Brevet FR3064802A1 — publié le 20181005

- 1 - Cette invention concerne les domaines suivants : musique, orthophonie, kinésithérapie, psychomotricité, ergothérapie. Actuellement, il n'existe pas d'instrument de musique utilisable dans divers traitements rééducatifs, en particulier dans le cadre de certaines maladies neuro-dégénératives, présentant les caractéristiques suivantes : 1/ Instrument de musique à percussion. 2/ Instrument se présentant sous la forme d'un grand clavier (clavier « géant ») arqué, d'une longueur égale à celle de l'écartement des bras d'un adulte de taille moyenne obligeant à des mouvements plus ou moins amples des bras lors de son utilisation. 3/ Instrument comprenant au moins 25 notes constituées de pads blancs et noirs en caoutchouc ou en silicone (et non des touches de forme rectangulaire comme sur un piano classique) disposés selon la gamme chromatique. 4/ Instrument faisant appel à une frappe directe d'un ou plusieurs doigts sur des pads (et non sur des peaux, des tambours, des lames en bois ou en métal, des cordes, des cloches, des cymbales, ou toute autre surface) c'est à dire sans utilisation d'instruments tenus entre les mains (baguettes de bois ou de métal, balais, mailloches, battes en bois, marteaux, sticks...). 5/ Instrument permettant de contrôler la production illimitée de sons musicaux générés électriquement (MIDI) et audibles par l'intermédiaire d'enceintes acoustiques ou à l'aide d'un casque audio. Parmi les nombreux instruments à percussion pouvant nécessiter des mouvements plus ou moins amples des bras (caractéristique 2), il existe bien, d'une part, le Steel drum, la batterie acoustique ou électronique et d'autre part les instruments faisant partie de la catégorie des claviers. Mais aucun d'entre eux ne répond aux caractéristiques 3 et 4 (au moins 25 pads disposés selon la gamme chromatique (3) et frappe directe manuelle sans accessoire (4) ). Ainsi, par exemple, les bidons d'acier (barils de pétrole) accordés dénommés pans ou « tambours d'acier » et faisant partie des pupitres « basses », « ténor-basses » et « double-ténor » pour la pratique du Steel drum (figure 1), nécessitent la plupart du temps de larges mouvements des bras pour la production des sons. Cependant les notes ne sont pas disposées comme sur un clavier (caractéristique 3) c'est à dire de façon chromatique. Par 3064802 - 2 - ailleurs, la frappe se fait à l'aide de sticks spécifiques (et non par frappe directe, caractéristique (4)). De plus, les sons musicaux produits sont relativement intenses : leur volume est difficilement ajustable. Le timbre produit est spécifique et unique, à sonorité métallique (et non production illimitée de sons musicaux, caractéristique (5) ). Enfin, il 5 s'agit d'un matériel encombrant (deux à six bidons de pétrole de hauteur diminuée (double ténors, ténor basse) ou laissés tels quels (six-basse), difficilement transportable, surtout en milieu médical. Pour ce qui est de la batterie électronique (figure 2), elle est composée de pads reliés à une 10 interface MIDI grâce à des capteurs. Les pads y sont disposés comme sur une batterie acoustique (et non comme sur un clavier classique). De plus, les sons produits ne sont pas mélodiques ; ce sont des sons de percussions proches de ceux produits par les fûts et les cymbales d'une batterie acoustique. 15 En ce qui concerne les instruments de la catégorie des claviers tels que par exemple le célesta (figure 3), le vibraphone (figure 4), le xylophone (figure 5), les touches sont constituées de lames de métal (métallophones) ou de bois. De plus, les sons ne sont pas produits par frappe manuelle directe mais par l'intermédiaire de maillets ou autres instruments tenus à la main. 20 Il existe bien des claviers-maître électroniques (figure 6) comportant, outre les touches classiques d'un piano (blanches et noires), des surfaces dites « de contrôle » incluant divers potentiomètres et quelques pads (deux à huit en moyenne) permettant d'envoyer par frappe manuelle des informations MIDI à des séquenceurs. Ces pads rapprochés et groupés sur la 25 surface de contrôle ne sont pas disposés comme sur un clavier et leur déclenchement au doigt ne nécessite pas de larges mouvements des bras. Les dispositifs dénommés « contrôleurs », « contrôleurs de pads », « launchpad », ou encore « surfaces de contrôle MIDI » (figure 7) permettent de contrôler tout séquenceur. 30 Ces surfaces de contrôle comportent diverses commandes (potentiomètres en particulier) et de nombreuses touches dénommées « surface tactiles » (pads), rétro-éclairées ou non selon les modèles. Ces surfaces de contrôle sont généralement de forme rectangulaire ou carrée et mesurent environ 260 mm à 350 mm x 230 mm à 260 mm x 30 mm à 60 mm. Les pads, de petite taille, généralement de forme carrée de 3 à 5 cm de côté sont au nombre de 16, 3064802 -3- 36, 64 ou plus. Chaque pad peut être assigné à une note de musique ou à une piste MIDI. Les pads sont généralement sensibles à la vitesse de frappe et à la vélocité. Le déclenchement des sons MIDI se fait par frappe des doigts et ne nécessite pas la participation des mouvements des bras. Généralement, les pads ne sont pas disposés 5 comme sur un clavier classique de piano mais en damier (3 à 8 par côté, soit 9 à 64 pads ou plus). Enfin, il existe des surfaces de contrôle nommées « ultra-portables » (figure 8) comportant en général 25 pads tactiles de forme carrée ou rectangulaire, rétro-éclairés, sensibles à la - 10 vélocité et disposés comme sur un clavier piano classique. Cependant ce type de clavier ultra portable, comme son nom l'indique, mesure en moyenne 325 mm x 84 mm x 11 mm et comprend des pads rectangulaires de petite taille conçus pour être actionnés comme des touches de piano. Ils ne sont pas conçus pour être « frappés » et ne nécessitent pas de mouvements amples des bras. 15 C'est pourquoi, une « surface de contrôle MIDI» comprenant au moins 25 pads ronds d'au moins 10 cm de diamètre chacun, disposés selon la gamme chromatique avec notes noires et blanches sur un clavier de très grande taille, répondrait aux cinq critères énumérés plus haut. 20 L'invention d'un tel instrument (figure 9) permettrait de diversifier la gamme des instruments de musique existants, en particulier pour les bassistes qui voudraient s'essayer à produire des sons de guitare basse ou de contrebasse en tapant les notes sur un clavier-maître de taille correspondant à la longueur de l'écartement des deux bras et non pas en 25 pinçant des cordes. Par ailleurs, notre expérience d'orthophoniste depuis 43 ans, nous a conduit à réaliser et à utiliser quotidiennement un tel instrument pour le traitement rééducatif dans la maladie de Parkinson. La maladie de Parkinson est un syndrome qui s'inscrit dans la pathologie du système 30 extrapyramidal, résultant d'une lésion du locus figer. Cette maladie se manifeste par divers symptômes en particulier le tremblement, l'akinésie et la rigidité. Diverses fonctions telles que la marche, la déglutition des aliments, l'émission de la parole, la production vocale, l'écriture sont altérées selon la phase d'évolution. Actuellement, les traitements médicamenteux n'en permettent pas la guérison mais entrainent le plus souvent une nette 3064802 - 4 - amélioration des troubles. Divers traitements rééducatifs constituent un complément essentiel au traitement de cette maladie. Dans cette maladie, l'articulation de la parole, la production de la voix et la réalisation des gestes de déglutition de la salive et des aliments sont souvent très altérés et constituent une dysarthrie (trouble de la voix, et/ou de la parole 5 et/ou de la déglutition d'origine neurologique) dite dysarthrie akinétique. Les traitements rééducatifs de la Maladie de Parkinson font en général appel au mouvement volontaire (heureusement conservé) et ont pour but de rétablir autant que possible certaines composantes automatiques défaillantes des gestes. Ce principe 10 s'applique à tous les comportements moteurs en particulier celui de la marche. Il permet la réalisation des différentes fonctions dans la vie quotidienne. En orthophonie, à titre rééducatif, on propose aux patients, parmi divers exercices, des émissions en voix forte de séries automatiques parlées ou chantées. Celles-ci sont étonnamment parfaitement réalisées alors que la parole usuelle est très altérée (voix chuchotée et palilalies (accélération du 15 rythme de la parole évoquant un bégaiement)). On peut accompagner ces émissions de sons par des mouvements des bras pour faciliter le contrôle volontaire de l'élan inspiratoire (ici très altéré) et du souffle phonatoire. Ces exercices, s'ils sont pratiqués quasi quotidiennement, permettent de lutter essentiellement contre l'akinésie. Ils peuvent permettre de conserver une articulation de la parole, une émission vocale et une déglutition 20 acceptables. Ainsi, la pratique du tango chez les parkinsoniens, danse au cours de laquelle les pas et les mouvements du corps sont programmés et volontaires, est très conseillée et employée dans différents hôpitaux en France et à l'étranger. Par ailleurs, l'émission de vocalises, ou de chansons de variété à voix forte est très utilisée dans le traitement rééducatif de cette maladie. Une description détaillée de la dysarthrie dite akinétique et de 25 son traitement orthophonique est exposée dans l'ouvrage La Voix, Tome 111 chez Masson par le Docteur François Le Huche et moi-même dans différentes éditions successives depuis 1986 et traduites en plusieurs langues. Dans notre pratique, nous proposons aux personnes présentant une Maladie de Parkinson, 30 de chanter à voix haute, quotidiennement, le nom de chacune des notes successives constituant diverses chansons de variété (ou mieux leur ligne de basses) choisies par les patients tout en jouant (par frappe manuelle) les notes sur un instrument de musique à percussion répondant aux critères énumérés plus haut. 3064802 - 5 - L'invention que nous décrivons (figure 9) est un clavier-maître ou surface de contrôle MIDI de taille et de forme originales. Il mesure lm 60 de long et 40 cm de large dans notre prototype. Cette longueur correspond à l'écartement des bras tendus latéralement, soit environ 130 cm (soit la distance maximale 5 entre la note (le pad) la plus haute et la note la plus basse). Il est arqué, en forme de haricot, presque semi-circulaire. Ses extrémités sont arrondies. Dans notre prototype, nous avons disposé 25 pads correspondant aux notes blanches et noires selon la gamme chromatique comme sur un clavier de piano : Do, Do#, Ré, Mib etc. Chaque pad est isolé sur sa base et dans son pourtour par un isolant acoustique afin d'éviter le déclenchement 10 inopiné par vibration de deux ou plusieurs pads à la fois. L'ensemble repose sur un support réglable en hauteur. Ce clavier repose sur un support réglable en hauteur, l'utilisateur pouvant se tenir devant l'instrument en position assise, ou mieux, en position debout. Cet instrument permet d'envoyer des informations MIDI à des appareils tels que des 15 séquenceurs, synthétiseurs ou expandeurs. Ces informations MIDI sont en principe des sons musicaux (samples ou sons synthétisés). L'instrument peut intégrer un système générateur de sons de type séquenceur ou expandeur. Ces sons musicaux sont obtenus par frappe des mains sur des rondelles en caoutchouc ou en silicone (les pads) de forme circulaire de 10 cm de diamètre (figure 10). 20 Les pads sont disposés à la manière d'un clavier classique de piano selon la gamme chromatique : les notes naturelles de couleur blanche vers l'utilisateur, de couleur noire pour les notes altérées (dièses et bémols). Les pads sont au nombre de 25 (il est possible d'en disposer davantage à condition de ne pas trop réduire leur diamètre). Ils sont espacés de 2,5 cm (une distance inférieure risquerait de mettre en action, par propagation des 25 vibrations, plusieurs pads en même temps). Les 14 notes blanches naturelles sont ainsi réparties de gauche à droite: Sol La Si Do Ré Mi Fa Sol La Si Do Ré Mi Fa. Les 11 notes noires (dièses et bémols) : Fa#, La b, Si b, Do#, Mi b, Fa#, La b, Si b, La#, Mi b, Fa#. 3064802 - 6 - Chaque pad est isolé acoustiquement par un isolant acoustique. Le papier bulle destiné aux emballages constitue un excellent isolant acoustique. Chaque pad, blanc ou noir, comporte en son centre une pastille de 4 cm de diamètre sur laquelle est inscrit le nom de la note. Les pastilles sont de couleurs différentes afin de 5 faciliter la mémorisation de la succession des notes à « frapper ». Pour la correspondance sons-couleurs, nous nous sommes basés sur les propositions de Philippe Junod reprenant les propositions de 38 auteurs (audition colorée ou synopsie, cas particulier de la synesthésie) : pastille rouge pour les deux Do, orange pour les deux Ré, jaune pour les deux Mi, vert pour les deux Fa, etc... 10 Sous les pads sont disposés des capteurs piézo-électriques, généralement nommés triggers (figure 11). L'isolant acoustique enrobe complètement chaque capteur et la partie inférieure de chacun des pads. Ces capteurs sont reliés par des câbles-jack standard à n'importe quel convertisseur externe générateur de sons vendu dans le commerce (le convertisseur permet de transformer les signaux émis par les capteurs en signaux 15 numériques). De par la taille du clavier et de par la disposition des pads, les gestes pour l'obtention des sons obligent à des mouvements plus ou moins amples des bras vers l'avant, vers les côtés et légèrement vers l'arrière. L'utilisateur, musicien ou patient, se tient en principe debout devant le clavier réglé à une hauteur confortable et percute les pads avec ses doigts. Divers paramètres tels que le 20 volume, la durée, la réverbération du son ou la vélocité et le toucher personnel de la frappe se règlent directement sur l'expandeur en fonction des capacités du modèle choisi par l'utilisateur. Dans notre expérience, nous utilisons la plupart du temps, des sons de guitare basse mais la surface de contrôle permet de choisir n'importe quel son d'instruments à vent ou à cordes en fonction de la banque de sons (souvent des centaines) générés par le 25 convertisseur externe de l'expandeur associé à notre instrument. Notre expérience auprès de patients parkinsoniens mais également et surtout auprès d'adultes et d'enfants (musiciens et non musiciens) nous a montré une grande attirance pour cet instrument, notamment pour son côté ludique. Des musiciens avertis, après un 30 court entraînement, ont éprouvé une grande satisfaction à jouer la ligne de basses de morceaux connus, par percussions manuelles sur un grand clavier générant des sons de guitare basse amplifiés. 3064802 - 7 - Les figures 1 à 8 montrent quelques instruments présentant de nombreuses différences avec notre invention, le « Grand clavier-maître MIDI à percussion sur pads circulaires », que nous avons décrite. Les figures 9 à 13 illustrent notre invention. 5 - La figure 1 représente la disposition des notes sur les six basses (steel drum). - La figure 2 illustre la disposition des pads sur une batterie électronique. - La figure 3 montre les touches du piano disposées sur un clavier selon la gamme chromatique. 10 - La figure 4 représente la disposition des notes sur le clavier chromatique du vibraphone. - La figure 5 illustre la disposition des notes sur le clavier chromatique du xylophone. - La figure 6 présente un exemple de clavier-maître électronique avec une surface de contrôle regroupant les pads et les potentiomètres sur la partie antérieure. - La figure 7 montre trois exemples de surfaces de contrôle MIDI de petite taille. Les pads 15 ne sont pas disposés selon la gamme chromatique. A gauche, un launchpad avec 64 pads, au milieu avec 8 pads et à droite avec 16 pads. - La figure 8 représente un exemple de surface de contrôle ultra-portable, type clavier avec pads rectangulaires de petite taille disposés selon la gamme chromatique. - La figure 9 illustre notre invention, le « grand clavier-maître à percussion sur pads 20 circulaires ». - La figure 10 montre l'utilisateur debout frappant les pads directement avec ses mains. - La figure 11 représente trois pads de 10 cm de diamètre. Au centre de chaque pad est disposée une pastille de couleur différente selon la note. - La figure 12 illustre la disposition du capteur (trigger) sous chaque pad. 25 - La figure 13 montre notre invention vue d'en haut : grand clavier en forme de haricot sur lequel sont disposés 25 pads selon la gamme chromatique. Pour notre prototype, nous avons utilisé pour la confection du clavier un support rigide en « vedi » de 5 cm d'épaisseur. Cette matière s'avère trop fragile. D'autres matériaux tels 30 que le polypropylène sont utilisables à condition qu'ils ne plient pas à chaque frappe manuelle. Ils doivent être suffisamment épais pour loger les pads avec leurs capteurs ou tout système de circuits imprimés moins artisanal que le nôtre. Les pads ne doivent pas être trop petits. Un diamètre de 10 cm est un bon compromis entre une frappe aisée et la nécessité de loger sur le clavier au moins 25 pads. Leur diamètre peut être réduit à 8 cm. 3064802 - 8 - Les pads peuvent être réalisés en caoutchouc ou en silicone, comme les pads pour batterie électronique. Nous suggérons éventuellement la fabrication d'un clavier encore plus arqué que le nôtre, quasi semi circulaire, ce qui permettrait de loger un nombre plus important de pads (35 par 5 exemple). Pour cela, il faut veiller à ce que tous les pads restent à portée des mains lorsque les bras sont complètement écartés, sans avoir à déplacer le corps. Nous proposons de disposer à gauche du clavier pour la note la plus basse, non pas un Do naturel mais plutôt un Si voire un Si bémol. Nous avons utilisé un convertisseur de marque Alesis, modèle DM DOCK nécessitant 10 l'emploi d'une tablette de marque Apple type Ipad 2 et d'une amplification. Pour une fabrication industrielle, le clavier pourrait inclure un convertisseur proposant une importante banque de sons samplés MIDI, de préférence instruments à cordes ou à percussion (xylophone, steel-drum...). Il pourrait inclure également divers potentiomètres et un ou deux haut-parleur(s) comme dans les claviers électroniques. Les potentiomètres 15 permettraient de régler directement sur le clavier la vélocité de la frappe, le « toucher » propre à chaque utilisateur et adapté au style de musique et surtout le « sustain » ou réverbération des sons musicaux choisis par l'utilisateur. Une « sortie » externe pour une meilleure amplification des sons doit être prévue notamment pour les bassistes qui souhaitent « taper » leurs notes comme sur un djembé et non pas « pincer » des cordes. 20 Une mémoire interne permettrait d'enregistrer et de reproduire diverses données pour faciliter l'entraînement. Cette mémoire pourrait contenir également diverses mélodies programmées. Enfin, un système plus sophistiqué de pads lumineux pourrait indiquer en temps réel les pads à percuter. Ceci a pour effet de rendre l'instrument encore plus ludique et de faciliter l'apprentissage tout au long d'un exercice aussi bien chez un musicien que 25 chez un patient parkinsonien. Le coût de fabrication industrielle et par conséquent son prix de vente devraient être très largement inférieurs à celui d'un clavier électronique. REVENDICATIONS1) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI caractérisée en ce qu'elle se présente sous une forme arquée (1) d'une longueur égale à celle de l'écartement des bras d'un adulte (2) sur laquelle sont disposés 25 pads ou plus (3) correspondant aux notes de musique, actionnés par frappe manuelle et rangés selon la gamme chromatique (4). 2) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon la revendication 1) caractérisée en ce que les pads (3) ont un diamètre entre 8 et 10 centimètres. 3) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon la revendication 1) ou selon la revendication 2) caractérisée en ce que les pads (3) sont faits en caoutchouc ou en silicone. 4) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les pads (3) sont disposés comme sur un clavier de piano, selon la gamme chromatique (5) avec notes naturelles et notes altérées (dièses et bémols). 5) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon la revendication 4) caractérisée en ce qu'elle comprend des pads de couleur blanche pour les notes naturelles et de couleur noire pour les dièses et les bémols. 6) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon les revendications 1) à 5) caractérisée en ce qu'elle est reliée à un système générateur de son de type séquenceur ou expandeur (5). 7) Instrument de musique à percussion constitué d'une surface de contrôle MIDI selon les revendications 1) à 5) caractérisée en ce qu'elle intègre un système générateur de son de type séquenceur ou expandeur (5).