[0001] L'invention se rapporte à un instrument de musique électronique et plus particulièrement
à un nouveau type d'instrument à effet de percussion, remarquable par une commande
lumineuse.
[0002] L'invention s'inscrit plus particulièrement dans le cadre du développement des sons
produits à partir d'informations numériques, notamment des informations élaborées
en code numérique dit MIDI.
[0003] Les progrès de l'électronique et de l'informatique dans le domaine musical ont été
très rapides depuis quelques années au point que de nombreux instruments de haute
technologie, produisant des sons nouveaux, ont été mis à la disposition des instrumentistes.
Certains de ces instruments sont conçus pour imiter un ou plusieurs instruments traditionnels
(à corde, à vent, à percussion, etc...). D'autres sont des instruments aux sonorités
entièrement nouvelles. Tous ces instruments ont en commun le fait qu'ils utilisent
une amplification et une ou un ensemble d'enceintes acoustiques pour amplifier et
reproduire le signal musical élaboré par un générateur de son de conception numérique
et analogique dans lequel les différentes notes possibles peuvent être accessibles
par l'intermédiaire de données numériques. Lorsqu'un son est "déclenché" par un signal
de commande numérique élaboré sous le contrôle du musicien (par exemple à partir d'un
clavier relié à une interface numérique), le générateur de son produit le signal audiofréquence
correspondant au son souhaité et l'applique à l'entrée d'amplification. La nécessité
de pouvoir combiner dans un même ensemble ou orchestre des instruments de ce genre
a amené les constructeurs à définir un code numérique spécial pour le "formatage"
des informations numériques commandant le ou les générateurs de son (synthétiseur,
échantillonneur, etc...). Ce code est connu sous le nom de code MIDI.
[0004] L'invention concerne plus particulièrement un instrument de musique électronique
dont l'aspect et la structure s'éloignent résolument de ceux d'un instrument de musique
traditionnel connu. Le nouvel instrument envisagé rentre néanmoins plus particulièrement
dans la catégorie des instruments à effet de percussion et comporte une interface
numérique d'un type connu et conçue pour élaborer des instructions numériques, de
préférence en code MIDI.
[0005] Plus précisément, l'invention concerne donc un instrument de musique électronique,
notamment à effet de percussion, du type comportant une interface numérique comme
par exemple une interface connue fonctionnant en code dit MIDI et au moins un générateur
de signal relié à ladite interface et délivrant un signal susceptible de la déclencher
ou piloter, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur lumineux destiné à être manié
ou déplacé par l'instrumentiste pour diriger un faisceau lumineux vers ledit générateur
de signal et en ce que ce dernier comporte au moins un capteur du type opto-électrique.
[0006] Ainsi, selon un mode de réalisation plus particulièrement envisagé, l'instrumentiste
a à sa disposition non plus une baguette de bois pour frapper, par exemple, une peau
tendue sur une caisse de résonance mais au contraire, un faisceau lumineux commandant
à distance le déclenchement d'un son dont les caractéristiques sont élaborées par
un générateur. L'émetteur lumineux engendrant ce faisceau peut être simplement réalisé
par l'association d'un générateur de lumière et d'une sorte de fibre optique rigide
(éventuellement souple), c'est-à-dire une baguette en matériau transparent canalisant
la lumière, ou tout autre composant analogue. Le générateur de lumière peut être un
dispositif laser, ce qui permet d'améliorer la qualité du faisceau et d'obtenir des
effets lumineux intéressants pendant le concert.
[0007] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus
clairement à la lumière de la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation
possibles, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés
dans lesquels:
- la figure 1 est un schéma-bloc d'ensemble représentant un instrument de musique
électronique conforme à l'invention;
- la figure 2 est un schéma d'une partie du générateur de signal représenté à la figure
1;
- la figure 3 représente une réalisation possible dudit générateur de signal en vue
extérieure;
- la figure 4 est un schéma-bloc simplifié de la partie électronique dudit générateur
de signal;
- les figures 5 à 9 représentent des variantes de la partie du générateur de signal
illustré à la figure 2; et
- la figure 10 représente une variante de l'émetteur lumineux, combiné à un mécanisme
de pédale.
[0008] En se référant plus particulièrement aux figures 1 et 2, un mode de réalisation possible
d'un instrument de musique à effet de percussion conforme à l'invention comprend successivement
un émetteur lumineux 12, ici en forme générale de baguette, un générateur de signal
13, une interface 14 pilotée par ledit générateur de signal pour élaborer des instructions
numériques en code MIDI, un générateur de son 15 commandé par ledit générateur de
signal et délivrant à sa sortie un signal audiofréquence analogique et un ensemble
de reproduction audiofréquence, classiquement composé d'un amplificateur basse fréquence
16 et d'une ou d'un ensemble d'enceintes acoustiques 17, ledit amplificateur recevant
les signaux délivrés par le générateur de son 15. L'interface 14 et le générateur
de son 15, sont aussi des sous-ensembles disponibles dans le commerce. L'interface
14 se définit plus particulièrement comme étant du type "à déclenchement" dans la
mesure où elle est conçue pour élaborer une information numérique en code MIDI dès
lors qu'une impulsion électrique (délivrée par le générateur de signal 13) est appliquée
à son entrée. Cette information en code MIDI est ainsi apte à s'insérer dans une chaine
de dispositifs fonctionnant en code MIDI, plus complexe et plus complète que celle
qui est représentée à la figure 1. Selon l'exemple décrit, l'information délivrée
par l'interface 14 est non seulement représentative du fait que le générateur de signal
13 a été excité par l'émetteur lumineux mais aussi de la vitesse avec laquelle le
rayon lumineux est passé en regard dudit générateur de signal. Pour ce faire, le générateur
de signal 13 comporte ici deux capteurs opto-électriques 20 et des moyens électroniques
22 pour élaborer un signal électrique (une impulsion) représentatif d'un retard entre
deux signaux émis par les deux capteurs 20, respectivement. Plus précisément, ces
moyens électroniques 22 sont agencés pour élaborer une impulsion dont l'amplitude
est fonction dudit retard. C'est cette amplitude qui est ensuite analysée par ladite
interface 14 et transformée en une information numérique délivrée en code MIDI, laquelle
pilote le générateur de son 15. Ce dernier délivre un signal audiofréquence possédant
ses propres caractéristiques physiques mais dont notamment la dynamique et/ou l'intensité
est fonction des informations délivrées par l'interface 14. On obtient ainsi par exemple
des sons analogues à ceux d'une caisse claire, d'un fût de batterie ou d'une cymbale
ou de tout autre instrument de percussion ou éventuellement encore un son complètement
nouveau, la vitesse de passage du rayon lumineux en regard dudit générateur de signal
remplaçant la force avec laquelle l'instrumentiste aurait frappé un instrument acoustique
ou électronique avec une baguette, par exemple.
[0009] La figure 2 montre plus particulièrement un mode de réalisation possible de l'un
des capteurs 20, associé à un bloc optique 25 spécial, destiné à canaliser la lumière
vers ledit capteur et conformé pour permettre à l'instrumentiste d'exciter ledit générateur
de signal 13 par un simple déplacement du faisceau lumineux 12
a, essentiellement suivant une direction privilégiée (c'est-à-dire ici verticalement)
tout en lui laissant une large marge d'erreur dans les autres directions, c'est-à-dire
notamment horizontalement. Autrement dit, le bloc optique 25 est allongé suivant une
direction prédéterminée. Dans l'exemple, il s'agit d'une barrette de matériau diffusant
la lumière dont une extrémité 26
a est placée en regard du capteur 20. L'autre extrémité 26
b, au moins, de la barrette est recouverte d'un dépôt réfléchissant. Lorsque le faisceau
lumineux 12
a frappe cette barrette, comme représenté à la figure 2, la lumière diffuse et subit
une succession de réflexions qui amène certains rayons vers l'extrémité 26
a (principe de la fibre optique). Les rayons parvenant à l'extrémité opposée 26
b sont réfléchis et renvoyés vers l'extrémité 26
a. La barrette 25, ici cylindrique, peut avantageusement être enfermée dans une cavité
réfléchissante, sauf pour ce qui concerne la partie longitudinale de celle-ci qui
se trouve visible de l'extérieur du boîtier 13
a (figure 3), ce qui permet de conserver la lumière diffusée au sein de la barrette.
Le capteur opto-électrique 20 peut être simplement constitué par un phototransistor
28 monté en émetteur commun et classiquement polarisé par une résistance R. La sortie
S du capteur où apparaît un signal exploitable par les moyens électroniques 22 est
constituée par le point commun entre la résistance R et le collecteur du phototransistor.
Bien entendu, tout autre type de capteur opto-électrique (photorésistant, photo-électrique
ou autre) peut être utilisé.
[0010] Ainsi, le générateur de signal 13 remplaçant l'instrument à percussion lui-même,
peut se présenter sous la forme d'un boîtier 13
a monté sur un piètement 30 et disposé en face du musicien manipulant l'émetteur lumineux
12, ce dernier faisant office de baguette. La face avant du boîtier est munie de deux
ouvertures allongées horizontalement en regard desquelles sont disposées deux barrettes
25, par exemple semblables à celle de la figure 2. Le boîtier renferme en outre deux
capteurs 20 correspondants dont les sorties sont reliées auxdits moyens électroniques
22. Ces deux capteurs sont respectivement couplés aux deux blocs optiques, comme représenté
à la figure 2. Les moyens électroniques 22 sont représentés sous forme de schéma-bloc
simplifié à la figure 4.
[0011] Les sorties des deux capteurs 20 sont respectivement connectées aux entrées de deux
étages de mise en forme 32 respectifs, constitués par des monostables. Les impulsions
délivrées par ces monostables pilotent une bascule 33 qui change d'état sous l'effet
d'une impulsion et revient à son état initial sous l'effet de l'autre impulsion. Ainsi,
la bascule 33 définit une "fenêtre de comptage" pilotant l'entrée de validation 34
d'un décompteur 35 recevant sur une entrée de comptage 36 des impulsions délivrées
par un oscillateur 37. La sortie du décompteur 35 est reliée à un convertisseur numérique-analogique
38 qui élabore un signal en forme de rampe. L'amplitude de ce signal est donc proportionnelle
au nombre d'impulsions décomptées. A la fin de la fenêtre de comptage, le changement
d'état de la bascule 33 déclenche un monostable 39 qui est lui-même connecté pour
déclencher un commutateur analogique 40. Ce dernier reçoit par ailleurs le signal
délivré par le convertisseur 38. Il délivre donc à sa sortie S1 une impulsion d'amplitude
égale ou correspondant à la valeur de l'amplitude de ladite "rampe" à la fin de ladite
fenêtre de comptage. Autrement dit, l'amplitude de cette impulsion est représentative
de l'intervalle de temps qui s'est écoulé entre l'apparition des deux impulsions délivrées
par les deux capteurs 20. La durée de l'impulsion délivrée à la sortie S1 est déterminée
par le monostable 39. La sortie S1 est aussi celle desdits moyens électroniques 22;
elle est reliée à l'entrée de l'interface 14. Le circuit de base qui vient d'être
brièvement décrit peut être complété par un circuit de logique combinatoire, non détaillé
ici, inséré entre les étages de mise en forme 32 et la bascule 33 pour rendre le système
actif quel que soit l'ordre d'activation des capteurs 20 ou au contraire (selon l'état
d'un commutateur électrique à commande manuelle) seulement dans le cas où l'un des
capteurs 20 est activé avant l'autre, ce qui correspond à un sens particulier de déplacement
du faisceau lumineux. Dans un cas, on obtiendra un son quel que soit le sens de déplacement
du faisceau (c'est-à-dire de haut en bas ou de bas en haut) tandis que dans l'autre
cas, le son ne sera émis que si le faisceau est déplacé dans un sens prédéterminé,
par exemple de haut en bas, uniquement.
[0012] Il est à noter que dans le boîtier 13
a du générateur de signal 13, les deux blocs optiques 25 et leurs capteurs 20 respectifs
sont optiquement isolés pour éviter des déclenchements parasites. De plus, le boîtier
13
a est muni extérieurement d'un élément formant une sorte de visière 44, de même section
que la face avant dudit boîtier et adapté pour coulisser le long de celui-ci. Ce montage
simple permet d'adapter la directivité de réception du dispositif et de protéger ce
dernier, autant que faire se peut, de déclenchements non désirés provenant d'autres
sources lumineuses. De plus, les capteurs et/ou les blocs optiques peuvent être munis
de filtres lumineux sélectionnant un intervalle de longueur d'onde choisie, correspondant
à la longueur d'onde du faisceau lumineux émis par l'émetteur lumineux 12.
[0013] On va maintenant décrire d'autres modes de réalisation possibles d'un ensemble comparable
à celui de la figure 2, c'est-à-dire le bloc optique associé à un capteur lumineux
correspondant.
[0014] Dans le mode de réalisation de la figure 5, le bloc optique 45 est essentiellement
constitué d'une sorte de tube définissant une cavité sensiblement cylindrique, comportant
une ouverture en forme de fente longitudinale 46. La cavité a sa paroi interne recouverte
d'un revêtement réfléchissant; elle est aussi munie d'une extrémité ouverte 47
a située en regard du capteur 20 et d'une extrémité fermée 47
b couverte d'un revêtement réfléchissant. Le capteur 20 est ici du même type que dans
le cas de la figure 2. Le faisceau lumineux dirigé par l'instrumentiste pénètre dans
la cavité par l'ouverture 46 et est dirigé par réflexions multiples vers le capteur
20.
[0015] Dans le mode de réalisation de la figure 6, le bloc optique 50 est en matériau transparent
(verre, matière plastique) et forme une barrette à section carrée ou rectangulaire
définissant une face de réception allongée 51, dirigée vers l'extérieur et une face
de réflexion 52 parallèle à ladite face de réception. La face 51 est recouverte d
un dépôt semi-transparent, réfléchissant vers l'intérieur, tandis que la face de réflexion
est recouverte d'un dépôt totalement réfléchissant (miroir). Comme précédemment, le
capteur 20 est placé à une extrémité de la barrette, l'autre extrémité étant recouverte
d'un dépôt réfléchissant. Le faisceau ayant traversé ladite face de réception progresse
vers le capteur 20 par réflexions multiples entre les faces 51 et 52.
[0016] Selon le mode de réalisation de la figure 7, le bloc optique 55 est encore défini
dans une barrette de matériau transparent mais celle-ci est conformée de façon à comporter
une surface courbe 56 définissant une sorte de lentille allongée. Le capteur 20 est
cette fois placé sensiblement à un foyer de cette lentille, c'est-à-dire en retrait
à l'intérieur du boîtier 13
a et non plus à une extrémité dudit bloc optique.
[0017] Selon le mode de réalisation de la figure 8, le bloc optique 58 est formé de l'association
d'au moins deux éléments formant des barrettes transparentes 59
a, 59
b analogues à celles des figures 2 ou 6. Cependant, chacun de ces éléments présente
une portion d'extrémité 60
a, 60
b, respectivement, recourbée de 90°, ces portions d'extrémité étant disposées côte
à côte pour être positionnées en regard du capteur 20. Cet agencement est surtout
recommandé dans le cas où le dispositif est destiné à être placé à une distance relativement
importante de l'instrumentiste, c'est-à-dire lorsque la "largeur de détection" doit
être plus importante. On réduit ainsi le trajet optique entre le point d'impact du
faisceau lumineux 12
a sur l'un des éléments et le détecteur commun, ce qui permet de limiter les pertes
de transmission.
[0018] La figure 9 montre un autre mode de réalisation du bloc optique comprenant un alignement
de capteurs 70 disposés côte-à-côte le long d'une direction prédéterminée et électriquement
interconnectés, par exemple en parallèle.
[0019] L'ensemble des capteurs est à substituer à la barrette et au capteur unique de l'un
des modes de réalisation des figures 2 et 5 à 8.
[0020] Ainsi, les capteurs ont une sortie commune et, chaque fois que le faisceau lumineux
est dirigé vers ledit alignement, l'un des capteurs engendre un signal qui est disponible
sur la sortie commune.
[0021] Suivant d'autres variantes dans la réalisation dudit bloc optique 25, une combinaison
des différents modes de réalisation représentés par les figures 5 à 8 peut également
être envisagée.
[0022] L'émetteur lumineux 12 peut aussi faire l'objet de nombreuses variantes. Dans le
cas des figures 1 et 2, il peut comporter un générateur de lumière 62 prolongé par
une fibre optique rigide ou souple 63, formant une sorte de baguette.
[0023] Le fait d'utiliser une fibre souple permet à l'instrumentiste de faire décrire à
l'ensemble -extrémité de la fibre 63 et rayon lumineux 12
a- une trajectoire sinusoïdale ou circulaire permettant de déclencher de façon particulière
un ou plusieurs générateurs 13 se trouvant sur la trajectoire dudit rayon lumineux.
[0024] Cependant, l'émetteur lumineux peut aussi etre incorporé à un mécanisme de pédale
65, comme représenté à la figure 9 où une fibre optique rigide 63
a est reliée au générateur de lumière 62
a par une fibre optique souple 64. La fibre optique rigide 63
a est montée articulée sur un support 66 et est mécaniquement couplée à la pédale elle-même
par un agencement de poulies et courroie. La fibre optique rigide 63
a peut être remplacée par un miroir ou tout autre moyen de transmission convenable.
[0025] Le mécanisme de pédale peut aussi être conçu de façon à comporter un boîtier renfermant
à la fois l'émetteur lumineux et le ou les capteurs. Dans ce cas, le bloc optique
n'est plus nécessaire. L'émetteur lumineux peut, par exemple, être fixé à l'intérieur
du boîtier en regard d'une paire de capteurs et la pédale peut être couplée à un élément
susceptible de perturber ou interrompre le faisceau lumineux établi entre ledit émetteur
et lesdits capteurs. Cet élément peut être tout simplement un masque opaque.
[0026] Dans un autre mode de réalisation, on peut aussi envisager qu'une fibre optique souple
soit installée entre ledit générateur de lumière et un capteur. Cette fibre optique
matérialisant le trajet lumineux entre la source de lumière et le capteur serait accessible
pour que l'instrumentiste puisse la manipuler à sa guise, par exemple en lui imprimant
des torsions, des oscillations, des rotations, etc... pour provoquer des variations
de transmission lumineuse entre le générateur de lumière et le capteur. Il serait
ainsi possible d'obtenir des effets sonores nouveaux et variés s'apparentant notamment
à ceux obtenus par le rebondissement des baguettes sur un instrument à percussion.
[0027] Il est aussi à noter que les générateurs de signaux peuvent avoir n'importe quelles
dimensions souhaitées. Si les éléments sont de grandes dimensions, le musicien peut
jouer assez loin des différents générateurs de signaux.
[0028] On peut ainsi imaginer un instrumentiste jouant d'un instrument "géant" avec des
baguettes lumineuses "géantes". Inversement, on peut imaginer un équipement dans lequel
l'instrumentiste pourra transporter tout son matériel dans une petite valise pour
le travail en studio ou les répétitions. L'utilisation de la lumière entraînera le
développement d'une nouvelle technique musicale et l'apparition de sons nouveaux.
1- Instrument de musique électronique, notamment à effet de percussion, du type comportant
une interface numérique comme par exemple une interface connue fonctionnant en code
dit MIDI et au moins un générateur de signal relié à ladite interface et délivrant
un signal susceptible de la déclencher ou piloter, caractérisé en ce qu'il comprend
un émetteur lumineux (12) destiné à être manié ou déplacé par l'instrumentiste pour
diriger un faisceau lumineux vers ledit générateur de signal (13) et en ce que ce
dernier comporte au moins un capteur du type opto-électrique (20).
2- Instrument de musique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur
de signal comprend un bloc optique (25) allongé suivant une direction prédéterminée,
ce bloc optique étant placé en regard d'un capteur précité et étant agencé pour canaliser
vers ce dernier la lumière pénétrant par une fenêtre.
3- Instrument de musique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte
deux capteurs (20) précités et deux blocs optiques (25) orientés parallèlement et
respectivement couplés à ces deux capteurs.
4- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte
des moyens électroniques (22) pour élaborer un signal électrique représentatif d'un
retard entre des signaux émis par les deux capteurs (20).
5- Instrument de musique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que
ledit bloc optique (25) est essentiellement constitué d'une barrette de matériau diffusant
la lumière dont une extrémité est placée en regard dudit capteur.
6- Instrument de musique selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que
ledit bloc optique (45) comporte une cavité allongée, par exemple cylindrique, à surface
interne réfléchissante et comportant une extrémité (47a) ouverte située en regard dudit capteur et une ouverture en forme de fente longitudinale
(46).
7- Instrument de musique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit
bloc optique (50) comporte une barrette définissant une face de réception (51) allongée,
recouverte d'un dépôt semi-transparent réfléchissant vers l'intérieur et une face
de réflexion (52), parallèle à ladite face de réception, recouverte d'un dépôt totalement
réfléchissant.
8- Instrument de musique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que
ledit bloc optique comporte une barrette munie d'une surface courbe (56) de façon
à définir une sorte de lentille allongée, ledit capteur (20) étant placé sensiblement
à un foyer de cette lentille.
9- Instrument de musique selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que
ledit bloc optique (58) comporte au moins deux éléments (59a, 59b) présentant chacun une portion d'extrémité (60a, 60b) recourbée, ces deux portions étant disposées côte à côte et placées en regard dudit
capteur.
10- Instrument de musique selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce
qu'au moins le ou chaque bloc optique et le ou chaque capteur (20) correspondant sont
situés dans un boîtier (13a) muni d'un élément formant visière (44), déplaçable pour ajuster la directivité de
réception.
11- Instrument de musique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que ledit émetteur lumineux comporte un générateur de lumière (62) et une fibre
optique souple ou rigide (63), formant baguette, associée audit générateur de lumière.
12- Instrument de musique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que ledit émetteur lumineux est incorporé à un mécanisme de pédale (65).
13- Instrument de musique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit émetteur
lumineux et un ou plusieurs capteurs précités sont placés dans un même boîtier faisant
partie de ladite pédale, par exemple formant un socle de celle-ci et en ce que cette
pédale est couplée à un élément susceptible de perturber ou interrompre le faisceau
lumineux établi entre ledit émetteur et le ou chaque capteur.
14- Instrument de musique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce
que ledit émetteur lumineux comprend une fibre optique souple, installée dans le trajet
optique défini entre un générateur de lumière et un capteur précité, cette fibre étant
susceptible d'être manipulée par un opérateur pour provoquer des variations de transmission
lumineuse entre ledit générateur de lumière et ledit capteur.
15- Instrument de musique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit générateur
de signal comprend un alignement de capteurs (70) disposés côte-à-côte le long d'une
direction prédéterminée et électriquement interconnectés pour définir une sortie commune.