Brevet FR2720182A1 — publié le 19951124

DISPOSITIF POUR INSTRUMENT A CORDES Dans l'art antérieur, les instruments de musique notamment à cordes, comme par exemple ceux du type guitare, présentent l'inconvénient de ne pouvoir générer qu'une seule variété de sonorité, nécessitant ainsi l'utilisation de plusieurs instruments de musique différents. Certains dispositifs de l'art antérieur comme le dispositif octave permettent de transformer un instrument de type guitare en mode guitare basse. Ces équipements ne permettent pas de disposer d'un instrument de musique à cordes capable de disposer de plusieurs modes de fonctionnement simultanément. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet inconvénient en présentant notamment parmi les avantages supplémentaires celui de pouvoir s'adapter facilement à tous les instruments de musique, notamment ceux à cordes. Selon une caractéristique de l'invention, I'instrument de musique comporte un dispositif permettant de produire à partir de certaines cordes des sons plus bas ou plus haut en fréquence. Ces sons correspondent à des sonorités d'instruments de musique différents de celui sur lequel le dispositif selon l'invention est monté. Selon une autre caractéristique de l'invention. I'instrument comporte au moins pour une corde un dispositif comportant un capteur sonore fixé à proximité de la corde et associé à un moyen d'amplification, un mélangeur-modulateur connecté au capteur sonore d'une part directement et d'autre part par l'intermédiaire d'un générateur sonore. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'instrument comporte au moins un interrupteur permettant de modifier le son produit par la corde à laquelle il est associe Selon une autre caractéristique de l'invention, l'interrupteur est actionnable par le pied. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque interrupteur permet de passer d'un fonctionnement normal à un fonctionnement correspondant à la production de sons du type basse Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur sonore est composé principalement d'un dispositif monté en série et comportant un moyen de filtrage du type passe bande, un moyen de comparaison générant des signaux de type rectangulaire dont la fréquence est égale à celle du signal appliqué à son entrée, un moyen de multiplication ou de division de la fréquence. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'interrupteur lié à une corde est situé à la sortie des capteurs sonores. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'interrupteur est situé à la sortie du mélangeur-modulateur. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque corde de l'instrument de musique est associée à un interrupteur permettant de choisir entre au moins deux sonorités différentes et est munie d'au moins deux capteurs sonores distincts. Le schéma de la figure 1 représente un mode préférentiel, mais non limitatif, de réalisation du dispositif selon l'invention. L'instrument à cordes est schématisé par un ensemble de cordes (2), dont le nombre est variable selon l'instrument et peut être de 6 dans le cas d'une guitare, ces cordes passant sur un chevalet (1). A proximité du chevalet (2) est disposé un moyen (3) de détection des sons émis par les cordes. Selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention, le moyen (3) est un capteur sonore, c'est à dire un dispositif composé de capteurs magnétiques ou piézo électriques dont le nombre, selon un mode préférentiel mais non limitatif de l'invention, est égal au nombre de cordes de l'instrument.Le moyen (3) de détection des sons, correspondant à chacune des cordes de l'instrument, est connecté à un interrupteur (4) permettant de relier le moyen (3) de détection des sons de chaque corde à au moins deux moyens (5 et 6) de transformation des sons montés en parallèle. Ces moyens de transformation des sons (5 et 6) sont par exemple du type électronique et permettent de transformer les sons émis par chacune des cordes (2) en des signaux électroniques correspondant à des sons d'instruments de musique à cordes de nature différente. Selon une réalisation de l'invention, le nombre des moyens (5 et 6) de transformation des sons est égal à N * P fois le nombre des cordes, le nombre N correspondant au nombre de cordes de l'instrument, et le nombre P au nombre d'effets sonores ou de types de sons souhaités simultanément. Chacun des moyens (5 et 6) de transformation des sons correspondant à une corde particulière est connecté a un moyen (7) assurant la somme pondérée des signaux électroniques. La figure 2 illustre un exemple non limitatif de réalisation selon l'invention du moyen (5 ou 6) de transformation des sons décrit sur la figure 1. Chaque capteur sonore (10), correspondant par exemple à un micro piézo électrique ou à une tête de lecture magnétique, et fixé à proximité de chacune des cordes de l'instrument, est connecté à un moyen d'amplification (11) de type électronique comme par exemple un amplificateur opérationnel. La sortie de ce moyen d'amplification (11) est connecté à un mélangeur-modulateur (13) directement d'une part, et par l'intermédiaire d'un générateur de sons (12). La sortie du mélangeur-modulateur (13) est connectée à une des entrées d'un moyen de sommation pondérée (14).Ce moyen de sommation pondérée, selon un mode préférentiel mais non limitatif de réalisation selon l'invention, peut être réalisé par un amplificateur sommateur de tension (la sommation pondérée étant selon un procédé bien connu de l'homme de l'art, obtenu par variation des valeurs des résistances entrant dans le calcul des coefficients d'amplification), réalisé autour d'un amplificateur opérationnel, avec une fonction complémentaire de filtrage correspondant à une intégration du signal. Les autres entrées du moyen de sommation pondérée sont connectées aux autres générateurs de sons correspondant aux autres cordes de l'instrument. Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le moyen d'amplification (11) est connecté en sortie du mélangeur-modulateur (13) ou du moyen de sommation pondérée (14).Selon un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, un interrupteur est placé aux bornes du générateurs de sons de façon à pouvoir, en actionnant cet interrupteur, relier directement l'entrée et la sortie et ainsi court circuiter le générateur de sons. La figure 3 illustre un exemple non limitatif de réalisation du dispositif selon l'invention appliqué à une guitare à 6 cordes. La description qui suit, du dispositif selon l'invention, est également applicable à tous les instruments de musique à cordes quelque soit le nombre de cordes, c'est notamment le cas pour les violons, les pianos, les contrebasses. Cette guitare électronique est équipé de 6 interrupteurs, soit fixés directement sur la guitare, soit posé sur le sol et commandables avec un pied. Lorsque les 6 interrupteurs sont dans une même position, la guitare se comporte comme une guitare électrique conventionnelle. Le basculement d'un interrupteur commute le capteur de sons de la corde correspondante sur un dispositif électronique générant un autre type de sonorité pour l'utilisation de cette corde, transformant par exemple cette corde en corde travaillant sur un registre de basse, soit un octave plus bas. Une configuration possible pour une guitare utilisant un dispositif selon l'invention est la corde de mi grave transposé dans le registre des basses, une autre configuration possible est le cas ou les trois cordes graves mi, la et ré sont transformées pour travailler dans un registre de basse, une autre configuration possible est le cas où les cordes mi, la, ré et sol sont transformées pour travailler dans un registre de basse. Un des nombreux avantages de l'utilisation du dispositif selon l'invention sur un instrument de musique du type guitare, est notamment que la lutherie n'est pas modifié et que les doigtés sont en tous points ceux d'une guitare classique. On dispose ainsi d'un même instrument pouvant remplir la fonction de guitare classique et de guitare basse avec la possibilité de combiner les deux en simultané. Pour arriver à ce résultat, la guitare est équipée de 6 capteurs sonores (29,30,31,32,33 et 34) chacun correspondant à une corde déterminée. Selon un autre mode de réalisation selon l'invention, 4 capteurs sonores (25,26,27 et 28) supplémentaires sont ajoutés sur la guitare. 4 capteurs sonores (29,30,31 et 32) sont connectés à un moyen (39) assurant l'intégration, le filtrage et la somme pondérée des signaux par l'intermédiaire de 4 interrupteurs-inverseurs (35,36,37 et 38), les deux autres (33 et 34) sont connectés directement au moyen (39) assurant la somme pondérée des signaux issus des capteurs sonores. La sortie du moyen (39) assurant a somme pondérée des signaux est connectée à un mélangeur-modulateur (41) par l'intermédiaire d'un amplificateur (40).Les 4 capteurs sonores (35,36,37 et 38) connectés aux interrupteurs-inverseurs, ou les 4 capteurs sonores additionnelles (25,26,27 et 28) sont connectés à 4 mélangeur-modulateur (46,47,48 et 49) d'une part directement et d'autre part par l'intermédiaire de 4 générateurs de sons (42,43,44 et 45). La sortie des 4 mélangeur-modulateur (46,47,48 et 49) est connecté par l'intermédiaire des commutateursinverseurs (35,36,37 et 38) à un sommateur (54) effectuant l'intégration, le filtrage et la somme pondérée des signaux reçus. La sortie du mélangeurmodulateur (41) et du sommateur (54) sont connectées aux entrées d'un sommateur (55) délivrant un signal de sortie correspondant soit à la somme des signaux reçus sur ses entrées, soit à un signal composite de type stéréo. Lè fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant: Dans un premier mode de fonctionnement, les vibrations de chacune des 6 cordes sont transformées en signaux électriques par chacun des 6 capteurs sonores, du type capteur magnétique ou micro piézo électrique par exemple. Ces signaux sont ensuite transmis à un sommateur (39), puis à un amplificateur (40). Cette chaîne de dispositif permet un mixage des signaux et leurs amplification, soit de façon globale, soit de façon séparée. Le mélangeurmodulateur (41) recevant sur ses deux entrées le même signal, délivre en sortie un signal proportionnel au signal d'entrée; Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le mélangeur-modulateur (41) est supprimé. Ce mode de fonctionnement correspond à un mode classique de guitare électrique. Dans un second mode de fonctionnement, les signaux issus par exemple de 4 capteurs sonores (29,30,31,32 ou 25,26,27,28) sont transmis respectivement à 4 amplificateurs (21,22,23,24), pouvant être optionnels, puis aux 2 entrées des mélangeurs-modulateurs (46,47,48,49) directement et par l'intermédiaire de 4 générateurs sonores (42,43,44,45). Dans ce second mode de fonctionnement, le signal issu de chaque amplificateur (21,22,23 ou 24) est converti par le générateur sonore (42,43,44 ou 45) en un signal périodique, par exemple sinusoïdal ou rectangulaire, de fréquence moitié. Ce signal de fréquence moitié est modulé en amplitude par le signal issu de chaque amplificateur (21,22,23 ou 24). Cette modulation est effectué dans chaque mélangeur-modulateur (46,47,48 ou 49).Le signal de sortie de chaque mélangeur-modulateur est donc un signal directement fonction du signal issu des capteurs sonores (29,30,31 ou 32) mais de fréquence moitié correspondant à un instrument fonctionnant sur un registre de basse, un octave plus bas que celui de la guitare classique. La figure 4 illustre un exemple, non limitatif, de réalisation selon l'invention d'un mélangeur-modulateur (13,41,46,47,48 ou 49) décrits dans les figures 2 et 3. Ce type de mélangeur-modulateur a fait l'objet d'une large description dans le brevet ne9310899 Le principe de ce mélangeur-modulateur est la modulation en amplitude du signal E2 par le signal El. Pour obtenir cet effet, le signal E2 devant être modulé est transmis à un montage amplificateur réalisé à partir d'un amplificateur opérationnel (A2) par l'intermédiaire d'une résistance variable avec l'intensité lumineuse de type LDR montée dans un circuit mélangeur-modulateur M1 décrit dans le brevet ne9310899. Cette LDR est modulé en valeur par une diode électroluminescente alimenté par un signal proportionnel au signal modulant El.Le couple LDR diode électroluminescente (M1) est représenté sur la figure 4. La résistance LDR monté en coopération avec l'amplificateur opérationnel A2, les résistances R6 et R7, induit une amplification du signal E2 fonction de la valeur de la LDR, donc de l'amplitude du signal El. Selon un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le mélangeur-modulateur M1 est monté dans un dispositif du type pont de WESTON; dans ce mode particulier de réalisation, les deux amplificateurs Al et A2 peuvent être utilisés ou supprimer. La figure 5 illustre un exemple non limitatif de réalisation selon l'invention du générateur sonore (12 de la figure 2). Il comporte en série, un filtre du type passe bande (41), un dispositif (42) visant à transformer le signal issu du filtre passe bande (41) en un signal du type signal rectangulaire, un circuit diviseur ou multiplicateur de fréquence par un coefficient Y pouvant être un nombre entier ou non. Dans un exemple de réalisation selon l'invention, le coefficient Y est égal à 2. Selon un mode non limitatif de réalisation du dispositif selon l'invention, les capteurs sonores (10 figure 1) sont fixés à une distance du chevalet égale à la distance entre deux cordes de façon à optimiser le découplage entre deux capteurs sonores voisins. Selon un autre mode non limitatif de réalisation du dispositif selon l'invention, les capteurs sonores sont fixés à une distance du chevalet égale à 1/14 de la longueur de la corde mesurée à partir du chevalet. REVENDICATIONS 1 - Instrument de musique à cordes comportant au moins un capteur sonore transformant les vibrations de chaque corde en un signal de type électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif permettant de générer à partir du son produit naturellement par certaines cordes un son plus bas ou plus haut en fréquence 2- Instrument de musique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte pour au moins une corde un dispositif comportant un capteur sonore fixé à proximité de la corde et associé a un moyen d'amplification, un mélangeur-modulateur connecté au capteur sonore d'une part directement et d'autre part par l'intermédiaire d'un générateur sonore 3- Instrument de musique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un interrupteur permettant de modifier le son produit par la corde à laquelle il est associé 4- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce que au moins un interrupteur est commandable par le pied 5- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque interrupteur permet de passer d'un fonctionnement restituant le son naturel à un fonctionnement correspondant à la production de sons du type basse 6- Instrument de musique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le générateur sonore est composé principalement d'un dispositif monté en série et comportant un moyen de filtrage du type passe bande, un moyen de comparaison générant des signaux de type rectangulaire dont la fréquence est égale à celle du signal appliqué à son entrée, un moyen de multiplication ou de division de la fréquence 7- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur est situé à la sortie des capteurs sonores 8- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'interrupteur est situé a la sortie du module mélangeur-modulateur 9- Instrument de musique selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque corde associée å un interrupteur lui permettant de choisir entre au moins deux sonorités correspondants å des instruments différents est munie d'au moins deux capteurs sonores distincts 10- Instrument de musique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'instrument de musique est du type guitare