ES2780273B2

ES2780273B2 - Modulo sensor, sistema de modulos para teclado de piano, y procedimiento correspondiente

Info

Publication number: ES2780273B2
Application number: ES201931109A
Authority: ES
Inventors: Bombi Josep Bergada
Original assignee: Pocketpiano SL
Current assignee: Pocketpiano SL
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2023-12-11
Anticipated expiration: 2039-12-13
Also published as: US20220208159A1; US20230098657A1; EP4002350A4; ES2780273A1; EP4002350A1; WO2021116518A1; US11527225B2

Description

DESCRIPCIÓN

MÓDULO SENSOR, SISTEMA DE MÓDULOS PARA TECLADO DE PIANO, Y

PROCEDIMIENTO CORRESPONDIENTE

CAMPO TÉCNICO

[001] La invención está emplazada generalmente en el campo de los instrumentos electrónicos de música, y, en particular, a un módulo sensor para el ensamblado y desensamblado de un teclado de piano electrónico modular.

ANTECEDENTES

[002] Existen instrumentos de música electrónicos que reproducen una variedad de sonidos. Entre éstos están los teclados electrónicos incorporando sintetizadores que varían los parámetros de intensidad, frecuencia o fase de un sonido para reproducir un amplio espectro de sonidos que representan distintos instrumentos, desde el piano, violín, hasta la batería, o instrumentos virtuales inexistentes en el mundo real no electrónico.

[003] Existen pianos electrónicos y algún teclado de mucha calidad como piano. Un tipo específico de sonido reproducido por estos teclados electrónicos es el del piano. En cambio, la mayoría de teclados de piano modulares existentes no reproducen sonido de alta calidad como lo puede ser el de un piano real. Por una parte fallan en aspectos estructurales, como por ejemplo, el no tener teclas que respeten el tamaño real de las teclas de un piano real o pedales. Por otra parte, no reproducen la experiencia de tocar un piano real. Están diseñados más bien para cubrir un amplio espectro, a veces de varios cientos, de sonidos de instrumentos distintos, y la calidad del sonido es pobre, o su fidelidad al sonido del instrumento real es muy bajo. Tampoco dan la sensación al usuario de estar tocando un piano de verdad, ya que las teclas están diseñadas simplemente para detectar la nota que el usuario está tocando al pulsarlas.

[004] Entre el grupo de teclados piano de este estilo, se han desarrollado los que pueden ser desmontados en módulos para facilitar su transporte. Por las mismas razones, estos teclados modulares han enfocado los esfuerzos en llevar al público en general sonidos de cientos de instrumentos diversos para tocar música electrónica, y por lo tanto, al montar los módulos para formar un teclado completo, se pierde la sensación de estar tocando un instrumento que reproduzca fielmente el sonido, el tacto, o el tamaño de las teclas de piano real.

[005] Por lo tanto, existe la necesidad de solventar de forma efectiva estos problemas descritos. El inventor ha detectado la necesidad de mejorar los teclados modulares existentes para dotarles de la capacidad de reproducir la experiencia completa de estar tocando un piano real. A la vez, su modularidad permite su movilidad, y ser tocados en cualquier entorno o situación. Con lo cual permitiendo disfrutar del sonido de un piano de alta calidad, como un piano de cola, y a la vez sentirse como tal, pero sin necesidad de transportar un piano de cola a ninguna parte.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

[006] Es un objeto de la invención proporcionar soluciones a los problemas mencionados. En particular, es un objeto de la invención proporcionar un módulo sensor que permita reproducir fielmente la experiencia de tocar un piano de verdad, y, uniendo más de un módulo a otro, proporcionar un sistema modular de teclado para tocar el piano.

[007] Esta optimización se consigue a partir del módulo básico que es un módulo sensor. El módulo sensor comprende aquellos elementos que permiten su conectividad a una aplicación informática externa para reproducir las pulsaciones en sonido o visualmente. También comprende aquellos elementos que permiten que opere como un módulo de teclado de piano, por ejemplo, una octava de doce teclas. Junto a aquellos elementos que permiten su conexión a otros módulos sensor, se puede formar un piano de varias octavas, por ejemplo, en un aspecto, un piano de 7 octavas más un módulo de 3 teclas adicionales para formar un piano de 87 teclas. Por otra parte, según su configuración, el módulo sensor comprende aquellos elementos que permiten que opere como un módulo de pedal. Por lo tanto, se optimiza la modularidad de la configuración, desde el tocar sólo una octava hasta siete o más octavas. De esta forma se permite que el usuario/músico toque una octava solamente, hasta la configuración habitual de un piano de siete octavas junto a dos pedales, o más unidades, según gusto del usuario. A la vez, el módulo sensor permite, tanto en la configuración de módulo de teclado como de módulo de pedal, transmitir la sensación de estar tocando un piano real.

[008] Es por lo tanto un objeto de la invención proporcionar un módulo sensor configurable como un módulo de teclado de piano o un módulo de pedal de piano.

[009] Es otro objeto de la invención proporcionar un sistema modular de piano.

[0010] Es otro objeto de la invención proporcionar un procedimiento en un sistema modular de piano.

[0011] Es otro objeto de la invención proporcionar un programa de ordenador que comprende instrucciones, que una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo un procedimiento en un sistema modular de piano.

[0012] Es otro objeto de la invención proporcionar un medio legible por ordenador que comprende instrucciones, que una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo un procedimiento en un sistema modular de piano.

[0013] La invención proporciona procedimientos y dispositivos que implementan varios aspectos, realizaciones, y características de la invención, y se implementan mediante medios variados. Los medios variados pueden comprender, por ejemplo, hardware, software, firmware, o una combinación de los mismos, y se pueden implementar estas técnicas en cualquier una, o combinación, de los medios variados.

[0014] Para una implementación hardware, los medios variados pueden comprender unidades de procesamiento implementados en uno o más circuitos integrados de aplicación específica (ASICs), procesadores de señales digitales (DSPs), dispositivos de procesamiento de señales digitales (DSPDs), dispositivos de lógica programable (PLDs), conjuntos de puertas programables in situ (FPGAs), procesadores, controladores, microcontroladores, microprocesadores, otras unidades electrónicas diseñadas para llevar a cabo funciones descritas, o una combinación de las mismas.

[0015] Para una implementación software, los medios variados pueden comprender módulos (por ejemplo, procesos, funciones, y demás) que llevan a cabo las funciones descritas. El código de software puede almacenarse en una unidad de memoria y ser ejecutadas por un procesador. La unidad de memoria puede implementarse dentro del procesador o externo al procesador.

[0016] Se describen varios aspectos, configuraciones, y realizaciones de la invención. En particular, la invención proporciona procedimientos, aparatos, sistemas, procesadores, código de programa, medios legibles por ordenador, y otros aparatos y elementos que implementan varios aspectos, configuraciones y características de la invención, tal como descrito en lo siguiente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0017] Las características y ventajas de la presente invención se harán más aparentes a partir de la descripción detallada que sigue en conjunción con los dibujos, en los que caracteres de referencia iguales identifican elementos correspondientes en diferentes dibujos. Se pueden también referenciar a los elementos correspondientes mediante caracteres distintos.

[0018] La FIG. 1 muestra un módulo sensor para reproducir fielmente un piano según una realización de la invención.

[0019] La FIG. 2 muestra un módulo de teclado electrónico de 12 teclas según un aspecto de la invención.

[0020] La FIG. 3 muestra la conexión de distintos módulos de teclado mediante conectores imantados según un aspecto de la invención, en el cual hay un módulo maestro de 3 teclas conectado mediante imanes a dos módulos de teclado de 12 teclas cada uno.

[0021] La FIG. 4 muestra un sistema de módulos representando un piano de siete octavas y dos pedales, en el cual el módulo maestro comprende 3 teclas, formando el piano clásico de 87 teclas.

[0022] La FIG. 5A muestra un módulo de pedal según un aspecto de la invención, y la FIG. 5B muestra dos módulos de pedal contiguos según otro aspecto de la invención.

[0023] La FIG. 6 muestra parte de los medios de procesamiento según un aspecto de la invención, ampliando los medios que contactan con un pulsador una vez presionada.

[0024] La FIG. 7 muestra una vista superior de una membrana del módulo sensor según un aspecto de la invención.

[0025] Las FIGs. 8A y 8B muestran una vista inferior de una membrana del módulo sensor según un aspecto de la invención.

[0026] La FIG. 9 muestra un procedimiento de determinación de estados de pulsador según un aspecto de la invención.

[0027] La FIG. 10 muestra una unidad de resistencia del módulo sensor según un aspecto de la invención.

[0028] La FIG. 11 muestra el transportador del sistema de módulos según un aspecto de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0029] La FIG. 1 muestra un módulo sensor para reproducir fielmente un piano según una realización de la invención. El módulo 100 sensor comprende al menos un pulsador 110, al menos una membrana 120 configurada para deformarse bajo el efecto de la presión del pulsador, y al menos unos medios 130 de procesamiento configurados para generar una señal indicativa de la activación del pulsador. El módulo sensor comprende opcionalmente indicadores visuales, como LEDs, para indicar la activación del pulsador mediante un color y la intensidad de la pulsación mediante otro color degradado, o frecuencia de parpadeo.

[0030]

En un aspecto, el pulsador representa una tecla de piano y una pluralidad de teclas de piano componen un módulo de teclado, como representado en la FIG. 2. En este aspecto, el módulo 200 de teclado comprende doce pulsadores representando una octava, en el cual siete son pulsadores 210 largos (habitualmente de color blanco) representando las notas naturales y cinco son pulsadores 220 cortos (habitualmente de color negro) representando las notas alteradas. En otro aspecto, el pulsador representa un pedal de piano y el módulo sensor representa un módulo de pedal, como representado en la FIG. 5A. La FIG. 5B muestra dos módulos de pedal físicamente conectados mediante unos medios de conexión que comprenden los módulos sensor.

[0031] La configuración del módulo sensor comprende medios 140 de conexión para conectarse 310 de forma removible a otros módulos sensores, tal como se representa en la FIG. 3. Por ejemplo, cuando el módulo sensor es un módulo de teclado, se pueden conectar varios módulos de forma contigua, para formar un piano de siete u ocho octavas. En este aspecto, se representa un módulo completo de doce teclas junto a un módulo maestro que comprende tres teclas, para formar un piano de 87 teclas habitualmente tocado por pianistas clásicos. En un aspecto los medios de conexión son un conector imantado, o un imán, que atrae y junta un primer módulo con un segundo módulo, al alinearse los imanes respectivos de ambos módulos. En este aspecto se facilita el conectar y desconectar, o montar y desmontar, o ensamblar o desensamblar, el piano, ya que requiere poca especialización y fuerza, proporcionando un módulo de teclado muy versátil e intuitivo, tanto para usuarios aprendices independientemente de su edad o conocimiento sobre dispositivos electrónicos de última generación.

[0032] La FIG. 4 muestra un sistema 400 de módulos que, una vez ensamblado, reproduce un piano 410 de 87 teclas y dos pedales 420. La modularidad del diseño del módulo sensor permite una variedad de configuraciones distintas, desde tocar sólo una octava de piano sin pedal, hasta tocar siete octavas de piano con dos pedales, o incluso más módulos para músicos experimentales. En esta última configuración la aplicación 430 móvil se debe configurar para activar más notas que las habitualmente presentes en ocho octavas.

[0033] La configuración de los medios 130 de procesamiento comprende generar una señal comprendiendo parámetros que definen distintos aspectos de la activación del pulsador. Estos datos pueden representar simplemente la pulsación, o no, del pulsador, y/o una intensidad de pulsación, y/o un retardo de pulsación, y/o una velocidad de pulsación. En el caso del módulo de teclado, los medios de procesamiento están configurados para generar una señal indicativa de la nota que representa el pulsador según su posición en el módulo de teclado. La información generada por el módulo sensor comprende también un identificador que permite situar el módulo de teclado en una cadena de módulos, y, por lo tanto, permitir la determinación de qué octava representa. En un aspecto, se envía también un parámetro de dinámica musical que ayuda a producir una sensación de estar tocando un piano real, entre otras características de la invención. La señal se envía en formato BLE-Midi, aunque la persona de oficio puede programar las salidas de los módulos en cualquier otro formato que utilice la aplicación móvil que es la responsable de decodificar la señal recibida en sonido. La aplicación también puede residir en un ordenador o servidor especializado, aunque se espera que los usuarios lo prefieran en el formato de aplicación de dispositivo móvil inalámbrico.

[0034] La configuración del módulo sensor comprende medios 150 de comunicación para transmitir la señal generada por los medios de procesamiento del módulo sensor a una aplicación informática 430 externa al módulo sensor. Esta transmisión se lleva a cabo mediante una conexión alámbrica, como un cable o un conector físico, o de forma inalámbrica. La persona de oficio conoce las distintas modalidades de conexión alámbrica e inalámbrica, junto a sus protocolos, sin necesidad de ahondar más en sus detalles en esta divulgación. Ejemplos pueden ser la conectividad mediante USB, Wi-Fi, Bluetooth, y demás.

[0035]

Mediante los medios de comunicación, el módulo sensor se comunica con otros módulos formando un sistema de módulos. En ese caso, los medios de procesamiento están configurados para determinar la posición del módulo y asignarse como módulo maestro 320 si se encuentra ubicado más a la izquierda de la cadena de módulos, o asignarse como módulo esclavo 330 si no se encuentra ubicado más a la izquierda de la cadena de módulos. En el caso del módulo maestro de tres teclas, sería éste siempre el módulo maestro situado más a la izquierda. El módulo maestro está configurado para asignar automáticamente a todos los módulos sensor su nota correspondiente según su posición en el sistema conectado de módulos de teclado. Para reproducir fielmente un piano, según el número de módulos teclado (octavas) conectadas, se determinan las notas para que el centro del teclado completo comprenda la nota DO CENTRAL, en el caso de un piano de 88 teclas.

[0036] La aplicación informática comprende medios de comunicación para recibir y procesar la señal para extraer la información contenida en la misma. La información comprende además otros parámetros según si proviene de un módulo de teclado o de un módulo de pedal. La aplicación informática es responsable de traducir la información y los parámetros recibidos para reproducir la función del módulo del que proviene la información en cuestión. Finalmente, la aplicación informática reproduce sonidos y/o representaciones visuales de las acciones del usuario.

[0037] En el caso del módulo de teclado, la aplicación informática está configurada para reproducir el sonido representado por la pulsación del módulo sensor en cuestión a través de unos interfaces de salida. Por una parte, el interfaz de salida es un altavoz para reproducir el sonido de la música. Por otra parte, el interfaz de salida es una pantalla para reproducir la nota visualmente en un interfaz de usuario gráfico GUI (del inglés “graphical user interface GUI”). En el caso del módulo de pedal, la aplicación informática está configurada para reproducir las distintas funciones según la posición del pedal y reproducir este efecto junto al sonido de la pulsación de la tecla y/o también visualmente.

[0038] En un aspecto, cuando se activa solo un módulo de teclado, éste se conecta automáticamente con la aplicación informática y se puede tocar como una octava de piano. La utilidad de este aspecto es que permite practicar el piano con una sola mano, por ejemplo, tocando la parte de la partitura que es para la mano derecha, o la izquierda. También permite tocar emplazando el módulo de teclado sobre una superficie muy reducida, como, por ejemplo, algunas mesas abatibles de aviones o trenes, que suelen ser muy pequeñas. En otro aspecto, cuando se conectan dos módulos de teclado, éstos se comunican entre sí para determinar, según su posición de conexión, cuál es el módulo maestro y cual el módulo esclavo. Seguidamente, el módulo maestro se conecta automáticamente con la aplicación informática y se pueden tocar ambos módulos como dos octavas de piano. En otro aspecto, cuando existe el módulo maestro de tres teclas, es éste el que se conecta con la aplicación informática y también con dos módulos más. Aparte de permitir montar los dos módulos sobre una superficie reducida, esta configuración permite practicar el piano tocando piezas cuyas notas, o parte de las mismas, se encuentren contenidas en sólo dos octavas, sin necesidad de tener presentes las demás octavas cuyas notas no se tocan en la pieza musical en cuestión. De la misma forma, se pueden conectar más módulos de teclado, y completar las ocho octavas de un piano real, si se desea.

[0039] En el caso del módulo de pedal, la función reproducida es la de un pedal de piano de cola real. En un aspecto, cuando se activa un solo módulo de pedal, éste se conecta automáticamente con la aplicación informática y se puede tocar como el pedal derecho de resonancia de un piano real. En otro aspecto, cuando se conectan dos módulos de pedal, éstos se comunican entre sí para determinar, según su posición de conexión, cuál es el módulo maestro y cual el módulo esclavo. Seguidamente, el módulo maestro se conecta automáticamente con la aplicación informática y se pueden tocar como dos pedales de piano, el izquierdo reproduciendo el pedal unicordio o sostenuto según la configuración mediante la aplicación informática, mientras que el derecho reproduce el pedal de resonancia. En otro aspecto, cuando se conectan tres módulos de pedal, éstos se comunican entre sí para determinar, según su posición de conexión, cuál es el módulo maestro y cuáles son los módulo esclavo. Seguidamente, el módulo maestro se conecta automáticamente con la aplicación informática y se pueden tocar como tres pedales de piano de cola, el izquierdo reproduciendo el pedal unicordio, el derecho reproduciendo el pedal de resonancia, mientras que el central reproduce el pedal sostenuto. La aplicación informática está configurada para facilitar la modificación de la configuración de los pedales por la persona de oficio, por ejemplo, cambiando sus funcionalidades a los de un piano vertical.

[0040] La versatilidad en el ensamblaje del sistema modular permite incluso al usuario determinar qué tipo de teclado quiere tocar. En un aspecto, se puede emular un órgano mediante el ensamblaje de varias filas de octavas y múltiples pedales. La aplicación informática recibiría información sobre la configuración del montaje de los módulos maestro, tanto de las filas de módulos de teclado, como del módulo de pedal, y activaría la reproducción del sonido de órgano según la posición del módulo, tanto dentro de la cadena de módulos, como según en qué fila se encuentra. En otro aspecto, en caso de un músico experimental, se pueden conectar aún más de siete octavas o más de tres pedales, mientras el reproductor de música de la aplicación informática esté configurado traducir tantas notas a representaciones musicales, ya sea sonoras o visuales.

[0041] En un aspecto, la configuración del módulo sensor comprende medios 160 de carga para almacenar potencia eléctrica y conducir los demás componentes del módulo. Los medios de carga pueden ser una batería recargable, y se puede recargar mediante una conexión alámbrica o inalámbrica. En la configuración preferente, solamente el módulo maestro comprende medios de carga y este módulo sirve potencia eléctrica a los demás módulos. De esta forma se reduce el peso del ensamblaje global de módulos, facilitando su transporte en el transportador.

[0042] La FIG. 11 muestra un transportador del sistema de módulos según un aspecto de la invención. El transportador 1100 está configurado para recibir y alojar cada uno de los módulos 100 sensor de forma separada, apilados verticalmente, aunque otras configuraciones son posibles. De esta forma, se puede transportar fácilmente el piano entero con los pedales correspondientes. En esta figura, el transportador está configurado para alojar ocho módulos 1110 de teclado y dos módulos 1120 de pedal.

[0043] El transportador comprende también medios de carga para cargar cada uno de los módulos sensor alojados en el mismo. En la configuración preferente, el transportador está configurado para cargar solamente un módulo maestro de teclado y un módulo maestro de pedal, ya que éstos luego cargan a los demás módulos de teclado y de pedal con los cuales están conectados físicamente. El transportador comprende también un conector eléctrico para conectar un cable con enchufe para enchufar a la red eléctrica. En otro aspecto, tanto los medios de carga del transportador como los de los módulos sensor están configurados para la carga inalámbrica. Incluso en otro aspecto es sólo el módulo maestro de teclado y el módulo maestro de pedal que se cargan ya que éstos transfieren la carga necesaria mediante sus conexiones a los demás módulos esclavo, respectivamente.

[0044] La FIG. 7 muestra la membrana 700 del módulo sensor configurada a partir de una lámina de silicona. La FIG. 7A (a la izquierda) muestra la membrana del módulo de pedal, mientras que la FIG. 7B (a la derecha) muestra la membrana del módulo de teclado. En este dibujo se representa la parte superior de la membrana que está en contacto con el pulsador. La membrana comprende una pluralidad de salientes 710 configurados para deformarse al ser presionados por el pulsador, tal y como cuando el usuario presiona una tecla o un pedal. En un ejemplo de implementación práctica, en el caso del módulo de teclado, cada saliente se corresponde con una tecla, mientras que para el módulo de pedal, tres salientes se corresponden con un pedal. La ventaja de tener tres salientes es que, estando horizontalmente dispuestos, dota de más sensibilidad o capacidad de graduación a cada pedal. La persona de oficio puede configurar un distinto número de salientes según el grado de sensibilidad requerida.

[0045] La FIG. 8A muestra la parte inferior de un saliente de la membrana del módulo sensor que entra en contacto con los medios de procesamiento al ser pulsado. La FIG. 8B muestra una perspectiva de corte longitudinal del saliente, en el que se puede apreciar las dos etapas de longitudes distintas (indicado por las flechas de distinta longitud). Cada saliente 710 comprende una sección 810 deformable que aloja dos botones 820 con terminaciones en grafito 830. En el mismo saliente un primer botón es más largo que el segundo botón. Esto permite que cada saliente 710 esté configurado para deformarse en dos etapas según el nivel de presión. Si la presión es baja, se deforma una primera 840 etapa del saliente. A medida que la presión incrementa, se deforma también la segunda 850 etapa del saliente. Esto se consigue ya que el saliente está configurado con la primera 840 etapa más larga que la segunda 850 etapa.

[0046]

Las membranas, tanto del módulo sensor como del módulo pedal, se disponen de tal forma que esté la primera etapa más cercana al extremo conectado (no suelto) del pulsador. Según la distancia de los salientes del extremo conectado del pulsador, y de la longitud de la primera etapa, se define una distancia de pulsación segura, en la que, si por error se pulsa una tecla, no se llega a hacer contacto de la primera etapa con el circuito eléctrico de la base, y por lo tanto no se genera ninguna señal. Típicamente esta distancia es configurable, ya que se desea definirla para permitir sentir pulsaciones leves del músico/usuario al tocar las teclas.

[0047] Los medios de procesamiento están configurados para medir el tiempo entre la activación de la primera etapa 840 y la activación de la segunda etapa 850 en un intervalo de muestreo predefinido. Considerando la diferencia en la distancia entre ambas etapas, junto con el tiempo que ha tardado en activarse la segunda etapa después de la activación de la primera, se determina la velocidad de la pulsación, que se utiliza para representar el rango de dinámicas musicales que típicamente interpreta un músico de piano.

[0048] La FIG. 6 muestra parte del circuito de los medios de procesamiento del módulo de teclado según un aspecto de la invención, y la ampliación mostrando dos circuitos electrónicos, cada uno se mantiene en abierto por defecto, y al presionarse el pulsador, el grafito de cada una de las etapas de los salientes cierra el circuito correspondiente, emitiéndose una señal a los medios de procesamiento. Una vez que el grafito de un botón contacta con el circuito sensor, éste se cierra, enviando una señal de contacto. En la ampliación se pueden ver dos circuitos sensor, para sentir el contacto de cada uno de los dos botones de un mismo saliente.

[0049] La configuración de dos etapas de saliente permite al pulsador sentir una variedad de intenciones del usuario del módulo, permitiendo ofrecer una experiencia más real y más cercana, es decir, más fiel, a la de un piano de verdad. Las teclas del piano se pueden tocar a distintas velocidades, que están clasificadas hasta en 16 niveles (de más lento a más rápido: grave, largo, lento, larghetto, adagio, adagietto, andante, andantino, moderato, allegretto, allegro, vivo, vivace, presto, vivacissimo, prestissimo). Además, la fuerza de percusión, o las dinámicas musicales, se puede modular y se clasifica hasta en 10 niveles (de más débil a más fuerte: pianississimo, pianissimo, piano, mezzopiano, mezzoforte, forte, fortissimo, fortississimo, sforzando, piano forte).

[0050] El módulo sensor está configurado para representar fielmente las dinámicas musicales para reproducir mejor la experiencia musical de un piano real. Esto se consigue mediante la generación y transmisión de al menos dos parámetros. El primer parámetro de tecla identifica el número de la tecla siendo pulsada dentro de una octava. El segundo parámetro de dinámica representa la intención del usuario al presionar el sensor.

[0051] Se transmite el parámetro de dinámica, en un aspecto, según valores que varían entre 0 a 127, siguiendo el formato Midi. Con lo cual se pueden definir hasta 128 niveles granularidad, o sensibilidad, distintos, configurable a gusto del usuario. El tiempo de muestro se puede configurar también entre 10 ms y 500 ms así como la configuración de la sensibilidad.

[0052] En el caso del módulo de teclado, las distintas velocidades vienen determinadas por la frecuencia de pulsación de las teclas por el usuario, y se representan directamente mediante la detección de al menos la primera etapa de saliente, que siempre debe deformarse para que se emita una señal.

[0053] El segundo parámetro de dinámica se determina a partir del tiempo entre la deformación de la primera etapa de saliente y de la segunda etapa de saliente, o la diferencia entre las dos deformaciones de etapas, y viene dado por un rango que se extiende entre el máximo tiempo (si se deforma la primera etapa, pero la segunda etapa nunca llega a deformarse en un intervalo de muestreo representado por nueve secciones de tiempo) y el mínimo tiempo (si la deformación de la segunda etapa sigue inmediatamente a la deformación de la primera etapa de saliente, separados por dos secciones de tiempo). Este rango de tiempo se define en nueve secciones para representar las primeras nueve dinámicas musicales. El último, que representa la combinación de comenzar con una presión de la tecla suave y acabándola fuerte, se determina en dos intervalos de muestreo.

[0054] Mientras el usuario toca las teclas, según el número de secciones de tiempo que transcurren desde la deformación de la primera etapa y la segunda etapa de saliente, los medios de procesamiento determinan qué dinámica se ha querido reproducir siguiendo una de las diez dinámicas musicales arriba mencionadas. La Tabla 1 muestra las distintas combinaciones y qué estilo o dinámica musical representan:

TABLA 1 - Dinámicas musicales

[0055] La FIG. 9 muestra un procedimiento de determinación de estados de pulsador según un aspecto de la invención. El procedimiento 900 comienza mediante la determinación 910 de que al menos un pulsador ha sido presionado hasta tal punto que se ha deformado la primera etapa de la membrana correspondiente. En este punto se genera el primer parámetro identificando la tecla pulsada en la octava en cuestión. Seguidamente, se determina 920 si, en un intervalo predeterminado de tiempo equivalente a un intervalo de muestreo, se han deformado ambas etapas. En caso positivo, se genera 930 la señal indicando la dinámica musical según la Tabla 1 a partir de la velocidad de pulsación descrita. Por ejemplo, si la diferencia de tiempo entre la deformación de ambas etapas de saliente se corresponde a cuatro secciones de tiempo en un primer intervalo de muestreo, se determina que el usuario ha presionado fuertemente, equivalente a una dinámica musical de fortissimo. En caso contrario, sólo se ha deformado la primera etapa en ese intervalo de muestreo y se genera 940 la señal indicativa de una dinámica musical equivalente a pianississimo. Seguidamente se deja transcurrir el tiempo hasta el comienzo del siguiente intervalo de muestreo y se vuelve a la primera etapa 910 de detección de pulsación.

[0056] Si en la primera mitad del siguiente intervalo de muestreo, se determina que se ha deformado la segunda etapa sin detectar la deformación de la primera etapa, con un retardo de tiempo entre 4 y 1 secciones de tiempo desde el comienzo del siguiente intervalo de muestreo, esta combinación se interpreta como la intención de tocar una dinámica musical equivalente a un piano forte, que comienza con una pulsación suave de la tecla y acaba con una presión muy fuerte de la misma nota. En caso contrario, el algoritmo iterativo vuelve al comienzo de una iteración, y se vuelve a determinar 910 si se ha deformado una primera etapa.

[0057] Por lo tanto, los medios de procesamiento están configurados para determinar el nivel de intensidad o presión sentido por el pulsador mediante la determinación del intervalo de tiempo entre el contacto que hace el segundo botón en relación al primero. Si en un período predeterminado, el intervalo entre ambos contactos es breve, se determina una presión elevada. Por contrario, si en el período predeterminado, el intervalo entre ambos contactos es mayor, se determina una presión más baja. Según la duración del intervalo, se genera una señal indicativa de uno de los diez niveles de presión distintos. Esta señal es recibida por la aplicación informática que traduce correspondientemente las intenciones del usuario. Al tener diez niveles configurados, se permite una gran cercanía con la interpretación de piezas de música clásica que tienen un rango elevado de diferentes intensidades de pulsación de las teclas. No obstante, tal y como indicado, estos 10 niveles se implementan mediante 128 estados lógicos distintos, con lo cual, se pueden aumentar el número de niveles hasta 128 según los deseos del usuario.

[0058] En otro aspecto, se define un período de muestreo de P ms compuesto por diez intervalos de P/10 ms. A la vez, se asigna un nivel de intensidad cada vez más elevado, empezando por el nivel de intensidad 1 mínimo cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,9*P ms e inferior a 1*P ms, un nivel de intensidad 2 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,8*P ms e inferior a 0,9*P ms, un nivel de intensidad 3 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,7*P ms e inferior a 0,8*P ms, un nivel de intensidad 4 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,6*P ms e inferior a 0,7*P ms, un nivel de intensidad 5 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,5*P ms e inferior a 0,6*P ms, un nivel de intensidad 6 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,4*P ms e inferior a 0,5*P ms, un nivel de intensidad 7 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,3*P ms e inferior a 0,4*P ms, un nivel de intensidad 8 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,2*P ms e inferior a 0,3*P ms, un nivel de intensidad 9 más elevado cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,1*P ms e inferior a 0,2*P ms, y un nivel de intensidad 10 máximo cuando el intervalo de tiempo entre ambos contactos es igual o superior a 0,01*P ms e inferior a 0,1*Pms.

[0059] Para acercar aún más la experiencia del usuario a la de un piano real, se han configurado unos elementos de resistencia diseñados para replicar la sensación de estar tocando las teclas de un piano real. La FIG. 10 muestra una unidad 1000 de resistencia del módulo sensor según un aspecto de la invención. La unidad de resistencia que comprende un cuerpo 1010 deformable de material más bien rígido configurado en forma de cono con una base ancha, y está conformado en la misma membrana. Al presionarse la tecla, la unidad de resistencia se deforma paulatinamente (indicado por las flechas) hasta su deformación máxima, de tal forma que genera una resistencia mayor a batir al comienzo antes de colapsarse. El contacto de grafito 1020 es el que hace contacto con la parte correspondiente de los medios de procesamiento subyacentes, cerrando el circuito y detonando la generación de la señal correspondiente.

[0060] La altura de la unidad de resistencia está configurada para reproducir el recorrido de una tecla de piano real y generar una sensación de tocar una tecla de verdad durante todo el recorrido que elija el usuario tocar, ya sea mediante un toque leve y rápido, como un staccato, o una presión potente e intensa, como un golpe, o una pulsación suave y continua, como al tocar la última nota de una pieza. Dada su altura, la unidad de resistencia, deformada muchísimas veces a lo largo del tiempo, en vez de deformarse paulatinamente empieza a ceder y colapsarse, y por lo tanto, perdiendo la fidelidad en su función. Para solventar este problema, en otro aspecto de la invención, se ha desarrollado una unidad de resistencia con estrías interiores deformables, permitiendo un recorrido de deformación alto como una tecla real, pero a la vez que no se colapsa sino que se asegura la deformación uniforme incluso cuando el material se empieza a desgastar por su elevado uso.

[0061] Por lo tanto, los diferentes aspectos de la invención descritos permiten mejorar la experiencia de usuario de tocar el piano proveyendo un teclado modular de piano a base de módulos sensor que se pueden ensamblar como octavas de piano y/o como pedales de piano, que se configuran automáticamente utilizando una aplicación informática para reproducir el sonido, y que tienen varias características que en combinación ofrecen la sensación y la calidad de sonido de un piano real, a diferencia de los teclados electrónicos del estado de la técnica que están diseñados para reproducir cientos de instrumentos distintos, y no llegan a reproducir la sensación ni de estar tocando un piano real, ni de estar escuchando un músico interpretar una pieza compuesta para un piano real ya que no permiten al músico expresarse como la hace con un piano real.

[0062] Además, se entiende que las realizaciones y aspectos descritos se pueden implementar por medios variados en hardware, software, firmware, middleware, microcódigo, o cualquier combinación de los mismos. Varios aspectos o características descritas pueden implementarse, por un lado, como un método o procedimiento o función, y por el otro lado, como un aparato, dispositivo, sistema, o programa de ordenador accesible por cualquier dispositivo legible por ordenador, portador o medio. Los procedimientos o algoritmos descritos pueden implementarse directamente en hardware, en un módulo software ejecutado por un procesador, o una combinación de las dos.

[0063] Los varios medios pueden comprender módulos de software residentes en memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria EEPROM, registros, disco duro, disco removible, un CD-ROM, o cualquier otro tipo de medio de almacenamiento conocido en la técnica.

[0064] Los varios medios pueden comprender bloques de lógica, módulos, y circuitos se pueden implementar o llevado a cabo por un procesador de propósito general, un procesador de señales digitales (DSP), un circuito integrado específico de aplicación (ASIC), un conjunto de puertas programable in situ (FPGA), u otros dispositivos de lógica programable, de puerta discreta o de lógica de transistor, componentes discretos de hardware, o cualquier combinación de los mismos diseñados para llevar a cabo las funciones descritas. Un procesador de propósito general puede ser un micro procesador, pero en la alternativa, el procesador puede ser un procesador convencional, controlador, microcontrolador, o máquina de estado.

[0065] Los varios medios pueden comprender medios legibles por ordenador incluyendo, pero no limitado a, dispositivos de almacenamiento magnético (por ejemplo, discos duros, discos floppy, tiras magnéticas, y demás), discos ópticos (por ejemplo, discos compactos CD o versátiles DVD, y demás), tarjetas inteligentes y unidades de almacenamiento flash temporales (por ejemplo, EPROM, lápiz tarjeta, unidad llave, y demás). Adicionalmente, la variedad de medios de almacenamiento descritos puede representar uno o más dispositivos y/o medios legibles por ordenador para almacenar información. El término medio legible por ordenador puede comprender, sin estar limitado a ello, una variedad de medios capaces de almacenar, guardar, o transportar instrucciones y/o datos. Adicionalmente, un producto de programa de ordenador puede comprender un medio legible por ordenador con una o más instrucciones o códigos operativos para hacer que un ordenador lleve a cabo las funciones descritas una vez ejecutadas en el ordenador.

[0066] Lo que se ha descrito comprende una o más realizaciones a modo de ejemplo. Por supuesto no es posible describir cada combinación, o permutación, concebible, de los componentes y/o metodologías con el propósito de describir las realizaciones mencionadas. En cambio, la persona de oficio se dará cuenta que muchas otras combinaciones y permutaciones de realizaciones varias son posibles dentro del concepto inventivo después de una lectura directa y objetiva de esta divulgación. Consecuentemente, la intención es acoger todas dichas alteraciones, modificaciones y variaciones que entran dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

[0067] En lo siguiente, se describen ciertos aspectos adicionales o ejemplos:

Un módulo sensor para reproducir fielmente un piano, comprendiendo el módulo sensor: al menos un pulsador; al menos unos medios de procesamiento configurados para generar una señal indicativa de la dinámica musical interpretada al presionarse el pulsador; y al menos una membrana emplazada entre el pulsador y los medios de procesamiento, la membrana configurada para deformarse bajo el efecto de la presión del pulsador una vez que ésta supera un umbral.

El módulo, comprendiendo además unos medios de comunicación configurados para comunicarse con otros módulos sensor formando un sistema de módulos sensor. El módulo, en el que los medios de procesamiento están configurados para determinar la posición del módulo y asignarse como módulo maestro si se encuentra ubicado más a la izquierda o asignarse como módulo esclavo si no se encuentra ubicado más a la izquierda. El módulo, en el que los medios de comunicación del módulo maestro están configurados para comunicarse con una aplicación informática. El módulo, en el que los medios de procesamiento están configurados para generar la señal indicativa de la dinámica musical del pulsador comprendiendo un primer parámetro que identifica el pulsador entre una pluralidad de pulsadores, y un segundo parámetro que define una intensidad de pulsación y/o un retardo de pulsación y/o una velocidad de pulsación y/o una presión de pulsación. El módulo, en el que la al menos una membrana está configurada con dos salientes de diferentes longitudes para deformarse en dos etapas y en el que los medios de procesamiento están configurados para general la señal en base a la deformación de los salientes. El módulo, en el que cada saliente es una unidad de resistencia conformada en la misma membrana que comprende un cuerpo deformable en forma de cono con una base ancha. El módulo, en el que los al menos unos medios de procesamiento están configurados para determinar nueve dinámicas musicales diferentes en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente y la segunda etapa de saliente en un intervalo de muestreo particular. El módulo, en el que los al menos unos medios de procesamiento están configurados para determinar la dinámica musical correspondiente a piano forte en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente en un primer intervalo de muestreo y el tiempo transcurrido hasta el contacto de la segunda etapa de saliente en un segundo intervalo de muestreo. El módulo, en el que el módulo sensor es un módulo de teclado de piano que comprende doce pulsadores y se configuran doce membranas correspondientes para detectar la pulsación de los pulsadores respectivos, y en el que los medios de procesamiento están configurados para generar una señal indicativa de la nota que representa el pulsador según su posición en el módulo de teclado. El módulo, en el que el módulo sensor es un módulo de pedal de piano que comprende un pulsador y se configuran al menos tres membranas correspondientes para detectar la pulsación del pulsador.

Un procedimiento en un módulo sensor para reproducir fielmente un piano, comprendiendo el módulo sensor al menos un pulsador, al menos unos medios de procesamiento, y al menos una membrana emplazada entre el pulsador y los medios de procesamiento, comprendiendo el procedimiento generar una señal indicativa de la dinámica musical interpretada al presionarse el pulsador al deformarse la membrana bajo el efecto de la presión del pulsador una vez que ésta supera un umbral.

El procedimiento, comprendiendo además comunicarse, mediante unos medios de comunicación, con otros módulos sensor formando un sistema de módulos sensor. El procedimiento, comprendiendo, por los medios de procesamiento, determinar la posición del módulo y asignarse como módulo maestro si se encuentra ubicado más a la izquierda o asignarse como módulo esclavo si no se encuentra ubicado más a la izquierda. El procedimiento, comprendiendo los medios de comunicación del módulo maestro comunicarse con una aplicación informática. El procedimiento, comprendiendo generar la señal indicativa de la dinámica musical del pulsador con un primer parámetro que identifica el pulsador entre una pluralidad de pulsadores, y un segundo parámetro que define una intensidad de pulsación y/o un retardo de pulsación y/o una velocidad de pulsación y/o una presión de pulsación. El procedimiento, en el que la señal indicativa de la dinámica musical se genera en base a la deformación en dos etapas de dos salientes de diferentes longitudes de la al menos una membrana. El procedimiento, comprendiendo determinar nueve dinámicas musicales diferentes en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente y la segunda etapa de saliente en un intervalo de muestreo particular. El procedimiento, al agotarse un primer intervalo de muestreo, determinar la deformación de la primera etapa de saliente del al menos un pulsador, y generar el segundo parámetro de dinámica indicativo de una pulsación de intensidad mínima; al no agotarse el primer intervalo de muestreo, determinar la pulsación de la segunda etapa del al menos un pulsador después de la determinación de la pulsación de la primera etapa, y generar el segundo parámetro de dinámica indicativo de una dinámica musical en función de la diferencia en tiempo entre la deformación de ambas etapas de membrana. El procedimiento, comprendiendo determinar la dinámica musical correspondiente a piano forte en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente en un primer intervalo de muestreo y el tiempo transcurrido hasta el contacto de la segunda etapa de saliente en un segundo intervalo de muestreo. El procedimiento, en el que el módulo sensor es un módulo de teclado de piano que comprende doce pulsadores y se configuran doce membranas correspondientes para detectar la pulsación de los pulsadores respectivos, y en el que los medios de procesamiento están configurados para generar una señal indicativa de la nota que representa el pulsador según su posición en el módulo de teclado. El procedimiento, en el que el módulo sensor es un módulo de pedal de piano que comprende un pulsador y se configuran al menos tres membranas correspondientes para detectar la pulsación del pulsador.

Un programa de ordenador que comprende instrucciones, una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo las etapas de procedimiento.

Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones, una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo las etapas de procedimiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un módulo sensor, configurable como un módulo de teclado de piano o un módulo de pedal de piano, para reproducir fielmente un piano, comprendiendo el módulo sensor:

al menos un pulsador;

al menos unos medios de procesamiento configurados para generar una señal indicativa de la dinámica musical interpretada al presionarse el pulsador, comprendiendo la señal otros parámetros según si proviene de un módulo de teclado o de un módulo de pedal; y al menos una membrana emplazada entre el pulsador y los medios de procesamiento, la membrana configurada para deformarse bajo el efecto de la presión del pulsador una vez que ésta supera un umbral.

2. El módulo de la reivindicación 1, comprendiendo además unos medios de comunicación configurados para comunicarse con otros módulos sensor formando un sistema de módulos sensor.

3. El módulo de la reivindicación 2, en el que los medios de procesamiento están configurados para determinar la posición del módulo y asignarse como módulo maestro si se encuentra ubicado más a la izquierda o asignarse como módulo esclavo si no se encuentra ubicado más a la izquierda.

4. El módulo de la reivindicación 3, en el que los medios de comunicación del módulo maestro están configurados para comunicarse con una aplicación informática.

5. El módulo de la reivindicación 4, en el que los medios de procesamiento están configurados para generar la señal indicativa de la dinámica musical del pulsador comprendiendo un primer parámetro que identifica el pulsador entre una pluralidad de pulsadores, y un segundo parámetro que define una intensidad de pulsación y/o un retardo de pulsación y/o una velocidad de pulsación y/o una presión de pulsación.

6. El módulo de la reivindicación 5, en el que la al menos una membrana está configurada con dos salientes de diferentes longitudes para deformarse en dos etapas y en el que los medios de procesamiento están configurados para general la señal en base a la deformación de los salientes.

7. El módulo de la reivindicación 6, en el que cada saliente es una unidad de resistencia conformada en la misma membrana que comprende un cuerpo deformable en forma de cono con una base ancha.

8. El módulo de la reivindicación 6, en el que los al menos unos medios de procesamiento están configurados para determinar nueve dinámicas musicales diferentes en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente y la segunda etapa de saliente en un intervalo de muestreo particular.

9. El módulo de la reivindicación 8, en el que los al menos unos medios de procesamiento están configurados para determinar la dinámica musical correspondiente a piano forte en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente en un primer intervalo de muestreo y el tiempo transcurrido hasta el contacto de la segunda etapa de saliente en un segundo intervalo de muestreo.

10. El módulo de la reivindicación 3, en el que el módulo sensor es un módulo de teclado de piano que comprende doce pulsadores y se configuran doce membranas correspondientes para detectar la pulsación de los pulsadores respectivos, y en el que los medios de procesamiento están configurados para generar una señal indicativa de la nota que representa el pulsador según su posición en el módulo de teclado.

11. El módulo de la reivindicación 3, en el que el módulo sensor es un módulo de pedal de piano que comprende un pulsador y se configuran al menos tres membranas correspondientes para detectar la pulsación del pulsador.

12. Un procedimiento en un módulo sensor, configurable como un módulo de teclado de piano o un módulo de pedal de piano, para reproducir fielmente un piano, comprendiendo el módulo sensor al menos un pulsador, al menos unos medios de procesamiento, y al menos una membrana emplazada entre el pulsador y los medios de procesamiento, comprendiendo el procedimiento generar una señal indicativa de la dinámica musical interpretada al presionarse el pulsador al deformarse la membrana bajo el efecto de la presión del pulsador una vez que ésta supera un umbral, comprendiendo la señal otros parámetros según si proviene de un módulo de teclado o de un módulo de pedal.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, comprendiendo además comunicarse, mediante unos medios de comunicación, con otros módulos sensor formando un sistema de módulos sensor.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, comprendiendo, por los medios de procesamiento, determinar la posición del módulo y asignarse como módulo maestro si se encuentra ubicado más a la izquierda o asignarse como módulo esclavo si no se encuentra ubicado más a la izquierda.

15. El procedimiento de la reivindicación 14, comprendiendo los medios de comunicación del módulo maestro comunicarse con una aplicación informática.

16. El procedimiento de la reivindicación 15, comprendiendo generar la señal indicativa de la dinámica musical del pulsador con un primer parámetro que identifica el pulsador entre una pluralidad de pulsadores, y un segundo parámetro que define una intensidad de pulsación y/o un retardo de pulsación y/o una velocidad de pulsación y/o una presión de pulsación.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, en el que la señal indicativa de la dinámica musical se genera en base a la deformación en dos etapas de dos salientes de diferentes longitudes de la al menos una membrana.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, comprendiendo determinar nueve dinámicas musicales diferentes en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente y la segunda etapa de saliente en un intervalo de muestreo particular.

19. El procedimiento de la reivindicación 18,

al agotarse un primer intervalo de muestreo, determinar la deformación de la primera etapa de saliente del al menos un pulsador, y generar el segundo parámetro de dinámica indicativo de una pulsación de intensidad mínima;

al no agotarse el primer intervalo de muestreo, determinar la pulsación de la segunda etapa del al menos un pulsador después de la determinación de la pulsación de la primera etapa, y generar el segundo parámetro de dinámica indicativo de una dinámica musical en función de la diferencia en tiempo entre la deformación de ambas etapas de membrana.

20. El procedimiento de la reivindicación 18, comprendiendo determinar la dinámica musical correspondiente a piano forte en función del tiempo transcurrido entre el contacto de la primera etapa de saliente en un primer intervalo de muestreo y el tiempo transcurrido hasta el contacto de la segunda etapa de saliente en un segundo intervalo de muestreo.

21. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el módulo sensor es un módulo de teclado de piano que comprende doce pulsadores y se configuran doce membranas correspondientes para detectar la pulsación de los pulsadores respectivos, y en el que los medios de procesamiento están configurados para generar una señal indicativa de la nota que representa el pulsador según su posición en el módulo de teclado.

22. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el módulo sensor es un módulo de pedal de piano que comprende un pulsador y se configuran al menos tres membranas correspondientes para detectar la pulsación del pulsador.

23. Un programa de ordenador que comprende instrucciones, una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo las etapas de procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22.

24. Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones, una vez ejecutadas en un procesador, para llevar a cabo las etapas de procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 22.

25. Sistema modular comprendiendo al menos un módulo sensor de la reivindicación 1 configurado como un módulo de teclado.

26. El sistema modular de la reivindicación 25 comprendiendo adicionalmente al menos un módulo sensor de la reivindicación 1 configurado como un módulo de pedal.