ITPE20130007A1 - Sistema per strumento musicale a percussione elettronico con sensore elettromagnetico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione à ̈ relativa ad un apparato di rilevazione della percussione nel sistema strumentale di percussione elettronica basato sul sensore composto da magnete e bobina, costruito secondo la legge fisica di Farady-Neumann-Lentz (FNL), che genera una forma d’onda sinusoidale smorzata di corrente elettrica, e trova applicazione, a titolo di esempio e non in via esclusiva, nella batteria musicale elettronica che comprende una o più centraline elettroniche per la generazione dei suoni.

L’invenzione può essere applicata a qualsiasi altro strumento musicale elettronico percosso con le mani o altri oggetti, ad esempio il “Bongo†o il “Timpano†.

Allo stato odierno della tecnica, ogni strumento musicale a percussione elettronico à ̈ basato sulla rilevazione del colpo percussivo e sulla trasduzione del segnale elettrico fino alla generazione del suono attraverso una o più centraline elettroniche che amplificano il segnale elettrico e lo diffondono nell’ambiente tramite i diffusori (altoparlanti o cuffie).

L’invenzione permette una migliore rilevazione dell’attività percussiva, in quanto utilizza la forma d’onda sinusoidale (24) smorzata della corrente elettrica generata dal sensore magnete/bobina ( sensore FNL), che viene analizzata da un microprocessore e riprodotta in forma digitale tramite l’inviluppo (25).

In tal modo si trasforma una segnale elettrico analogico (24) in una curva matematica digitale (25) (inviluppo). Dunque à ̈ utilizzabile in qualsiasi strumento musicale a percussione elettronico.

Allo stato odierno della tecnica, gli strumenti musicali elettronici a percussione sono costituiti da singoli strumenti collegati ad una centralina elettronica. Nel caso specifico della batteria musicale elettronica i singoli strumenti (rullante, tom, piatti, et cetera) sono collegati alla centralina elettronica.

Sugli strumenti musicali elettronici a percussione, al di sotto della superficie soggetta alla percussione vengono applicati in aderenza i sensori che rilevano la vibrazione prodotta dalla alcun problema di fragilità ai colpi percussivi, al contrario dei sensori piezoelettrici che hanno una struttura ceramica.

Il sensore FNL può essere realizzato in un gran numero di forme e dimensioni (es: rotondo, quadrato, esagonale, etc.) per potersi adattare sia alle ampiezze delle vibrazioni derivanti dai colpi percussivi, da rilevare, sia alle geometrie degli strumenti a percussione (rullante, tom, piatti, kick, ma anche strumenti a percussione a mano come bongo, etc..).

Infine, da un punto di vista elettrico, c’à ̈ il vantaggio di avere un sensore di rilevazione con bassissima impedenza d’uscita con ciò semplificando la successiva elaborazione del segnale elettrico, e si traduce in una configurazione circuitale di interfacciamento semplificata e una maggiore immunità ai disturbi che possono indursi nella interconnessione tra il circuito, che riceve il segnale del sensore, e il sensore medesimo. Ciò permette l’uso di cavi di collegamento non specializzati e non schermati e la completa eliminazione di disturbi indotti dalla connessione sensore-circuito, particolarmente sentita nei sensori piezoelettrici. In definitiva le vibrazioni meccaniche che il cavo capta vengono trasdotti dal sensore piezoelettrico in segnali spuri, mentre nel caso dell’uso del sensore FNL le vibrazioni meccaniche del cavo non vengono captate.

Il sensore proposto, costruito con magnete e bobina, si basa sul principio fìsico di Farady-Neumann-Lentz (acronimo FNL) che descrive la generazione di una tensione elettrica a forma d’onda sinusoidale (24) in una bobina (21) quando un magnete (20), al suo interno cambia posizione (Fig 4 nel nostro caso a causa delle vibrazioni prodotte dal colpo della bacchetta del batterista, variandone il flusso magnetico concatenato.

Il principio viene utilizzato per creare ed utilizzare un sensore di vibrazione (trigger) in un qualsiasi strumento musicale a percussione elettronico.

La superficie superiore (7) dello strumento musicale a percussione elettronico percossa dal batterista potrà essere rigida o sufficientemente elastica in modo da vibrare in conseguenza dell’urto (Fig 1), di qualsiasi forma, e potrà, ad esempio, essere in gomma o altro materiale che consenta al musicista di avere un rimbalzo dello strumento percussivo, ad esempio bacchetta nella batteria, il più realistico possibile.

Solidale alla superficie superiore (7), posizionato al di sotto, lateralmente o anche al di sopra, sarà collocata la bobina (o viceversa il magnete). All’interno della bobina sarà collocato un magnete, o viceversa. Il magnete può essere collocato, ad esempio, in due modi:

a) (Fig. 2) il magnete (12) à ̈ sospeso all’interno della bobina (13), applicata in aderenza alla superfìcie superiore (11) percossa dello strumento musicale, con strutture elastiche (14);

b) (Fig. 3) il magnete(16) à ̈ solidale alla superficie superiore(15) percossa dello strumento musicale elettronico, ma meccanicamente disaccoppiato dalla bobina(17) solidale alla superficie inferiore (18), tramite dei gommini(19), che filtrano gran parte delle vibrazioni ad alta frequenza. Appena la superficie superiore(11 )(15) dello strumento elettronico viene colpita, si crea un' oscillazione meccanica tra magnete(12)(16) e bobina(13)(17) con relativa generazione di una forma d’onda sinusoidale della corrente elettrica ai capi della bobina.

Un circuito elettronico di analisi, il cd. Microprocessore, sarà dedicato all’analisi della forma d’onda sinusoidale elettrica (24) generata dal sensore magnete/bobina in modo da estrarre, tramite la curva matematica dell’ inviluppo (25), le seguenti tipiche informazioni richieste dagli strumenti elettronici a percussione:

a) trigger:--L’ istante di tempo (22) in cui si verifica l’evento del colpo percussivo sulla superficie dello strumento musicale (questo vuol dire che si riesce a separare i picchi del segnale legati agli urti dai picchi dovuti alle vibrazioni che si sviluppano in seguito ad un urto);

b) ampiezza del segnale (23) in conseguenza dell’urto e che sarà proporzionale al volume del suono generato dalla centralina elettronica.

Il microprocessore genera una curva matematica che consiste nell’inviluppo (25) della forma d’onda sinusoidale del segnale elettrico (24) emessa dal sensore bobina/magnete di ingresso, ossia nella generazione di una curva matematica (25) tangente ai massimi della curva del segnale elettrico

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema strumentale di percussione elettronico che genera una forma d’onda sinusoidale smorzata di corrente elettrica alternata (24), comprendente: - una superficie superiore(15), che rappresenta la superficie percussiva, - una superficie inferiore(18). con dimensioni uguali o differenti rispetto alla superficie superiore(15) - uno strato(19), di materiale elastico posto in aderenza all’estremità delle due superficie 5)( 18) - un magnete cilindrico(!6), posizionato sotto la superficie posteriore, in aderenza, - una bobina(17) posizionata, in corrispondenza del magnete(16), sulla superficie inferiore(18), 2. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione 1, dove la superficie superiore(15) à ̈ in materiale elastico,. 3. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione 1 dove la superficie superiore(15) à ̈ composta da un materiale di pelle sintetica. 4. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione da 1 a 3 dove la superficie superiore(15) à ̈ composta da un materiale naturale o sintetico con fori o aperture attraverso cui passa l’aria. 5. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione da 1 a 4 dove la superficie superiore(15) à ̈ composta da un materiale di più strati, anche differenti tra loro, di materiale naturale o sintetico, misti o naturale e sintetico, con fori o aperture attraverso cui passa laria. 6. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione da 1 a 5 dove la superficie superiore(15) à ̈ composta da un materiale composto da più strati intrecciati insieme di materiale naturale o sintetico, ovvero più strati di materiali naturali e sintetici, con fori o aperture attraverso cui passa laria. 7. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alla rivendicazione da 1 a 5 dove la superficie superiore(15) à ̈ composta da un materiale composto da più strati saldati insieme, a freddo o a calore, di materiale naturale o sintetico con fori o aperture attraverso cui passa l’aria. 8. Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato alle rivendicazioni da 1 a 8 dove le superfici superiore(15) e inferiore(18) hanno forma curvilinea; 9 Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicato nelle rivendicazioni da 1 a 9, dove la superfìcie superiore(15), di qualsiasi materiale, ha una superficie liscia, ruvida, rugosa, puntinata, ovvero solcata da linee, strisce, o con spessore variabile ovvero à ̈ composta da più porzioni adiacenti tra loro; 10 Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicati alle rivendicazioni da 1 a 11, dove sono applicati una pluralità di magneti e bobine(18): 11 Un sistema strumentale di percussione elettronico come indicati alle rivendicazioni da 1 a 13, dove la superficie superiore(15) e quella inferiore(18), sono disposte in posizioni non parallele tra di loro