Brevet FR2634033A1 — publié le 19900112

La présente invention concerne un dispositif permettant une représentation visuelle, et éventuellement sonore, d'une division arbitraire du temps en sections égales. Elle vise également, le cas échéant, une telle représentation du dérouleient régulier du temps réel. Un doiaine d'application de cette invention est la pratique et l'enseignement de la musique ou l'on utilise depuis longtemps le métronome. Le métronome le plus répandu fait appel au mouvement du balancier d'un pendule, mouvement alternatif et h ché, destiné à marquer des temps par des signaux sonores. La vision de ce mouvement de balancier induit une compréhension "binaire" de la succession des temps et des mesures, fixant la musique dans un caractère binaire et saccadé qui lui est totalement étranger.Depuis 1970, sont apparus des métronomes électroniques précis, légers et fiables, qui soit ont supprimé l'indication visuelle, soit l'ont limitée à l'allumage d'une ou deux diodes électroluminescentes dont l'intér8t est limité, soit encore ont recréé à l'aide de dispositifs lumineux le mouvement de l'extrémité du balancier, mouvement dont les inconvénients ont été décrits plus haut. La présente invention concerne un dispositif destiné à permettre la visualisation, et éventuellement l'audition siiultanée, de la conjugaison de deux paramètres omniprésents dans les musiques occidentales: le tempo, c'est-à-dire la fréquence des temps d'une part, et le type de mesure musicale d'autre part, c'est-à-dire le nombre de temps contenus dans une mesure. On sait que la distribution des temps dans un discours musical répond à certaines lois de succession. On groupe es sons dans des intervalles de même durée dont on fixe conventionnellement la valeur absolue au début de chaque morceau et qu'on appelle des temps. On groupe les temps dans des éléments d'ordre supérieur qu'on appelle des mesures ; ainsi, une mesure est un "contenant" dont la valeur absolue ou durée en temps réel est liée, d'une part, au nombre de batte mentis qu'elle contient et, d'autre part, à la fréquence de ces battements. Une mesure est donc un cycle à l'intérieur duquel des sons et des silences sont groupés suivant différents rythmes. On exprime un type de mesure sous la forme d'une fraction dont la ronde est l'unité et dont le numérateur N indique le nombre de valeurs contenu dans une mesure. La présente invention propose une représentation visuelle du phénomène cyclique ci-dessus grâce à un dispositif qui est caractérisé en ce qu'il comporte, d'une part, au moins un groupe de premiers éléments de signalisation visuelle qui sont répartis suivant une courbe fermée et dont le nombre est égal au nombre N de sections divisant des unités répétitives de temps, des moyens pour régler la durée séparant la commande de deux éléments successifs de signalisation visuelle dudit groupe, et des moyens pour régler le nombre N desdites sections divisant chaque unité répétitive de temps et, d'autre part, des moyens pour commander lesdits éléments de signalisation visuelle dudit groupe séquentiell-e- ment et successivement dans leur ordre sur la courbe fermée, de préférence dans le sens horaire. De préférence, les éléments de signalisation visuelle d'un ême groupe sont régulièrement répartis sur la courbe fermée, et les sections divisant chaque unité répétitive sont d'égale durée. De préférence également, pour bien faire apparaître visuellement le caractère répétitif desdites unités les moyens de commande des éléments de signalisation visuelle sont agencés pour qu'une unité répétitive de temps représente un tour sur la courbe fermée. Cette courbe fermée est avantageusement un cercle ou une ellipse. Dans la pratique, étant donné la variété des mesures musicales dans l'application préférée considérée, le dispositif selon l'invention comporte une pluralité de groupes de premiers éléments de signalisation visuelle correspondant à une pluralité de nombres N de sections divisant lesdites unités répétitives de temps, les éléments de signalisation visuelle des divers groupes étant entremêlés, et le cas échéant communs pour certains, sur ladite courbe fermée. Le dispositif ci-dessus est avantageusement complété par un groupe supplémentaire de seconds éléments de signalisation visuelle qui sont distincts des précédents et qui sont représentatifs du déroulement régulier du temps réel dans une unité répétitive de temps ; ces seconds éléments de signalisation visuelle sont d'aspect, de forme, de position et/ou de couleur différents de ceux du ou des autres groupes de premiers éléments de signalisation visuelle; de préférence, ils sont régulièrement répartis sur une seconde courbe fermée qui est adjacente, superposée ou parallèle à la première courbe fermée, et ils sont commandés dans le même sens de parcours que les premiers éléments de signalisation visuelle. Les éléments de signalisation visuelle peuvent être constitués, par exemple, parades diodes électroluminescentes, des ampoules, des cristaux liquides ou des moyens vidéo. Le dispositif ci-dessus est encore avantageusement complété par des moyens de signalisation sonore qui sont commandés de manière périodique en synchronisme avec certains au moins des éléments de signalisation visuelle d'un groupe. Quant aux moyens pour commander séquentiellement et successivement les éléments de signalisation visuelle, ils compOrtent : une horloge; des moyens pour régler la fréquence du signal de sortie de l'horloge, ces moyens étant pilotés par lesdits moyens pour régler la durée en temps réel desdites unités répétitives ; et un circuit, commandé par l'horlo- ge et par lesdits moyens de réglage du nombre N desdites sections, pour la commande séquentielle et successive des premiers éléments de signalisation visuelle d'un groupe sélectionné dans leur ordre sur la courbe fermée. L'horloge bst agencée et réglée pour émettre un signal de sortie d'une fréquence X T/60, en Hz, X étant le nombre des éléments lumineux du groupe supplémentaire et T étant le tempo exprimé en coups par minute. Le circuit cidessus comporte un diviseur par X qui est commandé par le signal de sortie de l'horloge et qui émet un signal de sortie d'une fréquence T/60, un compteur-diviseur par N, ce compteur-diviseur par N étant commandé pat le signal de sortie du diviseur par X et par lesdits moyens de réglage du nombre N de sections, et des moyens de traitement du signal de sortie du compteur diviseur par N pour commander les premiers éléments de signalisation visuelle successivement et dans leur ordre sur leur courbe fermée. Le dispositif comporte également, pour l'excitation des seconds moyens lumineux du groupe supplémentaire, un compteur-diviseur par N commandé par le signal de sortie de l'horloge et par lesdits moyens de réglage du nombre N de sections, un compteur jusqu'à X, ce compteur étant commandé par le compteur-diviseur par N, et un décodeur-multiplexeur "1 parmi X" qui est commandé par le compteur précédent et dont les X sorties commandent respectivement les X seconds éléments de signalisation visuelle. Le dispositif comporte encore des moyens, commandés par l'horloge et associés aux moyens d'activation des premiers éléments de signalisation visuelle, pour activer de manière périodique les moyens de signalisation sonore, de préférence avec une différenciation sur au moins un temps sélectionné de chacune desdites unités répétitives, notamment le premier et/ou le dernier temps. On comprendra bien l'invention à la lecture du complé- ment de description qui va suivre de quelques modes de réalisation donnés à titre d'exemples et en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue de face d'un dispositif établi selon un mode de réalisation de l'invention Fig. 2 est un schéma simplifié d'un exemple de circuit de commande pour le traitement de l'-inrormation et pour la gestion du temps du dispositif de la Fig. 1 ; et Figs. 3 et 4 sont des vues schématiques et partielles de deux variantes du dispositif de la Fig. 1. On décrira maintenant, en référence aux Fig. 1 et 2, le mode de réalisation préféré du dispositif selon l'inven tion, dans son application particulière mais non limitative à la pratique et à l'enseignement de la musique. Ce dispositif peut constituer soit un instrument séparé, soit un instrument qui est intégré à un ensemble musical. Comme montré sur la Fig. 1, le dispositif comporte un boîtier 1 qui présente une face avant 2 apparente et accessible à l'utilisateur. Sur cette face avant, le dispositif comporte : des éléments de signalisation visuelle 3 qui sont répartis sur une courbe fermée 4, par exemple un cercle ou une ellipse, des moyens 5 pour régler la durée en temps réel des temps musicaux, ces moyens 5 étant par exemple constitués par un bouton 6 qui porte un index 7 se déplaçant devant une graduation 8, et des moyens 9 pour régler le nombre N des sections divisant une mesure, ces moyens 9 étant par exemple constitués par un bouton tournant 10 portant un index 11 se déplaçant devant une graduation 11' identifiant les valeurs de N. Le cas échéant, comme décrit ci-après, la face avant 2 peut être complétée par un indicateur sonore 12. Les éléments de signalisation visuelle 3, dans la pratique, sont répartis suivant plusieurs groupes qui correspondent aux diverses valeurs de N, ces éléments des divers groupes étant entremêlés, et le cas échéant communs pour certains. Les éléments 3 d'un même groupe sont régu fièrement répartis sur la courbe 4 de manière à visualiser l'isochronisme des temps musicaux dans chaque mesure. De préférence, les éléments 3 et leurs moyens de commande sont agencés pour qu'une mesure représente un tour complet sur la courbe 4. A titre d'exemple, on a représenté sur la Fig. 1 dix huit éléments 3 qui permettent au dispositif d'être utilisé pour les mesures de un temps à sept temps. Bien entendu, le nombre de ces éléments 3 peut être inférieur ou supérieur suivant le nombre de mesures pour lequel le dispositif est fabriqué. Pour une position donnée du bouton 10 déterminant la mesure sélectionnée et pour une position donnée du bouton 6 définissant le tempo, les éléments 3 du groupe sélectionné par le bouton 10 s'allument successivement, dans leur ordre, sur la courbe 4, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre et en partant du bas, à un rythme qui est défini par la position du bouton 6,- une mesure correspondant à un tour sur cette courbe 4. Pendant ce fonctionnement, les éléments 3 qui ne correspondent pas à la mesure sélectionnée ne sont pas excités. L'utilisateur agit donc sur deux paramètres : le nombre N qui définit le nombre d'éléments 3 qui sont excités successivement sur un tour, et le rythme ou tempo suivant lequel les éléments 3 successifs sont excités. Grâce au dispositif ci-dessus, on obtient notamment les avantages suivants : la visualisation suivant une "rotation lumineuse" sur la courbe 4, de préférence suivant un cercle, à une vitesse uniforme permet une compréhension et donc une exécution plus continues de la phrase musicale, le temps apparaissant alors en un défilement continu, et non plus de manière ponctuée, hachée, saccadée ou alternée ; la représentation d'une mesure entière, c'est-à-dire d'un tour com- plet sur la courbe 4, permet d'un simple coup d'oeil de savoir à quel temps de la mesure on se trouve, ce qui, entre autres, facilite l'enseignement et la pratique des formules rythmiques en général ; il devient beaucoup plus facile de compter les mesures ; et la division de la courbe 4, pour chaque mesure, en N secteurs égaux est la meilleure visualisation possible de la division d'une mesure musicale en N temps égaux. Suivant une caractéristique avantageuse, le dispositif est complété par des moyens optiques représentant le déroulement régulier du temps réel dans une mesure musicale, par exemple un groupe supplémentaire de seconds éléments de signalisation visuelle 13, distincts des éléments 3. Les éléments 13 sont également régulièrement répartis sur une seconde courbe fermée 14, par exemple un cercle ou une ellipse, qui est adjacente, superposée ou parallèle à la courbe 4. Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig. 1, la courbe 14 est immédiatement adjacente à la courbe 4 et à l'intérieur de celle-ci. Les éléments 13 sont séquentiellement et successivement excités dans leur ordre sur la courbe 14, dans le même sens que les éléments 3, un tour d'excitation correspondant à un tour d'excitation des éléments 3. Le nombre X des éléments 13 est choisi arbitrairement pour permettre une visualisation optimale du déroulement régulier du temps pour l'utilisateur. Bien entendu, les éléments 3 et 13 sont d'aspect, de position, de forme et/ou de couleur différents ; par exemple, les éléments 3 sont rouges et les éléments 13 sont verts. Les éléments lumineux 3 et 13 peuvent être constitués par exemple par des diodes électroluninescentes, des ampoules ou des afficheurs à cristaux liquides. On décrira maintenant, en référence à la Fig. 2, un exemple de réalisation d'un circuit permettant d'exciter les éléments de signalisation 3,12 et 13 ci-dessus. Ce circuit comporte une horloge 15 dont la fréquence du signal de sortie schématisé en 16 est commandée par le bouton 6 de réglage du tempo qui agit sur un dispositif 17. Le signal de sortie 16 de l'horloge commande un compteurdiviseur par N 18 qui est piloté par un dispositif de réglage 19 lui-même commandé par le bouton 10 de sélection de la me- sure de travail1 c'est-à-dire du nombre N d'éléments lumineux 3 qui sont excités sur un tour. Le dispositif 19 effectue également le codage binaire de (N-1). La sortie du compteurdiviseur 18 commande un compteur jusqu'à X 20, X étant le nombre total des éléments lumineux 13. Le compteur 20 est remis à zéro par des moyens décrits ultérieurement'. Le compteur 20 commande à son tour un décodeur-multiplexeur 1 parmi X" 21 dont les X sorties commandent respectivement les X éléments lunineux 13. Le signal 96 de sortie de l'horloge 15 commande également un diviseur par X 22 dont la sortie commande un compteur-diviseur par N 23 à 8 bits qui est piloté par le dispo sitif de réglage 19. Après l'écoulement du Nième temps correspondant à la position (N-1), le compteur-diviseur 23 se remet de lui-même à zéro et il commande également la remise à zéro du compteur 20. A la sortie du compteur-diviseur 23, on forme un mot binaire en concaténant les 3 bits les moins significatifs (BMS) du mot de sortie binaire du compteur-diviseur et les 3 bits les plus significatifs (BPS) du codage binaire de (N-l) provenant du dispositif de réglage 19.Ce mot binaire est envoyé sur le bus d'adresse d'une mémoire morte 24 ; ce mot binaire correspond à un couple (M,N), N désignant le nombre total de temps dans la mesure, et M le numéro du temps dans lequel on se trouve. A ce couple (M,N) correspond l'allumage d'un des Y éléments 3 choisi, dont le numéro est stocké dans la mémoire 24, à l'adresse correspondant au mot binaire ci-dessus décrit. Six bits du mot de sortie de la mémoire morte 24 commandent un décodeur-multiplexeur 25 dont les Y sorties commandent respectivement les Y éléments lumineux 3. Les deux bits restants du mot de sortie de la mémoire morte 24 commandent un circuit 26, piloté par la sortie du diviseur 22, pour l'excitation rythmée de l'élément sonore 12, avec de préférence une différenciation sonore sur au moins un temps sélectionné de chaque mesure, notamment le premier et/ou le dernier temps. Bien entendu, le circuit général de la Fig. 2 pourrait être modifié à volonté, par simplification ou complication, sans qu'on sorte pour autant du cadre de l'invention. On a montré schématiquement sur les Figs. 3 et 4 deux variantes de réalisation des moyens optiques représentant le déroulement régulier du temps réel dans une mesure musicale. Sur la Fig. 3, les moyens optiques sont coiistitués par une aiguille 27 tournant autour d'un pivot 28 situé au centre de la courbe 4 qui, dans ce cas, est avantageusement un cercle ; l'extrémité libre de l'aiguille 27 se déplace devant les éléments 3, sans les masquer, à une vitesse angulaire constante qui est fonction du temps choisi. L'aiguil le 27 peut étre associée à des repères fixes qui sont ainsi successivement "désignés". Elle est entraînée par un moteur, schématisé en 29, dont la vitesse angulaire de l'arbre de sortie est par exemple fonction d'un signal de commande en fréquence qui dépend de N et de T. Comme variante de la réalisation de la Fig. 3, l'aiguille 27 pourrait être remplacée par un disque tournant qui porte un index figurant une aiguille ou qui est entaillé suivant un rayon en étant éclairé par dessous pour faire apparaître une fente tournante. Sur la Fig. 4, les moyens optiques sont constitués par des secteurs de cercle 30 dont l'illumination est commandée comme celle des éléments 13 des Figs. 1 et 2. Bien entendu, dans les variantes des Figs. 3 et 4, on peut aussi prévoir une signalisation sonore, comme dans le mode de réalisation des Figs. 1 et 2. Il est à noter que l'aiguille 27 (Fig. 3) et/ou les secteurs 30 (Fig. 4) peuvent venir en complément des éléments 13 des Figs. 1 et 2. L'invention n'est donc pas limitée aux modes de réalisation, non plus qu'au mode d'application, qui ont été décrits ; on pourrait, au contraire, concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. Ainsi, au lieu de commander les éléments 3 et/ou 13 successivement un par un, l'excitation d'un élément s'accompagnant de la mise au repos du précédent, on pourrait agencer les circuits de commande, notamment les décodeurs-rultiplexeurs 21,25, pour que les éléments 3 et/ou 13 soient excités successivement par secteur angulaire sans mise au repos des éléments précédents de ce secteur. Ce secteur angulaire peut correspondre soit à un seul temps (section) ou fraction de durée, soit au cumul de tous les temps (sections) ou fractions de durée précédents de la mesure (unité répétitive de temps) ; dans le premier cas, l'excitation d'un secteur s'accompagne de la mise au repos du précédent et, dans le second cas, la mise au repos du secteur ne s'effectue qu'à la fin de la mesure (unité répétitive de temps). Cette variante de réalisation peut aisément être mise en oeuvre par l'utilisation de moyens vidéo ou d'une succession de segments à cristaux liquides alignés bout à bout. Enfin, les moyens de réglage 5,9 peuvent être situés à distance du bottier 1 lui-même. REVENDICATIONS 1. Dispositif de représentation visuelle de divisions du temps, notamment des temps d'une mesure musicale, caractérisé par le fait qu'il comporte, d'une part, au moins un groupe de premiers éléments de signalisation visuelle (3) qui sont répartis suivant une courbe ferrée (4) et dont le nombre est égal au nombre N prédéterminé de sections divisant des unités répétitives de temps, notamment des mesures musi- cales, des moyens (5-8, 17) pour régler la durée séparant la commande de deux éléments successifs de signalisation visuelle dudit groupe, et des moyens (9-11', 19) pour régler le nombre N desdites sections divisant chaque unité répétitive de temps et, d'autre part, des moyens pour commander lesdits éléments de signalisation visuelle (3) dudit groupe séquentiellement et successivement dans leur ordre sur la courbe fermée (4), de préférence dans le sens horaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments de signalisation visuelle (3) dudit groupe sont régulièrement répartis sur la courbe fer mée (4) et lesdites sections divisant chaque unité répétitive sont d'égale durée. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de commande des élé mentis de signalisation visuelle (3) sont agencés pour qu'une unité répétitive de temps représente un tour sur la courbe ferrée (4). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la courbe ferrée (4) est un cercle ou une ellipse. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de groupes d'élénents de signalisation visuelle (3) correspondant à une pluralité de nombres N prédéterminés de sections divisant lesdites unités répétitives de temps, les éléments de signalisation visuelle (3) des divers groupes étant entremêlés, et le cas échéant communs pour certains, sur la cour be fermée (4). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens optiques (13,27,30) représentant le déroulement régulier du temps dans une unité répétitive de temps. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les moyens optiques comportent un groupe supplémentaire de seconds éléments de signalisation visuelle (13) distincts des premiers éléments de signalisation visuelle (3) et représentatifs du déroulement régulier du temps dans une unité répétitive de temps. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les seconds éléments de signalisation visuelle (13) du groupe supplémentaire sont d'aspect, de forme, de position et/ou de couleur différents de ceux des premiers éléments de signalisation visuelle (3). 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que les éléments de signalisation visuelle (13) du groupe supplémentaire sont régulièrement répartis sur une seconde courbe fermée (14) adjacente, superposée ou parallèle à la première courbe fermée (4), et qu'ils sont commandés dans le mime sens de parcours que les premiers éléments de signalisation visuelle (3). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 et 7 à 9, caractérisé par le fait que les éléments de signalisation visuelle (3,13) appartiennent à l'ensemble constitué par des diodes électroluminescentes, des ampoules, des afficheurs à cristaux liquides et des moyens vidéo. 11. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que les moyens optiques comportent une aiguille tournante (27), un disque tournant portant un repère ou une fente radiale illuminée, ou de secteurs de cercle qui sont illuminés séquentiellement. 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens de signalisation sonore (12) commandés de manière périodique en synchronisme avec certains au moins des éléments de signalisation visuelle d'un groupe, notamment les N éléments de signalisation visuelle (3) du groupe sélectionné par lesdits moyens de réglage du nombre N. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les moyens pour commander lesdits éléments de signalisation visuelle comportent: une horloge (15) ; des moyens (5-8, 17) pour régler la fréquence du signal de sortie (16) de l'horloge, ces moyens étant constitués par lesdits moyens pour régler a durée séparant la commande de deux éléments successifs(3);et un circuit(22-25), commandé par l'horloge (15) et par lesdits moyens (9-11', 19) de réglage du nombre N desdites sections, pour la commande séquentielle et successive des premiers éléments de signalisation visuelle (3) d'un groupe sélectionné dans leur ordre sur la courbe fermée (4). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il comporte : un diviseur par X (22), X étant le nombre des seconds éléments de signalisation visuelle (13), commandé par le signal de sortie (16) de l'horloge (15) ; un compteur-diviseur par N (23), commandé par le signal de sortie du diviseur par X (22) et par lesdits moyens (5-8,17) de réglage du nombre N de sections ; et des moyens (24-25) de traitement du signal de sortie du compteur-diviseur par N (23) pour commander les premiers éléments de signalisation visuelle (3) d'un groupe sélectionné successivement et dans leur ordre sur la courbe fermée (4). 15. Dispositif selon l'une des revendications 13 et 14, considérée en combinaison avec l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un compteurdiviseur par N (18) commandé par le signal de sortie (16r de l'horloge (15) et par lesdits moyens (9-11',19) de réglage du nombre N de sections ; un compteur jusqu'à X (20), X étant le nombre des seconds éléments de signalisation visuelle (13), ce compteur (20) étant commandé par le compteurdiviseur par N (18) ; et un décodeur-multiplexeur "1 parmi X" (21) qui est commandé par le compteur jusqu'à X (20) et dont les X sorties commandent successivement et respec tivement les X seconds éléments de signalisation visuelle (13) dans leur ordre sur la seconde courbe fermée (14). 16. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 15, considérée en combinaison avec la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (26), cor- mandés par l'horloge (15), pour activer de manière périodique les moyens de signalisation sonore (12), de préférence avec une différenciation sur au moins un temps sélectionné de chacune desdites unités répétitives, notamment le premier et/ou le dernier temps. 17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que les moyens de commande des éléments de signalisation visuelle sont agencés pour commander ceux-ci soit un par un, l'excitation d'un élément sélectionné s'accompagnant de la mise au repos du précédent, soit par secteur angulaire, ce secteur angulaire correspondant soit à une section ou une fraction de durée de l'unité répétitive de temps, auquel cas l'excitation d'un secteur s'accompagne de la mise au repos du précédent, soit au cumul de toutes les sections ou fractions de durée de l'unité répétitive de temps, auquel cas la mise au repos du secteur est effectuée à la fin de l'unité répétitive de temps.