WO1997008681A1 - Piano electronique pliable portatif - Google Patents

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WO1997008681A1 PCT/FR1996/001335 FR9601335W WO9708681A1 WO 1997008681 A1 WO1997008681 A1 WO 1997008681A1 FR 9601335 W FR9601335 W FR 9601335W WO 9708681 A1 WO9708681 A1 WO 9708681A1
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    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/86—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the casing, e.g. sealed casings or casings reducible in size
    • G—PHYSICS
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • G06F3/0221—Arrangements for reducing keyboard size for transport or storage, e.g. foldable keyboards, keyboards with collapsible keys
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/32—Constructional details
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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    • G10H2220/155—User input interfaces for electrophonic musical instruments
    • G10H2220/221—Keyboards, i.e. configuration of several keys or key-like input devices relative to one another
    • G10H2220/256—Keyboards, i.e. configuration of several keys or key-like input devices relative to one another foldable or rollable, e.g. for transport
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2223/00—Casings
    • H01H2223/046—Casings convertible
    • H01H2223/05—Casings convertible composed of hingedly connected sections

Definitions

  • patent DE-92 08 106 describes a keyboard capable of being articulated in two parts, thus allowing easier transport, but it is also a keyboard with the characteristics (weight, dimensions, mode of operation ), identical in all respects to existing keyboards generally having only five octaves.
  • the invention presented in the present patent application overcomes all these drawbacks.
  • the object of the invention is therefore an ultra light piano keyboard, foldable and unfoldable and of dimensions comparable to those of a book, therefore easily portable.
  • the reduced dimensions and the low weight of the keyboard make it a truly portable instrument, allowing the pianist to carry it systematically in his briefcase or schoolbag in order to train regularly.
  • the keyboard is formed, for example of 4 modules secured by a flexible membrane, each module reproducing the keys of a piano by a slight relief.
  • the white keys (1) and the black keys (2) constituting each module (9) are made with a small thickness, but nevertheless form the keyboard of a real piano, the black keys (2) for semitones, are also made in extra thickness for good ergonomics.
  • Each button is separated by a small slit which allows them to be clearly distinguished.
  • Each of the four modules can be in one piece or on the contrary made up of independent keys separated by a space.
  • the object of the invention is an ultra-light foldable portable keyboard, in the real format of a piano keyboard, therefore integrating 7 octaves, allowing easy training in all circumstances, because, once folded, said modules represent the volume of a book, and once unfolded, they constitute a real piano keyboard.
  • said modules represent the volume of a book, and once unfolded, they constitute a real piano keyboard.
  • the invention will designed so that the simple placing of a finger on the keyboard does not cause any sound, but the sound is only reproduced when the keys (1) and (2) on the keyboard are hit. Thus, it will be useful to calibrate the distortion of the keys to trigger the sound generator.
  • each key is connected to a contact, all of these contacts are connected to an electronic unit composed of a sound synthesizer, each key will of course correspond to the equivalent of a piano sound.
  • Said sound can either be digitized from the sound of a real piano and stored in an ad hoc memory, or even reproduced by a synthesizer.
  • the piano object of the invention is typically devoid of loudspeaker and sound amplification circuits, only a preamp associated with the synthesizer, supplies stereo headphones. Two headphone jacks are available so that the student and the teacher can listen at the same time.
  • the object of the invention defines a portable keyboard which, folded, is not larger than a book, and once deployed allows everyone and at low cost to train with an instrument whose sound is comparable to that of a real piano.
  • the invention also has a notable advantage, in fact, thanks to a headset, it does not cause any noise that could disturb the neighborhood while allowing the pianist to continue his training, even on the move.
  • the keyboard is composed of four modules (9) joined together by a flexible membrane (34) resistant to work hardening (fig. 10), such as: rubber, latex or plastic.
  • the keyboard consists of white keys (1) and black keys (2) for the semitones, like a real piano keyboard.
  • each key is one or more contacts, a single contact for a constant power sound (all or nothing), two contacts for two possible sound levels (fig. 7), three or more contacts for three or more sound power levels (fig. 9).
  • the contacts can be either in the vertical axis or according to a template (15).
  • the keys are pushed back by an elastic foam (16) or by a spring (18), the contacts can be ink (low cost), capacitive, resistive, or better piezoelectric (33) (fig.8). In the latter case, the variable mechanical energy of the strike causes a correlative current capable of generating a large number of nuances.
  • Each contact creates a signal, each signal is transmitted to an electrical conductor, all of these conductors are connected to a flexible strip (21) which is connected to a wired logic (22). It is possible analogically to limit the number of conductors of said strip to reduce the costs of wiring.
  • Said flexible strip (21) which integrates the conductors is connected to a wired logic circuit (22), managed by microprocessor (23).
  • the electronics are powered by simple or rechargeable batteries (24), or by a mains socket via a transformer.
  • the piano sounds to be reproduced by pressing the keys (1) and (2) are digitized sounds of a real piano and stored in the memory (25).
  • the piano sounds can also be reproduced using a synthesizer (26).
  • the signals reproducing the piano notes are then amplified using a preamp (31) and then directed to two headphone outputs (3).
  • the right / left stereo effect is reproduced simply by two filters (32) with gradual slope, one attenuates the treble for the left channel, thus favoring the bass, the other on the contrary attenuates the bass, thus favoring the treble for the right channel.
  • This simple and inexpensive device makes it possible to reproduce the spatial effect of a piano sound.
  • a pedal socket (5) allows you to connect a pair of pedals (6), the effect of the pedals is reproduced by acting on the preamplifier, the right pedal allowing the sound to be lengthened, the left pedal allowing the mitigate.
  • the microprocessor (23) manages a memory assembly (25), consisting of a ROM memory for storing fixed data, such as: all of the digitized sounds of the piano and of a RAM memory memorizing for example the recordings of the songs. that have just been played.
  • the invention comprises a screen (8) which makes it possible to communicate useful information to the user and to visualize the scrolling of a partition, all the data being stored, ie in memory (25 ), or even in the external memory media (27), (28), (29).
  • the invention will also be provided with light-emitting diodes (7) which light up when necessary, to indicate for example to the musician the key which he must strike.
  • the screen (8) is managed by the microprocessor (23) and connected to the memory (25) and to the wired logic (22). All the light-emitting diodes (7) are controlled by the wired logic, the control signals of said diodes are transmitted by the flexible strip (21) which integrates the conductors.
  • the invention can also be provided with an output intended to be connected to an amplifier or a high-fidelity chain, as well as an output of “midi” type which can connect the invention to a computer.
  • a female socket (19) can receive the acoustic signals of a portable music player (20), a connection cord connecting the headphone output of the portable music player to the socket (19), the so-called signals being exploited by the preamp (31) and mixed with the sounds of the piano to be diffused by the headphones (4), this possibility is useful for a learning method.
  • the keyboard is entirely flexible and allows easy folding without articulation or better to roll up on itself (fig. 6). The flexible circuits developed to date allow this type of implementation.
  • the keyboard is produced with mechanical keys like a real piano keyboard, moreover in a particular version, the synthesizer (26) can be designed to reproduce the sounds of several instruments.
  • Figure 1 shows the keyboard ready to operate
  • Figure 2 shows a view of the keyboard exploded into 4 modules highlighting the flexible membrane (34) which join them and which appears under the effect of a traction (arrows);
  • Figure 3 shows a sectional view and one of one of the possible phage modes;
  • FIG. 4 shows the keyboard during phage according to a different phage mode;
  • Figure 5 shows the folded keyboard schematically.

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Abstract

Piano électronique pliable portatif comprenant un clavier constitué d'un ensemble de touches capables de reproduire les notes d'un piano, grâce à une électronique associée, le clavier est composé de plusieurs modules (9). Les touches blanches (1) et les touches noires (2) constituant chaque module (9) sont réalisées selon une faible épaisseur, lesdits modules étant solidarisés par une membrane souple (34), afin qu'une fois plié le piano représente le volume d'un livre, mais déplié l'instrument dispose d'un véritable clavier de piano à sept octaves, les sons étant reproduits par un écouteur individuel (4).

Description

PIANO ELECTRONIQUE PLIABLE PORTATIF.
Si le monde de la musique est riche de plaisirs, il exige toutefois du musicien une pratique régulière et assidue. Un pianiste par exemple, même amateur, doit s'entraîner quasiment tous les jours pour conserver la souplesse des doigts et la parfaite maîtrise du clavier.
Or, s'il est possible pour le joueur d'harmonica, voire de violon, de transporter son mstrument préféré, pour le pianiste un vrai problème se pose. Certes, on a vu apparaître des claviers électroniques plus faciles à transporter, mais les modèles existants sont encore encombrants bien que disposant d'un clavier de quatre à cinq octaves seulement.
Par exemple, le brevet D-E-92 08 106, décrit un clavier capable de s'articuler en deux parties, permettant ainsi un transport plus aisé, mais il s'agit encore d'un clavier aux caractéristiques (poids, dimensions, mode de fonctionnements), en tous points identiques aux claviers existants ne disposant généralement que de cinq octaves.
L'invention présentée dans la présente demande de brevet permet de remédier à tous ces inconvénients. L'objet de l'invention est donc un clavier de piano ultra léger, pliable et dépliable et de dimensions comparables à ceux d'un livre, donc aisément portable.
Les dimensions réduites et le faible poids du clavier en font un instrument réellement portatif, permettant au pianiste de l'emporter systématiquement dans sa serviette ou cartable afin de s'entraîner régulièrement. Le clavier est formé, par exemple de 4 modules solidarisés par une membrane souple, chaque module reproduisant les touches d'un piano par un léger relief. Pour réduire l'encombrement et le poids, les touches blanches (1) et les touches noires (2) constituants chaque module (9), sont réalisées selon une faible épaisseur, mais forment cependant le clavier d'un vrai piano, les touches noires (2) pour les demi-tons, sont également réalisées en sur-épaisseur pour une bonne ergonomie. Chaque touche est séparée par une petite fente qui permet de bien les distinguer. Chacun des quatre modules peut être monobloc ou au contraire constitué de touches indépendantes et séparées par un espace. En effet, l'objet de l'invention est un clavier portatif pliable ultra-léger, au format réel d'un clavier piano, intégrant donc 7 octaves, permettant un entraînement aisé en toute circonstance, car, une fois plies, lesdits modules représentent le volume d'un livre, et une fois dépliés, ils constituent un véritable clavier de piano. Lorsque l'on frappe sur ces touches, le son du piano sera reproduit grâce à un écouteur individuel ; ainsi sous chaque touche il y a un contact pouvant être à encre hquide, résistif, capacitif ou encore piézo-électrique. L'invention sera conçue de telle sorte que la simple pose d'un doigt sur le clavier ne provoque pas de son, mais le son n'est restitué que lorsque l'on frappe les touches (1) et (2) du clavier. Ainsi, il sera utile de calibrer la déformation des touches pour déclencher le générateur de son. Chaque touche est reliée à un contact, l'ensemble de ces contacts est relié vers une unité électronique composée d'un synthétiseur de son, à chaque touche correspondra, bien entendu, l'équivalent d'un son de piano. Ledit son peut être, soit numérisé à partir du son d'un véritable piano et mémorisé dans une mémoire ad hoc, soit encore reproduit par un synthétiseur. Pour réduire l'encombrement et le poids, le piano objet de l'invention est typiquement dépourvu de haut-parleur et de circuits d'amplification sonore, seul un préampli associé au synthétiseur, alimente un casque d'écoute stéréo. Deux prises de casque d'écoute sont disponibles afin que l'élève et le professeur puissent écouter en même temps. L'objet de l'invention définit un clavier portatif qui, plié, n'est pas plus volumineux qu'un livre, et une fois déployé permet à tout à chacun et à faible coût de s'entraîner avec un instrument dont la sonorité est comparable à celle d'un véritable piano. L'invention présente par ailleurs un avantage notable, en effet, grâce à un casque d'écoute, elle ne provoque aucun bruit pouvant gêner le voisinage tout en permettant au pianiste de poursuivre son entraînement, même en déplacement. Selon l'un des modes de réalisation de l'invention, le clavier est composé de quatre modules (9) solidarisés entre eux par une membrane souple (34) résistante à l'écrouissage (fig. 10), telle que : caoutchouc, latex ou matière plastique. Le clavier est constitué de touches blanches (1) et de touches noires (2) pour les demi-tons, à l'instar d'un véritable clavier de piano.
Sous chaque touche se trouve un ou plusieurs contacts, un contact unique pour un son de puissance constante (tout ou rien), deux contacts pour deux niveaux sonores possibles (fig. 7), trois contacts ou davantage pour trois niveaux de puissance sonore ou davantage (fig. 9). Les contacts peuvent être, soit dans l'axe vertical, soit selon un gabarit (15). Les touches sont repoussées par une mousse élastique (16) ou par un ressort (18), les contacts peuvent être à encre (de faible coût), capacitifs, résistifs, ou mieux piézo-électriques (33) (fig.8). Dans ce dernier cas, l'énergie mécanique variable de la frappe provoque un courant corrélatif capable de générer un grand nombre de nuances.
Chaque contact crée un signal, chaque signal est transmis à un conducteur électrique, l'ensemble de ces conducteurs est relié à une bande souple (21) qui est connectée à une logique câblée (22). Il est possible de manière analogique de limiter le nombre de conducteurs de ladite bande pour réduire les coûts du câblage. Ladite bande souple (21) qui intègre les conducteurs, est connectée à un circuit de logique câblée (22), géré par microprocesseur (23). L'électronique est alimentée par des piles simples ou rechargeables (24), ou encore par une prise secteur via un transformateur. Les sons de piano à reproduire par la frappe des touches (1) et (2) sont des sons numérisés d'un véritable piano et mémorisés dans la mémoire (25).
Selon une autre version, les sons de piano peuvent également être reproduits grâce à un synthétiseur (26). Les signaux reproduisant les notes de piano sont ensuite amplifiés grâce à un préampli (31) et dirigés ensuite vers deux sorties casque (3).
L'effet stéréo droite/gauche est reproduit simplement par deux filtres (32) à pente progressive, l'un atténue les aigus pour le canal gauche, favorisant ainsi les basses, l'autre au contraire atténue les basses, favorisant ainsi les aigus pour le canal droit. Ce dispositif simple et peu coûteux, permet de restituer l'effet spatial d'un son de piano.
Une prise de pédales (5) permet de connecter une paire de pédales (6), l'effet des pédales est reproduit en agissant sur le préamplificateur, la pédale de droite permettant d'allonger le son, la pédale de gauche permettant de l'atténuer. Le microprocesseur (23), gère un ensemble mémoire (25), constitué d'une mémoire ROM pour mémoriser les données fixes, telles que : l'ensemble des sons numérisés du piano et d'une mémoire RAM mémorisant par exemple les enregistrements des morceaux qui viennent d'être joués.
Il est à noter qu'il existe à ce jour des circuits spécifiques intégrant l'ensemble de l' électronique décrite, notamment des processeurs 32 voies polyphoniques. Selon une version plus luxueuse de l'invention, celle-ci va intégrer une interface (26) de supports mémoires externes, tels que : disquettes (27), microcassettes (28) ou modules de mémoire enfichables (29), ces supports pouvant être acquis au fur et à mesure des besoins et pourront mémoriser des partitions, une méthode pour apprendre le piano etc. Selon une version encore plus élaborée, l'invention comprend un écran (8) qui permet de communiquer des informations utiles à l'utilisateur et de visualiser le défilement d'une partition, l'ensemble des données étant mémorisé, soit en mémoire (25), soit encore dans les supports mémoire externes (27), (28), (29). L'invention sera également pourvue de diodes électroluminescentes (7) qui s'éclairent lorsque besoin, pour indiquer par exemple au musicien la touche qu'il doit frapper. L'écran (8) est géré par le microprocesseur (23) et connecté à la mémoire (25) et à la logique câblée (22). L'ensemble des diodes électroluminescentes (7) est commandé par la logique câblée, les signaux de commande desdites diodes sont transmis par la bande souple (21) qui intègre les conducteurs. L'invention peut également être pourvue d'une sortie destinée à être connectée à un amplificateur ou à une chaîne haute-fidélité, ainsi que d'une sortie de type « midi » pouvant connecter l'invention à un ordinateur. Selon un mode de réalisation plus élaboré de l'invention, une prise femelle (19) peut recevoir les signaux acoustique d'un baladeur (20), un cordon de raccordement reliant la sortie casque du baladeur à la prise (19), les dits signaux étants exploités par le préampli (31) et mélangés aux sons du piano pour être diffusés par le casque (4), cette possibilité est utile pour une méthode d'apprentissage. Selon une autre version, le clavier est entièrement souple et permet un pliage aisé sans articulation ou mieux s'enrouler sur lui même (fig. 6). Les circuits souples développés à ce jour permettent ce type de réalisation.
Selon un mode de réalisation plus luxueux de l'invention, le clavier est réalisé avec des touches mécaniques à l'instar d'un vrai clavier de piano, de plus dans une version particulière, le synthétiseur (26) peut être conçu pour reproduire les sonorités de plusieurs instruments.
La figure 1 montre le clavier prêt à fonctionner ; la figure 2 montre une vue du clavier éclaté en 4 modules mettant en évidence la membrane souple (34) qui les solidarisent et qui apparaît sous l'effet d'une traction (flèches) ; la figure 3 montre une vue de coupe et l'un des l'un des modes de phage possible ; la figure 4 montre le clavier en cours de phage selon un mode de phage différent ; la figure 5 montre le clavier plié schématisé.
L'intégration et l'association des différents éléments constitutifs de l'invention, permet de proposer au grand public comme au musicien, un nouveau moyen original et transportable, pour s'initier et s'entraîner au piano à faible coût et sans gêner le voisinage.
Les formes, dimensions et dispositions des différents éléments, ainsi que les matières utilisées pour la fabrication, telles que : papier durci, carton, matières plastiques, matériaux composites etc., pourront varier sans changer, pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'être d'écrite.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Piano électronique phable portatif composé de plusieurs modules articulés, constitués d'un ensemble de touches capables de reproduire les notes de musique d'un piano, grâce à une électronique associée, caractérisé en ce que : - les touches blanches (1) et les touches noires (2) constituants chaque module (9), sont réalisées selon une faible épaisseur,
- les modules (9) sont solidarisés entre eux par une membrane souple (34) résistante à l'écrouissage,
- une fois plies, les modules (9), représentent le volume d'un livre, - l'ensemble des modules (9), une fois déplié, représente le clavier d'un véritable piano intégrant sept octaves,
- les sons générés par la frappe des touches (1) et (2) sont amplifiés par un préampli (31) et sont typiquement reproduits par un écouteur individuel (4).
2 - Piano électronique phable portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque module (9) reproduise les touches d'un piano avec un léger relief, avec des touches blanches (1) et des touches noires (2) réalisées en sur¬ épaisseur.
3 - Piano électronique phable portatif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque touche (1) et (2) est séparée par une petite fente. 4 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le son est restitué lorsque l'on frappe les touches (1) et (2) du clavier grâce à un calibrage de la déformation du clavier.
5 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur chaque touche (1) et (2) se trouve un contact (12), à encre, résistif ou capacitif dont la stimulation provoque une puissance de son constant de type tout ou rien.
6 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur chaque touche se trouve plusieurs contacts (12), (13), (14) pouvant restituer ainsi plusieurs niveaux de puissance sonore.
7 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts (12), (13) et (14) sont situés selon un gabarit (15).
8 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les contacts sont de type piézo-électrique (33) permettant à l'énergie mécanique variable de la frappe, de provoquer un courant corrélatif, capable de générer un grand nombre de nuances. 9 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sons de piano reproduits par la frappe des touches (1) et (2) sont des sons numérisés d'un véritable piano et mémorisés dans la mémoire (25). 10 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les notes de piano sont amplifiées grâce à un préampli (31) et dirigées vers deux sorties casque (3).
11 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'effet stéréo droite/gauche est reproduit par deux filtres (32) à pente progressive, l'un atténue les aigus pour le canal gauche favorisant ainsi les basses, l'autre au contraire atténue les basses favorisant ainsi les aigus pour le canal droit.
12 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'invention dispose d'une interface (26) de supports mémoires externes, tels que : disquettes (27), microcassettes (28) ou modules mémoire enfichables (29).
13 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'invention comprend un écran (8) qui permet de visualiser le défilement d'une partition, l'ensemble des données étant mémorisé, soit en mémoire (25), soit encore dans les supports mémoire externes (27), (28) et (29).
14 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'invention est pourvue de diodes électroluminescentes (7) qui s'éclairent lorsque besoin. 15 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clavier est entièrement souple et permet un phage aisé sans articulation ou permet de s'enrouler sur lui même grâce à l'utihsation des circuits souples. 16 - Piano électronique phable portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que une prise femelle (19) peut recevoir les signaux acoustiques d'un baladeur (20), lesdits signaux étants exploités par le préampli (31) et mélangés aux sons générés par le piano pour être diffusés par le casque (4).
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