Brevet FR2731293A1 — publié le 19960906

L'invention a pour objet un dispositif formant capteur de déplacement et trouve notamment son application sous le clavier d'un piano dans un système optoélectronique d'analyse du mouvement des touches d'un piano. Pour reproduire le son d'un piano, avec toute sa finesse, il ne suffit pas de connaître la durée pendant laquelle le pianiste a actionné une touche. ll faut également savoir de quelle manière; c'est-à-dire quelles sont les caractéristiques du déplacement en amplitude et en vitesse. Pour cela, on place sous chaque note du clavier un capteur muni, par exemple, d'un volet qui en fonction de la position de la touche va venir modifier les caractéristiques d'un faisceau émis par une diode électroluminescente, en particulier le réfléchir plus ou moins. Le signal enregistré par une diode réceptrice peut ensuite être converti sous forme électrique et traité informatiquement. Pour suivre le mouvement des touches du piano, il est déjà connu d'utiliser des capteurs du type comportant un corps destiné à être fixé au piano, sous les touches et au moins un élément mobile par rapport au corps, ayant une extrémité en contact avec la face inférieure d'une touche de piano. Mais ces dispositifs utilisant notamment un ressort pour maintenir le contact entre l'élément mobile et la touche présentent les inconvénients suivants: - ils exercent pour maintenir le contact entre l'élément mobile et la touche une force tendant à relever la touche suffisamment sensible pour gêner un pianiste confirmé; - ils ont une mauvaise fiabilité; - leurs caractéristiques évoluent dans le temps. L'invention remédie à ces différents problèmes en prévoyant un dispositif électronique nouveau d'analyse et de suivi du mouvement des touches utilisant un élément mobile qui se déplace avec la touche et se caractérise en ce qu'au moins ledit élément mobile et ladite touche sur leur surface de contact mutuelle comportent un élément magnétique et un élément magnétique ou magnétisable coopérant dont la force d'attraction mutuelle est ainsi déterminée qu'en utilisation normale, l'extrémité dudit élément mobile reste en contact avec la touche. Avantageusement, l'élément mobile est guidé de façon rectiligne par rapport au corps, sensiblement suivant la direction du mouvement de soulèvement et d'abaissement des touches du piano. Cette solution est très simple donc fiable, peu coûteuse et permet de réaliser un élément mobile de faibles dimensions donc très léger (environ 0,4 grammes), notamment s'il est réalisé en polymère tel par exemple qu'un polyacétal Le dispositif ne constituera ainsi pas de gêne pour le pianiste qui ne ressentira quasiment pas sa présence sous les touches. Pour faciliter le démontage du clavier constitué par les touches du piano, l'élément mobile pourra posséder un rebord et le corps un épaulement limitant le mouvement de coulissement qui tend à faire sortir ledit élément mobile de l'aiguille. Le dispositif ainsi réalisé constitue alors une entité indissociable ne risquant pas de se démonter de façon indésirable. Un autre problème consiste à positionner le volet par rapport au faisceau émis par la diode émettrice. Pour cela, l'élément mobile pourra être de forme parallélépipédique, une face se déplaçant en appui contre le corps de façon à obtenir un simple mouvement de translation (sans rotation) du volet, et ledit volet pourra être retenu dans une fente réalisée sur une autre face de l'élément mobile ou faire saillie, c'est-à-dire venir de matière avec l'élément mobile. Ainsi, le mouvement du volet sera le juste reflet du mouvement de la touche via l'élément mobile et la liaison entre le volet et l'élément mobile sera simple, fiable et peu onéreuse. D'autres caractéristiques, objets ou avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un clavier de piano standard vu de dessus, - la figure 2 montre une vue d'ensemble, suivant la ligne II-II de la figure 1, du dispositif de l'invention placé sous le clavier du piano, - la figure 3 montre en perspective le dispositif de l'invention, - la figure 4 est une vue agrandie du dispositif tel qu'illustre en figure 2; il est représenté en trait fort en position repos touche levée et en trait mixte fin dans la position touche enfoncée, - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif selon le plan V-V de la figure 4. Aux figures 1 et 2, on voit représentées les touches 2 d'un clavier 4 sous lequel est placé le dispositif 1 de l'invention. L'ensemble du clavier 4 est supporté par un plateau 8. Un bandeau 2, appelé petite porte, généralement en bois précieux court sur la largeur du clavier, devant les touches 2 dont il cache le bas. Deux pointes guident les touches 2 dans leur mouvement entre les positions enfoncée et relâchée. Ce montage est classique. Aux figures 3 à 5, on voit plus précisément le dispositif 1 de l'invention. Afin de ne pas surcharger inutilement les dessins, trois capteurs ayant été représentés, les repères n'ont bien souvent été portés que sur l'un d'eux aux figures 3 et 5. Les faces inférieures 3 des touches 2, disposées côte à côte, sont en contact avec une extrémité 11 d'éléments mobiles 12 positionnés respectivement sous chacune des touches par l'intermédiaire d'éléments magnétiques et d'éléments magnétiques 14,16 ou magnétisables 14, 16 disposés sous les touches 2 et sur les éléments mobiles 12. L'élément magnétique pourra être constitué par un aimant tandis que l'élément magnétisable pourra être en matière métallique ou ferromagnétique. Ils pourront être disposés indistinctement sur l'élément mobile ou sous la touche du piano sans que cela modifie l'invention. Ces éléments mobiles 12 comportent fixés à eux un volet 20, ici inséré dans une fente 22 le maintenant par rapport à son élément mobile respectif. Le volet pourrait également être obtenu de matière avec l'élément mobile avantageusement réalisé en matière plastique telle par exemple qu'un polyacétal. Lesdits éléments mobiles 12 sont avantageusement de forme parallélépipédique rectangle, possèdent un rebord 13 de forme rectangulaire en partie inférieure et un logement 15 réalisé en creux. Ils coulissent, par ailleurs, sur des aiguilles alignées 18, dirigées dans la même direction, et fixés sur un corps 24, 26 disposé sur le plateau 8 du piano. Ce corps comporte un rail 24 se présentant sensiblement sous forme d'un profilé en U et d'une plaque 26 fixée au rail 24, coiffant le dispositif et comportant des ouvertures 34 à travers lesquelles passent les éléments mobiles 12. Sur le rail 24, est également fixé un support 28. Ce support 28 maintient une diode électroluminescente émettrice 30a, une diode réceptrice 30b, et une carte électronique 32 de traitement des informations. En pratique, en fonction du mouvement des touches 2, les éléments mobiles 12 respectifs se translatent suivant un mouvement rectiligne, sensiblement suivant la direction de déplacement des touches 2 lors de leur abaissement ou de leur soulèvement. Ils sont guidés dans leur mouvement d'une part par les aiguilles 18 et les ouvertures 34 réalisés dans la plaque 26 du corps, et d'autre part par une face latérale 36 du rail 24 contre laquelle les rebords 13 viennent en appui. La forme rectangulaire des rebords 13 empêche la rotation des éléments mobiles 12 tandis que les aiguilles 18 et les ouvertures 34 assurent leur guidage axial. La rotation peut aussi être empêchée en prévoyant en correspondance, à la place de l'aiguille 18, une tige de section non circulaire coopérant avec un logement 15 dans l'élément mobile également de section non circulaire. Les volets 20 liés aux éléments mobiles 12 vont suivre leur mouvement et se déplacer entre les diodes émettrice 30a et réceptrice 30b. Dans la réalisation illustrée cela revient à couper plus ou moins le faisceau incident issu de la diode émettrice 30a et ainsi modifier les caractéristiques relevées par la diode réceptrice 30b et ensuite analysées par la carte électronique 32. D'autres systèmes connus peuvent également être utilisés tels que l'utilisation d'une fente réalisée dans le volet provoquant le déplacement d'un faisceau lumineux traversant la fente détecté par un capteur de l'autre côté du volet. L'émetteur et le récepteur pourraient également être placés du même coté du volet 20 et détecter, par exemple le déplacement de raies du type "code barres" réalisées sur le volet. D'autre part, lors d'un démontage du clavier 4, les éléments mobiles 12 suivant le mouvement des touches 2 vont se soulever. Les ouvertures 34 ménagées dans la plaque 26 formant épaulement vont alors coopérer avec les rebords 13 des éléments mobiles 12 pour retenir ces derniers et éviter qu'ils ne sortent des aiguilles 18. Bien qu'on ait prévu un aimant comme élément magnétique, on pourrait remplacer l'aimant par un électro-aimant en prévoyant une alimentation appropriée. Dans ce cas, lorsque l'électro-aimant ne serait pas alimenté, le dispositif serait mis hors d'action et le piano pourrait être utilisé de façon traditionnelle, les éléments mobiles étant séparées des touches et reposant sur le rail. Revendications 1. Dispositif formant capteur de déplacement, utilisé notamment dans un système optoélectronique d'analyse du mouvement des touches (2) d'un piano, comportant un corps (24, 26) destiné à être fixé au piano, sous les touches (2) et au moins un élément mobile (12) par rapport au corps (24, 26), ayant une extrémité (11) en contact avec la face inférieure (3) d'une touche (2) de piano caractérisé en ce qu'au moins ledit élément mobile (12) et ladite touche (2) sur leur surface de contact mutuelle comportent un élément magnétique (14, 16) et un élément magnétique (14, 16) ou magnétisable coopérant (14, 16) dont la force d'attraction mutuelle est ainsi déterminée qu'en utilisation normale, l'extrémité (11) dudit élément mobile (12) reste en contact avec la touche (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément mobile (12) est guidé de façon rectiligne par rapport au corps (24,26), sensiblement suivant la direction du mouvement de soulèvement et d'abaissement des touches (2) du piano. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément mobile (12) coulisse sur une aiguille (18) fixée au corps (24, 26). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément mobile (12) possède un rebord (13) et le corps (24,26) un épaulement (26) pour limiter le mouvement de coulissement dudit élément mobile (12) dans la direction qui tend à le faire sortir de l'aiguille (18). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément magnétique (14, 16) est un aimant. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément magnétique (14, 16) est un électro-aimant. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément mobile (12) est de forme générale parallélépipédique rectangle, une face latérale se déplaçant en appui contre le corps (24) et comporte un volet (20) faisant saillie dans une autre face. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément mobile (12) est de forme générale parallélépipédique rectangle, une face latérale se déplaçant en appui contre le corps (24) et comporte une fente (22) réalisée dans une autre face pour recevoir un volet (20). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps se présente sous forme d'un rail allongé (24) et de section constante, auquel sont fixées des aiguilles (18) alignées, dirigées dans la même direction, sur lesquelles coulissent les éléments mobiles (12). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une plaque (26) venant le coiffer et à travers laquelle passent les éléments mobiles (12) pour les guider dans leur mouvement et les empêcher de sortir de l'aiguille (18).