Brevet FR2587530A1 — publié le 19870320

L'invention se rapporte à un procéde pour contrôler l'accordage des instruments à cordes tels les pianos ainsi qu'aux dispositifs de mise en oeuvre de ce procede. Pour remédier à certaines pannes et régulièrement pour assurer l'entretien fait à titre préventif de telles pannes ét notamment d'une baisse de diapason entrainant une modification de tension de l'ensemble, les pianos doivent etre accordés. Deux accordages par an sont généralement reconnus etre un minimum. Ils consistent principalement en un contrôle de la tension de chaque corde pour s'assurer que celle-ci vibre à une fréquence précise en fonction de la note que la corde consideree doit rendre. Bien entendu, si le contrôle fait apparaitre une erreur de fréquence, ce contrôle est suivi d'un réglage. La qualite de l'accordage réside dans sa tenue mais surtout dans sa jutesse et donc dans la rigueur du contrôle. Pour, à l'oreille, realiser ce contrôle, le prépose génère en meme temps la vibration de la corde à contrôler et une vibration de référence pour apprécier toute difference de fréquence entre ces deux vibrations au travers des battements ou vibrato que crée toute différence de fréquences entre les deux vibrations à moins que l'une d'elles soit un multiple entier de l'autre. Pour déceler les plus faibles de ces battements, lesquels se mesurent en centièmes de demi-tons, l'accordeur doit avoir sinon un don inné au moins une oule très sensible et une longue expérience. Pour le piano, le contrôle débute généralement par le LA de l'octave 3 qui, par convention, a une fréquence fixée à quatre cent quarante hertz, en prenant comme référence pour ce contrôle, la vibration d'un diapason. Sur le piano, une meme note étant produite par trois cordes, l'accordeur contrôle en fait les trois cordes du LA 3. Après contrôle du LA de l'octave 3, en prenant la vibration de celui-ci comme référence, l'accordeur contrôle les cordes des autres notes du même octave en tenant compte d'une difference de frequences d'environ six pour cent entre deux notes contigües pour partager entre les douze notes de cet octave les mille deux cent centièmes de demi-tons que comprend chaque octave. C'est bien entendu, la phase la plus délicate du contrôle du fait que, par rapport à la vibration contrôlée, la vibration de référence n'est ni identique ni une harmonique ou sous-harmonique. Pour faciliter sa tache, au lieu de progresser par demi-tons successifs, entre lesquels les rapports de fréquences sont discordants, l'accordeur agit généralement par une succession de tierce, quarte, quinte et sixte choisies de manière à bénéficier de rapports de fréquences où il est connu que les discordances s'évanouissent, tels les rapports 5/4, 4/3, 3/2 et 2/1. Apres contrôle et si nécessaire un réglage de cette première gamme, l'accordeur contrôle les autres octaves dont toutefois les frequences de chaque note sont par convention des multiples ou sous-multiples des fréquences des notes correspondantes de la première gamme et constituent donc des harmoniques ou sous-harmoniques de ces fréquences. De ce fait, chacune de ces notes des deux gammes doivent vibrer ensemble sans introduire de dissonnance et les premières notes peuvent ainsi servir de référence pour le contrôle des mêmes notes d'une autre gamme. Etant donne les difficultés rencontrées pour discerner les battements et la complexite de la progression du contrôle et du réglage, on comprend que les bons accordeurs soient très rares et que leurs interventions soient très couteuses. Pour tenter d'y remédier, sont apparus des dispositifs electroniques de contrôle de l'accordage. Dans l'un de ces dispositifs (FR-A-2.472.802) la vibration sonore de la corde à contrôler est captée par un transducteur électro-dynamique sélectif dont le signal de sortie est amplifié puis adresse à un convertisseur de sa fréquence en une tension qui est filtrée puis comparée à une tension de consigne, image de la fréquence de référence pour la note considérée pour, en cas de défaut, defdut, evmettrë un s~i-gnaS. Dans un autre de ces dispositifs (FR-A-2.410.528) la vibration sonore est captée par un microphone dont le signal de sortie est amplifié puis adressé à un frequence mètre dont le signal de sortie est compare, par un microprocesseur à une consigne, image de la fréquence de référence de la note contrôlee, placee en mémoire pour, en cas d'erreur, afficher le défaut. Du fait des moyens employés pour capter la vibration sonore de la corde, l'information n'est obtenue que par l'intermédiaire de l'air et se trouve faussée par les bruits environnants. De ce fait, le réglage d'une corde exige que le calme le plus absolu soit fait ce qui n'est pas toujours possible et même que, pour le piano, les deux autres cordes de la même note soient écartees et bloquées pour ne pas vibrer en même temps. En outre, cette information est influencée par l'amplitude du son et par les vibrations parasites répercutées dans la table d'harmonie. Par ailleurs, tels que conçus, ces dispositifs comparent la vibration de chaque corde avec l'un des signaux representatifs de vibrations dont les frequences sont obtenues par des circuits diviseurs ou multiplicateurs d'une fréquence de base générée par un oscillateur et de ce fait correspondent très exactement aux valeurs conventionnelles. Ces dispositifs électroniques conduisent donc à un accordage sans que les écarts entre les notes soient tempéres comme le fait un accordeur traditionnel. En effet, il est connu que par rapport aux fréquences fixées par convention, les accordeurs règlent les pianos avec des écarts qui, entre autres causes, sont dus aux défauts de son oule et qui peuvent atteindre des valeurs élevées en moins dans les graves et en plus dans les aigüs. Or, par habitude, l'utilisateur des pianos ainsi accordés a tendance à considérer juste ces notes dites temperées présentant ces ecarts et ne se satisfait donc pas d'un accordage avec les valeurs conventionnelles. En outre, pour les mêmes raisons, les dispositifs électroniques connus à ce jour ne peuvent évidemment être utilises pour des accordages speciaux, voire pour créer volontairement des discordances contrôlées comme par exemple pour régler toujours de même manière un piano dit "bastringue". Un résultat que l'invention vise à obtenir est un procedé et un dispositif électronique de l'accordage d'une corde qui n'exige aucune compétence ou don particulier de l'accordeur. Est egalement un résultat que l'invention vise à obtenir un tel dispositif qui permet le contrôle d'une corde sans contact avec celle-ci et sans être influencé par les bruits environnants ou des vibrations parasites. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est l'accordage des notes en tempérant les écarts entre elles voire même en introduisant un désaccord contrôlé. L'invention vise également un tel dispositif permettant de mémoriser un accord particulier. A cet effet, elle a pour objet un procédé de contrôle de l'accordage d'un instrument à corde notamment caractérisé en ce qu'au lieu d'utiliser un micro captant le son émis par cette corde - tout d'abord on place à proximite de la corde à contrôler un ensemble optique comprenant au moins d'une part, un émetteur d'un faisceau lumineux qu'on oriente de manière telle qu'au cours de la vibration de la corde son intersection avec la corde soit modifiée et, d'autre part, un capteur sensible aux variations d'intensité de la lumiere qu'on dispose de maniere à être exposé à une lumière d'intensité variable en relation avec la modification de l'intersection du faisceau lumineux et de la corde, - ensuite, on fait vibrer la corde et pour déduire la frequence de vibration de la corde, on adresse le signal de sortie du capteur à un circuit d'analyseur en sortie duquel on prelève le résultat. Elle a également pour objet le dispositif de mise en oeuvre de ce procede. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexe qui représente schematiquement : - figure 1 : le schema du dispositif, - figure 2 : l'ensemble optique du dispositif. En se reportant au dessin, on voit qu'au lieu d'utiliser un micro captant le son émis par cette corde, selon une caractéristique essentielle de l'invention - tout d'abord on place à proximité de la corde 4 à contrôler un ensemble optique 1 comprenant au moins d'une part, un emetteur 2 d'un faisceau lumineux 3 qu'on oriente de maniere telle qu'au cours de la vibration de la corde 4 son intersection avec la corde soit modifiee et, d'autre part, un capteur 5 sensible aux variations d'intensité de la lumière qu'on dispose de manière à être exposé à une lumiere 3I ou 3R d'intensite variable en relation avec la modification de l'intersection du faisceau lumineux 3 et de la corde 4, - ensuite, on -fait vibrer la corde 4 et pour déduire la fréquence de vibration de la corde 4, on adresse le signal 13 de sortie du capteur 5 à un circuit d'analyseur 6 en sortie duquel on prélève le résultat 21. Dans une première forme de rêalisation du procédé, on affiche ce résultat. Dans une autre forme de realisation du procédé, au lieu ou en plus de l'affichage, on compare le résultat 21 à une consigne et on émet un signal integrant l'éventuel défaut, lequel signal de defaut pilote des moyens exterieurs 22 tels un afficheur et/ou un organe de commande du reglage de la corde 4 contrôlée. Dans une variante de realisation du procédé, on memorise le resultat 21 prélevé en sortie du circuit analyseur 6 et lors du contrôle ultérieur de la même corde 4, on rappelle cette memoire et on utilise le resultat mémorisé comme consigne. Dans la limite de la capacité de mémorisation, cette variante du procede de l'invention permet de stocker juste après leur accordage par un accordeur travaillant à l'oreille les fréquences de toutes les notes de divers instruments pour ensuite les reproduire tres fidèlement en conservant donc s'il y a les ecarts que l'utilisateur a pris l'habitude de retrouver dans les notes et qu'il souhaite conserver. Le dispositif de mise en oeuvre de l'invention comprend - un ensemble optique 1 compose : d'un émetteur 2 d'un faisceau lumineux 3, lequel émetteur 2 est pourvu de moyens de fixation (non représentés) par rapport à l'instrument accordé (non represente) dans une position telle qu'au cours de la vibration de la corde 4 à contrôler, l'intersection du faisceau 3 et de la corde 4 soit modifiée et, d'un capteur 5 sensible aux variations d'intensite de la lumiere, lequel capteur 5 est également pourvu de moyens de fixation (non representes) par rapport à l'instrument dans une position telle qu'il est expose à une lumiere 3I ou 3R d'intensité variant en relation avec raz la modification de l'intersection du faisceau 3 et de la corde 4, - un circuit analyseur 6 du signal de sortie du capteur 5 pour en déduire la fréquence de vibration de la corde 4. Dans une forme préférée de realisation de l'invention, l'ensemble optique 1 est constitue d'un émetteur 2 d'un faisceau lumineux 3 en direction de la corde 4 de façon que, pendant sa vibration, la corde coupe ce faisceau lumineux. Ces coupures se traduisent évidemment par des variations d'intensité lumineuse tant du faisceau réfléchi 3R par la corde 4 que du faisceau incident 3I vu par un observateur place, par rapport à la corde 4 vibrante, du côté opposé à la source lumineuse. L'émetteur 2 de l'ensemble optique 1 peut par exemple être constitué (figure 2) d'une diode électroluminescente ou d'un faisceau laser 7 qui, par l'intermédiaire d'un jeu de miroirs 23 et d'une lentille 8 envoie un faisceau lumineux 3 vers la corde 4 à accorder. Le capteur 5 du faisceau dont l'intensité traduit les coupures peut être constitué dans ce cas d'une lentille 9 qui focalise le dit faisceau 10 via un miroir 11 sur un convertisseur 12 du signal lumineux en un signal électrique analogique 13 tel une cellule photoelectrique 12. Le circuit analyseur 6 convertit ce signal analogique 13 en un signal à fronts raides 14, et par exemple en un signal dit carré. I1 comprend à cet effet un préamplicateur 15, des filtres actifs 16, un amplificateur à gain constant 17 et un trigger de Schmidt 18. Ce signal carré 14 est transmis à un fréquence metre 19 qui fonctionnera avantageusement selon le principe de comptage du nombre d'impulsions de sa base de temps pendant une ou plusieurs périodes du signal à analyser. En sortie du circuit analyseur 6, par un circuit 21, le fréquence metre 19 adresse à un moyen 20 de comparaison, tel un microprocesseur, le resultat de son analyse c'est à dire la frequence de vibration de la corde. Le microprocesseur 20 est pourvu de moyens pour comparer cette fréquence à la consigne c'est à dire à la fréquence de référence de la note que la corde 4 doit produire lors de sa vibration. Dans une variante de realisation, il est en outre pourvu de moyens pour mémoriser la fréquence 21. Dans le cas où apparait une différence de frequence, le microprocesseur 20 commande un afficheur et/ou un organe 22 de commande du régla-ge de la corde selon que la fréquence de vibration de la corde est en dessous ou au dessus de la fréquence souhaitée et ce, jusqu'à suppression de la différence de fréquence. Cette opération s'effectue dans les limites de temps pour lesquelles les vibrations de la corde sont suffisantes en amplitude pour permettre à l'ensemble optique 1 d'effectuer les mesures de vibration. Dans le cas où l'accord n'est pas obtenu, il suffit de réexciter la corde et de recommencer l'opération autant de fois que nécessaire. On remarque donc que ce dispositif permet une mesure de vibration sans contact avec la corde et indépendante de toute contrainte extérieure telle le bruit. I1 est d'une grande souplesse d'emploi puisqu'on peut diriger facilement le faisceau lumineux 3 vers la corde 4 à accorder, la mesure de vibration étant indépendante de l'angle d'incidence du faisceau avecla corde. La possibilité de memoriser les fréquences d'accordage permet de reproduire l'accordage ultérieurement ce qui est avantageux pour un musicien fidele a un type de sonorité. REVENDICATIONS 1. Procéde pour contrôler l'accordage des instruments à cordes tels les pianos, CARACTERISE en ce qu'au lieu d'utiliser un micro captant le son émis par cette corde : - tout d'abord on place à proximite de la corde (4) à contrôler un ensemble optique (1) comprenant au moins d'une part, un emetteur (2) d'un faisceau lumineux (3) qu'on oriente de maniere telle qu'au cours de la vibration de la corde (4) son intersection avec la corde soit modifiée et, d'autre part, un capteur (5) sensible aux variations d'intensite de la lumière qu'on dispose de manière à être exposé à une lumière (3I ou 3R) d'intensité variable en relation avec la modification de l'intersection du faisceau lumineux (3) et de la corde (4), - ensuite, on fait vibrer la corde (4) et pour déduire la frequence de vibration de la corde, on adresse le signal de sortie du capteur (5) à un circuit d'analyseur (6) en sortie duquel on prélève le résultat (21). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on compare le résultat (21) à une consigne et on émet un signal intégrant l'éventuel défaut, lequel signal de défaut pilote des moyens extérieurs (22). 3. Procedé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on mémorise le résultat (21) prélevé en sortie du circuit analyseur (6) et, lors du contrôle ulterieur de la mêoee corde, on rappelle cette memoire et on utilise le résultat mémorisé comme consigne. 4. Dispositif pour contrôler l'accordage des instruments à cordes tels les pianos, caractérisé en ce qu'il comprend : - un ensemble optique (1) composé d'un émetteur (2) d'un faisceau lumineux (3), lequel émetteur est pourvu de moyens de fixation par rapport à l'instrument accordé dans une position telle qu'au cours de la vibration de la corde (4) à contrôler, l'intersection du faisceau (3) et de la corde (4) soit modifiée et, d'un capteur (5) sensible aux variations d'intensité de la lumiere, lequel capteur (5) est également pourvu de moyens de fixation par rapport à l'instrument dans une position telle qu'il est exposé a une lumière (3I ou 3R) d'intensité variant en relation avec la modification de l'intersection du faisceau (3) et de la corde (4), - un circuit analyseur (6) du signal (13) de sortie du capteur (5) pour en deduire la fréquence de vibration de la corde. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le capteur (5) du faisceau dont l'intensité traduit les coupures est constitue d'une lentille (9) qui focalise le dit faisceau (10) via un miroir (11) sur un convertisseur (12) du signal lumineux en un signal électrique analogique (13). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que le circuit analyseur (6) convertit ce signal analogique (13) en un signal à fronts raides et comprenant un préamplificateur (15), des filtres actifs (16), un amplificateur à gain constant (17) et un trigger de Schmidt (18) et en ce que ce signal à fronts raides (14) est transmis à un frequence mètre (19).