Brevet FR2454129A1 — publié le 19801107

La présente invention concerne un dispositif électronique réunissant sous une forme compacte les fonctions de métronome et de diapason. On sait l'importance que représentent pour un musicien, d'une part le métronome, dispositif fournissant le rythme d'une mélodie et, d'autre part, le diapason qui délivre au moins un signal à une fréquence de référence. L'un et l'autre appareils sont indispensables A des titres divers. Or, si pour la réalisation d'un métronome, on a déjà maintes fois fait appel à l'électronique, le diapason par contre reste le plus souvent essentiellement mécanique. Par ailleurs, ces deux appareils ont presque toujours été dissociés. On connatt cependant, d'après le brevet nO 1294330, déposé le 13 avril 1961, un métronome électronique pouvant être utilisé comme diapason. Le dispositif décrit utilise un circuit multivibrateur astable pour produire un signal à une fréquence déterminée. Un tel dispositif ne saurait satisfaire les exigences des musiciens, notamment quant à la stabilité de la fréquence du signal produit. Aussi un objet de la présente invention est un dispositif électronique pouvant servir de métronome et de diapason et ne présentant pas les inconvénient précités. Un autre objet de l'invention est un dispositif électronique qui, en tant que métronome, délivre des temps de rythme qui sont soit uniformes soit forts ou faibles et, en tant que diapason, délivre un signal dont la fréquence très stable peut être choisie parmi plusieurs. Un dispositif électronique selon l'invention réunit sous une forme compacte les fonctions de métronome et de diapason et est caractérisé par le fait qu'il comprend - des premiers moyens pour élaborer soit un signal électrique permanent de fréquence donnée, soit des signaux électriques de durée fixe entrecoupés par des silences de durée modifiable, lesdits signaux de durée fixe pouvant être continue ou avoir une fréquence modifiable selon un rythme choisi - des seconds moyens pour mémoriser les données nécessaires à l'elaboration desdits signaux électriques par lesdits premiers moyens - des troisièmes moyens pour sélectionner le type de signal électrique à élaborer et/ou sa fréquence et/ou la durée desdits silences et/ou ledit rythme choisi de modification de la fréquence desdits signaux de durée fixe - des quatrièmes moyens pour fournir auxdits premiers moyens un signal de fréquence de référence stable et fixe ; et - des cinquièmes moyens pour amplifier et convertir en un signal acoustique le signal électrique élaboré par lesdits premiers moyens D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation particulier, ladite description étant faite à titre purement illustratif et en relation avec les dessins joints dans lesquels la figure 1 montre le schéma général d'un dispositif en accord avec les principes de 11 invention les figures 2.a à 2.d montrent les diagrammes de signaux obtenus dans le dispositif de l'invention ; et les figures 3 à 6 sont des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif de l'invention. Le dispositif électronique de l'invention est schématiquement représenté à la figure 1. Ce dispositif comporte essentiellement un circuit 1 d'élaboration du signal électrique choisi, un circuit de mémorisation 3, un circuit de sélection manuelle 4, un générateur de fréquence stable 5, un circuit 6 pour amplifier et transformer en signaux acoustiques les signaux électriques recus et une source de tension continue 2. Le circuit 1 est relié au circuit de mémorisation 3 et au circuit de sélection manuelle 4 et il élabore un signal électrique de sortie S à partir de données rangées dans ledit circuit de mémorisation et de la sélection effectuée au niveau du circuit 4.Le circuit de sélection 4 permet de choisir de manière générale entre deux modes de fonctionnement à savoir le mode diapason ou le mode métronome mais il permet aussi de choisir plus particulièreJ meflt une fréquence parmi plusieurs dans le mode diapason et un rythme parmi plusieurs dans le mode métronome. Dans l'exemple de réalisation considéré, la sélection s'effectue en posi tonnant quatre roues codeuses, chacune pouvant prendre une valeur comprise entre 0 et 9. La première valeur décimale, notée N, n'est efficace que dans le mode métronome et détermine, comme on le verra ci-après, le type de signal à produire. Les trois autres valeurs décimales forment le nombre noté m qui détermine le mode de fonctionnement ainsi que les caractéristiques du signal à produire à l'intérieur de chaque mode de fonctionnement. Ainsi par exemple lorsque m est compris entre O et 19, le mode sélectionné est le mode diapason et la fréquence du signal à produire dépend de la valeur de m.Par contre, si m est compris entre 20 et 999, le mode sélectionné est le mode métronome et la valeur de m détermine directement le rythme ou le nombre de "coups" par minute comme cela sera explicité ci-après. Dans le cas où le mode métronome est sélec- { tionné, la valeur de N est prise en compte pour déterminer le type de signal à produire. On a représenté aux figures 2.a à 2.d plusieurs types de signaux que le circuit 1 peut, par exemple, élaborer lorsque le mode métronome est sélectionné. De manière connue, le métronome doit fournir des signaux sonores à un rythme déterminé. Ces signaux sonores sont produits, selon l'invention, à partir de signaux carrés dont l'enveloppe, également carrée, est de durée fixe mais de période variable selon le rythme choisi. Par ailleurs, toujours selon l'inventio} la fréquence desdits signaux carrés peut être modifiée soit d'un signal à l-'autre (voir figure 2.a et 2.b) pour modifier la hauteur du son produit, soit à l'intérieur d'un meme signal (figure 2.c) pour que le son produit indique non seulement le rythme mais également la mesure choisie. Ainsi le signal représenté à la figure 2.a correspond à la sélection N = 0 et m compris entre 20 et 999 et le signal sonore correspondant sera appelé "bip aigu" dans la suite de la description. La période de l'enveloppe de ce signal est déterminée par la valeur de m et la durée du signal est fixe et égale à 100.TO. Le signal représenté à la figure 2.b correspond à la sélection N = 1 et m compris entre 20 et 999. Le signal sonore correspondant sera appelé "bip grave" dans la suite de la description. La période de l'enveloppe de ce signal est déterminée par la valeur de m et la durée du signal est également fixe et égale à 100.TO. Le signal représenté à la figure 2.c correspond à une sélection de N comprise entre 2 et 8 et de m comprise entre 20 et 999. La période de l'enveloppe de ce signal est déterminée par la valeur de m tandis que la valeur de N permet de -déterminer le nombre de bips aigus à produire avant le bip grave. Ainsi peut-on choisir un rythme, c'est-à-dire un nombre de bips par minute, en sélectionnant une valeur de m et une mesure en sélectionnant une valeur de N. Le signal représenté à la figure 2.d correspond à une sélection N = 9 et m -compris entre 20 et 999. Le signal sonore correspondant sera appelé "top" dans la suite de la description. Sa période est déterminée par la valeur de m et sa durée est égale à S1, choisie inférieure à 100.TO. La raison d'être de ce signal est que le signal sonore résultant peut etre, pour certaines applications, moins genant qu'un signal ayant une fréquence donnée, comme c'est le cas pour les signaux des figures 2.a à 2.c Les figures 3 à 6 sont des schémas explicatifs du dispositif de l'invention. Ces schémas indiquent en particulier les différentes taches que le circuit 1 de la figure 1 doit effectuer en fonction des sélections fournies par le circuit de sélection manuelle 4. et des données rangées dans le circuit de mémorisation 3. Ledit circuit 1 est, par exemple, conforme au circuit de calcul et de génération décrit notamment en relation avec les figures 4 et 5 de la demande de brevet français no 2 373 844 déposée le 10 décembre 1976. Ce circuit 1 peut encore etre avantageusement constitué par un circuit micro-calculateur exécutant les opérations (instructions) enregistrées dans ledit circuit de mémorisation 3 et schématisées aux figures 3 à 6. Le circuit 1 commence déjà par élaborer une période de silence (notée02) > après avoir initialisé la variable K' à la valeur de N. L'élaboration du silence est explicitée à la figure 4. La valeur de m est testée et si celle-ci est inférieure à 20, le dispositif doit fonctionner en diapason alors que si elle est supérieure ou égale à 20, le dispositif doit fonctionner en métronome. Dans le mode diapason, le circuit 1 effectue une boucle consistant dans les opérations suivantes : test de m, modification de l'état du signal de sortie S et élaboration d'un délai 3 m. Ce délai 8 m détermine la fréquence du signal S et il est fonction de la valeur de m. Une table de correspondance entre les différentes valeurs de m et les délais 8 m peut être rangée dans le circuit de mémorisation 3. De manière connue, dans la technique des micro-calculateurs, ce délai #m est élaboré en faisant exécuter une ou plusieurs instructions inopérantes dont la durée est fixée par le temps de cycle du micro-calculateur. Dans le mode métronome, correspondant à une valeur de m égale ou supérieure à 20, le circuit 1 effectue une autre boucle qui consiste dans les opérations suivantes : initialisation du signal de sortie S, chargement d'un registre R à la valeur 100 m, incrémentation du registre R avec un pas de m et test de la valeur du contenu de R. On sait que la période de l'enveloppe du signal S doit être égale à 60 (figures 2.a à 2.c). La durée du signal étant fixée à 100.tao (où To représente un temps élémentaire choisi) la durée du silence est alors égale à n'.To = n.To - 100.To ou encore n'.To = 60 - 100.To. Quelle que soit la valeur de m, le produit m (n'+ 100) est constant et égal à 60 = a. La solution choisie consiste donc à charger le registre R à la To valeur îOO.m et à incrémenter ce registre avec un pas de m jusqu'à ce que son contenu soit égal à a. De cette manière, il n'est pas nécessaire de calculer n' pour chaque valeur de m. En sortie de cette dernière boucle, le circuit 1 effectue un test sur la valeur de N. Si N = o le circuit 1 doit élaborer un bip aigu en alternance avec un silence. Si N = 9, le circuit 1 doit élaborer un top en alternance avec un silence. Si N est compris entre 1 et 8, le circuit 1 doit alors élaborer (N - 1) bips aigus alternés avec des silence puis un bip grave et ainsi de suite. C'est pour cette raison que la valeur de N est chargée dans un registre, noté r', qui est décrémenté de 1 à chaque passage. Lorsque r' atteint 1, il y a élaboration d'un bip grave puis réinitialisation de K' à la valeur de N. Les mêmes opérations sont effectuées par le circuit 1 pour l'élaboration d'un bip grave ou d'un bip aigu. Ces opérations sont décrites à la figure 5 et consistent essentiellement à modifier l'état du signal de sortie S après écoulement d'un délai ei et cela pendant un temps donné:ri.8i = 100To. Le délai e a une certaine valeur pour le bip aigu et une autre valeur pour le bip grave. De meme le nombre ri est fonction de la valeur de ei puisque la durée du bip ri.Oi est constante et égale à 100.To. Le circuit 1 revient enOou en (figure 3) selon que le bip élaboré est un bip grave ou un bip aigu. La figure 6 montre les opérations effectuées par le circuit 1 pour élaborer un top. Ces opérations consistent à mettre le signal de sortie S dans l'état I pendant un temps 81 puis dans l'état O pendant un temps 2, le délai total 31 + 3 2 étant toujours égal à îOO.To. Le temps élémentaire To, qui intervient dans la détermination de la plupart des intervalles de temps considéré plus haut, est fourni par un circuit d'horloge interne au circuit I à partir d'un générateur de fréquence stable 5. La précision et la stabilité de celui-ci détermineront celles de l'ensemble du dispositif de l'invention et il est donc avantageux de prévoir un quartz pour fournir ladite fréquence de référence. Le signal S élaboré par le circuit 1 est appliqué à un circuit 6 qui l'amplifie et le convertit en un signal acoustique au moyen d'un transducteur électro-acoustique. Bien que la présente invention ait été décrite dans le cadre d'un exemple de réalisation particulier, il est clair qu'elle n'est pas limitée audit exemple et qu'elle est susceptible de modifications ou de variantes sans sortir de son domaine. - REVENDICATIONS 1. Dispositif électronique, réunissant sous une forme compacte les fonctions de métronome et de diapason, caractérisé en ce qu'il comprend - des premiers moyens pour élaborer soit un signal électrique permanent de fréquence donnée, soit des signaux électriques de durée fixe entrecoupés par des silences de durée modifiable, lesdits signaux de durée fixe pouvant etre continus ou avoir une fréquence modifiable selon un rythme choisi - des seconds moyens pour mémoriser les données nécessaires à l'élaboration desdits signaux électriques par lesdits premiers moyens - des troisièmes moyens pour sélectionner le type de signal électrique à élaborer et/ou sa fréquence et/ou la durée desdits silences et/ou ledit rythme choisi de modification de la fréquence desdits signaux de durée fixe - des quatrièmes moyens pour fournir auxdits premiers moyens un signal de fréquence de référence stable et fixe ; et - des cinquièmes moyens pour amplifier et convertir en un signal acoustique le signal électrique élaboré par lesdits premiers moyens. 2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens fournissent auxdits premiers moyens un premier et un deuxième nombres, le premier nombre indiquant selon sa valeur le type de signal, permanent ou de durée fixe, à élaborer ainsi que la fréquence ou la durée des silences et le deuxième nombre indiquant pour les signaux de durée fixe leur genre et éventuellement le rythme choisi.