Brevet FR2650691A1 — publié le 19910208

Dispositif de transmission électrique de notes pour orgues à tuyaux La présente invention concerne le domaine de la facture d'orgues et a pour objet un dispositif de transmission électrique de notes pour orgues à tuyaux. Le mode de transmission préféré des organistes du mouvement du clavier vers la source sonore reste encore,-actuellement, la transmission mécanique, ce mode de transmission permettant des "articulations" et une expression que ne permettent pas les autres modes de transmission connus, tels que la transmission pneumatique et la transmission électrique. La transmission pneumatique est aujourd'hui abandonnée dans les orgues neufs. La transmission électrique, par contre, en particulier sur des instruments importants ou de construction relativement ancienne, à savoir du début du vingtième siècle, reste encore très répandue. Cette transmission s'effectue au moyen de contacts disposés sous les touches des claviers et du pédalier et reliés par des conducteurs électriques à des électro-aimants commandant l'arrivée de l'air sous pression, ou vent, aux tuyaux. Pour permettre les différentes ressources, telles que les accouplements entre claviers ou entre claviers et pédalier, ce mode de transmission électrique nécessite un nombre important de contacts sous chacune des touches et des relais spéciaux capables d'actionner si- multanément des dizaines de contacts, ce qui entraîne un câblage électrique important entre la console et le buffet de l'orgue. Ainsi, un orgue équipé d'une telle transmission électrique des notes pose un problème important de maintenance dû à la multiplication des contacts qui est une source importante de pannes, notamment consécutives à l'oxydation et aux poussières. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et de proposer des possibilités nouvelles de jeux à l'organiste. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de transmission électrique de notes pour orgues à tuyaux caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des capteurs de position des touches, par au moins une unité de traitement informatique de la position des touches, par un moyen d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux et par des interfaces de liaison des capteurs de position et du moyen d'actionnement des soupapes à l'unité de traitement informatique. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est un schéma par blocs du dispositif conforme à l'invention, et la figure 2 est un schéma analogue à celui de la figure 1 d'une variante de réalisation de l'invention. Conformément à l'invention et comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif de transmission électrique de notes pour orgues à tuyaux est essentiellement constitué par des capteurs 1, 1' de position des touches 2, par au moins une unité de traitement informatique 3 de la position des touches 2, par un moyen 4, 4' d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux et par des interfaces 5, 6 de liaison des capteurs de position 1, 1' et du moyen d'actionnement 4, 4' des soupapes à l'unité de traitement informatique 3. Comme le montre la figure 1, les capteurs 1 de position des touches 2, qui sont affectés chacun à une touche 2, sont avantageusement réalisés chacun sous forme de simple contact, de contact sous ampoule de verre associé à un champ magnétique actionnant le contact ou de tout autre contact du type "tout ou rien . Ces capteurs 1 permettent de connaître la position instantanée de chaque touche du clavier et leur fiabilité est extrêmement importante. En effet, en considérant qu'un clavier manuel comporte habituellement 56 touches et le pédalier 32 touches, le nombre de ces capteurs devient très important sur un gros instrument. L'unité de traitement informatique 3 est avantageusement constituée sous forme d'un circuit à microprocesseurs relié aux capteurs I de position des touches 2 et au moyen 4 d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air par des interfaces d'entrée 5 et de sortie 6 et est pourvue, en outre, deprises de branchement d'un dispositif 7 d'affichage et de commande des accouplements et d'affectation des plans sonores, de contacts 8de mise en service des accouplements et, éventuellement, d'un microordinateur ou d'-un ordinateur 9 ou encore d'une deuxième console, le logiciel intégré dans la mémoire de l'unité 3 gérant alors les jeux des deux consoles. Les interfaces d'entrée 5 sont uniquement destinées à l'acquisition des positions de chaque capteur 1, en fonction des interrogations de l'unité de traitement informatique 3 qui gère, suivant un programme pré-établi et intégré dans ses microprocesseurs, le ou les accouplements éventuels des touches 2 des claviers de l'orgue commandés par le dispositif 7 après mise en service au moyen des contacts 8, ainsi que, au moyen d'un circuit de réaffectation 10, les plans sonores affectés à chaque clavier, les signaux de sortie de l'unité 3 étant transmis par l'intermédiaire des interfaces -de sortie 6 à.des amplificateurs 11 de commande du moyen 4 d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux.Le moyen 4 d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux est réalisé, de manière connue, sous forme d'électro-aimants 12 commandés par les amplificateurs 11 de commande. Les contacts 8 de mise en service des accouplements sont de type et d'utilisation connus et ne sont pas décrits plus en détails, ces contacts permettant simplement de choisir le ou les accouplements désirés entre les divers claviers et le pédalier. Le dispositif d'affichage 7 se présente avantageusement sous forme d'un écran à cristaux liquides, d'un moyen de sélection des accouplements à réaliser et d'un moyen de sélection et d'affectation des plans sonores, lesdits moyens étant avantageusement réalisés sous forme de commutateurs ou analogues, et est destiné à afficher tous les accouplements en cours entre claviers, à savoir à l'unisson, à l'octave grave ou aiguë, ou des accouplements inhabituels, par exemple à la tierce ou à la septième, ou encore d'un clavier sur lui-même. L'unité de traitement informatique 3 permet, en fonction du programme intégré dans ses microprocesseurs et, éventuellement, d'une commande de décalage affichée au moyen du dispositif 7, d'actionner, à partir du clavier, le tuyau correspondant à un ou plusieurs demi-tons au-dessus ou en dessous, et donc de réaliser une fonction de transposition qui peut concerner tous les claviers ou seulement un clavier choisi par l'organiste. Simultanément et également en fonction de l'affichage réalisé au moyen du dispositif 7 l'unité 3 peut réaliser une réaffectation des claviers aux ressources sonores de l'instrument, supprimant ainsi le lien physique et immuable entre un clavier et un plan sonore de l'orgue, l'organiste pouvant choisir à sa convenance la connexion d'un clavier donné sur un plan sonore donné. I1 est également possible de séparer un clavier en plusieurs parties affectées chacune à un plan sonore différent et se comportant alors chacune comme un clavier à part entière, ce qui peut être fort utile dans le cas du pédalier, en permettant de jouer avec les deux pieds deux sonorités différentes. Le micro-ordinateur ou ordinateur 9 permet l'enregistrement du jeu de l'organiste, avec restitution sur'l'instrument même, à la manière des pianos mécaniquels. Ce micro-ordinateur ou ordinateur 9 permet égale ment un apport d'intelligence extérieur, -par exemple pour ;'affichage de messages d'aide à l'organiste sur le dispositif 7, ainsi que, éventuellement, pour la correction d'une oeuvre enregistrée. Bien entendu, de manière connue, le ou les microprocesseurs de l'unité de traitement informatique 3 sont équipés de mémoires de sauvegarde de plusieurs configurations accessibles par des codes affichés au-moyen du dispositif 7 et sont alimentés par une batterie. La figure 2 représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle les capteurs 1' de position des touches 2 sont réalisés chacun sous forme d'un capteur de déplacement proportionnel et le moyen 4' est sous forme de dispositifs à déplacement proportionnel. Avantageusement, les capteurs 1' sont réalisés sous forme de coupleurs opto-électroniques chacun en forme de fourche, dans les branches de laquelle se déplace un masque opaque muni de perforations et lié à la touche 2 correspondante, et les dispositifs à déplacement proportionnel formant le moyen 4' sont constitués par des moteurs pas-à-pas. De tels moteurs sont abondamment utilisés dans l'industrie et ne nécessitent aucune description complémentaire. Le masque lié à chaque touche 2 et coopérant avec le coupleur opto-électronique en forme de fourche est réalisé par les techniques de photographïe et est conçu de telle manière qu'entre les positions extrêmes de la touche il existe un certain nombre de perforations permettant d'associer un codage de la position de touche. L'enfoncement de la touche provoque ainsi une succession d'ombres et de lumières sur l'élément photodétecteur, cette succession étant ensuite analysée par l'unité de traitement informatique 3 pour déterminer la position de la touche 2. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin d'éviter tout problème éventuel dû aux éléments mécaniques constituant les capteurs 1', chaque touche 2 est affectée d'un second photo-détecteur déterminant l'état de repos de ladite touche 2 et délivrant un signal de fermeture de la soupape correspondante par le moyen 4' Le traitement des informations issues des capteurs 1' est effectué de manière analogue à celle décrite à propos du mode de réalisation suivant la figure 1 et la commande du moyen 4' est également analogue à celle du moyen 4.Toutefois, compte tenu du. fait que les capteurs 1' et les éléments constituant le moyen 4' sont du type proportionnel, le logiciel intégré dans les mémoires de l'unité de traitement informatique 3 prendra en compte la logique du plus fort, c'est-à-dire que, par exemple dans un accouplement entre claviers, la touche 2 la plus enfoncée imposera sa position à la soupape par commande proportionnelle du moteur correspondant. Le dispositif conforme à l'invention permet de s'affranchir définitivement de tous les problèmes liés à l'électronique dite analogique, à savoir les dérives en températures, les réglages nécessaires, etc..., en faisant uniquement appel aux techniques numériques et informatiques qui sont seules à même de garantir un fonctionnement fiable dans le temps. Avec ce dispositif de transmission électrique des notes il est possible d'envisager l'orgue en termes de registres différents pouvant être affectés chacun à n'importe quel clavier au choix de l'organiste, contrairement aux orgues actuels qui sont réalisés en termes de plans sonores reliés chacun à un clavier particulier. En outre, il peut ainsi être envisagé de réutiliser intégralement les sommiers d'un orgue à traction électrique en cours de restauration, si l'état de ces derniers le permet, et de les connecter directement aux amplificateurs 11 de commande du moyen 4 ou 4' Enfin, dans le mode de réalisation selon la figure 2, l'organiste. reste entièrement maître de son instrument, les capteurs 1' permettant une ouverture proportionnelle des soupapes et donc la même- sensibilité qu'un orgue à commande entièrement mécanique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission électrique de notes pour orgues à tuyaux caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des capteurs (1, 1') de position des touches (2), par au moins une unité (3) de traitement informatique de la position des touches (2), par un moyen (4, 4') d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux et par des interfaces (5, 6) de liaison des capteurs de position (1, 1') et du moyen (4, 4') d'actionnement des soupapes à l'unité de traitement informatique (3). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs (1) de position des touches (2), qui sont affectés chacun à une touche (2), sont avantageusement réalisés chacun sous forme de simple contact, de contact sous ampoule de verre associé à un champ magnétique actionnant le contact ou de tout autre contact du type "tout ou rien". 3. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement informatique (3) est avantageusement constituée sous forme d'un circuit à microprocesseurs relié aux capteurs (1) de position des touches (2) et au moyen (4) d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air par des interfaces d'entrée (5) et de sortie (6) et est pourvue, en outre, de prises de branchement d'un dispositif (7) d'affichage et de commande des accouplements et d'affectation des plans sonores, de contacts (8) de mise en service des accouplements et, éventuellement, d'un micro-ordinateur ou d'un ordinateur (9) ou encore d'une deuxième console, le logiciel intégré dans la mémoire de l'unité (3) gérant alors les jeux des deux consoles. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les interfaces d'entrée (5) sont uniquement destinées à l'acquisition des positions de chaque capteur (1), en fonction des interrogations de l'unité de traitement informatique (3) qui gère, suivant un programme pré-établi et intégré dans ses microprocesseurs, le ou les accouplements éventuels des touches (2) des claviers de l'orgue commandés par le dispositif (7) après mise en service au moyen des contacts (8), ainsi que, au moyen d'un circuit de réaffectation (10), les plans sonores affectés à chaque clavier, les signaux de sortie de l'unité (3) étant transmis par l'intermédiaire des interfaces desortie (6) à des amplificateurs (11) de commande du moyen (4) d'actionnement des soupapes d'arrivée d'air aux tuyaux 5.Dispositif, suivant la revendication 4,ca- ractérisé en ce que le dispositif d'affichage -(7) se présente avantageusement sous forme d'un écran à cristaux liquides, d'un moyen de sélection des accouplements à réaliser et d'un moyen de sélection et d'affectation des plans sonores, lesdits moyens étant avantageusement réalisés sous forme de commutateurs ou analogues, et est destiné à afficher tous les accouplements en cours entre claviers, à savoir à- l'unisson, à l'octave grave ou aiguë, ou des accouplements inhabituels, par exemple à la tierce ou à la septième, ou encore d'un clavier sur luimême. 6. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs (') de position des touches (2) sont réalisés chacun sous forme d'un capteur de déplacement proportionnel et le moyen (4') est sous forme de dispositifs à déplacement proportionnel, permettant ainsi une transmission électrique proportionnelle des notes 7. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les capteurs (1') sont réalisés sous forme de coupleurs opto-électroniques chacun en forme de fourche, dans les branches de laquelle se déplace un mas que opaque muni de perforations et lié à la touche (2) correspondante, et les dispositifs à déplacement propor tionnel formant le moyen 4' sont constitués par des moteurs pas-à-pas. 8. Dispositif, suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le masque lié à chaque touche (2) et coopérant avec le coupleur opto-électronique en forme de fourche est réalisé par les techniques de photographie et est conçu de telle manière qu'entre les positions extrêmes de la touche il existe un certain nombre de perforations permettant d'associer un codage de la position de touche. 9. Dispositif, suivant la revendication 6, caractérisé en ce que chaque touche (2) est affectée d'un second photo-détecteur déterminant l'état de repos de ladite touche (2) et délivrant un signal de fermeture de la soupape correspondante par le moyen (4').