Полуавтоматический электромузыкальный инструмент

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Спиридонов Юрий Марко 72425 2, 2005. вич 2005-078046 .(72) Автор Спиридонов Юрий Маркович(73) Патентообладатель Спиридонов Юрий 7161080 1, 2007. Маркович 2009/096762 2.(57) Полуавтоматический электромузыкальный инструмент, характеризующийся тем, что содержит , по количеству возможного одновременного звучания нот в аккорде, датчиков воздействия исполнителя на органы управления электромузыкального инструмента, выходами соединенных со входами соответствующихблоков определения состояния датчиков воздействия, блок памяти нот аккордов музыкального произведения,выходных каналов которого соединены с соответствующимивходными каналами блока воспроизведения мелодий, и блок управления сменой нот аккордов, выходом соединенный со входом блока памяти нот аккордов музыкального произведения, причем выход каждого изблоков определения состояния датчиков воздействия соединен с соответствующим входом блока воспроизведения мелодий. 18022 1 2014.02.28 Изобретение относится к электромузыкальной технике и может быть использовано для полуавтоматического воспроизведения музыкального произведения исполнителем, не владеющим в достаточной степени техникой игры на музыкальном инструменте, например на гитаре. Известны электромузыкальные инструменты 1, 2, содержащие датчики воздействия,генерирующие сигнал в момент воздействия на органы управления пальцев музыканта,подключенные к схеме определения состояния датчиков и блок воспроизведения. Однако для исполнения музыкального произведения на таких инструментах необходимо обладать хорошими навыками игры. Наиболее близким по совокупности признаков к настоящему изобретению является электромузыкальное устройство 4, содержащее блок воспроизведения и последовательно соединенные по крайней мере один датчик воздействия и блок определения состояния датчиков воздействия, а также блок памяти нот музыкального произведения, вход которого соединен с выходом блока определения состояния датчиков воздействия, а выходной канал - с входным каналом блока воспроизведения. В известном полуавтоматическом электромузыкальном устройстве звучание каждой последующей ноты происходит при каждом следующем воздействии на датчик воздействия. Таким образом, для исполнения музыкального произведения, ноты которого записаны в блоке памяти нот устройства, устройство может содержать всего один датчик воздействия. Однако игра аккордами, например, на струнном инструменте, в частности на гитаре,предполагает наличие возможности одновременного воспроизведения звучания нескольких прижатых на определенных ладах струн. При этом аккорд, а также звучание каждой струны в аккорде, в зависимости от характера музыкального произведения и манеры игры музыканта, может повторяться произвольное количество раз в течение одной музыкальной фразы. В то же время исполнитель должен по своему усмотрению и согласно логике музыкального произведения иметь возможность перейти к исполнению следующего аккорда. Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в обеспечении полуавтоматического воспроизведения музыкального произведения на электромузыкальном устройстве при игре аккордами, что упрощает процесс игры, т.к. такое исполнение не требует владения исполнителем техникой игры на инструменте в полном объеме. При этом в момент исполнения сохраняется индивидуальная выразительность игры на инструменте. Игра на предлагаемом музыкальном устройстве не требует навыков в технике владения музыкальными инструментами в полном объеме. Указанная техническая задача решается тем, что полуавтоматический электромузыкальный инструмент содержит , по количеству возможного одновременного звучания нот в аккорде, датчиков воздействия исполнителя на органы управления электромузыкального инструмента, выходами соединенных со входами соответствующихблоков определения состояния датчиков воздействия, блок памяти нот аккордов музыкального произведения,выходных каналов которого соединены с соответствующимивходными каналами блока воспроизведения мелодий и блок управления сменой нот аккордов, выходом соединенный со входом блока памяти нот аккордов музыкального произведения, причем выход каждого изблоков определения состояния датчиков воздействия соединен с соответствующим входом блока воспроизведения мелодий. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием дополнительно -1 блоков определения состояния датчика воздействия,блоком управления сменой нот аккорда, а также их связями с другими элементами схемы. Таким образом, заявляемый полуавтоматический электромузыкальный инструмент соответствует критерию изобретения новизна. 18022 1 2014.02.28 Сравнение заявляемого устройства с другими показывает, что наличие блока управления сменой нот аккорда вместе с -1 блоком определения состояния датчиков воздействия и наличием дополнительных -1 каналов блока памяти нот аккордов позволяет обеспечить полуавтоматическую игру на электромузыкальном инструменте, при игре аккордами. При этом исполнитель может воздействовать на , по количеству возможного одновременного звучания нот в аккорде, датчиков воздействия, имитирующих, например струны, произвольное число раз и произвольным образом до тех пор пока не будет выработан управляющий сигнал на блоке управления сменой нот аккорда, что приведет к смене исполняемого аккорда. Введение дополнительных -1 блоков определения состояния датчиков воздействия, а также блока управления сменой нот аккорда, соединенного с блоком памяти нот аккордов в заявляемое устройство, обеспечивает полуавтоматическое воспроизведение музыкального произведения при игре аккордами. Сведения из анализа уровня техники не подтверждают,что влияние блока управления сменой нот аккорда, а также наличие дополнительных -1 блоков определения состояния датчиков воздействия на указанный технический результат известен. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию изобретательский уровень. На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого полуавтоматического электромузыкального инструмента. На фиг. 2 представлен возможный вариант функциональной схемы блока 5 памяти нот аккордов. На фиг. 3 представлен возможный вариант функциональной схемы блока 4 управления сменой нот аккорда. Полуавтоматический электромузыкальный инструмент (фиг. 1) содержит , по количеству возможного одновременного звучания нот в аккорде, датчиков (1.11.) воздействия,блоков (2.12.) определения состояния датчиков воздействия, блок 3 воспроизведения, блок (4) управления сменой нот аккорда, а также блок (5) памяти нот аккордов. Датчики воздействия (1.11.) служат для преобразования в электрический сигнал механического воздействия исполнителя на органы управления электромузыкального устройства. Причем каждый датчик воспроизведения соответствует своему номеру ноты в аккорде. В качестве датчиков воздействия могут быть гексафонные (полифонические) звукосниматели, преобразующие колебания каждой отдельной струны в электрический сигнал. В простейшем случае, в качестве датчика воздействия, может выступать токопроводящий контакт, на который при замыкании подаетсяили - напряжения питания. В момент касания токопроводящего контакта токопроводящей струной или пружинящим токопроводящим стержнем, имитирующем струну, другой конец которой соединен с источником питания, на контакт подается сигнал, указывающий, что на струну было оказано воздействие. Блок 2 служит для преобразования сигналов с датчиков воздействия в импульсы, определяющие моменты воздействия исполнителя на органы управления электромузыкального устройства. В простейшем случае блок 2 может представлять собой набор изодновибраторов,вырабатывающих одиночный импульс в момент изменения на его входе логического уровня, поступающего с выхода датчика воздействия. Блок 4, управляющий сменой нот аккорда, служит для ручного или автоматического управления моментом смены проигрываемого аккорда. Блок 5 памяти нот аккордов служит для хранения значенийнот, из которых состоит аккорд, для каждого аккорда музыкального произведения, а также для формирования на соответствующем выходном канале последовательности кодов нот аккордов в соответствии с очередностью поступления управляющего сигнала с блока 4 управления сменой нот аккорда. 3 18022 1 2014.02.28 Пример выполнения блока 5 памяти нот аккордов представлен на фиг. 2. Блок 5 памяти нот аккордов состоит из счетчика 6 исхем 7.17. памяти. Счетчик 6 предназначен для формирования адреса значения -ой ноты аккорда для каждого аккорда музыкального произведения. Схемы 7.17. памяти предназначены для хранения значения -ой ноты аккорда для каждого аккорда музыкального произведения. Значение кода каждой изнот формируется на выходном канале соответствующей схемы 7.17. памяти в соответствии с адресом, сформированном на выходном канале счетчика 6. Блок 5 памяти нот аккорда работает следующим образом. Импульсы, поступающие с выхода блока 4 управления сменой нот аккорда, являются входными импульсами счетчика 6 блока 5 памяти нот аккорда. С каждым поступающим импульсом на вход счетчика 6 на его выходах формируется очередной по порядку код, значение которого равно числу импульсов поступающих с выхода блока 4 управления сменой нот аккорда. Код на выходе счетчика 6 является одновременно порядковым номером аккорда и соответственно порядковым номером адреса -ой ноты этого аккорда. Значение соответствующей -ой ноты аккорда, в виде кода выбирается из памяти схем 7.17. и поступает на соответствующий выходной канал блока 5 памяти нот аккорда. При первом управляющем сигнале с блока 4 управления сменой нот аккорда на выходе блока 5 памяти нот формируетсянот первого аккорда, при втором -нот второго аккорда и т.д. для всего музыкального произведения. При подаче на входсчетчика 6 сбрасывающего напряжения, блок 3 приводится в исходное состояние. Блок 5 памяти нот аккордов конструктивно может быть выполнен в виде сменного картриджа. Пример выполнения блока 4 управления сменой нот аккордов при ручном управлении приведен на фиг. 3. Он может представлять собой нормально-разомкнутую пару контактов. Один контакт подключен к источнику питания, а второй является выходом блока 4 управления сменой нот аккордов. При замыкании контактов на выходе блока 4 управления сменой нот аккордов появляется логический уровень, который управляет сменой проигрываемых аккордов. Блок 4 управления сменой аккорда может выполнять смену аккорда также и автоматически. В этом случае блок 4 управления сменой аккорда может быть выполнен в виде музыкальной микросхемы - синтезатора, например УМС 7-05, в которой должен быть предусмотрен выход тактирования нот, т.е. импульсы, определяющие длительность звучания ноты, записанного в памяти микросхемы музыкального произведения. Блок 3 воспроизведения служит для преобразования кода ноты с соответствующего выходного канала блока 5 памяти нот аккорда в звуковую волну соответствующей высоты. В качестве блока 3 воспроизведения может выступать набор изнастраиваемых тонгенераторов, возбуждаемых при поступлении на их управляющий вход активного сигнала с соответствующего выхода блока 2 определения состояния датчика воздействия. Причем частота каждого изтонгенераторов настраивается в соответствии с кодом соответствующего канала блока 5 памяти нот аккордов. Электромузыкальное устройство полуавтоматический электромузыкальный инструмент работает следующим образом. В режиме ручного управления сменой аккордов, исполнитель левой рукой нажимает на кнопку смены аккордов. При этом из блока 5 памяти аккордов выбирается первый аккорд, который можно проиграть пальцами правой руки, воздействуя на датчики 1.1. в любой последовательности. Если в качестве датчиков воздействия используются металлические токопроводящие стержни, то в момент касания стержнем контакта, связанного со входом одного из блоков определения состояния датчика воздействия, на этом блоке вырабатывается сигнал для возбуждения соответствующего тонгенератора блока воспроизведения. Колебания, которые генерируются тонгенератором, затухающие. Высота тона,который генерирует тонгенератор блока воспроизведения, определяется значением кода с 4 18022 1 2014.02.28 соответствующего выхода блока 5 памяти нот аккордов. Пока это значение кода не поменяется, можно сколь угодно раз возбуждать тонгенератор и все время он будет генерировать звук, высота которого определена кодом ноты с выхода блока 5 памяти нот аккордов. При повторном нажатии кнопки смены аккордов, на выходных каналах блока 5 памяти аккордов формируются коды нот, значения которых соответствуют второму аккорду проигрываемого музыкального произведения. На базе микроконтроллера 12683 автором был разработан и изготовлен действующий макет полуавтоматической гитары, принципиальная схема которого представлена на фиг. 4. Полуавтоматическая электрогитара позволяет прослушивать в автоматическом режиме мелодию одной из 8 выбранных песен, хранящихся в памяти гитары, и во время автоматического проигрывания мелодии самостоятельно аккомпанировать любым известным способом, воздействуя на струны пальцами правой руки. Струны можно дергать в любой последовательности, проводить по ним сверху вниз или снизу вверх. При этом будет звучать тот аккорд, который должен звучать в данном месте мелодии. Каждая струна звучит независимо от остальных. Полуавтоматическая гитара состоит из корпуса, на котором расположены 4 металлических стержня. Эти стержни имитируют струны гитары. Три струны соответствуют трем первым струнам шестиструнной гитары, а четвертая - басовая. Каждый стержень пропущен через контактную скобу, которая играет роль датчика. На корпусе также имеются двекнопки. Кнопка Вкл/Выкл (Кн 2) включения гитары и кнопка переключения песен (Кн 1). Логика работы гитары определяется микросхемой ПАЭМИ 02, представляющей собой микроконтроллер, прошитый разработанной автором программой. В микросхеме записаны данные о нотах мелодии и об аккордах. Полуавтоматическая гитара работает следующим образом При нажатии на кнопку включения питания (Кн 2) на схему подается питание. При этом сразу звучит мелодия первой, хранящейся в памяти гитары, песни. Если во время звучания мелодии касаться стержнем (струной) контактной скобы, то будет звучать нота, высота которой соответствует ноте в аккорде для данной струны. Каждая струна звучит независимо от остальных, и высота тона каждой струны соответствует ноте в аккорде, который в соответствие с логикой следования мелодии должен звучать в данном месте мелодии. Переключение на исполнение следующей песни происходит нажатием на кнопку Кн 1. Предложенное устройство позволяет разнообразить класс существующих электромузыкальных инструментов. Поскольку игра на таком устройстве не требует специальной музыкальной подготовки и профессиональных исполнительских навыков, широкий спектр полуавтоматических инструментов, созданных на принципах предложенного устройства,позволит каждому исполнителю, не владеющему в полном объеме техникой игры на музыкальном инструменте, самостоятельно музицировать. Предложенное устройство может лечь в основу широкого спектра детских обучающих музыкальных игрушек, а также оказаться средством приобщения к музыкальной деятельности широкого круга людейинвалидов с нарушенными функциями пальцев рук. Источники информации 1. Патент 2699171 2, 1999. 2. Патент 2784465 2, 1999. 3. Патент 2909985 2, 2000. 4. Евразийский патент 0004992 (прототип). 5. Белунцов В. Музыкальные возможности компьютера Справочник. - Санкт-Петербург Питер, 2000. - С. 173. 6. Белунцов В. Музыкальные возможности компьютера Справочник. - Санкт-Петербург Питер, 2000. - С. 106. 5 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6