faciliter la compréhension de l'explication qui suit, des dessins correspondant à une des réalisations préférées de l'invention sont annexés. I1 est évident que l?objet de ces schémas tétant pas de représenter l'invention, ils ne pourront être utilisés en aucune façon pour limiter la portée réelle de la protection sollicitée. Lés figures annexées montrent les aspects suivants de la réalisation particulière choisie La figure 1 montre sohématiquemènt les mécanismes qui composent chaque unité de clavier du nouvel instrument. La figure 2 montre cette unité de clavier unie à l'arbre moteur et au groupe moteur de l'instrument. La figure 3 montre un système d'accouplement des arbres moteurs séparant l'instrument en secteurs suivant la réalisation désirée. Les figures 4 et 5 montrent les mécanismes de commande du volume du son selon l'intensité avec laquelle la note est percutée dans l'instrument. Les figures 6, 7 et 8 montrent des détails de l'extrémité de la bande enregistrée et de la construction de l'arbre moteur dans la solution qui limite la traction de l'arbre moteur sur la bande au bout de sa partie utile. Brièvement, le nouvel instrument de musique se composte d'un moteur 1 qui entratne un arbre longitudinal 2 qui traverse tout l'instrument. Cet arbre tourne à une vitesse constante (sauf dans les cas où l'on désire une vibration mécanique). I1 sera appelé "arbré-mattre. Quand on appuie sur une touche 3, on libère un mécanisme 18 qui applique sous une pression-uniforme au moyen d'un rouleau libre 4 une bande enregistrée 5 sur l'arbre-mattre 2, ce qui détermine l'entratnement de la bande en la déroulant d'une bobine 6 (extrêmement légère) qui possède à l'intérieur un ressort spiral 7 et le passage de la bande devant le transducteur 8. On loge dans chaque bobine une longueur de bande adéquate pour que la durée de celle-ci soit égale au temps maximum que dure une note dans l'instrument dont le son a été enregistré sur cette bande (instrument dont on copie le son) avant de s'éteindre dans le bruit ambiant, ou à l'intervalle maximum de temps pendant lequel on laisse sonner une note dans l'ins- trument dont on copie le son. Par exemple, dans un piano, pour les notes graves il suffit de io secondes, pour les notes aigdes de 3 secondes. La forme de la bande et celle de l'arbre permettent que le mécanisme arrivé au bout de la bande, n exerce plus de traction sur celle-ci. Ce résultat est obtenu parce que le bout de la bande (voir figure 6) qui, à son extrémité est de moindre largeur 5' et peut eAtre de matière différente (pour en diminuer l'usure), s'introduit dans une rainure 21 de largeur adéquate que l'arbre présente à cet effet, permettant ainsi au rouleau de s'appuyer directement sur l'arbre sans interposition de la bande et par conséquent sans la tirer. Quand la touche se relève, le mécanisme d'appui 19 retire au moyen de deux pattes 20 la bande du transducteur (pour qu'il ne se produise pas de signal pendant le retour) et relève aussitôt le rouleau libre 4 qui ne serre plus la bande contre ltarbre-mattre, ce qui permet à la bobine avec son ressort spiral (maintenant en traction) d t enrouler rapidement la bande. L'inertie de retour est extrêmement faible puisque c'est seulement celle de la bobine, du ressort et de la partie de la bande qui est dans la bobine. Après relèvement du rouleau libre et du mécanisme d'appui sur le transducteur, le frottement résiduel est extrêmement faible puisque la bande revient à zéro en moins de 0,05 seconde, ce qui signifie qu'il y a moins de retard à répéter une note dans cet instrument que dans n'importe quel piano. La bande, pendant le processus d'exécution d'une note, s'engage dans le petit magasin 16o Si, comme il sera décrit plus loin, on utilise les pistes dans lesquelles sont enregistrées les notes d'un orgue, comme le tracé de celles-ci est de spectre et de niveau constants, la vitesse de retour est sans importance. Le mécanisme de montage du rouleau libre 4 est tel que la pression sur l'arbre-mattre n'est pas exercée par celle qui est appliquée sur la touche (à moins qu'on ne le désire ainsi), ear cela entratnerait une modulation de fréquence par modulation de vitesse résultant de la variation de pression ce qui produit une variation d'adhérence - à la différence de ce que permet l'action d'un ressort 17, qui exerce une pression constante. Pour éviter un signal au retour, on peut employer aussi un interrupteur 9 qui court-circuite ou met hors circuit le transducteur employé, quand la touche se relève. L'arbre moteur ou arbre-mattre peut être unique (un seul moteur dans le dispositif), ou multiple, de telle sorte que l'instrument peut se diviser pour être employé à deux niveaux, ou gardé ou transporté en longueur réduite. Dans ce cas, il faut un moteur à accouplements d'extrémités adéquates. L'appareil comprend une commande classique de volume général actionnée par un levier mis en mouvement par une articulation ou une poire manuelle, et il comprend de plus une commande de type spécial dans laquelle le volume de son de chaque touche est proportionnel à la force avec laquelle on la frappe. Ainsi pour un certain volume général choisi, le volume de chaque note dépend de l'impulsion avec laquelle est frappée la touche correspondante, comme il sera décrit. Ce dispositif mécanique et électronique a pour objet de copier le comportement mécanique et acoustique du piano. Pour des raisons de prix de revient, on peut faire une commande de volume par inertie rassemblant un groupe de notes, par exemple toutes celles d'un octave. ta commande du volume de la note percutée est obtenue par un mécanisme basé sur le principe de l'inertie. Cette commande de volume peut être : a) commande individuelle Un potentiomètre 10 actionne dans l'arbre de commande 11 un levier 12 excentrique qui est frappé par la touche quand on la joue. Comme l'arbre du potentiombtre est à frottement, la position finale du potentiomètre dépend de la masse de l'excentrique. Le potentiomètre est dans le circuit du transducteur correspondant à cette touche et arrive à sa position finale avant que la bande soit appliquée sur le transducteur, de sorte que quand la bande commence à passer le transducteur donne un niveau de sortie proportionnel à l'impulsion avec laquelle on frappe la touche. Ce type de commande imite exactement le comportement mécanique et acoustique dlun piano. b) commande de grouse Un potentiomètre commande dans arbre un levier excen- trique 14 qui est frappé par une touche quelconque d'un octateou de tout autre groupe choisi). Un ressort spiral 15 et l'inertie du levier fixent le point qu'atteint l'arbre du potentiomètre, lequel est retenu dans cette position par n'imposte quelle touche du groupe qui reste serrée par un frottement adéquat, en bas de chaque touche. te potentiomètre est dans le circuit des transducteurs de ce groupe de façon que le niveau de signal, et par conséquent de son, dépende de l'impulsion avec laquelle on frappe l'une quelconque des touches de ce groupe. Quand on relève toutes les touches de ce groupe, le potentiomètre revient à zéro. La différence entre ces deux commandes de volume par inertie (force du coup sur la touche) résulte de ce que dans le cas nan la commande est individuelle et que dans le cas 1,bn elle est par groupes plus ou moins étendus. L'instrument est complète par tous les dispositifs classiques habituels des instruments éleetro-acoustiques tels que réverbération, vibrato, trémolo, etc.. De la même façon, l'instrument peut posséder des bandes enregistrées spéciales sans fin qui reproduisent indéfiniment le son émis dans une période déterminée des notes d'un instrument, comme peut être par exemple le 1/10 de seconde de la première partie d'une note de piano. Par cet arrangement, on obtiendra un son uniforme, mais pour atteindre à la similitude avec-l'instrument original, dans le cas du piano ou analogues, on peut joindre au circuit un potentiomètre par touche, du type qui est appelé nde groupe1, mais sans son système de freinage.Au moyen de clefs à la disposition de l'exécutant, qui actionnent un système mécanique ou électrique ou électronique, on fait correspondre à certains moments des parties déterminées du clavier des pistes distinetes des bandes, mécaniquement au moyen d'un déplacement latéral des transducteurs, électriquement ou électroniquement au moyen de l'un quelconque des circuits connus qui permettent ce choix. De cette façon, l'instrument sonne comme une combinaison variable à volonté des divers instruments dont les notes ont été enregistrées dans les diverses pistes. Par exemple, Tiers de droite Clavecin Tiers central Piano à une corde Tiers de gauche Piano à trois cordes Dans cet exemple, les instruments choisis, la division et les positions de cette division sont arbitraires. Après la description de ce nouvel instrument de musique, son fonctionnement et ses avantages seront expliqués. Comme il a été dit, les sons sont enregistrés sur des pistes de bandes magnétiques ou optiques, avec une bande par touche. Chaque rois que l'on appuie sur une touche, un mécanisme tel que décrit ci-dessus déroule depuis son début la bande de cette touche et un transducteur magnétique ou optique envoie le signal électrique capté à l'amplificateur électronique, qui à son tour l'envoie au système électro-acoustique, pour la pro diction du son correspondant. Quand la touche Be relève, la bande se réenroule complètement, c'est-8-dire que chaque fois qu'on appuie sur la touche, ltenregistrement est passé depuis son début. L'ensemble des signaux du total des touches jouées est additionné et envoyé à l'amplificateur général précité par des méthodes connues. Chaque bande peut porter plusieurs pistes. Soit N leur nombre (par exemple 8), le son enregistré peut être: à la piste N1 un piano à trois cordes à la piste N2 un piano à une corde, à la piste N un clavecin, aux pistes N4, N5, N6 divers types d'orgues, à la piste N7 etc. une musique à choisir. à la piste N etc.. Au moyen d'un système mécanique ou électrique ou électronique ou d'une combinaison de ceux-ci, on choisit que le son reproduit corresponde à la piste N1 ou N2 ou 5 ou N4 ou N5 ou N6 etc.. De cette façon l'instrument sonnera de manière identique à un piano, ou à un clavecin ou à un orgue, ou à ltinstrument que lton aura enregistré, étant entendu quton peut choisir en même temps une combinaison de divers instruments ou remplacer par ce moyen les combinaisons que lton obtient dans le piano (par exemple) par l'emploi des pédales. Ce qui est fondamental, c'est que le son soit identique à celui de l'instrument choisi puisque l'enregistrement démarre toujours (quand on appuie sur la touche) depuis le début. Il est extrêmement important dans les instruments à percussion (ou à pincement) sur une corde (piano, clavecin etc.) puisque la note produite par l'appui sur une touche (ou par le pincement d'une corde) diffère de son début à un moment postérieur quelconque, non seulement dans son niveau (intensité, volume), mais également dans son contenu dtharmoniques (timbre), ceux-ci s'éteignant avec des rapidités différentes, c'est-àdire qu'au début il y a un contenu appréciable de ncoup" (produit par le marteau) qui disparait par rapport à la note elle-même avec une grande rapidité. Ainsi l'instrument qui fait l'obået de l'invention, reproduit avec la fiddlité requise les instruments (de préféren oe ceux à notes fixes) choisis (ce n'est qu'à titre d'exemples que le piano, le clavecin et divers types d'orgues ont été cités). Cette fidélité n'est fonction que de la qualité, 'est-à-dire du prix de l'équipement électronique employé. te transducteur, qui est l'instrument qui compte le plus, est meilleur marché pour les notes graves que pour les notes aigües à vitesse égale de passage de la bande. Une solution de ce problème peut être un arbre-mattre de diamètre en fonction inverse de la longueur d'onde de la fondamentale de la note au point correspondant. On peut prendre un diamètre différent pour chaque octave, grands diamètres pour les notes aigües, petits diamètres pour les notes graves. De cette façon, en augmentant la vitesse de déplacement de la bande, pour les notes aigUes, on peut employer un transducteur de bas prix pour chaque note sans dommage pour la qualité. Dans son aspect extérieur, l'instrument est du type à clavier comme le piano ou ltorgue, de sorte que sa forme est conditionnée par ce clavier et par le nombre de notes que l'on désire employer. Comme le coût de la bande est pratiquement nul et que son remplacement est très simple, n'exigeant; pas d'ae- cornement, il est facile de se rendre compte qu'on dispose ainsi d'un instrument de grande qualité musicale, pratiquement sans entretien spécialisé. REVENDICATIONS 1.- Instrument de musique à clavier, caractérisé en ce que chaque touche actionne un circuit qui reproduit un son ou une note musicale préalablement enregistré par des moyens d'enregistrement conjugués avec ce circuit reproducteur. 2.- Instrument de musique i clavier, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système reproducteur est du type magnétique et le moyen d'enregistrement une bande adéquate. 3.- Instrument de musique à clavier, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le système reproducteur de son et la reproduction sont de type optique. 4.- Instrument de musique à clavier, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'enregistrement est passé en chaque occasion depuis son début, et qu'il est ramené à la position initiale par des moyens adéquats immédiatement après son passage. 5.- Instrument de musique à clavier, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen d'enregistrement est du type sans fin et continent enregistré un son ou une note musicale produite par l'instrument désiré, de préférence l'enregistrement aorrespondant à la partie initiale du son reproduit et étant basé par des moyens automatiques de régulation sur l'intensité du son qu'émet l'instrument. 6.- Instrument de musique à clavier, suivant l'une quelconque des revendications préeédentes, caractérisé en ce que le niveau auquel est reproduit chaque son est automatiquement règlé par l'impulsion donnée à chaque touche quand on la joue. 7.- Instrument de musique à clavier, suivant la revendication précédente, caractérisé en ce que le réglage s'obtient au moyen d'un potentiomètre à variation continue, individuel par touche, qui tourne d'un angle proportionnel (déterminé par son inertie propre et son frottement ou par l'élasticité d'un ressort qui l'actionne) à l'impulsion que lui transmet par des moyens mécaniques adéquats la touche qui est jouée, retrouvant sa position initiale quand la touche est libérée. 8.- Instrument de musique à clavier, suivant la revendication 6, caractérisé- en ce que ce réglage est réalisé dans chaque groupe de touches par un potentiomètre de type et fonc- tionnement similaires à ceux de la revendication précédente, mais dont le retour à la position initiale s'effectue uniquement lorsque toutes les notes liées à lui sont libérées. 9.- Instrument de musique à clavier, suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la traction du support d'enregistrement du son en l'interposant entre un arbre moteur, qui peut être unique pour toutes les touches où fractionné par groupes de touches, avec un générateur unique ou avec un générateur par fraction, avec un diamètre uniforme ou variable selon la fréquence du son correspondant à chaque touche, et un rouleau libre que la touche à laquelle il est adapté presse contre le support d'enregistrement et contre l'arbre moteur, par action d'un ressort ou similaire, indépendant de la pression exercée sur la touche, une connexion existant entre-les deux éléments, qui détermine la séparation du rouleau quand la touche se relève. 10.- Instrument de musique à clavier, suivant la revendication précédente, caractérisé par des moyens liés au rouleau, qui pressent ou approchent le support d'enregistrement contre ltélément reproducteur de son, particulièrement ces moyens étant tels qu'ils séparent lesdits éléments selon qu'on applique ou non une pression sur ce rouleau. 11.- Instrument de musique à clavier, suivant les revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'extrémité de support d'enregistrement et la conformation de l'arbre moteur ou du rouleau sont tels que quand l'extrémité du support d'enregistrement vient s'y interposer la traction indiquée cesse de s'exercer.