Brevet FR2274099A1 — publié le 19760102

La présente invention se rapporte à un dispositif pour accorder des instruments de musique ou autres,et concerne plus particulièrement un dispositif d'accord pourvu d'un groupe de lampes ou de voyants lumineux montés en série pour permettre de distinguer la différence entre une note de référence et la note à accorder et pour indiquer la hauteur de cette dernière par un décalage des éclairs de ce groupe de lampes, lorsque l'accord n'est pas réalisé, et par la fixité de l'allumage de ces lampes, quand l'accord est réalisé. Parmi les dispositifs d'accord classiques, on peut citer un système stroboscopique, un système à tube cathodique, un système à allumage alternatif, etc. Le système stroboscopique, par exemple, utilise,en tant que composant essentiel,un moteur synchrone qui est synchronisé à la fréquence du courant industriel, de sorte que sa stabilité est imparfaite,et qu'il ne permet pas d'obtenir méme une précision d'accord de 1%. Le système à tube cathodique a le défaut d'être compliqué et cher et d'exiger, en outre, un entretien motteux. Enfin, le système à allumage alternatif, qui utilise deux lampes, ne permet pas de distinguer la hauteur de la note à accorder, de sorte qu'il n'est pas efficace. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour accorder les instruments de musique qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif pour accorder un instrument de musique dans lequel l'ajustage de la hauteur peut être exécuté dans un circuit comportant un oscillateur à cristal ayant une base de temps stable, de sorte qu'il n'est nullement nécessaire de modifier le montage des circuits suivants, l'allumage d'une série de voyants pouvant être décalé par un circuit de discrimination ayant un circuit de sélection d'harmoniques, le dispositif ainsi obtenu ayant une précision d'accord meilleure que 1% et pouvant opérer avec une grande efficacité, tout en étant simple et peu motteux. Selon l'invention, un dispositif pour accorder les instruments de musique comprend des moyens pour engendrer un signal de référence en sélectionnant et en extrayant une note de référence donnée; des moyens pour fournir la note à accorder en convertissant une note d'entrée à accorder en un signal électrique, en amplifiant celui-ci et en le mettant en forme de façon à pro duire un signal rectangulaire; un circuit de sélection d'harmoni- ques pour extraire le signal de sortie du générateur de note de référence avec un rapport correspondant a un certain harmonique; un circuit de discrimination de hauteur comprenant essentiellement un circuit séquentiel pour émettre successivement un train d'impulsions à plusieurs ou à chacune des différentes sorties du circuit de sélection d'harmoniques, et un certain nombre de circuits conditionnels pour préparer les périodes des signaux de sortie du circuit séquentiel et les signaux de sortie des moyens fournissant des notes à accorder; un circuit pour commander les lampes déclenché par les signaux de sortie du circuit de discrimination; et un groupe de voyants lumineux comprenant un certain nombre de lampes montées en série et dont l'allumage est commandé par ledit ciruit de commande, ce qui fait que l'allumage de ladite série de voyants se décale lorsque la fréquence de la note à accorder ne correspond pas à une certaine note de référence, tandis que cet allumage reste fixe lorsque les deux notes ont la même fréquence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel: - la Fig. 1 est un schéma par blocs d'un dispositif pour accorder les instruments de musique conforme à la présente invention; - la Fig. 2a est un schéma par blocs d'une partie d'un montage du dispositif représenté sur la Fig. 1, dans le cas d'un appareil comprenant quatre voyants lumineux d'accord et couvrant trois octaves de la gamme tempérée; - la Fig. 2b est un schéma de principe d'une autre partie du dispositif de la Fig. 1; - les Fig. 3A, 3B et 3C sont des diagrammes illustrant les impulsions apparaissant dans le circuit de discrimination de hauteur, dans le cas d'un montage comportant un nombre de voyants lumineux n;; - les Fig. 3a, 3b et 3c sont des vues explicatives illustrant l'allumage des voyants lumineux indiquant si l'accord est réalisé ou non; et, - la Fig. 4 est un diagramme se rapportant à un circuit séquentiel, dans le cas où l'appareil comporte quatre voyants lumineux d'accord. En se référant à la Fig. 1, on voit le schéma par blocs d'un dispositif conforme à la présente invention. Sur cette figu re, la référence 1 désigne un oscillateur comportant un cristal ayant une certainefréquence naturelle, la référence 2 désignant un dispositif de comptage comportant un certain nombre de compteurs, la référence 3 se rapportant à un circuit à coincidence ayant douze circuits à coincidence correspondant aux douze notes de la gamme tempérée , la référence 4 est uu circuit de commutation comprenant un commutateur à contacts multiples pour sélectionner et extraire un ton donné du circuit à coincidence. Entre la sortie du circuit de commutation 4 et le circuit de comptage 2 est inter calé un circuit de rétroaction destiné à introduire un délai. La référence 5 est un diviseur de fréquence permettant de diviser la fréquence des demi-tons, la référence 6 désignant un circuit de commutation d'octave pour sélectionner et extraire une fréquen ce musicale de référence au moyen du commutateur à contacts mul tiples, la référence 7 est un circuit de division de fréquence, la référence 8 se rapportant à un circuit de mise en forme et d'amplification, tandis que 9 est un générateur de fréquence acous tique destiné à être utilisé avec un haut-parleur ou un écouteur. En ce qui concerne les autres références, 11 est un micro phone qui permet de convertir le son musical à accorder en un si gnal électrique, 12 désignant un circuit d'amplification relié à ia sortie dudit microphone, 13 étant son circuit de mise en forme, 14 désignant un circuit pour sélectionner et extraire le signal de sortie des organes 1-6 engendrant les notes de référence avec le rapport d'un harmonique, la référence 15 étant un circuit pour comparer et déterminer la différence de hauteurs entre la note de référence à travers le circuit de sélection d'harmoniques et le signal de sortie des organes fournissant le son à accorder 11-13, la référence 16 se rapportant à un circuit de commande com prenant un certain nombre de portes commandées par la sortie dudit circuit de discrimination, tandis que la référence 17 se rapporte à a un groupe de voyants lumineux d'accord montés en série. La Fig. 2 montre une forme de réalisation du montage représenté sur la Fig. 1 sous la forme d'un dispositif comportant quatre voyants d'accord, la référence 21 désignant sur cette figu re un oscillateur ayant un cristal 20 et un circuit ET-NON (AMPOl, AMP02) la référence 22 se rapportant à un circuit de comptage comprenant trois compteurs décimaux (CO1 - C03) et une bascule J-K FF1, ce circuit étant conçu de telle sorte que,si l'on suppose que la fréquence de la note fondamentale est f, et si la période d'oscillation du circuit est nt, le circuit revient à O (à son I 1 état initial après que le nombre f t t =/lof a été compté par le circuit (COI-CO3), la fréquence de référence requise pouvant être obtenue par une répétition de l'action de comptage. La référence 23 désigne un circuit à coïncidence comprenant des circuits Al-A12 correspondant aux douze notes, c'est-à-dire à la gamme chromatique tempérée à douze notes, le circuit étant pourvu d'un certain nombre de circuits à coïncidence pour engendrer une impulsion de remise seulement quand le total de circuit de comptage 22 atteint le-nombre voulu, de sorte que chaque fréquence de référence correspondant au nombre des circuits à coïncidence peut être obtenue de l'oscillateur 1. La référence 24 désigne un circuit de commutation comportant un commutateur à contacts multiples SW1 permettant de sélectionner chacun des circuits à coïncidence A1-Al2. Un circuit à retard s'étend entre ce circuit de commutation et l'entrée de remise du compteur 22, notamment entre les noeuds a', a. Ce circuit à retard n'est pas nécessaire lorsque chacune des sorties 1, 2, 4, 8 du circuit de comptage a une vitesse de réponse supérieure à l'intervalle de base 9 t, et qu'il peut assurer la remise à la période mentionnée ci-dessus de F La raison pour laquelle on utilise des circuits à retard dans le présent mode de réalisation est que chacune des sorties 1, 2, 4, 8 du compteur a une vitesse de réponse différente, alors qu'on utilise des circuits intégrés dont la vitesse est supérieure ou inférieure à 4 t, de sorte que l'impulsion de coïncidence arrive soit en temps voulu, soit est retardée de ZE t.De ce fait, l'impulsion de remise doit être différée de ZE t, tandis que l'impulsion de coïncidence est accélérée de at, ce qui a pour résultat que la fréquence de référence désirée peut être obtenue. Le signal de sortie du circuit de commutation de la gamme chromatique 24 atteint un circuit de commutation d'harmoniques 34 à travers un circuit de division de fréquence 25 et un circuit de commutation d'octave 26. La période des impulsions de sortie arrivant au circuit de commutation 34 correspond au rapport 1/2/3, c 'est-à-dire à la note de référence, à l'harmonique 2 et à llhar- monique 3 de celui-ci, ces trois sons pouvant être sélectionnés par un commutateur (SW3). En supposant, par exemple, que la fréquence de référence (base de temps) engendrée au noeud C est 24f, on obtient à la sortie de chacun des diviseurs de fréquence F1, F2 et F3, respectivement 8f, 4f et 2f, et à chacune des sorties des diviseurs de fréquence F4, F5 et F6, respectivement If, 2f, 6f et 3f, et au circuit de commutation d'octave 26, le rapport 4/2/1 est engendré; de plus, au circuit de commutation d'harmoniques sont engendrées chacune des fréquences (f, 2f, 3f), (2f, 4f, 6f), et (4f, 8f, 12f) c'est-à-dire, des fréquences dans le rapport 1/2/3. Comme il a été décrit plus haut, on obtient le rapport d'octaves 1/2/4 par le commutateur SW2, et le rapport 1/2/3 par le commutateur 5W3. De plus, le signal de sortie du circuit de commutation d'harmoniques 34 est transmis à un générateur de fréquences acoustique 29 par le diviseur de fréquence 27 et le circuit de mise en forme d'amplification 28, de sorte qu'on peut entendre la note de référence. Dans le présent mode de réalisation, on a besoin,comme fréquence de référence pour le circuit de discrimination de hau teur, d'une fréquence de référence qui est le double de celui de la note de référence, de sorte que l'on utilise comme circuit de division de fréquence un diviseur de fréquence 1/2. De plus, la note à accorder est fournie à un contrôleur -d'accord sous la forme d'impulsions par un circuit microphonique 31, un circuit d'amplification 32 et un circuit de formage 33. Par ailleurs, le signal de sortie du circuit de commuta tion d'harmoniques 34 est appliqué à un circuit de comparaison 35 comprenant un circuit séquentiel composé de plusieurs circuits ET à a à travers un diviseur de fréquence Fg et un circuit NON, et à travers un circuit d'aiguillage comprenant plusieurs circuits ET-NON G1-G4 permettant de relier la sortie du circuit séquentiel à la sortie des parties fournissant les notes à accorder 31, 32 et 33, ainsi qu'à un circuit de commande de lampes 36 comprenant plusieurs transistors Trl-Tr8 déclenchés par les circuits G1-G4 du circuit de comparaison de hauteur 35, ainsi qu'un groupe de voyants lumineux d'indication d'accord 37 comprenant un certain nombre de lampes L1-L4 dont l'allumage est commandé par des tran sistors Tr5-Tr8 du circuit de commande. La Fig. 3 illustre les conditions de fonctionnement du dis positif d'accord de la présente invention, et illustre le fonction nement des voyants lumineux (Fig. 3a, b, c,) et montre un diagramme d'impulsions 3A, B, C) dans le cas où le groupe de voyants lumineux comprend n lampes. Des impulsions F11, F12,F13 sont des impulsions d'en trée (correspondant à la sortie de la partie ET-NON 3 du circuit de formage 33 de la Fig. 2) qui représentent la note à accorder devant être appliquée au circuit de comparaison de hauteur, tandis que les impulsions l-n sont des impulsions de référence (corres pondant au circuit S S1-S4 du circuit de comparaison de hauteur 35 de la Fig. 2), venant du circuit séquentiel. Dans le cas présent, le dispositif comprend le circuit séquentiel comprenant un nombre n de circuits ET, un nombre n de circuits conditionnels et un nombre n de dispositifs de commande pour les voyants. En supposant maintenant que la période de la note de réfé rence est T, et en supposant que cette période se prolonge jusqu'à un instant de transition T1-T5, on voit en (A) que la note est ac cordée à la note de référence, des impulsions de sortie 1,2,3,4 du circuit séquentiel correspondant à la présence de l'impulsion d'entrée F11, rendant ainsi le circuit conditionnel correspondant conducteur, de sorte que le circuit de commande voulu est déclen ché pour faire briller les voyants L1-L4 (a). Ainsi, les impul sions d'entrée n'allument, à chaque période de la fréquence de référence, que la même lampe. Les Fig. 3B, 3C et 3b, 3c représentent le cas où la fré quence du son à accorder ne correspond pas à celle de la note de référence, de sorte que, accompagnant les impulsions de référence, l'allumage des voyants lumineux se décale successivement vers la droite ou vers la gauche, de sorte que, quand il s'agit d'accorder des instruments de musique ou autres, une différence de hauteurs, comparativement à la note de référence de la note à accorder,peut être détectée et, de ce fait, l'accordage peut effectivement être exécuté de manière très efficace. La Fig. 4 est un diagramme se rapportant au cas où les voyants lumineux d'accord de la Fig. 2 sont au nombre de quatre. Sur la Fig. 4, fr désigne une impulsion devant être appliquée en Fg, S1, S3 et au circuit NON de la Fig. 2, fr étant l'impulsion qui résulte du passage de l'impulsion fr dans le circuit NON (Fig. 2) et qui est appliquée à l'entrée de S2 et de 54 (Fig. 2). Les signaux de sortie Q, Q de Fg sont appliqués en S1, S25 S3 et 54. La rangée d'impulsions Sll, S21, S31 et S41 de la Fig. 4 apparat aux sorties des circuits ET S1-S4 et correspond à 1, 2, 3 et 4 de la Fig. 3. En conséquence, on voit sur la Fig. 3 que les sorties SI Sq sont effectivement sous tension et font briller et se déplacer l'allumage du groupe de voyants lumineux indiquant la hauteur de la note à accorder. De plus, la présence du circuit de commutation d'harmoniques a l'avantage d'éviter des perturbations de la séquence de commutation des voyants lumineux par des instruments de musique, lorsque non seulement la note fondamentale, mais aussi des harmoniques, par exemple des fréquences doubles ou triples, sont engen drées. Cette particularité va être expliquée plus en détail ciprès. L'oreille humaine peut distinguer les harmoniques présents dans une note fondamentale, mais dans le dispositif conforme au présent mode de réalisation de l'invention, od, pour simplifier le montage, on a évité d'utiliser des filtres, il peut arriver qu'un harmonique 2 ou 3 apparaisse à la sortie de la partie du circuit fournissant la note à accorder 33.Dans le cas où il s'agit d'un harmonique 2, un nombre impair et un nombre pair de voyants s'allument alternativement, tandis que dans le cas de l'harmonique 3, les voyants s'allument de gauche à droite, mais si on compare ce cas à celui de la note fondamentale, ceci est désavantageux du point de vue visuel. * Cet inconvénient peut etre éliminé au moyen du commuta teur d'harmoniques SW3, quelle que soit la note-étalon, en doublant ou en triplant la fréquence de référence de l'entrée du cir cuit de discrimination, ce qui a pour résultat, dans le cas d'une multiplication de la note, un décalage des voyants lumineux, tout comme dans le cas de la note fondamentale. De plus, lorsque la note fondamentale, qui est de 440 Hz dans la gamme tempérée, est changée pour 441, 442 ..., c'est-à dire si on élève la hauteur, la fréquence d'oscillation de l'os cillateur à cristal 21 de la Fig. 2 est multipliée par 441/440, 442/440, ... et on dispose du nombre voulu d'oscillateurs à cris tal, avec pour résultat que le montage peut être utilisé sans modification. De plus, un réglage d'environ 1% de la fréquence de l'oscillateur devient possible en ajustant VC1, représenté sur la Fig. 2. De plus, sur le diagramme de la Fig. 3, aussitôt que la nièce impulsion est finie, la (n+l)ième impulsion commence, et la période T suivante de la note à accorder commence avec l'impulsion ième 1, qui reste presque la même jusqu'à l'instant où a n impul sion est finie, mais,du point du principe, le but de la présente invention peut être atteint avec un circuit séquentiel comprenant un nombre de lampes ou autres différent de celui indiqué ci-dessus. REVENDICATION 1. Dispositif pour accorder des instruments de musique, qui comprend des moyens pour engendrer un signal de référence en sélectionnant et en extrayant une note de référence donnée; des moyens pour fournir la note à accorder en convertissant une note d'entrée à accorder en un signal électrique, en amplifiant celui-ci et en le mettant en forme de façon à produire un signal rectangulaire, un circuit de sélection d'harmoniques pour extraire le signal de sortie du générateur de note de référence avec un rapport correspondant à un certain harmonique; un circuit de discrimination de hauteur comprenant essentiellement un circuit séquentiel pour émettre successivement un train d'impulsions à plusieurs ou à chacune des différentes sorties du circuit de sélection d'harmoniques, et un certain nombre de circuits conditionnels pour préparer les périodes des signaux de sortie du circuit séqueniel et les signaux de sortie des moyens fournissant des notes à accorder; un circuit pour commander les lampes déclenché par les signaux de sortie du circuit de discrimination; et un groupe de voyants lumineux comprenant un certain nombre de lampes montées en série et dont l'allumage est commandé par ledit circuit de commande, ce qui fait que l'allumage de ladite série de voyants se décale lorsque la fréquence de la note à accorder ne correspond pas à une certaine note de référence, tandis que cet allumage reste fixe lorsque les deux notes ont la même fréquence.