Brevet FR2592979A1 — publié le 19870717

La présente invention concerne un instrument musical à membrane. Elle concerne plus précisément un instrument musical à membrane du type de ceux comportant un dispositif produisant des signaux électriques représentatifs du mouvement de la membrane à la suite des frappes sur celle-ci. Les dits signaux électriques sont utilisés,par la suite,pour produire du son qui ressemble plus ou moins à celui produit par les vibrations de la membrane du dit instrument. La ressemblance entre le son produit à partir des signaux électriques et celui produit par la membrane elle mme est fonction du traitement de ces signaux. Cette ressemblance est aussi et surtout fonction de la fidélité des dits signaux électriques. Cette fidélité est à apprécier à partir de la ressemblance selon la forme et la fréquence entre les signaux électriques produits et le son de la membrane. L'intérêt d'avoir de tels signaux électriques est par exemple - d'utiliser des memebranes sourdes, c'est-à-dire des membranes à vibrations amorties; ces membranes ne sont pas laissées libres pour produire les vibrations; les vibrations sont rapidement amorties par des moyens connus à l'heure actuelle, le début de ces vibrations c'est-à-dire les quelques vibrations produites par la membrane avant d'être forcée à s'arrêter est utilisé pour produire les dits signaux électriques eux mêmes servant à reproduire, le son par la suite. L'intérêt d'un tel système est de ne pas faire produire de son par la membrane elle même,ce qui est appréciable pour la répétition et ce qui permet d'utiliser un tel instrument sans géner l'entourage. - d'avoir la liberté de traiter ces signaux électriques selon le besoin pour ajouter par exemple des effets spéciaux sur les signaux produits ou pour les modifier à volonté selon le but à atteindre. On connait des instruments musicaux à membrane dans lesquels des signaux électriques sont produits par l'intermédiaire des cristaux piézo-électriques à partir du mouvement de la membrane. I1 est bien connu que la technologie concernant l'utilisation de tels cristaux est onéreuse. En plus, le fait de viser une fidélité appréciable nécessite beaucoup de compléxité dans les systèmes à concevoir. Pour toutes ces raisons la présente invention propose un instrument musical à membrane dans lequel le mouvement de la membrane cause la variation,à un certain endroit,d'un champ magnétique pré-établi, un moyen sensible à cette variation est placé au dit endroit et produit des signaux décrivant le mouvement de la membrune. L'instrument sujet de la présente invention se caractérise essentiellement par : - un premier moyen porté par la membrane et faisant le même mouvement que celle-ci et dont le mouvement cause la variation d'un champ magnétique pré-établi à l'endroit où se trouve un deuxième moyen sensible à la dite variation, - un deuxième moyen sensible à la variation de champ magnétique produisant des signaux électriques représentant la dite variation. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-aprés et illustrée par des dessins dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe d'une forme de réalisa tion de l'instrument dans laquelle la membrane-(l) porte à sa face intérieure une plaque mince (2) conductrice électrique qui, lors de son mouvement, perturbe le champ magnétique produit par un aimant (6). Une bobine (7) produit, entre ses deux bor nes, une différence de potentiel décrivant cette perturbations. - la figure 2 est une variante de la membrane représentée sur la figure 1 dans laquelle la dite membrane est couverte de son côté intérieur par une couche conductrice(3)déposée. - la figure 3 est une autre variante de la membrane 1 dans laquelle des particules conductrices(4)sont incorporées dans la membrane la rendant ainsi conductrice. - la figure 4 est un shéma de principe d'une autre forme de réa lisation dans laquelle un aimant(5)est porté par la membrane (1) du côté de sa face intérieure et dont le champ magnétique varie,lors du mouvement de la membrane,dans les alentours de la bobine(7). - la figure 5 est une variante de la membrane représentée sur la figure 4 dans laquelle l'aimant(5)est noyé dans la membrane(l). - la figure 6 est une autre variante de la memebrane représentée sur la figure 4 dans laquelle des particules ferromagnétiques sont incorporées dans la membrane (1) et aimantes, dans ce cas la membrane(l)avec sa charge de particules(8) présente un aimant. - la figure 7 est le shéma d'un support sur lequel sont fixés plusieurs instruments du type de ceux faisant partie de la pré sente invention par exemple des tambours. - la figure 8 est un shéma qui représente la fixation d'un ins trument ( un tambour) au support. - la figure 9 est un shéma qui représente la fixation articulée sur le support d'un bras coudé porteur du tambour bas. Suivant l'invention et selon une première forme de réalisation, l'instrument musical à membrane comporte une membrane()tendue sur et portée par une boite(9), la surface extérieure de la dite membrane recevant les frappes d'une baguette(lO)tandis que la surface intérieure porte une plaque conductrice mince(2)par exemple une plaque métallique. Celle-ci est solidaire de la membrane et fait le meme mouvement qu'elle, un aimant(6) est situé dans la boite (9) à proximité de la membrane (1). Le mouvement de la membrane (1) et par conséquent la plaque métallique (2), à la suite de la percussion de la baguette (10) perturbe le champ magnétique créé par l'aimant (6). Un moyen (7) sensible à cette perturbation par exemple une bobine est placée dans la zone de cette perturbation. Une différence de potentiel apparait aux bornes de la dite bobine à la suite de cette variation du champs magnétique. La forme de la différence de tension,dans le temps,entre les bornes de la bobine décrit la variation du champs magnétique que la dite bobine subit et par conséquent le mouvement de la plaque métallique(2). I1 est bien évident que la sensibilité de la dite bobine vis-à-vis de la variation du champs magnétique dépend de l'inductance de la bobine et aussi de son orientation par rapport à la direction du dit champ. Par contre la variation en intensité du champ magnétique à l'endroit où se trouve la bobine dépend de la distance entre la plaque métallique,de l'intensité du champ au repos à l'endroit ou se trouve la bobine,de l'orientation de la plaque métallique par rapport à la direction du champ magnétique et surtout de la vitesse à laquelle la dite plaque coupe les lignes du champs magnétique. Le changement de vitesse de la plaque métallique et donc celle de la membrane, c'est-à-dire leur accélération, fait varier la différence en tension qui apparaît entre les bornes de la bobine. Cette accélération de la membrane est liée directement à ce qu'on peut appeler la dynamique de la frappe, c'est-à-dire la quantité de mouvement de la baguette (10) lors de la percussion de la membrane (1) et par conséquent à la façon avec laquelle le joueur exécute la frappe. Ceci veut dire que la variation en tension entre les bornes de la bobine suit exactement le mouvement de la membrane. I1 est bien entendu que les paramètres d'ordre géométriques comme les distances et les orientations relatives entre la plaque metallique (2), l'aimant (6) et la bobine (7) et que les paramètres d'ordre physique comme l'inductance de la bobine et la puissance de l'aimant sont à choisir en fonction de la sensibilité recherchée. Sur la figure 1 est présentée une configuration donnée à titre d'exemple dans laquelle la ligne joignant les deux pôles de l'aimant (6) coincide avec l'axe de la bobine (7), cette ligne et cet axe sont perpendiculaires à la plaque métallique (2) et se situent approximativement vèrs le centre de celle-ci. La bobine (7)est contenue dans un logement aménagé dans l'aimant lui-meme. Selon une variante de la première forme de réalisation la membrane (1) porte sur sa face intérieure une couche conductrice (3) déposée par des moyens connus par exemple par l'electrolyse, par l'évaporisation métallique sous- vide ou par tous autre moyens connus. Selon une deuxième variante de la première forme de réalisation la membrane (1) est conductrice ou rendua conductrice.La membrane peut être conductrice d'elle meme c'est-à-dire fabriquée en une matière conductrice. Elle peut etre rendue conductrice par l'introduction des particules conductrices (4) pendant ou après sa fabrication; plusieurs procédés pour rendre conducteur un corps isolant sont connus à l'heure actuelle. Selon l'invention et suivant une deuxième forme de réalisation, la membrane (1) porte sur sa face intérieure un aimant (5). Au repos, c'est-à-dire lorsque la membrane (1) est immobile, la bobine (7) se trouve dans un champs magnétique d'une certaine valeur. Lorsque la baguette percute la membrane (1) celle-ci effectue un mouvement de réponse, la bobine (7) se trouve alors dans un champ magnétique dont la valeur varie selon le mouvement de la membrane. Comme pour la première forme de réalisation, la bobine (7) produit entre ses bornes une différence de tension suivant la variation du champ magnétique dûe au mouvement de l'aimant (5). Les paramètres d'ordre géométriques et d'ordre physiques sont à choisir en fonction de la sensibilité recherchée. Selon une variante de la deuxième forme de réalisation l'aimant (5) (figure 5) est noyé dans la membrane (1) qui est magnétiquement perméable. Selon une autre variante de la deuxième forme de réalisation la membrane (1) (figure 6) est aimantée par exemple en y introduisant des particules ferromagnétiques qui sont alors aimantées par des moyens connus. I1 est bien évident que la membrane peut être aimantée par tous autres moyens par exemple par le dépôt d'un film magnétique sur sa face intérieure. Les membranes, faisant partie constitutives de l'instrument objet de la présente invention, peuvent être soit des membranes dont les vibrations sont amorties rapidement par des moyens connus, soit des membranes normales, c'est-à-dire des membranes dont les vibrations sont libres. Les instruments faisant l'objet de la présente invention peuvent être par exemple des tambours. Sur la figure (7) est présenté un ensemble de tambours porté par un support (11), cet ensemble peut comporter quelques tambours supérieurs (12) et un tambour inférieur (13) dit bas tambour. Le dit support est constitué de deux parties identiques, une partie en contact avec le sol et une partie portant les tambours supérieurs (12). Chaque partie a une forme en U disposée horizontalement et terminée à ses deux bouts par un allongement vertical pour rencontrer ceux de l'autre partie. Le support peut être fabriqué en tube et réglable en hauteur par coulissement des tubes l'un dans l'autre, par l'interposition des organes longiformes non présentés entre les deux parties inférieures et supérieures, ces organes ont une longueur voulue et sont disposés verticalement et reçoivent chacun sur ses deux côtés, un allongement appartenant à une partie supérieure et unallongement appartenant à une partie inférieure. Le support peut être réglable en hauteur par tous moyens connus. Sur la partie supérieure du support (11) des emplacements indiqués par des lignes en pointillé peuvent recevoir d'autres tambours. Sur la figure (8) sont présentés les détails de la fixation d'un tambour au support une tige filetée (14) à tete arrondie joint le socle (15) du tambour à un tube (16). La fixation du tambour à la tige filetée (14) se fait d'abord à l'aide d'un écrou (17) et d'une rondelle (20). Un papillon (18) serre le tube (i6) contre le tambour. Un coussin (19) par exemple un disque en feutre est intercalé entre le tube (16) et le tabour, pour empêcher la transmission des vibrations mécaniques entre eux. Le tube (16) est fixé au support (11) à l'aide dtune bride (21) ou à l'aide d'une rotule ( non présentée) de telle façon que la position du tambour par rapport au support soit ajustable. Sur la figure (9) est présentée la fixation du bas tambour au support un tube coudé (22) sensiblement à angle droit est fixé au support (11) à l'aide d'une bride (23) ou à l'aide d'une rotule (non présentée), une branche verticale porte le tambour de la même façon décrite ci-avant et une branche horizontale se repose sur le sol à l'aide d'un tampon (24), cette dernière est fixée au support. Le tube (22) est monté en bascule de telle façon que la force horizontale exercée sur le tambour est portée par la branche horizontale pour être amortie au sol par le tampon (24). I1 est bien entendu que l'aimant produisant le champs magnétique dans l'instrument soit l'aimant fixe, selon la première forme de réalisation, soit l'aimant solidaire de la membrane ,selon la deuxième forme de réalisation, cet aimant peut être un aimant permanent ou un aimant électrique. I1 va de soi que la présente invention peut recevoir tous aména gements et toutes variantes dans le domaine des équivallences techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Instrument musical à membrane par exemple tambour du type de ceux comportant un dispositif produisant des signaux élect riques représentatifs du mouvement de la membrane à la suite des frappes sur la face extérieure de celle-ci, instrument étant caractérisée par - un premier moyen porté par la membrane et faisant le mê me mouvement que celle-ci et dont le mouvement cause la variation d'un champ magnétique pré-établie à l'endroit où se trouve un deuxième moyen sensible à cette variation, - un deuxième moyen, sensible à la variation de champ magné tique produisant des signaux électriques représentant la dite variation. R2/ Instrument musical à membrane selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier moyen est une plaque mince conductrice (2) fixée sur la face intérieure de la membrane (1), cette plaque faisant varier par son mouvement le champs magnétique pré-établi par un troisième moyen par exemple un aimant (6) immobile. R3/ Instrument musical selon la revendication 1 caractérisé en ce que le premier moyen est un aimant (5) fixé sur la face intérieure de la membrane, le dit aimant créant lui-même le champ magnétique et le faisant varier, par le mouvement de la membrane à l'endroit où se trouve le deuxième moyen. R4/ Instrument musical selon les revendications 1, 2 et 3 carac térisé en ce que le deuxième moyen est une bobine (7) fixe produisant entre ses deux bornes une différence de tension représentant la variation de champ magnétique qu'elle subit. R5/ Insqtrument musical selon la revendication (1) caractérisé en ce que le champ magnétique pré-établi est produit par un aimant permanent. R6/ Instrument musical selon la revendication 1 caractérisé en ce que le champ magnétique pré-établi est produit par un aimant électrique. R7/ Instrument musical selon les revendications de 1 à 6 prises séparément caractérisé en ce que la membrane de l'instrument est une membrane sourde, c'est-à-dire une membrane à vibra tions amorties. R8/ Instrument musical selon les revendications 1 à 6 prises séparément caractérisé en ce que la membrane de l'instrument est une membrane vibrante c'est-à-dire une membrane à vibra tions libres.