Brevet FR2687244A1 — publié le 19930813

PROCEDE DE RESTITUTION SONORE ET APPAREIL DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE. La présente invention a pour objet un procédé de restitution sonore et un appareil de mise en oeuvre dudit procédé. On sait qu'un son se définit par un certains nombre de paramètres qui sont : la fréquence, le volume, sa durée ou son rythme, son timbre (qui résulte de la présence d'un certain nombre d'harmoniques). Sur un instrument déterminé, certains paramètres sont fixés (le timbre et le volume) et la hauteur du son dans la gamme est appelée note. Une succession harmonieuse de sons différents produit ce que l'on appelle une mélodie ou chant. Dans les orchestrations, plusieurs sons sont simultanément présents dans un souci d'harmonie. Dans ce qui suit on désignera par élément sonore: un son, une voix, ou un bruit, par exemple un tintement de cloche, un cri d'animal ou un coup de feu. La reproduction d'éléments sonores par voie mécanique, magnétique, électronique, optoélectronique ou autres a déjà donné lieu à de nombreux travaux. Mais il s'agit toujours de la lecture de supports figés, déroulant de manière immuable, une structure sonore déterminée. La présente invention a pour objet de permettre à un ou plusieurs utilisateurs de réaliser une véritable orchestration à partir d'éléments sonores pré-enregistrés et mémorisés. L'utilisateur n'intervient pas sur le contenu des éléments sonores proposés par un compositeur, mais sur le déclenchement et l'agencement desdits éléments dans le temps. Il dispose d'une sorte de jeu de construction dont les pièces sont les éléments sonores qu'il peut assembler comme il l'entend. Bien entendu, au préalable un compositeur a créé une série de mélodies, de sons, d'effets spéciaux, compatibles rythmiquement, harmoniquement et mélodiquement, au moins dans le cas de la musique traditionnelle. Selon la présente invention, le procédé de restitution sonore est caractérisé en ce qu'il consiste à agencer dans le temps des éléments sonores choisis dans un ensemble memorisé. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agencement dans le temps des éléments sonores est obtenu au moyen d'un ensemble de contacteurs, chaque contacteur étant affecté à un élément sonore. Ainsi, chaque fois qu'un contacteur est fermé l'élément sonore est introduit dans la chaîne musicale qui comprend comme connu en soi des moyens d'identification et de diffusion. La présente invention vise également un dispositif de mise en oeuvre du procédé caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de contacteurs, un convertisseur, une unité arithmétique et logique, un échantillonneur relié à une mémoire, et des moyens de diffusion comprenant au moins un amplificateur, et au moins un haut-parleur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode de réalisation particulier donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard de la figure unique qui représente un schéma simplifié de l'appareil selon 1 'invention. Sur la figure unique on voit que l'appareil se compose de haut en bas d'un ensemble d'interrupteurs ou contacteurs 1 qui peuvent être de tout type. Les interrupteurs 1 sont reliés par des paires de fils à un convertisseur 3. Ce convertisseur collecte les informations reçues des interrupteurs ou contacteurs 1, les convertit en données M.I.D.I (Musical Instrument Digital Interface), protocole de transmission de données utilisé dans la transmission de données dans les instruments de musique électronique, et les transmet à une unité centrale arithmétique et logique 3 par l'intermédiaire d'un câble MIDI 10. L'unité centrale 3 gère l'ensemble de l'appareil et, en particulier grâce à sa base de temps génère un rythme pilotant l'ensemble. Ce rythme ou tempo peut, bien entendu être réglé sur une certaine plage. Ainsi, lorsqu'un élément sonore est appelé par fermeture d'un contacteur 1, son introduction dans le son ne se produira qu'à des moments calés ou en phase par rapport au déroulement de la séquence sonore. L'unité centrale 3 est elle-même sous la dépendance d'un programme P1 qui, dans l'exemple représenté est porté par une disquette qui est introduite dans le lecteur de disquette 6. Le programme P1 constitue une partition dans laquelle l'utilisateur pourra entrer d'une manière aléatoire. Bien entendu, l'unité centrale 3 n'a qu'une fonction de gestion. Elle doit avoir accès à une base de données constituée par une mémoire de masse qui est, dans l'exemple donné, une unité de disque dur 7. L'unité 7 est reliée, non pas à l'unité centrale 3 mais à un échantillonneur (ou sampler) 4 qui est lui-même relié à l'unité centrale 3 par un câble MIDI 11. L'échantillonneur 4 comprend des mémoires pouvant être chargées, par l'unité centrale 3, en fonction des ressources nécessaires à l'exécution des programmes Pl,....Pn. Les données mémorisées dans le disque dur 7 sont les éléments sonores mentionnés précédemment qui ont été enregistrés et numérisés de manière à être compatibles avec le support. I1 peut également s'agir au moins partiellement de sons synthétisés.Le transfert entre le disque dur 7 et l'échantillonneur 4 est justifié par la nécessité d'avoir un accès instantané auxdites informations ce qui ne serait pas le cas avec un accès direct au disque dur. Dans un premier mode de réalisation, une sortie de l'échantillonneur 4 est reliée par un câble 12 à un ou plusieurs étages amplificateurs 5 sur les sorties duquel sont branchés des haut-parleurs 13 dont le nombre est compris entre un et douze, par exemple, en fonction des effets que doit reproduire l'étage de sonorisation. Dans un second mode de réalisation, apparaissant en traits pointillés sur la figure, l'échantillonneur 4 est relié à un étage 8 constituant une chambre d'effets numériques permettant de traiter les signaux délivrés par l'échantillonneur en vue d'obtenir des effets spéciaux tels que, par exemple, la réverbération. La chambre d'effets numériques 8 est reliée par le câble 12 à un étage 9 de mixage permettant d'ajuster différents niveaux. La chambre de mixage 9 est reliée à l'unité centrale 3 par un câble MIDI 11, le mixage étant également géré par l'unité centrale. Dans ces conditions, la sortie de l'étage 9 est reliée directement à un seul amplificateur 10. Lorsque la chambre de mixage n'existe pas, plusieurs amplificateurs peuvent être nécessaires. L'unité centrale 3 permet d'établir le séquencement en temps réel des éléments sonores contenus dans le lecteur d'échantillons 4 et de replacer l'échantillonnage d'une façon plus précise dans le temps pour des raisons de mise en place rythmique que l'utilisateur ne maitrise pas forcément. Les données numériques mémorisées dans le disque dur 7 représentent un son, un groupe de sons ou un bruit. Les programmes contenus dans l'unité centrale 3 peuvent être modifiés de façon quelconque, par exemple, en changeant la disquette ou en faisant appel à un modem (non représenté). Le matériau de base de plusieurs séquences musicales est contenu dans le disque dur sous forme numérique. L'échantillonnneur 4 sur instruction de la disquette va charger dans ses mémoires les sons nécessaires à l'exécution d'un programme Pn. A partir de ce chargement, l'unité centrale appelle les éléments sonores en fonction des informations reçues des contacteurs 1. On peut prévoir que la mélodie de base tourne en boucle. C'est à dire, qu'après fermeture du contacteur correspondant, la mélodie se déroule sans arrêt tant que l'interrupteur reste fermé. La fermeture d'un second interrupteur pourra provoquer l'appel du contre-chant ou d'une basse continue. La fermeture d'un troisième interrupteur provoquera un effet sonore, par exemple la génération d'un bruit. Mais ce bruit, par exemple un roulement de tambour, ne se produira que pendant une période de temps déterminée pour des raisons pratiques. Pour relancer ce bruit, il faudra ouvrir l'interrupteur puis le refermer. Dans son utilisation orchestrale, les éléments sonores sont uniquement constitués par des instruments jouant une oeuvre déterminée. L'appareil permet d'appeler par fermeture des contacteurs 1 successivement ou simultanément, par exemple, le violon ou la section des cordes qui très souvent expose le chant, puis, la flûte ou le basson, puis la section rythmique, étant entendu que l'ordre inverse peut également être obtenu en modifiant l'ordre de fermeture des contacteurs. Si la mélodie est , par exemple,la chanson enfantine "Il pleut bergère", développée par fermeture d'un premier contacteur, le deuxième interrupteur peut provoquer la génération de l'accompagnement, un troisième interrupteur "les cris des moutons" et un quatrième interrupteur "le tonnerre" par exemple. Au fur et à mesure de la fermeture des interrupteurs, l'échantillonneur 4 transformera les données numériques en sons qui seront transmis au système de sonorisation. La disquette contient en quelque sorte la partition et en fonction des éléments sonores considérés elle indique que la séquence sera continue (par exemple la mélodie sera sans cesse renouvelée) alors que d'autres éléments par exemple le tonnerre ou un roulement de tambour ne se produisent qu'une fois. Comme indiqué précédemment, les contacteurs ou interrupteurs peuvent être de tous types et dans une réalisation effectivement réalisée, ils sont constitués par des cellules photoélectriques au sol recevant chacune un faisceau lumineux d'une source lumineuse disposée au plafond d'une pièce de sorte qu'un mouvement au-dessus des cellules photoélectriques ferme les circuits et appelle des éléments sonores. Dans ce cas, la surface de la partie contacteurs est étendue et l'appareil est destiné à un usage collectif, plusieurs personnes devant couper les faisceaux lumineux pour obtenir une ensemble d'élément sonores simultanément. Les interrupteurs peuvent également être constitués par un clavier ou simplement par des touches incluses dans un boîtier de télecommande. Dans le cas où les contacteurs constituent un clavier, la seule différence avec un instrument traditionnel provient de ce que chaque touche ne produit pas une note mais un élément sonore généralement plus complexe. Le fait de d'introduire une disquette comprenant la programmation P des éléments sonores transforme le rôle de l'appareil qui peut devenir un jeu musical, un instrument de découverte sonore, un instrument éducatif etc.... Cet appareil permet la découverte des timbres des différents instruments acoustiques, la découverte des rythmes et parallèlement la découverte des accords simples (accords majeur, mineur) en parcourant un espace ou en appuyant sur des touches. Il permet de découvrir les aspects rythmiques, mélodiques, harmoniques et même contrapuntiques de la musique qui peuvent être abordés de manière instinctive et très simple. Le jeu contrapuntique très ancien du canon se prête parfaitement à cette utilisation. Une initiation à l'harmonie peut être envisagée en programmant les différents degrés harmoniques de la gamme et les regroupant en famille. Enfin, dans le cadre de la détection par cellules photoélectriques, il est possible de créer une chorégraphie et de lier les éléments sonores à des déplacements. L'appareil selon l'invention présente donc un aspect éducatif, ludique et créatif. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de restitution sonore caractérisé en ce que l'on appelle librement des éléments sonores mémorisés pour conduire un agencement dans le temps de ces éléments. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments mémorisés sont appelés au moyen de contacteurs. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que certains des éléments sonores sont continus alors que d'autres éléments sont discontinus. 4. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de connecteurs (1), reliés à un convertisseur (2) dont la sortie est connectée à une unité centrale (3) elle-même reliée à un échantillonneur (4) dont la sortie est connectée à un dispositif de sonorisation (5, 13). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que entre le sytème de sonorisation (5, 13) et le système d'échantillonnage sont connectés en série à travers une chambre d'effets numériques (12) et un étage de mixage (13). 6. Appareil selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de sonorisation comprend au moins un amplificateur (5) et au moins un haut-parleur (13). 7. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les contacteurs (1) sont constitués par des ensembles source lumineuse-cellule photoélectrique.