BRPI1001395B1 - Método para representar escalas musicais e dispositivo eletrônico musical - Google Patents

Abstract

método para representar escalas musicais e dispositivo eletrônico musical a presente invenção refere-se a um método para representar escalas musicais por meio de ladrilhos, para escalas pentatônicas (escalas arbitrárias de 5 notas por oitava), heptatônicas (escalas arbitrárias de 7 notas por oitava), blues maior e blues menor (estas, escalas específicas de 6 notas por oitava), e a um dispositivo eletrônico musical cuja interface usa tal representação. mais especificamente, o dispositivo utiliza uma interface multi-toque, que pode ou não apresentar cordas, através da qual o músico se concentra apenas na linha melódica, facilitando as improvisações musicais e performances de músicas compostas em uma das escalas mencionadas. a representação difere das tradicionais interfaces encontradas em instrumentos de cordas (como o violão, por exemplo), no sentido de que apenas as notas de uma determinada escala (de 5, 6 ou 7 notas por oitava) são passíveis de serem tocadas.

Description

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um método para representar escalas musicais por meio de ladrilhos, e a um dispositivo eletrônico musical cuja interface usa tal representação. Mais especificamente, o dispositivo utiliza uma interface multi-toque, que pode ou não apresentar cordas.

Antecedentes da Invenção

A tecnologia multi-toque em si não é nova. Seja no campo dos celulares e aparelhos de música portáteis, seja no campo musical, ela é largamente conhecida. No primeiro caso, o público teve acesso a ela, de forma mais ampla, através da sua utilização no iPhone e no iPod Touch, aparelhos desenvolvidos pela Apple, titular da patente Multi-Touch. No segundo caso, por exemplo, pode-se citar o Lemur, um mixer musical com interface multi-touch, desenvolvido em 2004 pela fabricante francesa Jazz Mutant, pioneira neste segmento. Hoje o Lemur (aparelho inteiramente controlado pelo movimento dos dedos) já apresenta sucessor: o Dexter.

Na verdade, várias foram as interfaces musicais que surgiram desde a introdução do computador na vida moderna, o que não significa dizer que antes já não existissem interfaces para instrumentos analógicos.

Na literatura patentária foram encontrados alguns documentos que se relacionam com o assunto descrito na presente invenção, sem contudo antecipar ou sugerir o escopo da mesma. Apenas a título exemplificative, citam-se o seguintes documentos: a patente americana US 7,479,949, de titularidade da Apple, intitulada Touch screen device, method, and graphical user interface for determining commands by applying heuristics', a patente americana US 7,619,618, também de titularidade da Apple, intitulada Identifying contacts on a touch surface', o pedido brasileiro PI0706177-3 intitulado “Célula portátil de dispositivos interativos para múltiplos usuários”; o pedido americano US2007198926 intitulado Devices and methods of controlling manipulation of virtual objects on a multi-contact tactile screen, o pedido internacional W02005091104 intitulado Controller involving manipulation of virtual objects on a multi-contact touch screen; a patente francesa FR 2866726 intitulada Computerized equipment e.g. music software, controlling process, involves generating clipart on screen placed under transparent multi-contact face plate, and delivering touch information by face plate during each acquisition phase o pedido europeu EP1950649 A1 intitulado Device for acquiring tactile information with sequential scanning e a patente européia EP1719047 B2 intitulada Controller involving manipulation of virtual objects on a multi-contact touch screen.

Portanto, claro está que já existem no estado da técnica interfaces bidimensionais multitoque tanto analógicas quanto digitais.

O caso de interface analógica mais importante é o do acordeon de botões. Contudo, no acordion o alinhamento das notas se dá ao longo de direções não ortogonais, enquanto na representação ora proposta o alinhamento se dá em ângulos retos, conforme distinção apresentada pelas Figuras 1A e 1B). Além disso os inventores desconhecem a existência de acordions cujas interfaces apresentam escalas Blues Maior ou Blues Menor, bem como interfaces onde se pode representar as várias escalas pentatônicas sob a mesma configuração bidimensional de notas, fato análogo ocorrendo para as escalas heptatônicas.

Assim, ainda que sejam conhecidas tecnologias relacionadas ao desenvolvimento de interfaces multi-toque, os presentes inventores desconhecem até o momento a existência: (i) quer de um método que vise representar escalas musicais pentatônicas, heptatônicas, Blues Maior e Blues Menor usando a técnica a ser descrita, (ii) quer de um equipamento multi-toque com tal interface.

Portanto, a presente invenção vem propor uma representação que difere daquela do acordeon bem como das demais interfaces musicais bidimensionais conhecidas.

Além disso, a representação proposta pela presente invenção tende a ser genérica, já que a mesma “matriz de pontos” que define o alinhamento dos pontos pode representar várias escalas, o que só é possível devido à interface ser controlada por computador. A única ressalva feita é que as escalas precisam ter o mesmo número de notas.

Sumário da invenção

É um objeto da presente invenção proporcionar um método que consiste na representação de certas escalas musicais (pentatônicas, heptatônicas, Blues Maior e Blues Menor) em dispositivos multi-toque. Outro objeto da invenção é proporcionar um equipamento musical cuja interface seja a referida representação. Em outro aspecto da presente invenção, a interface proposta é do tipo multitoque e bidimensional.

Estes e outros objetos da invenção serão valorizados e melhor compreendidos a partir da descrição detalhada de invenção. Descrição das Figuras Figura 1 - Figura que mostra a distinção entre o alinhamento das notas se dá ao longo de direções não ortogonais (A), no caso do Acordeon, e em ângulos retos (B), na representação aqui proposta. Figura 2 - Figura que representa uma oitava do piano (escala cromática, isto é, de 12 notas). Figura 3 - Figura que representa escala cromática em instrumentos afinados em quartas. Figura 4 - Figura em que os pontos em cinza representam as escalas Maior, Menor Natural e Menor Harmônica, de acordo com a representação da Figura 3. Figura 5 - Figura que representa as escalas heptatônicas (de 7 notas por oitava). Nesta representação a nota cinza representa a tônica (primeira nota da escala) e as notas em branco representam as demais notas da escala. Figura 6 - Figura análoga à Figura 5, na qual reproduz-se a representação para as escalas pentatônicas (de 5 notas por oitava). Figura 7 - Figura que mostra, com detalhes das relações de medida, o ladrilho correspondente às escalas musicais heptatônicas. ‘x’ e ‘y’ representam distancia positivas, possivelmente distintas. As linhas pontilhadas que passa pelo interior dos círculos se cruzam no centro dos mesmos. As notas estão ordenadas a partir da tônica (nota em cinza mais escuro) da esquerda para a direita e de baixo para cima, donde a nota mais ao alto é a sétima nota da escala. Figura 8 - Análoga da figura 7 para escalas pentatônicas. Figura 9 - Análoga da figura 7 para a escala Blues Menor (que compreende as notas 0, 3, 5, 6, 7 e 10 da figura 3, no caso da tônica ser a nota Dó). Figura 10 - Figura que mostra o ladrilho para a escala Blues Maior (que compreende as notas 0, 2, 3, 4, 7 e 9 da figura 3, no caso da tônica ser a nota Dó). Figura 11 - Figura que mostra o ladrilhamento para a escala Blues Menor - nela o ponto cinza mais escuro representa a tônica, e o cinza mais claro representa a chamada ‘blue note’ (uma nota que tem certo destaque na escala do Blues). Figura 12 - Figura análoga à Figura 11, para a escala do Blues Maior. Figura 13 - Figura análoga à Figura 11, para escalas heptatônicas. Figura 14 - Figura análoga à Figura 11, para escalas pentatônicas. Figura 15 - Figura que mostra a relação entre as oitavas de um piano e as oitavas na representação, por ladrilhamento, da escala Blues Maior.

Ladrilhos de uma mesma faixa são tais que as frequências fundamentais das notas associadas são as mesmas para pontos de mesma posição relativa em ladrilhos diferentes. Por exemplo: as freqüências fundamentais das notas disparadas pelos pontos em cinza escuro na faixa A são idênticas, enquanto que as das notas disparadas pelos pontos em cinza escuro na faixa B estão uma oitava acima (ou seja, a frequência fundamental é o dobro daquela das notas correspondentes na faixa A). Figura 16 - Figura análoga à Figura 15, para a escala do Blues Menor. Figura 17 - Figura análoga à Figura 15, para escalas heptatônicas. Figura 18 - Figura análoga à Figura 15, para escalas pentatônicas. Figura 19 - Figura que exemplifica como poderia ser representado o ladrilhamento para as escalas heptatônicas, selecionando-se um retângulo de pontos do ladrilhamento, como mostrado na Figura 13. Figura 20 - (A) Figura que mostra o dispositivo de entretenimento musical eletrônico desenvolvido que nada mais é que uma mesa multi-toque com algumas cordas. (B) Implementação da idéia de ladrilhamento para a escala do Blues em um aparelho celular com tela multi-toque. Figura 21 - Figura que mostra a escala do Blues, para a interface de uma guitarra, onde as tônicas são notas com dois círculos concêntricos e as blue-note’s são os círculos preenchidos. Figura 22 - Figura que mostra o ladrilhamento particular da escala Blues Menor, para as notas mostradas na figura 21. Figura 23 - A Figura 23 A é análoga à Figura 20 B, para representação de escalas pentatônicas. Já a Figura 23 B é análoga à Figura 20 A, para representação de escalas heptatônicas.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção refere-se a um método para representar escalas musicais por meio de ladrilhos, para escalas pentatônicas (de 5 notas por oitava), heptatônicas (de 7 notas por oitava), Blues Maior e Blues Menor (estas, escalas específicas de 6 notas por oitava), e a um dispositivo eletrônico musical cuja interface usa tal representação. Mais especificamente, o dispositivo utiliza uma interface multi-toque, que pode ou não apresentar cordas, através da qual o músico se concentra apenas na linha melódica, facilitando as improvisações musicais. A representação difere das tradicionais interfaces encontradas em instrumentos de cordas (como o violão, por exemplo), no sentido de que apenas as notas de uma determinada escala (de 5, 6 ou 7 notas) são passíveis de serem tocadas.

Desta forma, a presente invenção visa proporcionar alternativas para superar as limitações do estado da técnica para o desenvolvimento de um dispositivo de entretenimento musical eletrônico com interfaces multi-toque e bidimensionais.

A tecnologia multitoque compreende: (i) elementos de hardware; (ii) de software para sensoriamento, sequenciamento e interpretação dos movimentos múltiplos das mãos e dos dedos em uma superfície de imagem tocável; e também (iii) de uma interação material, que nada mais é do que elemento de ligação entre o hardware e o software.

Como uma interface de computador, por exemplo, o multi-toque é utilizado para permitir toques regulares em uma superfície única. O multi-toque também pode aceitar como “entrada” escrita usando a ponta do dedo. Ou seja, com o multi-toque todos as formas de “entrada” importantes - com a exceção de voz (isto é, escrita à mão, escrita datilográfica, escrita através do mouse, etc.) são satisfeitos com uma única superfície sensitiva.

A disposição do sensor multi-toque deve se dar em uma superfície flexível ou rígida que pode ter forma, tamanho, espessura e material arbitrários.

Uma interface visa, primordialmente, fazer com que o computador entenda qual a nota musical, tocada pelo usuário, deve ser reproduzida. Ela pode ser materializada através de um teclado multimídia, o mouse, o joistick, etc.

Usar um software para simular instrumentos musicais tradicionais é uma tarefa difícil. Infelizmente, sem componentes especiais de hardware, a tarefa de produzir sons razoáveis se torna incômoda, já que nem o mouse nem teclado são interfaces apropriadas para uma performance musical.

Então, apesar dos computadores serem, hoje em dia, largamente utilizados na produção musical, eles continuam sem poder ser “tocados” da mesma forma que se toca uma guitarra, por exemplo.

Portanto, a fim de superar este e outros inconvenientes da técnica, os inventores resolveram desenvolver um método que possibilitasse ao dispositivo eletrônico, no caso um computador, tornar-se também um instrumento musical. Tal tarefa se baseou na tecnologia, já conhecida, das interfaces multi-toque (ou Multi-Touch), uma vez que as mesmas disponibilizam muitos dos efeitos desejados pelos inventores.

O “bend”, por exemplo, pode ser obtido pelo toque na tela e pelo deslizamento dos dedos para baixo e para cima, movimento este que produz vibrações repetidas. Assim, a freqüência fundamental de uma nota pode ser alterada, para uma direção mais grave ou mais aguda, conforme o usuário, ao clicar sobre a nota, desliza seu dedo ao longo de direções opostas. Por exemplo: deslizar para cima aumenta a freqüência fundamental - tornando o som mais agudo - e para baixo diminui - tornando o som mais grave. Portanto, pode-se dizer que a distância que o dedo se distancia da posição original do toque determina a alteração da freqüência fundamental.

Além de permitir que os usuários toquem várias notas ao mesmo tempo (o que ocorre com muita freqüência em performances musicais em geral), pela utilização de uma interface multi-toque, os inventores também quiseram desenvolver um instrumento musical que simplificasse a execução de peças musicais compostas em uma das escalas mencionadas ou a improvisação de melodias em tal escala. Com esta finalidade chegou-se à conclusão de que a forma de tocar deveria ser simplificada através da presença das notas musicais do instrumento que se deseja tocar sob uma interface ladrilhada, de uma forma mais amigável que a apresentada no instrumento de referência, sobretudo pela não apresentação das notas não pertencentes à escala escolhida. (Ver Figuras 4, 5 e 6.)

Portanto, pode-se dizer que a presente invenção deva ser entendida como um método de representação de notas de certas escalas musicais, que consiste nos seguinte passos, os quais podem ser melhor exemplificados através das Figuras anexas.

Começamos observando as Figuras 2 e 3. Nelas as notas de mesmo número têm a mesma frequência fundamental correspondente. A representação da Figura 3 aparece naturalmente em instrumentos “afinados em quartas”, como por exemplo o violão. Isso significa que a nota imediatamente acima da nota 0 (isto é, a nota 5 (ver Figura 3) é a “quarta justa” da nota 0; que a nota imediatamente acima da nota 5 (a nota 10) é a “quarta justa” da nota 5, e assim por diante. O conceito de “quarta justa” significa, simplesmente, que a distância em meio-tom (ou seja, em número de teclas do piano) é igual a 5. A Figura 4 mostra três exemplos de escalas heptatônicas, representadas pelos círculos preenchidos. A idéia é omitir da representação os círculos não preenchidos, já que estes estão fora da escala e não precisam (e normalmente não devem) ser tocados. Chegamos, assim, à representação da Figura 5, onde agora a nota em cinza representa a tônica (primeira nota da escala) e as notas não preenchidas representam as demais. A ordenação é, a partir da tônica, da esquerda para a direita. Para a maior parte das escalas pentatônicas conhecidas, procedimento análogo resultaria no que é mostrado na Figura 6. A ordenação, novamente, é da esquerda para a direita e de baixo para cima, a partir da tônica (círculo preenchido).

A fim de ladrilhar o plano com formas de escala como as das Figuras 5 e 6, é preciso estabelecer medidas precisas em tais formas. Utilizaremos aqui como exemplo a escala Blues Menor, sendo a construção para as outras escalas análoga, bastando acompanhar as respectivas figuras. O ladrilho correspondente à escala Blues Menor é apresentado na Figura 9. No caso da tônica ser a nota Dó (nota 0 “zero”, na Figura 2), a escala compreende as notas 0, 3, 5, 6, 7 e 10 da Figura 2. Estes números também representam intervalos de semi-tons com respeito à nota tônica. Por exemplo: se a nota tônica for um Ré (nota 2 na Figura 2), então a escala consiste nas notas que estão a intervalos de 0, 3, 5, 6, 7 e 10 semi-tons de distância (para a direita) a partir da nota Ré. No ladrilho, tais notas estão ordenadas a partir da tônica (nota em cinza mais escuro) - da esquerda para a direita, e de baixo para cima. Ademais, considerar-se-á que a nota tônica é um Dó, por questão de simplicidade. Para outras notas tônicas basta construir a escala usando a noção de intervalos, recém apresentada.

Tomado o ladrilho da escala do Blues Menor (Figura 9), o passo seguinte consiste no ladrilhamento do plano usando réplicas do ladrilho escolhido, procedimento este que é indicado na Figura 11. A Figura 16 ilustra como é a distribuição de oitavas no ladrilhamento. Ladrilhos de uma mesma faixa (na Figura, “A, B e C” são diferentes faixas) são tais que as freqüências fundamentais das notas associadas são as mesmas para pontos de mesma posição relativa em ladrilhos diferentes. Por exemplo: as freqüências fundamentais das notas associadas aos pontos em cinza escuro, na faixa A, são idênticas, enquanto que as das notas associadas aos pontos em cinza escuro, na faixa B, estão uma oitava acima (ou seja, a frequência fundamental é o dobro daquela das notas correspondentes na faixa A). Desse modo há redundância de notas de mesma freqüência fundamental em tal representação, como acontece nos instrumentos de cordas em geral. Neste sentido, no caso em que a tônica é a nota Dó, os ladrilhos na faixa A (respectivamente, B e C) da Figura 16 têm notas tiradas da oitava A (respectivamente, B e C) do piano, representado naquela Figura. Assim, o número de faixas que se pretende apresentar vai depender não só do tamanho da tela e dos ladrilhos, mas também da disponibilidade das notas audíveis, e possivelmente de outros fatores, como os de natureza estética, por exemplo.

Efetuado o ladrilhamento, subtrai-se a região que, de fato, se quer apresentar ao usuário. Esta região tem, normalmente, um formato retangular, como ilustrado na Figura 19 para o caso de um ladrilhamentos com ladrilhos de escalas heptatônicas (ver Figura 13). Os traços indicando as bordas dos ladrilhos podem ou não ser apresentados, e as propriedades visuais que diferenciam as notas tônica e, caso presente, a Blue-note, das outras notas podem variar, podendo ser uma distinta cor de preenchimento (cinza, azul, etc), um círculo adicional (concêntrico), entre outros (ver Figura 22).

Exemplo de aplicação do método

Utilizou-se como padrão para a interface aqui projetada as notas de uma escala muito comum, no gênero musical do Blues: a escala Blues Menor.

O dispositivo de entretenimento musical eletrônico desenvolvido nada mais é que uma mesa multi-toque com algumas cordas (como, por exemplo as de uma guitarra) onde são projetadas as notas da escala, conforme a técnica de ladrilhamento descrita anteriormente (ver Figura 20 A). Assim, o músico pode compor e tocar músicas sem correr o risco de sair da referida escala musical.

Como a título exemplificative os inventores criaram o dispositivo de entretenimento para o estilo musical do Blues, o instrumento acabou por se denominar “Blues Machine”.

O estilo musical do Blues apresenta os seguintes elementos, frequentemente utilizados: uma progressão de acordes de 12-compassos e a escala Blues Menor. Uma progressão de acordes de 12-compassos comumente utilizada é a seguinte: l-l-l-l - IV-IV-I-I - V-IV-I-V (onde os números romanos representam graus com respeito ao acorde fundamental). Já em relação às notas da escala do Blues, as mais utilizadas são as da escala Blues Menor, conforme descrito na Figura 9. Como exemplo, se o acorde principal for C, a progressão de acordes poderá ser C-C-C-C - F-F-C-C - G-F-C-G, e a escala do blues C, D#, F, F#, G, A#.

Usualmente, um aluno iniciante em guitarra precisa aprender a improvisar na escala do Blues (vide Figura 21) ouvindo a base do Blues em 12 compassos.

Além dos vários padrões que precisam ser aprendidos, uma dificuldade adicional é que o guitarrista não pode “desligar” as notas que estejam fora da escala do Blues, o que evitaria teclá-las erradamente, ainda que em termos de improvisação tudo seja possível.

A despeito de tais dificuldades, a guitarra, em si, é um instrumento extremamente rico, uma vez que os músicos são desafiados a tocar diferentes efeitos, especialmente “bends”, “hammer-on’s”, “pull-off’ e “slides” no caso da música do Blues. Por isso a presente invenção procurou preservar tais possibilidades em um instrumento musical computacional.

Daí o projeto de criar um dispositivo musical eletrônico com interface multi-toque: as interfaces multi-toque permitem a execução de tais efeitos musicais.

E foi com a finalidade de simplificar a apresentação, aparentemente sem regularidade, da Figura 21, que as representações aqui descritas emergiram. A Figura 22 ilustra como ficariam dispostas as notas representadas na Figura 21 usando a técnica de ladrilhamento (com ladrilhos da escala do Blues) aqui apresentada.

O dispositivo musical eletrônico foi implementado tanto (i) em uma mesa como (ii) em um smart-phone, conforme se pode verificar pelas Figuras 20 A e 20 B. Adicionalmente, é importante ressaltar que o método e o dispositivo desenvolvidos, descrito em mais detalhes para a o estilo musical do Blues, também podem ser estendidos para outros estilos onde se usem escalas pentatônicas, heptatônicas, do Blues Maior ou do Blues Menor. Exemplo disso pode ser verificado nas Figuras 23 A (escalas pentatônicas) e 23 B (escalas heptatônicas).

Os versados na arte, portanto, valorizarão imediatamente os importantes benefícios decorrentes do uso da presente invenção. Variações na forma de concretizar o conceito inventivo aqui exemplificado devem ser compreendidas como dentro do espírito da invenção e das reivindicações anexas.

Claims (10)

1. Método para representar escalas musicais em uma interface multitouch e bidimensional, o método caracterizado pelo fato de que compreende: atribuir cada nota de uma escala específica a uma região em um bloco com uma oitava por bloco, em que cada ladrilho compreende uma pluralidade de regiões dispostas da esquerda para a direita e de baixo para cima na ordem das notas da escala atribuída, começando com uma nota tônica da escala, em que existe uma relação de medição precisa na forma geométrica dos ladrilhos e cada um deles tem a mesma forma; ladrilhar os ladrilhos de modo que as regiões sejam orientadas ortogonalmente ao longo dos ladrilhos, e selecionar uma região que é apresentada a um usuário, em que o número de notas musicais a serem apresentadas dependerá do tamanho da interface e dos ladrilhos, e da região selecionada, bem como da disponibilidade das notas audíveis do instrumento que se destina a ser representado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que as relações de medidas são específicas para cada uma das quatro escalas musicais a seguir: pentatônica, escalas arbitrárias de 5 notas, heptatônica, escalas arbitrárias de 7 notas, Major Blues, uma escala específica de 6 nota, e Minor Blues (uma escala específica de 6 notas).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a interface bidimensional permite a simulação de efeitos musicais, alterando levemente uma frequência fundamental da nota correspondente a um ponto tocado ou a uma intensidade (potência sonora) da nota.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3 , caracterizado pelo fato de que a simulação dos efeitos musicais é realizada movendo o ponto tocado na interface ou alterando a pressão na superfície da interface, respectivamente.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o ladrilho representa apenas as notas da escala escolhida, omitindo as notas que não fazem parte da escala.

6. Dispositivo musical eletrônico, compreendendo uma interface multitouch e bidimensional, que é flexível ou não flexível e fabricado de acordo com o método descrito na reivindicação 1 .

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6 , caracterizado pelo fato de que compreende ainda um elemento de interface que aumenta o grau de tangibilidade para o usuário.

8. Dispositivo musical eletrônico, de acordo com a reivindicação 7 , caracterizado pelo fato de que o elemento de interface são cordas de guitarra esticadas em linhas das matrizes que aparecem naturalmente entre os ladrilhos.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6 , caracterizado pelo fato de que compreende uma mesa multitoque com algumas cordas (como, por exemplo, as de um violão), nas quais as notas da escala são projetadas.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os usuários podem tocar várias notas ao mesmo tempo.

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