Brevet FR2780542A1 — publié le 19991231

La présente invention décrit un vibrato intrinsèquement accordé, pour guitare électrique notamment, qui peut être débrayé corde par corde. Ces deux caractéristiques ne sont pas combinées dans les systèmes connus. Un vibrato accordé est un vibrato qui conserve l'écart harmonique entre les différentes cordes lorsque le vibrato est actionné par l'intermédiaire du levier. Parmi les vibrato accordés, citons le brevet US 4 704 936,. Cette particularité est appelé accordage intrinsèque du vibrato dans le présent document. Il a apporté de nouvelles possibilités aux musiciens. Le brevet WO 94 05003 décrit entre autre un système de bielles commandées par des cames spécifiques pour chaque corde, ce qui détermine l'accordage intrinsèque; une variante à longueurs de vibrations de cordes constantes y est aussi décrite, dans le but d'améliorer la justesse de l'accordage intrinsèque. La présente invention propose plusieurs améliorations sur ce point, décrites ultérieurement. Les vibratos intrinsèquement accordés connus ne comportent pas de moyens de débrayage corde par corde, et permettent difficilement de changer l'accordage, le diapason d'origine ou le tirant des cordes, ce qui limité leur utilisation. Pour les vibratos à débrayage possible, on peut citer entre autres les brevets US 5 419 227 et US 5 477 765, qui permettent de choisir au moins partiellement la ou les cordes concernées par l'action du vibrato. Ils permettent de combiner des notes à valeurs harmoniques variables à des notes à valeurs harmoniques constantes. Mais toutes les combinaisons d'accordages et d'utilisations ne sont pas encore possibles. Les vibratos à débrayage connus ne sont pas intrinsèquement accordés car ils ne permettent pas un contrôle adapté de la tension des cordes durant l'utilisation du vibrato. Les principes de Hooke et de Taylor ne sont pas pris en compte. Dans le présent document, une corde (ou une bielle) est en position dite embrayée lorsqu'elle est soumise à l'action du levier du vibrato. Une corde (ou une bielle) est en position dite débrayée quand elle n'est pas soumise à l'action du levier de vibrato. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'il est possible de conserver la justesse de l'accordage général si une ou plusieurs cordes sont cassées, comme dans le brevet US 4 892 025, sans pour autant empêcher l'utilisation du vibrato qui reste accordé pour les autres cordes, à la différence du document cité. Il suffit pour ce faire de débrayer la ou les cordes concernées. Cette manoeuvre de débrayage peut aussi être actionnée pour maintenir I'accordage constant et exact des cordes débrayées quand des cordes embrayées sont modifiée en tension par l'instrumentiste. La modification de tension peut être exécutée soit par l'utilisation du vibrato, soit en déplaçant les doigts sur le manche parallèlement aux frettes, comme il est courant de le faire en musique blues par exemple. En outre, sur un instrument à vibrato flottant conventionnel, le fait de tendre une corde a pour conséquence de détendre légèrement, mais de façon tout à fait audible, les autres cordes. L'invention a également pour objet de résoudre cet inconvénient, qui est une des raisons pour laquelle certains guitaristes restent réfractaires aux guitares à vibrato flottant. La solution proposée dans le brevet US 5 705 760 s'inscrit dans une démarche comparable à celle développée dans ce document. Elle permet enfin de sortir facilement de l'accordage d'origine (E, A, D, G, B, E). Il est également décrit une variante à longueurs de vibrations constantes. La présente invention, bien que plus complexe, vise à améliorer les possibilités ouvertes. Le système permet de changer rapidement l'accordage de chaque corde, comme dans la solution décrite dans le brevet US 4 878 413, mais le dispositif qui y est décrit n'est pas compatible tel quel avec un vibrato flottant. Le dispositif peut en outre être équipé d'un système d'accordage fin monté sur les bielles, comme par exemple celui décrit dans dans le brevet US 4 882 967, ainsi que d'un blocage des cordes sur la tête du manche, qui équipent nombre de guitares électriques actuelles. Un autre aspect de l'invention réside dans le fait qu'il est possible de régler le diapason général de l'instrument ainsi équipé au moyen d'une commande unique. Cette caractéristique suppose que le vibrato soit intrinsèquement accordé au départ. Dans le brevet US 5 705 760 cité précédemment, un dispositif décrit un moyen destiné à résoudre le problème de variations de tensions de cordes, en partie comparable au système de diapason général décrit plus loin. La majeur partie des vibratos actuels utilise des système faisant varier simultatément la tensions des cordes et leur longueur de vibrations. Pourtant, de nombreuses solutions ont été proposée pour ne faire varier que la tension lors de l'action du vibrato, y compris dans des brevets importants et récents. Les cordes peuvent glisser légèrement sur des pontets fixes. Pour que le dispositif revienne à la position d'origine, les frottements des cordes sur les pontets doivent être aussi faibles que possible. La hauteur des cordes est alors constante, lors de l'utilisation du vibrato. De plus, toutes les frettes correspondent exactement avec les points virtuels harmoniques de chaque corde. L'invention se présente sous la forme d'un boîtier démontable, équipé d'un levier de vibrato, et monté dans le corps d'une guitare. Le boîtier renferme une pluralité de mécanismes individuels de contrôle de la tension des cordes,qui sont commandés s'ils sont embrayés, par le levier de commande du vibrato. Les cordes possèdent toutes une bielle spécifique ou sont éventuellement regroupées sur des bielles communes. Chaque mécanisme individuel comporte une bielle sur laquelle est fixée la corde d'un coté et un ressort d'équilibre de l'autre coté. Les bielles possèdent toutes un chariot coulissant sur une prolongation radiale à l'axe de pivot des bielles. Chaque chariot possèdent un ressort de rappel situé vers l'axe de pivot des bielles d'un coté, et une molette de commande fixée sur la bielle, ou un levier de commande fixé sur le boîtier, de l'autre coté. Les bielles disposent toutes d'une molette de réglage de la valeur harmonique en position débrayée, sur la face visible du boîtier. Cette molette commande une mâchoire coulissante qui détermine la position de la bielle, ou des bielles, en position débrayée. Chaque corde est également équipée d'un levier ou d'une molette de commande individuelle du chariot permettant l'embrayage et le débrayage de la corde, avec éventuellement une position intermédiaire de débrayage, sans modification de l'accordage par rapport à la position embrayée. Un système de deux platines synchronisées, chacune munie de cames, commandées par un levier unique de vibrato, actionne uniquement les bielles dont les chariots sont engagés en position d'embrayage par l'intermédiaire des commandes de débrayage. Les cames ayant des profils spécifiques adaptés pour chaque corde, le vibrato est intrinsèquement accordé pendant son utilisation. Le système comprend deux platines et douze cames, si l'instrument a six cordes individuellement débrayables. Le système et de plus équipé d'une commande de diapason général permettant d'ajuster l'accordage de toutes les cordes en même temps, afin de sortir facilement du diapason A 440 Hz, soit pour s'accorder sur d'autres instruments, soit pour permettre de descendre sensiblement la tonalité et d'obtenir un registre plus grave. La longueur de vibration et la tension de chaque corde sont modifiées de façon simultanée et différenciée dans la solution préférée (variante à longueurs de vibrations variables durant l'utilisation). Il est possible de jouer en combinant des notes à valeurs harmoniques constantes à des notes à valeur harmoniques modifiables par le maniement du levier de vibrato. Dans une variante, la longueur de vibration des cordes est constante lors de l'utilisation du vibrato, ainsi que la distance entre les cordes et la table de l'instrument. Les cordes glissent longitudinalement sur des pontets fixés sur le boîtier. Ce système est conçu pour garantir la justesse des écarts harmoniques en détente extrême des cordes, de l'ordre d'un octave à titre indicatif, et eventuellement produire un effet sonore particulier. Les dessins suivants illustrent l'invention: -Figure 1: vue générale du vibrato à longueurs de vibrations variables, avec débrayages par molettes, installé sur une guitare électrique. -Figure 2: vue de détail du vibrato à longueurs de vibrations variables avec bielles pivotant sur des couteaux, et débrayages par leviers. -Figure 3: vue de détail du vibrato à longueurs de vibrations variables avec bielles montées sur axe et roulements à billes, et débrayages par molettes. -Figure 4: vue en coupe longitudinale du système de débrayage par leviers en position embrayée. -Figure 5: vue en coupe longitudinale du système de débrayage par leviers en position débrayée. -Figure 6: vue en coupe longitudinale du système de débrayage par molettes en position embrayée. -Figure 7: vue en coupe longitudinale du système de débrayage par molettes en position intermédiaire. -Figure 8 vue en coupe longitudinale du système de débrayage par molettes en position débrayée. -Figure 9 vue de détail de la variante à longueurs de vibrations constantes, avec pontets fixes. En référence à ces dessins, I'invention se compose d'un boîtier (1) recevant un axe (2) et des roulements à billes, comme dans la figure 2, ou une pluralité de couteaux (3) comme dans la figure 3, sur lequel pivotent des bielles (4). L'axe est sensiblement parallèle au corps de l'instrument, et perpendiculaire aux cordes. Chaque bielle reçoit une (ou plusieurs) corde(s) (5) d'un coté, et de l'autre un ressort d'équilibre (6) réglable en tension par une vis (7). Les ressorts d'équilibre (6) sont fixés dans le corps de l'instrument ou directement dans le boîtier (1) et sont accessibles pour leur réglage par le dos du corps de la guitare. Les bielles (4) sont en position d'équilibre des tensions de cordes et de ressorts lorsque le levier de commande du vibrato (8) n'est pas actionné, à la façon de six vibratos flottants. Chaque bielle (4) est conçue pour pouvoir pivoter sans influer sur la position des autres bielles. Afin d'améliorer la stabilité des bielles, surtout si elles sont montées sur couteaux, il est possible de placer le point d'attache sur les bielles des ressorts d'équilibre (6) suffisamment vers le manche, de façon à ce que l'action combinée des cordes et des ressorts tendent à empêcher le pivotement des bielles (4) selon un axe perpendiculaire à la table de l'instrument. Il importe de prévoir un dispositif de maintien ou de butée des bielles quand la corde correspondante n'est pas montée. La largeur de chaque bielle (4) est préférablement fonction du tirant de la corde (5) correspondante afin d'alléger le dispositif. Le boîtier (1) comporte un système de fixation avec réglages par vis dans la caisse de l'instrument, comme le montre la figure 1. Dans les variantes à longueurs de vibrations variables, représentées figure 1, 2 et 3, chaque corde (5) dispose sur la bielle (4) d'un pontet (9) réglable au moyen d'une vis (10), afin de déterminer précisément la longueur de vibration de ladite corde.Chaque bielle (4) est équipée d'un chariot coulissant (11) le long d'un axe radial au centre de pivot des bielles. Les bielles (4) comportent ou non un réglage fin d'accordage individuel (12), comme une grande partie des vibratos actuels. Les chariots (11) sont en contact, quand ils sont engagés, avec deux ensembles de cames (15) et (16), fixées sur deux platines pivotantes (17) et (18) parallèles au centre de pivot des bielles, de part et d'autre des chariots (11). Le levier de vibrato (8) est installé sur la platine (17) de façon démontable.Les chariots (11) peuvent être munis de roulettes (13) et (14) afin de rendre la commande plus précise et plus souple. Le système de commande des bielles (4) par une paire de platines permet une utilisation en traction ou en poussée du vibrato. Ce système permet également de débrayer n'importe quelles cordes sans modifier la tension des autres cordes. Les cames (15) et (16) ont des profils spécifiques pour chaque corde (5) ou groupe de cordes, et sont en contacts permanents avec le chariot (11) correspondant, si celui-ci est en position embrayée. Les cames peuvent être métalliques ou en matière plastique. Les platines (17) et (18) sont fixées sur des axes (19) et (20) pivotants dans le boîtier (1) et sensiblement parallèles à l'axe (2). Ces platines (17) et (18) possèdent des prolongations latérales (21) et (22), liées entre elles par une barre de transmission (23) monté sur deux axes (24) et (25). Le système est conçu de façon à ce que les platines (17) et (18) tournent dans le même sens quand elles sont actionnées par le levier de vibrato (8). Les platines (17),(18) et la barre de transmission (23) s'articulent à la manière d'un parallélogramme déformable dont le coté fixe est défini par les axes (19) et (20) des platines (17) et (18). La platine (17) peut pousser les bielles (4) vers les ressorts d'équilibre (6), afin de tendre ces dernières, tandis que la platine (18) peut pousser les bielles vers les cordes (5) pour détendre les cordes. Ceci permet au système de rester accordé quand une ou plusieurs cordes sont débrayées, car les cames (15) et (16) n'exercent aucune contrainte à l'équilibre sur les bielles (4), quelque soit la position des chariots (11). Ce ne serait pas le cas s'il n'y avait qu'une platine. Le boîtier (1) est démontable latéralement afin de permettre le montage des axes de platines (19) et (20), et de l'axe de pivot (2) dans la variante à axe et roulements à billes. Chaque chariot (11) comporte une pointe de guidage (26) ayant une forme conçue pour venir se loger de façon précise dans la mâchoire (27) correspondante, quelque soit la position de ladite mâchoire. Chaque chariot (11) est lié à un ressort de maintien (28) fixé sur ou dans la bielle, vers l'axe (2) de pivot des bielles. Les ressorts de maintien (28) peuvent être éventuellement remplacés par des câbles élastiques. Le changement de position d'un ou de plusieurs chariots (11) ne modifie à aucun moment l'équilibre statique général, grâce au fait que les chariots coulissent selon un axe radial à l'axe de pivot (2) des bielles, grâce au contrôle par système de cames jumelées, et parce que les deux cames ont tendance à tourner en sens opposés, lors du déplacement du chariot le long d'une bielle (4). Chaque commande de débrayage possède deux ou éventuellement trois positions. La première correspond à la position embrayée, la seconde correspond à la position débrayée à la valeur de l'accordage d'origine, et la troisième correspond à la position débrayée à la valeur d'accordage modifiée. Dans la variante illustrée figure 2, chaque chariot (11) est commandé par un câble de débrayage (30) éventuellement élastique, renvoyé ensuite à un levier de débrayage (31) individuel pivotant sur le boîtier (1). Le chariot (11) est tiré vers l'axe de pivot des bielles par un ressort de maintien de maintien (28). Chaque levier de débrayage (31) est dessiné de façon à ce qu'il y ait une position stable d'embrayage, illustrée figure 4 et une position stable de débrayage de la bielle correspondante, illustrée figure 5. Le cable de débrayage (31) passe dans un orifice de la mâchoire (27) et est renvoyé vers la façade principale. Cette variante limite le risque de déformation et de désaccordage du système ou de rupture de corde lors du débrayage. Les leviers de débrayage peuvent être parallèles entre eux ou disposés en eventail, pour favoriser l'accessibilité au commandes de débrayages. Dans la variante illustrée figure 3 chaque chariot est poussé par le ressort de maintien (28) vers les mâchoires, et retenu de façon variable par un câble de débrayage (30) passant dans le ressort de maintien (28),et lié à une commande de position fixée sur la bielle (4). Cette commande peut être réalisée par une molette de débrayage (29) accessible en façade principale, fixée sur une tige de débrayage (32) comportant un ergot (33), et qui peut être vissée ou dévissée dans une partie de la bielle (4). La bielle (4) comporte alors une butée d'ergot (34) possédant un angle d'incidence suffisamment important. de manière à faire varier sensiblement la hauteur de la tige quand celle-ci est vissée ou dévissée. Chaque chariot (11) possède une position d'embrayage, illustrée figure 6, une position intermédiaire, illustrée figure 7, et une position de débrayage, illustrée figure 8. Ces positions stables peuvent être obtenues par une forme présentant un angle d'incidence nul, ou un palier, sur une portion de la butée d'ergot (34). Les tiges de débrayage (32) peuvent être parallèle ou disposées en eventail dans un plan perpendiculaire aux axes de coulissement des chariots (11) pour favoriser I'accessibilité des commandes de débrayage. Chaque mâchoire (27) est coulissante dans le boîtier (1), selon un axe de déplacement soit perpendiculaire à la table l'instrument, soit tangent au pointes de guidage (26) quand les bielles (4) sont à l'équilibre, soit courbe et de centre de courbure coïncidant avec l'axe de pivot (2) des bielles. La position de chaque mâchoire (27) est commandée par une molette de position de mâchoire (35) sur la face visible du boîtier, située près du levier de débrayage (31) et détermine la valeur harmonique de la corde correspondante en position débrayée. Lors de la conception du prototype, il peut être envisagé de passer d'abord par une étape intermédiaire o les profils des cames (15) et (16) ne sont pas encore définis en théorie, et observer les relations entre déplacement des bielles et valeurs harmoniques des notes, avec un éditeur audio-numérique branché sur les micros par exemple. Il importera peut-être de tenir compte de la déformation de l'instrument lors de la variation de tension provoquée par l'action du vibrato, des interactions entre micros et cordes, et des phénomènes de variation de longueurs virtuelles de vibrations, observables sur les guitares électriques notamment. La platine (17) est pourvue d'une prolongation liée à une commande de réglage de diapason générale (36) du système à l'équilibre comme l'illustre la figure 11. Cette commande s'effectue au moyen d'une vis à molette accessible sur la façade principale du vibrato, déplaçant par exemple un ressort d'accordage général (37) de type traction-poussée, solidaire du boîtier (1) par un axe (38), et de la platine (17) par un axe (39). Le vibrato étant accordé, cette commande (32) définie le diapason général de l'instrument. Dans la variante à longueurs de vibrations constantes, illustrée figure 9, les cordes appuient sur une partie fixe du boîtier. Lors de l'utilisation du vibrato, les cordent glissent sur des pontets fixes (40) réglables et fixés sur le boîtier (1). Ainsi la longueur de vibration est constante. L'invention concerne le vibrato lui-même ou un instrument équipé dudit vibrato. Revendications. 1) Dispositif pour vibrato pour instruments de musique à cordes caractérisé en ce qu'il comporte un levier de vibrato (8) et un boîtier (1) recevant un axe (2) parallèle à la table de l'instrument et perpendiculaire aux cordes (5), ou des couteaux (3) sur lesquels pivotent des bielles (4), qui recoivent d'un coté les cordes (5) et des ressorts d'équilibre (6) de l'autre et qui sont munies de chariots (11) coulissant selon un axe radial au centre de pivot des bielles; dans la position d'embrayage les chariots sont en contact de part et d'autre avec des cames (15) et (16) synchronisées et asservies au levier de vibrato (8); les chariots (11) peuvent se déplacer pour ne plus être en contact avec les cames (15) et (16), en position de débrayage. 2) Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que les cames (15) et (16) possèdent des profils spécifiques pour chaque corde et sont montées sur des platines (17) et (18) pivotantes sur des axes (19) et (20) parallèles à l'axe (2); les platines (17) et (18) possédant des prolongations latérales (21) et (22) liées entre elles par une barre de transmission (23). 3) Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que chaque chariot (11) est commandé par un câble de débrayage (30) éventuellement élastique renvoyé ensuite a un levier de débrayage (31) individuel pivotant sur le boîtier (1). Le chariot (11) est tiré vers l'axe de pivot des bielles par Lin ressort de maintien (28) Le câble de débrayage (30) passe par un orifice dans une mâchoire (27). 4) Dispositif selon la première revendication caractérisé en ce que chaque chariot (11) est poussé par le ressort de maintien (28) vers les mâchoires et retenu de façon variable par un câble de débrayage (30) passant dans le ressort de maintien (28), et lié à une commande de position fixée sur la bielle (4). Cette commande peut être réalisée par une molette de débrayage (29) accessible en façade, fixée sur une tige de débrayage comportant un ergot (33), et qui peut être vissée ou dévissée dans une partie de la bielle (4) qui dispose d'une butée d'ergot peut être vissée ou dévissée dans une partie de la bielle (4) qui comporte une butée d'ergot (34). ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé e a en ce que chaque chariot (11) possède une pointe de guidage (26) qui peut se loger, en position débrayée, dans la mâchoire (27), coulissante dans le boîtier (1) selon un axe de déplacement soit perpendiculaire à la table de l'instrument, soit tangent aux pointes de guidage quand les bielles (4) sont à l'qbuilibre, soit courbe et de centre de courbure coïncidant avec l'axe de pivot (2) des bielles. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système comporte un réglage de diapason générale (36) a l'équilibre du système, liant une des platines (17) ou (18) au boîtier (1) par un ressort d'accordage (37) de type traction-poussée, déterminant la position du vibrato à l'équilibre. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des pontets (40) -F,,es montés sur le boîtier (1), réglab!es longitudinalement au moyen de vis (10), sur lesquels glissent les cordes (5) quand le levier de vibrato (8) est actionné.