DE102014007712B4 - Method for the semi-automatic generation of a rhythmic output signal from an input signal comprising individual pulses, apparatus for carrying out such a method and program product - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur teilautomatischen Erzeugung eines rhythmischen Ausgangssignals (AS) aus einem Einzelimpulse (EP, EP', EP'', EP''', EP'''') aufweisenden Eingangssignal (ES) mit folgenden Schritten: – Erzeugen eines Triggersignals (TS, TS', TS'', TS''', TS'''') zu jedem Einzelimpuls (EP, EP', EP'', EP''', EP''''), welcher eine vorbestimmte Signalstärke (Triggerschwelle TT) übersteigt, – Messen der Zeitintervall-Länge (Δt1, Δt2, Δt3) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Triggersignalen (TS, TS', TS'', TS''', TS''''), wobei das das Zeitintervall (Δt1, Δt2, Δt3) beendende Triggersignal (EP', EP'', EP''', EP'''') weiterhin einen Startzeitpunkt (S, S', S'', S''') festlegt, – Berechnen wenigstens einer Verzögerungszeit, welche ein Vielfaches der zuletzt gemessenen Zeitintervall-Länge (Δt1, Δt2, Δt3) ist, wobei der Wert des Vielfachen zwischen 0 und 1 liegt. – Erzeugen und Ausgeben des Ausgangssignals (AS), welches bis zum Abbruch der Erzeugung des Ausgangssignals (AS) aufweist: – zu jedem Triggersignal (TS, TS', TS'', TS''', TS'''') ein zeitgleiches erstes Ausgangsereignis (EA, EA', EA'', EA''', EA'''') – zweite Ausgangsereignisse (ZA, ZA', ZA''), wobei jedes zweite Ausgangsereignis (ZA, ZA', ZA'') um die Verzögerungszeit nach dem letzten Startzeitpunkt (S, S', S'') verzögert ausgegeben wird.Method for the semi-automatic generation of a rhythmic output signal (AS) from an individual input signal (EP, EP ', EP' ', EP' '', EP '' '') comprising the following steps: - generating a trigger signal (TS, TS ', TS' ', TS' '', TS '' '') to each individual pulse (EP, EP ', EP' ', EP' '', EP '' ''), which a predetermined signal strength (trigger threshold TT ), measuring the time interval length (Δt1, Δt2, Δt3) between in each case two successive trigger signals (TS, TS ', TS' ', TS' '', TS '' ''), wherein the time interval (Δt1, Δt2, Δt3) terminating trigger signal (EP ', EP' ', EP' '', EP '' '') further defines a starting time (S, S ', S' ', S' ''), - calculating at least one delay time which is a multiple of the last measured time interval length (Δt1, Δt2, Δt3), the value of the multiple being between 0 and 1. - Generating and outputting the output signal (AS), which until the abort of the generation of the output signal (AS) comprises: - for each trigger signal (TS, TS ', TS' ', TS' '', TS '' '') a simultaneous first output event (EA, EA ', EA' ', EA' '', EA '' '') - second output events (ZA, ZA ', ZA' '), each second output event (ZA, ZA', ZA '') ) is output delayed by the delay time after the last starting time (S, S ', S' ').
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur teilautomatischen Erzeugung eines rhythmischen Ausgangssignals aus einem Einzelimpulse aufweisenden Eingangssignal nach Anspruch 1, eine Vorrichtung zu seiner Durchführung nach Anspruch 7 sowie ein Programmprodukt nach Anspruch 10.The invention relates to a method for the semi-automatic generation of a rhythmic output signal from a single-pulse input signal according to
Insbesondere bei solo auftretenden Musikern, aber auch bei kleineren Musikgruppen, welche ohne Schlagzeuger oder Percussionisten auftreten, besteht häufig der Wunsch, sich selbst rhythmisch zu begleiten. Hierfür gibt es derzeit grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
Zum einen gibt es programmierbare Rhythmuscomputer, bei denen Geschwindigkeit und Art des Rhythmus vorgegeben wird. Solche Rhythmuscomputer haben den Vorteil, dass sich der benutzende Musiker während seines Spieles nicht um sie kümmern muss, da der Begleitrhythmus vollständig automatisch erzeugt wird. Nachteilig ist, dass die Geschwindigkeit über das gesamte gespielte Stück konstant ist. Dies führt zum einen zu einem manchmal etwas künstlichen und „sterilen” Gesamteindruck, welcher in einem gewissen Gegensatz zum „handgemachten” Charakter eines Live-Auftrittes stehen kann. Außerdem ist der Musiker über die Dauer des gespielten Musikstückes an die einmal gewählte Geschwindigkeit gebunden.In particular, in solo musicians, but also in smaller groups of music, which occur without drummers or percussionists, there is often the desire to accompany themselves rhythmically. There are currently two options for this:
On the one hand, there are programmable rhythm computers that specify the speed and type of rhythm. Such rhythm computers have the advantage that the using musician does not have to take care of them during his play, since the accompaniment rhythm is generated completely automatically. The disadvantage is that the speed is constant over the entire piece played. This leads to a sometimes somewhat artificial and "sterile" overall impression, which can stand in a certain contrast to the "handmade" character of a live performance. In addition, the musician is tied to the selected speed over the duration of the played piece of music.
Aus der
Die
Weiterhin besteht die Möglichkeit, einen einfachen Rhythmus, insbesondere in Form eines Taktes, selbst zu spielen. Für Musiker, die zur Bedienung ihres Instrumentes beide Hände brauchen, insbesondere für Gitarristen, sind für diesen Zweck sogenannte Stompp-Boxen bekannt. Eine solche Stompp-Box besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse, in welchem ein Signalerzeuger in Form eines Mikrofons oder eines Piezosensors aufgenommen ist. Über eine Ausgangsbuchse kann das vom Signalerzeuger erzeugte Signal abgegriffen und weiterverarbeitet, insbesondere verstärkt, oder auch elektronisch verändert werden. Die Taktgeschwindigkeit wird hier durch den Musiker selbst erzeugt. Hierdurch ergibt sich zum einen in der Regel eine gewisse (häufig ungewollte) Schwankung des Tempos, was jedoch meist zu einem natürlicheren Gesamteindruck führt. Zum anderen kann der Musiker willentlich die Geschwindigkeit innerhalb eines Stückes verändern. Nachteilig an dieser Art der Selbstbegleitung ist jedoch, dass es für die meisten Musiker (welche in diesem Fall in der Regel keine gelernten Percussionisten sind) nicht möglich ist, komplexere Rhythmen, beispielsweise „geshuffelte” Rhythmen zu spielen, wodurch diese Art der rhythmischen Selbstbegleitung etwas eintönig wirken kann.Furthermore, it is possible to play a simple rhythm, especially in the form of a bar, yourself. For musicians who need both hands to operate their instrument, especially for guitarists, so-called stompp boxes are known for this purpose. Such a stomp box essentially consists of a housing in which a signal generator in the form of a microphone or a piezoelectric sensor is accommodated. About an output jack, the signal generated by the signal generator can be tapped and processed, in particular amplified, or even changed electronically. The beat speed is generated here by the musician himself. This usually results in a certain (often unwanted) fluctuation of the tempo, which usually leads to a more natural overall impression. On the other hand, the musician can willingly change the speed within a piece. A disadvantage of this type of self-accompaniment, however, is that it is not possible for most musicians (which are usually not trained percussionists in this case) to play more complex rhythms, such as "shuffled" rhythms, which makes this type of rhythmic self-accompaniment something can seem monotonous.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Erzeugung eines rhythmischen Ausgangssignals zur Verfügung zu stellen, welches die eben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet.On this basis, the present invention has the object to provide a method for generating a rhythmic output signal, which overcomes the disadvantages of the prior art just described.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Anspruch 7 angegeben. Ein Programmprodukt mit einem auf ein Datenverarbeitungsgerät ladbaren Programm, welches das Datenverarbeitungsgerät dazu befähigt, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, ist in Anspruch 10 angegeben Erfindungsgemäß wird ein rhythmisches Ausgangssignal teilautomatisch aus einem Einzelimpulse aufweisenden Eingangssignal erzeugt. Hierbei ist das die Einzelimpulse aufweisende Eingangssignal in der Regel der „mitgeklopfte” Takt, wobei das Eingangssignal insbesondere von einer Stompp-Box bereitgestellt werden kann. Um das Eingangssignal digital weiterverarbeiten zu können, wird zunächst zu jedem Einzelimpuls, welcher eine vorbestimmte Signalstärke übersteigt, ein Triggersignal erzeugt.This object is achieved by a method having the features of
Erfindungsgemäß weist das rhythmische Ausgangssignal zwei Arten von Ausgangsereignissen auf, wobei als Ausgangsereignis jede Art von Signal verstanden wird, welche sich in ein hörbares Geräusch oder einen hörbaren Ton umwandeln lässt.According to the invention, the rhythmic output signal comprises two types of output events, the output event being any type of signal which can be converted into an audible sound or an audible sound.
Die ersten Ausgangsereignisse werden zeitgleich mit den aus den Einzelimpulsen des Eingangssignals generierten Triggersignalen ausgegeben. Hierbei ist zu betonen, dass der Begriff „zeitgleich” auch für minimal verzögerte Ereignisse gelten soll, da aufgrund der notwendigen elektronischen Datenverarbeitung eine minimale Verzögerung im Bereich von Mikro- oder Millisekunden gegeben sein kann. Weiterhin ist zu betonen, dass die in der Regel elektronisch erzeugten Ausgangsereignisse – in der Regel jeweils ein Sample – meist eine Länge haben, die die Länge der Triggersignale übersteigt. Der Begriff „zeitgleich” ist deshalb dahingehend zu verstehen, dass der Startzeitpunkt des jeweiligen Ausgangsereignisses mit dem aus dem eingehenden Einzelimpuls erzeugten Triggersignal zeitlich zusammenfällt (oder minimal zeitlich zu diesem verzögert ist).The first output events are output at the same time as the trigger signals generated from the individual pulses of the input signal. It should be emphasized that the term "at the same time" should also apply to minimally delayed events since, due to the necessary electronic data processing, there may be a minimum delay in the range of microseconds or milliseconds. It should also be emphasized that the usually electronically generated output events - usually one sample each - usually have a length that exceeds the length of the trigger signals. The term "at the same time" is therefore to be understood to mean that the starting time of the respective output event with the trigger signal generated from the incoming single pulse time coincides (or is minimally delayed in time).
Die zweiten Ausgangsereignisse werden automatisch erzeugt und werden zwischen den ersten Ausgangsereignissen ausgegeben. Hierbei wird der Zeitpunkt der Ausgabe mittels eines Prozessors errechnet, wobei die Berechnung nach folgendem Schema erfolgt: Die Länge des Zeitintervalls zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Triggersignalen wird gemessen und temporär gespeichert, wobei das das Zeitintervall beendende Triggersignal weiterhin einen Startzeitpunkt festlegt. Aus der zuletzt gemessenen Zeitintervall-Länge wird eine Verzögerungszeit errechnet, welche ein Vielfaches der zuletzt gemessenen Zeitintervall-Länge ist, wobei der der Wert des Vielfachen zwischen 0 und 1 liegt und vorzugsweise 1/2 oder 2/3 beträgt. Der Zeitpunkt der Ausgabe ist um die Verzögerungszeit nach dem letzten Startzeitpunkt verzögert.The second output events are generated automatically and are output between the first output events. The time of the output is calculated by means of a processor, the calculation taking place according to the following scheme: The length of the time interval between in each case two consecutive trigger signals is measured and stored temporarily, wherein the triggering signal terminating the time interval furthermore defines a starting time. From the last measured time interval length, a delay time is calculated, which is a multiple of the last measured time interval length, wherein the value of the multiple lies between 0 and 1 and is preferably 1/2 or 2/3. The time of the output is delayed by the delay time after the last start time.
Grundsätzlich können pro Zeitintervall auch mehrere zweite Ausgangsereignisse erzeugt und ausgegeben werden, wobei es hierbei möglich ist, mehr als eine Verzögerungszeit pro vorangegangenem Zeitintervall zu berechnen. Der Übersichtlichkeit halber wird im Weiteren jedoch von nur einem zweiten Ausgangsereignis pro vorangegangenem Zeitintervall gesprochen, was auch der häufigste Anwendungsfall sein dürfte.In principle, several second output events can also be generated and output per time interval, it being possible in this case to calculate more than one delay time per preceding time interval. For the sake of clarity, however, only one second output event per preceding time interval will be discussed below, which should also be the most frequent application case.
Hierdurch kann ein relativ komplexer Ausgangsrhythmus erzeugt werden, welcher sich der Spielgeschwindigkeit des Musikers anpasst und welcher vom Musiker sehr einfach durch „Mitklopfen” des Taktes erzeugt wird.As a result, a relatively complex output rhythm can be generated, which adjusts itself to the speed of the musician and which is very easily generated by the musician by "knocking" the clock.
Vorzugsweise sind die Ausgangsereignisse gespeicherte Samples, wobei es weiter zu bevorzugen ist, dass das Sample für die ersten Ausgangsereignisse von dem Sample für die zweiten Ausgangsereignisse verschieden ist.Preferably, the output events are stored samples, and it is further preferable that the sample for the first output events be different from the sample for the second output events.
Es ist weiter zu bevorzugen, dass der Musiker mittels eines Wahlschalters aus einer Reihe von verschiedenen Samples sowohl für die ersten Ausgangsereignisse als auch für die zweiten Ausgangsereignisse wählen kann.It is further preferable that the musician selects from a number of different samples for both the first output events and the second output events by means of a selector switch.
Das Verfahren kann anschlagsdynamisch arbeiten, sodass zumindest die ersten Ausgangsereignisse eine variable Lautstärke aufweisen, welche jeweils von der Amplitude des zugeordneten Ausgangssignals abhängt.The method can be dynamic in terms of velocity, so that at least the first output events have a variable volume, which depends on the amplitude of the associated output signal.
Da das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für Life-Auftritte vorgesehen ist, wird das Verfahren vorzugsweise von einer speziell hierfür eingerichteten Vorrichtung ausgeführt, welche einen Eingang für das Eingangssignal – in der Regel in Form einer Eingangsbuchse –, einen Ausgang für das Ausgangssignal – in der Regel in Form einer Ausgangsbuchse – und eine elektronische Schaltung (Elektronik-Einheit), welche die eben beschriebenen Schritte ausführt, aufweist.Since the method according to the invention is provided in particular for live performances, the method is preferably carried out by a device specially designed for this purpose, which has an input for the input signal, usually in the form of an input socket, an output for the output signal, as a rule Form of an output jack - and an electronic circuit (electronics unit), which carries out the steps just described has.
Das Verfahren kann jedoch auch von einem frei programmierbaren Computer oder einer anderen Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt werden, auf welche ein entsprechendes Programm geladen wurde.However, the method may also be performed by a freely programmable computer or other data processing device to which a corresponding program has been loaded.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausgangsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to an initial example with reference to the figures. Hereby show:
Zunächst ist zu betonen, dass beide Figuren stark schematisiert sind und dass beide Figuren jeweils nur ein Ausführungsbeispiel zeigen, zu welchen jedoch zahlreiche Variationen möglich sind. Weiterhin sei angemerkt, dass die Bezugszeichen Δt1, Δt2, Δt3 sowohl für die Zeitintervalle als auch für ihre zeitliche Länge (Zeitintervall-Länge) verwendet werden, da dies übersichtlicher erscheint.First, it should be emphasized that both figures are highly schematic and that both figures show only one embodiment, to which, however, numerous variations are possible. It should also be noted that the reference symbols Δt 1 , Δt 2 , Δt 3 are used both for the time intervals and for their time length (time interval length), since this appears clearer.
Es wird zunächst auf die in
Die Vorrichtung
Die Eingangsbuchse
Es ist an dieser Stelle zu betonen, dass viele der eben beschriebenen Elemente, insbesondere die Recheneinheit
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun mit gleichzeitigem Bezug auf die
Die
The
Über die Eingangsbuchse
Wie bereits erwähnt, werden die Eingangssignale ES, ES', ... zunächst dem Verstärker
Weiterhin setzt jedes Triggersignal TS eine Zeitintervall-Messung in Lauf, was nun mit Bezug auf den „Liedanfang” erläutert wird. Mit dem ersten Triggersignal TS beginnt ein erstes Zeitintervall Δt1, welches bis zum nächsten Triggersignal TS' andauert. Die Recheneinheit
Dieses Verfahren wiederholt sich nun immer wieder, wobei außer bei Start und Ende (der Start wurde eben beschrieben) jedes Triggersignal (EP', EP'', EP''', EP'''') sowohl den Beginn als auch das Ende eines Zeitintervalls definiert und jeweils auch einen Startzeitpunkt S, S', S'' festlegt. Dies wird nochmals anhand eines Beispiels erläutert: das Triggersignal TS'' legt den Beginn des Zeitintervalls Δt3, das Ende des vorangehenden Zeitintervalls Δt2 sowie den Startzeitpunkt S' fest. Nach dem Ablauf von ½ Δt2 nach dem Startzeitpunkt S' wird das zweite Ausgangsereignis ZA' ausgegeben. Das Ende des Zeitintervalls Δt3 wird durch das Triggersignal TS''' festgelegt, welches wiederum auch der Startzeitpunkt S'' für die nächste Verzögerungszeit (½ Δt3) ist, usw.This process is repeated again and again, except for at start and end (the start just described) each trigger signal (EP ', EP'',EP''', EP '''') both the beginning and the end of a Defines time interval and each also defines a start time S, S ', S''. This is explained again with reference to an example: the trigger signal TS '' determines the start of the time interval Δt 3 , the end of the preceding time interval Δt 2 and the start time S '. After the elapse of ½ Δt 2 after the start time S ', the second output event ZA' is output. The end of the time interval Δt 3 is determined by the trigger signal TS ''', which in turn is also the start time S''for the next delay time (½ Δt 3 ), etc.
In der Regel ist es unerwünscht, dass nach Beendigung eines Liedes noch ein Ausgangsereignis ausgegeben wird, weshalb eine Möglichkeit vorgesehen sein kann, wie der Musiker das Verfahren abbricht. Hierzu kann beispielsweise ein separater Taster vorgesehen sein (nicht dargestellt). Eine andere Möglichkeit bestünde darin, dass bei zwei Triggersignalen, welche innerhalb einer kurzen, definierten Zeit aufeinander folgen, das Verfahren durch die Recheneinheit
In der Regel wird es zu bevorzugen sein, das Verfahren in einer Vorrichtung durchzuführen, beispielsweise wie sie eben beschrieben ist, wobei die Vorrichtung also wenigstens einen Eingang und wenigstens einen Ausgang sowie wenigstens eine Recheneinheit aufweist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das Verfahren in einem Computer mittels einer speziellen Software, welche das eben beschriebene Verfahren abbildet, ablaufen zu lassen.In general, it will be preferable to perform the method in a device, for example, as described above, wherein the device thus has at least one input and at least one output and at least one arithmetic unit. In principle, however, it is also possible to run the method in a computer by means of special software, which maps the method just described.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- Eingangsbuchseinput jack
- 1414
- Verstärkeramplifier
- 1616
- Diskriminatordiscriminator
- 1818
- Empfindlichkeitsreglersensitivity control
- 2020
- erster Lautstärkereglerfirst volume control
- 2222
- zweiter Lautstärkereglersecond volume control
- 2424
- Recheneinheitcomputer unit
- 2626
- Sample-SpeicherSample storage
- 2828
- erster Digital-Analog-Wandlerfirst digital-to-analog converter
- 2929
- zweiter Digital-Analog-Wandlersecond digital-to-analog converter
- 3030
- Mischermixer
- 3232
- Ausgangsbuchseoutput jack
- 3434
- Sound-WahlschalterSound selector
- 3636
- Rhythmus-WahlschalterRhythm selector
- TTTT
- Triggerschwelletrigger threshold
- TSTS
- Triggersignaltrigger signal
- ESIT
- Eingangssignalinput
- ASAS
- Ausgangssignaloutput
- EP, EP'EP, EP '
- Einzelimpulsesingle pulses
- EA, EA'EA, EA '
- erste Ausgangsereignissefirst initial events
- ZA, ZA'ZA, ZA '
- zweite Ausgangsereignissesecond output events
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