Brevet FR2472802A1 — publié le 19810703

L'objet de la presente invention est la realisation d'un appareil permettant de contrôler la hauteur d'un son émis pour des musiciens notamment par des instruments à cordes. Destine spécialement au réglage des instruments à cordes dont le réglage est fréquent, son usage peut cependant être étendu à d'autres instruments de musique et aussi de la voix humaine ou autre quelconque émission sonore. S'agissant des instruments à cordes, les musiciens, jusqu'à présent, ne peuvent réaliser le réglage des cordes quten comparant la note émise à un son étalon (diapason) ou plus simplement encore en écoutant directement le son. Ceci suppose une expérience considérable et une "oreille" particulièrement habile. L'objet essentiel de la présente invention est donc la réalisation d'un appareil simple qui permette de mesurer rapidement et sans manoeuvre la précision de la note émise par un instrument à cordes. En effet, les instruments à cordes sont soumis à des déréglages fréquents dûs aux variations de température, d'hygrométrie; à lthystérésis des efforts de tension... Il est donc essentiel pour que ces instruments puissent assurer une musique de qualité que l'accord et le réglage des cordes soient parfaits. Cette opération, délicate et précise, sera facilitée par l'appareil objet de la présente invention. Outil indispensable aux musiciens débutants, il sera également utile aux musiciens amateurs ou professionnels car la simplicité de son exploitation et son prix modéré en feront un appareil particulièrement attractif. L'appareil, objet de l'invention, utilise des techniques bien connues mais c'est essentiellement l'utilisation de ces techniques qui en fait 1 'originalité. La figure 1 donne le schéma d'organisation générale de l'appareil dont la réalisation est la suivante: Les sons émis par l'appareil de musique sont amplifiés sommairement par l'amplificateur (21) après avoir été transformés en signaux électriques par un microphone classique. Dès que l'énergie détectée par le détecteur d'énergie (22) est suffisante ( réglage en tension et en durée du son émis ) le microprocesseur (25) commande ( fonction de commande 11 ), la mesure à intervalle régulier, toutes les 200 millisecondes)de la fréquence émise par l'instrument de musique à l'aide d'un fréquencemètre (23) dont le principe sera décrit ci-après. Toutes les deux cents (200) millisecondes la frequence mesurée par le fréquencemètre (23) est lue et transférée dans la mémoire du microprocesseur (25).Le logiciel (programme) du microprocesseur (25) recherche dans la mémoire à lecture seulement (26) à quelle note correspond le son émis par l'instrument de musique. Selon la précision de la note le microprocesseur (25) affichera sur l'afficheur (27) le résultat de la mesure. Les indications suivantes seront affichées: 1) la note 2) l'octave 3) des signes définissant la précision de la note par rapport à la note affichée. Par exemple: - le signe + indique que la fréquence de la note émise est supérieure à celle de la note affichée. - le signe - indique que la fréquence de la note émise est inférieure à celle de la note affichée. - le signe 0 indique que la note émise par l'instrument est en accord avec la note affichée. Le critère retenu pour définir les signes +, - , et 0 sont définis par la figure 2. La précision pour que la note soit considérée comme correcte (indication 0) n'est que de 1 % (un pour cent); c'est-à-dire que ssff = 0,01 '-f (voir figure 2). Le calcul de la précision ainsi que celui des indications + et - dont la limite est donnée par ti) + Fl + 1 i) réprésentant une note 2 et i + 1)représentant la note immédiatement supérieure dans la gamme ) est réalisée par le programme du microprocesseur. Ainsi l'appareil affichera continuellement, si le son émis est assez fort et assez long pour exciter la détection d'énergie, la fréquence émise par l'instrument.Pour un son court, l'appareil affichera le résultat de la dernière mesure pendant un intervalle de 200 ms. ( Une variation de temps de mesure pourra être envisagée) S'agissant du fréquencemètre, deux méthodes de mesure peuvent être envisagées mais il est essentiel qu'elles soient réalisées grâce à une base de temps d'excellente qualité, si possible à quartz pour les très bonnes précisions: base de temps à quartz (24). L'appareil objet de l'invention peut utiliser l'une ou l'autre des méthodes de mesure de fréquence, la méthode N02 pouvant s'appliquer plus facilement à des sons courts: METHODE 1 Pendant la période de mesure de 200ms un compteur simple mesure le nombre de passages par zéro du signal électrique du son émis par l'appareil de mesure (Figure 3) METHODE 2 Pendant un certain nombre de périodes (2 comme sur la figure 4 ou 4 pour plus de précision) du signal électrique,on compte le nombre d'impulsions déla base de temps à 10 M bits/s contenus dans ce créneau de temps. ( voir figure N" 4 ). Ainsi, si l'on compte pendant 4 périodes d'une fré quence de 1600 HZ on obtient 2.500 impulsions et les mesures peuvent donc se faire avec précision et avec des techniques et des technologies simples. REVENDICATIONS 1. Appareil permettant de contrôler la hauteur d'un son émis, notamment au moyen d'un instrument de musique, caractérisé en ce qu'il comprend un microphone, un amplificateur connecté au microphone, un fréquencemètre destiné fournir une information repré- sentant la fréquence de ce signal, un dispositif d'affichage pour fournir une indication relative à la hauteur du son émis et un microprocesseur pour commander le dispositif d'affichage. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fréquencemètre comporte des moyens pour compter le nombre de passages à zéro du signal représentant le son émis pendant une période de mesure. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fréquencemètre comporte des moyens pour compter le nombre d'impulsions fournies par une base de temps pendant une ou plusieurs périodes du signal représentant le son émis. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur d'énergie pour autoriser la mesure de la hauteur du son émis lorsque l'énergie de ce son dépasse un certain seuil. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mesurer et afficher la note émise et sa pré- cision en fonction du résultat de la comparaison entre l'information fournie par le fréquencemètre et des données d'une table enregistrée dans une mémoire du microprocesseur.