Brevet FR2483098A1 — publié le 19811127

248309'8 La présente invention concerne de façon générale les métronomes et, en particulier, les métronomes électroniques à commande synchronisée. Les métronomes classiques ont été longtemps réalisés en utilisant une mécanique d'horlogerie. Depuis une dizaine d'annéesles métronomes mécaniques ont été remplacés par des métronomes électroniques, plus précis et qui n'ont pas be- soin d'etre placés sur une surface bien horizontale comme les métronomes mécaniques. De plus,les métronomes électro- niques présentent l'avantage d'une taille réduite et d'un coût relativement bas. Par contre, ils ont aussi l'inconvé- nient d'obliger l'instrumentiste à lâcher l'instrument pour arrêter le fonctionnement du métronome, ce qui constitue une perte de temps et une interruption non souhaitable au cours de l'exécution d'un morceau. Les métronomes classiques sont des appareils qui, une fois réglés à la fréquence désirée, produisent en permanence des tops sonores à intervalles réguliers. Jusqu'à présent, un tel métronome obligeait donc le musicien qui l'avait mis en marche à régler son jeu sur la fréquence stable des bat- tements émis et excluait tous les changements d'allure, f i- xant ainsi la musique dans une rigueur qui lui est tout à fait étrangère, En effet, le langage musical comprend un grand nombre de circonstances dans lesquelles il convient d'altérer la régularité de son déroulement (cadences, points d'orgue, ralentis ou autres changements notifiés par écrit sur la partition). Dans ces conditions, l'instrumentiste doit pouvoir suspendre (momentanément ou définitivement) la pro- duction de tops sonores pour respecter les changements d&al- lure et réincorporer le métronome au moment précis o il a décidé de revenir au tempo initial. Or, avec les métronomes classiques, mécaniques ou électroniques, l'instrumentiste ne peut pas changer d'allure par rapport au temps initial tout en continuant de jouer. Avec de tels métronomes, l'instru- mentiste ne peut pas non plus vérifier s'il est à nouveau au bon tempo après avoir changé d'allure sans s'arrêter de jouer. 248309à Un objet de la présente invention est un métronome électronique permettant à un instrumentiste de déclencher et d'arrêter ce métronome à tout moment sans lâcher son instrument. Un autre objet de l'invention est un métronome élec- tronique permettant à un instrumentiste de reprendre un tempo défini initialement par le métronome à un moment pré- cis choisi par lui après un changement d'allure. Un autre objet de l'invention est un métronome élec- tronique permettant la synchronisation exacte des tops émis par le métronome, avec le jeu de l'instrumentiste. Un autre objet de l'invention est un métronome élec- tronique peu encombrant et peu coûteux. Selon la présente invention, un métronome électro- nique pour produire des tops à une fréquence prédéterminée est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'oscil- lateur déclenché avec un moyen de réglage de la fréquence prédéterminée, relié à des moyens de génération de tops so- nores et/ou lumineux et à une télécommanoe de déclenchement synchronisée à pédale, de sorte que le métronomne puisse é- tre à tout moment déclenché on arr3te p. n instrumentiste sans que celui-ci ait à lâcher son instrument. D'autres caractéristiques et avantages de la présen- te invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. 1 est un schéma de principe d'un métronome é- lectronique selon la présente invention. Fig. 2 est un premier exemple de réalisation d'un circuit d'oscillateur déclenché du métronome électronique de la figure 1. Fig. 3 est un deuxième exemple de réalisation du circuit d'oscillateur déclenché du métronome électronique de la figure 1. Fig. 4 est un troisième exemple de réalisation du circuit d'oscillateur déclenché du métronome électronique de la figure 1. Fig. 5 est un schéma détaillé d'un exemple de réali- sation d'un métronome électrique selon la présente inven- tion comprenant le circuit d'oscillateur déclenché de la figure 20 Sur la figure 1, un métronome électronique selon l'invention comprend un circuit d'oscillateur déclenché 10 relié à un moyen de réglage de fréquence Il connecté à une borne 12 de tension d'alimentation V en courant continu, à des moyens de génération de tops sonores et/ou lumineux 13 et à une télécommande de déclenchement synchronisée à pédale 14. La figure 2 représente un premier exemple de réali- sation du circuit d'oscillateur déclenché 10 de la figure 1. Ce circuit comprend un transistor unijonction TI dont l'émetteur est relié à la borne de tension d'alimentation 12 par le moyen de réglage de fréquence Il qui comprend un potentiomètre Pl, relié à la borne 12 et à la masse res- pectivement par une résistance R et par un condensateur Cl. La base B2 du transistor TI est reliée d'une part à la bor- ne 12 de tension d'alimentation V par l'intermédiaire d'une résistance R. 2 et d'autre part à la télécommande à pédale 14 par l'intermédiaire d'un condensateur C2. La base BI du transistor TI est également reliée à la télécommande à pé- dale 14 par l'intermédiaire d'une résistance B7 et à l'entrée des moyens de génération de tops 13. Le circuit de la figure 2 permet de synchroniser le métronome au moyen de la pédale de télécommande 14 par l'abaissement de la ten- sion de pic ou de déclenchement du transistor TI à sa va- leur minimale et par le chargement du condensateur CI à sa valeur maximale de façon à n'introduire aucun retard entre l'enclenchement de la pédale et la décharge du condensateur CI. En effet, la pédale étant reliée à la masse par son en- clenchement, la capacité C2 ainsi que la résistance 1 sontnisesà la masse et une impulsion négative est ainsi en- voyée sur la base B2 du transistor Tl,-ce qui réduit la tension Bl - B2 de sorte que la tension de pic Vp est ré- duite à sa valeur minimale. Lorsque la pédale n'est pas en- clenchée, la base Bl du transistor Tl est en l'air et le condensateur Cl ne peut donc pas se décharger.Il se charge ainsi à sa valeur maximale, c'est-à-dire à la valeur de la tension d'alimentation V. Lorsque la pédale est enclenchée, la décharge du condensateur Cl est donc instantanée. La figure 3 est un deuxième exemple de réalisation du circuit d'oscillateur déclenché 10 de la figure 1. Le circuit 10 est constitué par deux circuits monostables 31 et 32 dont la sortie Q ou Q du premier circuit 31 est re- liée d'une part à une entrée 33 du second circuit 32 et d'autre part aux moyens de génération de tops 13 dela fi- gure 1 et dont une entrée 34 est reliée à la télécommande à pédale 14 de la figure 1 et une seconde entrée 35 est reliée à la sortie Q ou Q du circuit 32 (selon que les en- trées des circuits 31 et 32 sont actives sur un front mon- tant ou descendant). La constante de temps du circuit 31 est réglée par un circuit extérieur 36 à résistance et condensateur relié à la borne 12 de tension d'alimentation V. Cette constante de temps du circuit 31 détermine la du- rée de chaque top émis par les moyens 13. La constante de temps du second circuit 32 est réglée par un circuit exté- rieur 37 à résistance et condensateur relié à la borne 12 de tension d'alimentation V qui est par exemple de 9 volts. Cette constante de temps de circuit 32 détermine la fré- quence de répétition des tops émis par les moyens 13. Pour la réalisation du circuit 10 de la figure 3, on peut uti- liser deux circuits monostables intégrés en technologie du type semiconducteur oxyde-métal à symétrie complémen- taire CMOS ou du type à logique transistor-transistor TTL. La figure 4 représente un troisième exemple de ré- alisation du circuit d'oscillateur déclenché 10 de la fi- gure 1. Le circuit 10 est constitué par un oscillateur con- trôlé par tension intégré 40, d'un type connu tel que 74 S124 de Texas Instruments, auquel est relié extérieure- ment un condensateur 41 et un potentiomètre 42 de réglage de fréquence connecté entre la borne 12 de la figure 1 et la masse. Une entrée de validation 43 et une sortie 44 de l'oscillateur 40 sont respectivement reliées à la pédale de télécommande 14 et aux moyens de génération de tops 13 de la figure 1. La figure 5 est un schéma détaillé d'un métronome électronique selon l'invention comprenant le circuit d'os- cillateur déclenché de la figure 2. La résistance R de la figure 2 est constituée, à la figure 5, par les résistan- ces R3 et Rl en série entre la borne 12 et le potentiomè- tre Pl. La résistance RB2 de la figure 2 est constituée par les résistances R2 et R4 en série entre la borne 12 et la base B2 du transistor Tl. Dans l'exemple de réalisation préféré de l'invention, représenté sur la figure 5, les ré- sistances RI et R2 sont des résistances réglables pour l'é- talonnage du métronome respectivement aux fréquences hautes et aux fréquences basses. On peut, par exemple, régler la valeur de la résistance R2 de façon qu'à la position naxi- male du potentiomètre Pi corresponde la fréquence basse li- mrite choisie, et régler la valeur de la résistance RI de façon qu'à la position minimale du potentiomètre Pl corres- ponde la fréquence haute limite choisie. Ces valeurs limites de fréquence sont, par exemple, de l'ordre de 40 tops par minutes et de 200 tops par minute. Ainsi, la lecture des fréquences autres que les fréquences limites peut être fai- te par rotation d'un cadran gradué solidaire du potentio- mètre Pl. La précision des graduations est tributaire de la précision sur la linéarité du potentiomètre Pl, soit 5%. L'intérêt des deux résistances de réglage RI et R2 pour é- talonner le métronome respectivement aux fréquences hautes et aux fréquences basses est de pouvoir choisir des fréquen- ces limites telles qu'elles permettent de faire varier la fréquence de fonctionnement avec une grande précision. Les moyens de génération de tops 13 de la figure 1 comprennent, sur la figure 5,un transistor T2 d'un circuit amplificateur relié à la base Bi du transistor Tl par une résistance R6. L'émetteur du transistor T2 est relié, com- me le condensateur C2 et la résistance R 19 à la télécom- mande à pédale 14, c'est-à-dire à la masse quand la péda- le est enclenchée. Le collecteur du-transistor T2 est re- lié à un circuit d'émission de tops lumineux comprenant une diode électroluminescente LED à verre dépoli Dl et une résistance R8 en parallèle, et à un circuit d'émission de tops sonores comprenant un haut-parleur HP et une résistan- ce R9 en série qui sont en parallèle avec une résistance R7 et un potentiomètre P2 de réglage de volume sonore du haut-parleur. Les circuits d'émission de tops lumineux et sonores sont en série entre la borne 12 d'alimentation V. et le collecteur du transistor T2 quand un sélecteur S2, constitué par un commutateur à trois positions, est dans sa position intermédiaire. Dans la position 1 du sélecteur S2, le circuit d'émission de tops sonores est directement con- necté entre la borne 12 et le collecteur du transistor T2 et le hautparleur peut émettre des tops sonores. Dans la position 2 du sélecteur S2, le circuit d'émission de tops lumineux est directement connecté entre la borne 12 et le collecteur du transistor T2 et la diode peut émettre des tops lumineux. La télécommande 14 comprend la pédale de la figure 1 reliée à la masse par contact de deux fiches jack femelle et mâle JI et J2 et enclenchement de la pédale. On notera,cependant, que le métronome peut également fonction- ner en reliant directement le condensateur C2, la résistan- ce RB1 et l'émetteur du transistor T2 à la masse par un interrupteur de la fiche Jl, sans l'intermédiaire de la pé- dale. On a également prévu dans le métronome de la figure 5 un interrupteur Sl placé entre la borne 12 et le sélecteur S2 pour la mise sous tension d'alimentation de l'appareil. Le potentiomètre P2 permet de régler le volume sonore du haut-parleur sans pour autant influencer de manière nota- ble l'intensité lumineuse de la diode Dl qui a été choisie à verre dépoli pour avoir une large diffusion de l'éclaire- ment et accroître l'angle de perception lumineuse. Dans un exemple de réalisation préféré de la présen- te inventionpla consommation moyenne à la fréquence minima- le est de 1,6 mA,et à la fréquence maximale, elle est de 3,8 mA. La puissance sonore instantanée est de 2 W pentant 150 As. Dans le cas o le haut-parleur HP-et la diode sont branchés, la puissance sonore moyenne à fréquence minimale est de 10 mW. Dans le cas o le haut parleur HP est seu- lement branché., la puissance est de 13 mW, A fréquence maxi- male, la puissance sonore moyenne est de 25 mW quand le haut-parleur HP et la diode sont branchés. Quand le haut- parleur HP est uniquement branché, la puissance est de 32 mW à fréquence maximale. On notera par ailleurs que lorsque la pédale n'est pas enclenchée, la consommation est nulle. L'invention n'est pas limitée par les exemples de réalisation précédents. On peut en effet lui apporter des variantes, sans sortir de son cadredès lors qu'on utilise un oscillateur déclenché avec un moyen de réglage de fré- quence approprié qui soit commandé par une télécommande de synchronisation à pédale. Un tel métronome électronique a l'avantage essentiel de dégager le musicien de l'asservis-. sement auquel le soumettait le métronome classique et mul- tiplie donc ses possibilités d'emploi sans pour cela nuire au caractère musical de l'étude. REVENDICATIONS 1. Métronome électronique pour produire des tops à une fréquence prédéterminée, caractérisé en ce qu'il com- prend un circuit d'oscillateur déclenché(l0)avec un moyen de réglage de la fréquence prédéterminée(l), relié à des moyens de génération de tops sonores et/ou lumineux 13)et à une té- lécommande de déclenchement synchronisée à pédale(14). 2. Métronome électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'oscillateur déclenché(lO est constitué par un transistor unijonction(Tl)dont la base est reliée à ladite télécommande de déclenchement synchroni- sée à pédale(14)par un condensateur 3. Métronome électronique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de réglage de fréquence(11) comprend un potentiomètre(Pl)reliant l'émetteur du transis- tor unijonction(Tl)à une borne de tension d'alimentation en / résistance courant continu(12)et relié à une première(R2)et à une se- conde résistance(Rl)de façon à pouvoir être réglé à une fré- quence prédéterminée comprise entre deux fréquences limites basse et haute respectivement définies par les valeurs de la seconde et de la première résistance. 4. Métronome électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit d'oscillateur déclenché (10)est constitué par deux circuits monostables intégrés(3f et(32)dont un premier a une entrée reliée à la télécomman- de de déclenchement synchronisée à pédale(14)et une sortie reliée aux moyens de génération de tops(13)et à une entrée du second circuit monostable dont la sortie est reliée i une autre entrée du premier circuit monostable, des moyens de réglage de la constante de temps des deux circuits monosta- bles(36)et(37)permettant de régler respectivement la durée de chaque top et la fréquence de répétition desdits tops. 5. Métronome électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit d'oscillateur déclenché (0)est constitué par un oscillateur contrôlé par tension intégré(40) associé à un condensateur extérieur(4l et compor- tant une borne de validation(43)reliée à la télécommande de déclenchement synchronisée à pédale(l4), une borne d'entrée de réglage de fréquence reliée à un potentiomètre(42)et une borne de sortie(44)reliée aux moyens de génération de tops (131 6. Métronome électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération de tops (13)comprennent un circuit ampli- ficateur(T2)relié au circuit d'oscillateur déclenché(10), un hautparleur(HP), une diode à émission de lumière(Dl)et un O10 commutateur de sélection à trois positions(S2)pour la sélec- tion de tops sonores et/ou lumineux. 7. Métronome électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite diode(Dl)est une diode élec- troluminescente à verre dépoli. 8 Métronome électronique selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le haut-par- leur(HP)est relié à un potentiomiètre(P2)pour le réglage de son volume sonore. 9. Métronome électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 82 caractérisé en ce que ladite télécom- maude de déclenchement synchronisée à pédale(14)comprend une fiche(Jl)munie d'un interrupteur permettant de relier direc- tement à la masse le métronome pour son utilisation sans la- dite pédale. 10o Métronome électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit moyen de réglage(ll)permet de régler la fréquence des tops sonores et/ou lumineux entre 40 tops et 208 tops par minute.