FR2667189A1 - Musical instruments - Google Patents

Abstract

Musical instrument in which the degrees are at least partly structurally predetermined. According to the invention, the sound forming means (10, 32) are set up to produce a musical scale of successive intervals (neither N, nor + 1 N) in which N is a reference frequency and in each of which the degrees are determined by multiplying or dividing one or other of the limit frequencies of the interval by (p/n)x, where p and n are different selected numbers, the pair n = 2, p = 3 being excluded. The invention applies particularly to keyboard instruments.

Description

"Instruments de musique"
L'invention se rapporte à un instrument de musique à cordes ou à vent, de préférence à clavier, conçu pour faire entendre au moins une nouvelle échelle musicale."Musical instruments"
The invention relates to a stringed or wind musical instrument, preferably a keyboard, designed to hear at least one new musical scale.

Les instruments de musique traditionnellement utilisés dans le monde occidental sont conçus pour reproduire une échelle de sons dont les intervalles sont essentiellement calculés selon une règle établie par Pythagore et ses disciples, règle qui a ensuite subi quelques modifications au cours des siècles, comme le tempérament par exemple. The musical instruments traditionally used in the Western world are designed to reproduce a scale of sounds whose intervals are essentially calculated according to a rule established by Pythagoras and his disciples, a rule which then underwent some modifications over the centuries, like the temperament by example.

Une gamme de Pythagore est construite de la façon suivante:
- On multiplie une fréquence de référence N, par exemple celle de la note DO, par les puissances entières successives du rapport 3/2. Lorsque le résultat obtenu dépasse 2N (l'octave) on le divise par la puissance de 2 convenable qui le ramène à l'intérieur de l'intervalle N, 2N.A range of Pythagoras is constructed as follows:
- We multiply a reference frequency N, for example that of the note DO, by the successive whole powers of the ratio 3/2. When the result obtained exceeds 2N (the octave) it is divided by the power of 2 suitable which brings it inside the interval N, 2N.

- En procédant de la sorte jusqu'au cinquième rang on obtient successivement, en plus du DO, les valeurs des notes
SOL, RE, LA, MI et SI. Le FA est obtenu en divisant l'octave (c'est-à-dire le DO de fréquence 2N) par la puissance 1 de 3/2. On obtient ainsi la gamme de Pythagore diatonique. En valeurs réduites (N étant ramené à 1) cette gamme est donnée par le tableau de la figure 1.- By proceeding in this way up to the fifth row we successively obtain, in addition to the DO, the values of the notes
SOL, RE, LA, MI and SI. The FA is obtained by dividing the octave (i.e. the DO of frequency 2N) by the power 1 of 3/2. The diatonic Pythagoras range is thus obtained. In reduced values (N being reduced to 1) this range is given by the table in FIG. 1.

- On construit la gamme chromatique en poursuivant les calculs jusqu'au rang 12, aussi bien dans le sens ascendant à partir de N (ce qui fournit successivement des degrés
FA #, DO #, SOL #, RE #, LA #, MI #, SI #) que dans le sens descendant à partir de 2N (ce qui fournit successivement, en plus du FA, les degrés SI b, MI b, LA b, RE b, SOL b, DO b,
FA b, SI bb, MI bb, LA bb et RE bb.- The chromatic scale is constructed by continuing the calculations up to rank 12, both in the ascending direction from N (which successively provides degrees
FA #, DO #, SOL #, RE #, LA #, MI #, SI #) only in the downward direction from 2N (which successively provides, in addition to the FA, the degrees SI b, MI b, LA b, RE b, SOL b, DO b,
FA b, SI bb, MI bb, LA bb and RE bb.

Les valeurs réduites (au sens défini ci-dessus) de tous ces degrés sont données par les tableaux de la figure 2. The reduced values (in the sense defined above) of all these degrees are given by the tables in FIG. 2.

On sait que le tempérament consiste à "fusionner" certaines de ces valeurs très proches tout en modifiant éventuellement légèrement les valeurs théoriques des autres notes pour obtenir la gamme à douze sons que nous connaissons, caractérisée par ses tons, demi-tons diatoniques et demi-tons chromatiques, et dont la version la plus simple, sur le plan théorique, comporte douze intervalles égaux à

We know that the temperament consists in "merging" some of these very close values while possibly modifying slightly the theoretical values of the other notes to obtain the range with twelve sounds that we know, characterized by its tones, diatonic semitones and semi- chromatic tones, the simplest version of which, theoretically, has twelve intervals equal to

L'invention découle de la constatation qu'il est possible de changer certains paramètres de détermination de la gamme de Pythagore pour obtenir d'autres échelles musicales exploitables et par conséquent d'autres instruments de musique construits selon telle ou telle échelle. The invention follows from the observation that it is possible to change certain parameters for determining the Pythagorean range in order to obtain other exploitable musical scales and therefore other musical instruments constructed according to such and such a scale.

En effet, pour résumer le mode de construction de la gamme de Pythagore, on constate qu'elle est établie à partir des paramètres N, 2 et 3 (ou 1, 2 et 3 en valeur réduite). Indeed, to summarize the construction method of the Pythagorean range, we note that it is established from parameters N, 2 and 3 (or 1, 2 and 3 in reduced value).

- L'échelle des sons est reprise de façon répétitive dans des limites de fréquences ... (N/2, N), (N, 2N), (2N, 4N) ... sur l'étendue des fréquences audibles. - The scale of sounds is repeated repeatedly within frequency limits ... (N / 2, N), (N, 2N), (2N, 4N) ... over the range of audible frequencies.

- Le rapport 3/2 ou intervalle générateur, engendre par ses puissances successives les différentes notes de la gamme. - The 3/2 ratio or generator interval, generates by its successive powers the different notes of the scale.

- En utilisant et/ou modifiant certains des degrés théoriques ainsi calculés, on définit une famille de gammes: diatonique, tempérée à douze sons, etc... toutes ces gammes sont issues des paramètres N, 2, 3 (ou 1, 2, 3 en valeurs réduites). - By using and / or modifying some of the theoretical degrees thus calculated, we define a family of scales: diatonic, temperate with twelve sounds, etc ... all these scales come from the parameters N, 2, 3 (or 1, 2, 3 in reduced values).

Les instruments de musique connus sont construits et accordés selon une telle gamme. L'invention résulte de l'analyse ci-dessus du mode de construction de la gamme de
Pythagore. Elle vise tout instrument de musique construit et accordé selon au moins une autre gamme que celle de Pythagore (laquelle résulte de l'exploitation des paramètres 1, 2, 3 tels que définis ci-dessus). Elle vise donc des instruments à cordes ou à vent à degrés structurellement prédéterminés, construits et accordés selon une telle autre gamme résultant de paramètres (N, n, p) ou (1, n, p) où n et p sont des nombres choisis. Ce principe sera de préférence appliqué en choisissant pour n et p des nombres entiers et petits.Known musical instruments are constructed and tuned according to such a range. The invention results from the above analysis of the construction method of the range of
Pythagoras. It targets any musical instrument constructed and tuned according to at least one other scale than that of Pythagoras (which results from the use of parameters 1, 2, 3 as defined above). It therefore targets string or wind instruments with structurally predetermined degrees, constructed and tuned according to such another range resulting from parameters (N, n, p) or (1, n, p) where n and p are chosen numbers. This principle will preferably be applied by choosing for n and p whole and small numbers.

Plus précisément, l'invention concerne donc un instrument de musique à degrés au moins en partie structurellement prédéterminés, caractérisé en ce que les moyens de formation desdits degrés sont agencés pour reproduire au moins une échelle de sons dont des intervalles dits de ton et de demi-ton sont établis pour s'échelonner de façon semblable et répétitive entre des limites de fréquences (ni N, ni+l N) définissant une succession d'intervalles où N est une fréquence de référence et i représente une suite d'entiers positifs ou négatifs incluant zéro, des degrés théoriques de ladite échelle étant déterminés en multipliant ou divisant l'une ou l'autre des limites de fréquence d'un intervalle, respectivement par (p/n)X, et en ramenant éventuellement le résultat entre ces deux limites de fréquences données en le divisant ou le multipliant, respectivement, par un nombre nY choisi, n et p étant des nombres différents choisis, à ltexclusion du couple n = 2, p = 3. More specifically, the invention therefore relates to a musical instrument with degrees at least partially structurally predetermined, characterized in that the means for forming said degrees are arranged to reproduce at least one scale of sounds including so-called tone and half intervals -you are established to scale similarly and repetitively between frequency limits (neither N, nor + l N) defining a succession of intervals where N is a reference frequency and i represents a series of positive integers or negatives including zero, theoretical degrees of said scale being determined by multiplying or dividing one or the other of the frequency limits of an interval, respectively by (p / n) X, and possibly bringing the result between these two frequency limits given by dividing or multiplying it, respectively, by a number nY chosen, n and p being different numbers chosen, excluding the couple n = 2, p = 3.

Dans la définition qui précède x représente le rang de calcul et y est choisi pour ramener la valeur dans l'intervalle considéré. Parmi les nouvelles gammes possibles, on utilisera de préférence celles pour lesquelles n et p sont des entiers petits. In the above definition x represents the rank of calculation and y is chosen to bring the value back into the interval considered. Among the new possible ranges, preference will be given to those for which n and p are small integers.

On entend par "instrument à degrés structurellement prédéterminés", un tel instrument de musique dans lequel les degrés de l'échelle musicale sont au moins pour l'essentiel fixés a priori par la structure même de l'instrument. Ainsi, pour un instrument à vent, les notes de la nouvelle échelle seront donc structurellement prédéterminées par les positions et le nombre des trous ou clés. Dans le même esprit, une guitare ou un instrument à cordes analogue sera pourvu de barrettes positionnées sur le manche à des emplacements prédéterminés en fonction de la nouvelle gamme.  The term "instrument with structurally predetermined degrees" is intended to mean such a musical instrument in which the degrees of the musical scale are at least essentially fixed a priori by the very structure of the instrument. Thus, for a wind instrument, the notes of the new scale will therefore be structurally predetermined by the positions and the number of holes or keys. In the same spirit, a guitar or similar string instrument will be provided with bars positioned on the neck at predetermined locations according to the new range.

Bien entendu, l'invention s'applique préférentiellement aux instruments à clavier du genre piano ou orgue, de conception acoustique ou électro-acoustique. Of course, the invention preferably applies to keyboard instruments of the piano or organ type, of acoustic or electro-acoustic design.

L'application du principe de l'invention aboutira à la constitution d'un clavier structurellement différent de celui que nous connaissons, avec des touches "noires" en nombres différents et positionnées différemment par rapport aux touches "blanches". On utilise ici les termes "touche noire" et "touche blanche" par analogie aux touches d'un clavier de piano traditionnel mais il est bien évident que de telles touches peuvent être de n'importe quelle couleur. The application of the principle of the invention will result in the constitution of a keyboard structurally different from that which we know, with "black" keys in different numbers and positioned differently with respect to the "white" keys. The terms "black key" and "white key" are used here in analogy to the keys of a traditional piano keyboard, but it is obvious that such keys can be of any color.

Enfin, l'invention a également pour but de proposer un nouveau type d'instrument de musique à clavier permettant le passage d'une gamme à une autre de façon instantanée, tout en laissant la possibilité de revenir éventuellement à un clavier classique, établi selon une gamme de Pythagore. Finally, the invention also aims to propose a new type of keyboard musical instrument allowing the passage from one range to another instantly, while leaving the possibility of possibly returning to a conventional keyboard, established according to a range of Pythagoras.

I1 est à noter que l'invention définie ci-dessus couvre tout instrument de musique établi à partir des degrés théoriques calculés de la façon indiquée. Les degrés finalement retenus peuvent donc ne pas être strictement ceux qui sont issus du calcul, notamment si on établit, comme ce sera généralement le cas, une gamme tempérée. It should be noted that the invention defined above covers any musical instrument established on the basis of theoretical degrees calculated as indicated. The degrees finally retained may therefore not be strictly those resulting from the calculation, especially if one establishes, as will generally be the case, a temperate range.

L'invention couvre donc tout instrument de musique établi selon une gamme tempérée ou non issue de ces valeurs théoriques calculées. The invention therefore covers any musical instrument established according to a temperate range or not derived from these calculated theoretical values.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est un tableau illustrant les valeurs de la gamme diatonique définie par Pythagore;
- la figure 2 est un tableau illustrant des valeurs théoriques découlant du calcul de Pythagore jusqu'au douzième rang;
- la figure 3 est un tableau illustrant une gamme tempérée traditionnelle à douze sons établis très proches des valeurs du tableau de la figure 2;
- les figures 4 à 7 sont des tableaux illustrant la définition d'une nouvelle échelle musicale construite avec n = 3 et p = 4;
- la figure 8 représente un clavier construit selon cette échelle musicale;
- la figure 9 représente un clavier dit "universel" utilisable dans le cadre de l'invention;;
- la figure 10 est une vue en coupe d'un tel clavier montrant plus particulièrement le mécanisme d'une touche "noire" et son mécanisme d'escamotage;
- la figure 11 est un schéma-bloc d'un instrument de musique électronique incorporant le clavier universel illustré aux figures 9 et 10; et
- la figure 12 est un tableau illustrant la définition d'une autre échelle musicale nouvelle construite avec n = 4 et p = 5.The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the description which follows, given with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a table illustrating the values of the diatonic range defined by Pythagore;
- Figure 2 is a table illustrating theoretical values arising from the calculation of Pythagoras up to the twelfth rank;
- Figure 3 is a table illustrating a traditional temperate range with twelve sounds established very close to the values in the table in Figure 2;
- Figures 4 to 7 are tables illustrating the definition of a new musical scale constructed with n = 3 and p = 4;
- Figure 8 shows a keyboard built according to this musical scale;
- Figure 9 shows a keyboard called "universal" used in the context of the invention;
- Figure 10 is a sectional view of such a keyboard showing more particularly the mechanism of a "black" key and its retraction mechanism;
- Figure 11 is a block diagram of an electronic musical instrument incorporating the universal keyboard illustrated in Figures 9 and 10; and
- Figure 12 is a table illustrating the definition of another new musical scale constructed with n = 4 and p = 5.

En se reportant aux dessins, les figures 1 à 3 illustrent respectivement la détermination de la gamme diatonique de Pythagore avec ses demi-tons caractéristiques entre NI et FA et entre SI et DO, les valeurs théoriques résultant du calcul de Pythagore jusqu'au rang 12 dans le sens ascendant et dans le sens descendant et une gamme tempérée possible, constituée par 12 demi-tons égaux à l'intérieur de l'octave. On a déjà décrit en détail ci-dessus l'analyse de ces tableaux. Referring to the drawings, FIGS. 1 to 3 respectively illustrate the determination of the diatonic range of Pythagoras with its characteristic semitones between NI and FA and between SI and DO, the theoretical values resulting from the calculation of Pythagoras up to rank 12 up and down and a possible tempered range, consisting of 12 equal semitones within the octave. The analysis of these tables has already been described in detail above.

A titre d'exemple, on va maintenant décrire la détermination des degrés d'une gamme de type (1, 3, 4) (ou N, 3, 4) comprenant le calcul des valeurs théoriques ainsi que la construction d'une gamme diatonique et d'une gamme tempérée découlant de ces valeurs théoriques. On décrira ensuite la structure d'un instrument de musique à clavier conforme à l'invention, c'est-à-dire construit et accordé selon une telle gamme tempérée.  As an example, we will now describe the determination of the degrees of a range of type (1, 3, 4) (or N, 3, 4) including the calculation of theoretical values as well as the construction of a diatonic range and a temperate range arising from these theoretical values. Next, the structure of a keyboard musical instrument according to the invention will be described, that is to say constructed and tuned according to such a temperate scale.

Dans la gamme envisagée, on a donc n = 3 et p = 4. In the range considered, we therefore have n = 3 and p = 4.

- Les 1,limites de fréquences" définies ci-dessus sont donc delimitées par deux degrés ou notes dont le rapport des fréquences vaut 3. Ces degrés extrêmes sont ici dénommés Al et A2. - The 1, frequency limits "defined above are therefore delimited by two degrees or notes whose frequency ratio is 3. These extreme degrees are here called A1 and A2.

- L'intervalle générateur est 4/3, c'est-à-dire la quarte du système (1, 2, 3) et non plus la quinte. - The generator interval is 4/3, that is to say the fourth of the system (1, 2, 3) and no longer the fifth.

La figure 4 est un tableau donnant les valeurs théoriques des degrés obtenus en effectuant les calculs jusqu'au 43ème rang dans le sens ascendant à partir de la fréquence de référence N représenté par le chiffre 1. On obtient ainsi les valeurs théoriques des degrés de la gamme et celles des degrés diésés. Le calcul mené jusqu'au 20ème rang fait apparaître 19 degrés entre 1 et 3 avec trois valeurs d'intervalle: 1,053498
1,027473
1,082440.FIG. 4 is a table giving the theoretical values of the degrees obtained by carrying out the calculations up to the 43rd rank in the ascending direction from the reference frequency N represented by the number 1. This gives the theoretical values of the degrees of the range and those of the diésés degrees. The calculation up to the 20th row shows 19 degrees between 1 and 3 with three interval values: 1.053498
1.027473
1.082440.

Ce dernier est le produit des deux précédents. Ces degrés sont ici dénommés par les lettres Al à W. The latter is the product of the previous two. These degrees are here denoted by the letters Al to W.

En poursuivant le calcul ascendant jusqu'au 43ème rang, on obtient les valeurs théoriques des degrés diésés de cette gamme. Le rapport entre A2 et W # fait apparaître le comma de la gamme 1, 3, 4. Ce comma vaut 1,002090314. By continuing the calculation up to the 43rd rank, one obtains the theoretical values of the graduated degrees of this range. The relationship between A2 and W # brings up the comma in the range 1, 3, 4. This comma is worth 1.002090314.

La figure 5 est un tableau illustrant les valeurs théoriques obtenues en effectuant les calculs jusqu'au 43ème rang dans le sens descendant à partir de 3, ce qui, au-delà du 3ème rang, donne les valeurs théoriques des degrés bémolisés de la nouvelle gamme. Le même comma apparaît dans le rapport entre les notes B bb et Al. I1 est à noter que les trois premiers rangs du calcul dans le sens descendant donnent des degrés qui sont introduits dans la construction de la gamme diatonique de façon que celle-ci ne soit plus constituée que par deux valeurs d'intervalle que l'on pourra appeler ton et demi-ton. FIG. 5 is a table illustrating the theoretical values obtained by performing the calculations up to the 43rd rank in the downward direction from 3, which, beyond the 3rd rank, gives the theoretical values of the flat degrees of the new range . The same comma appears in the relationship between the notes B bb and Al. It should be noted that the first three rows of the calculation in the downward direction give degrees which are introduced into the construction of the diatonic range so that it does not is made up more than by two values of interval which one could call tone and semitone.

La figure 6 est un tableau d'une gamme diatonique de type 1, 3, 4 obtenue en réordonnant les résultats des calculs jusqu'au 20ème rang du tableau de la figure 4 et ceux des trois premiers rangs du tableau de la figure 5, par ordre de fréquences croissantes entre les limites de fréquences 1 et 3. Dans ce tableau, apparaissent les emplacements des tons et demi-tons diatoniques. FIG. 6 is a table of a diatonic range of type 1, 3, 4 obtained by reordering the results of the calculations up to the 20th row of the table of FIG. 4 and those of the first three rows of the table of FIG. 5, by order of increasing frequencies between frequency limits 1 and 3. In this table, the locations of the diatonic tones and semitones appear.

La figure 7 est un tableau d'une gamme tempérée de type 1, 3, 4 introduisant autant de degrés supplémentaires qu'il y a de tons entiers dans le tableau de la figure 6, soit 19. FIG. 7 is a table of a temperate range of type 1, 3, 4 introducing as many additional degrees as there are whole tones in the table of FIG. 6, that is to say 19.

Cette gamme tempérée aura donc 42 intervalles entre
Al = 1 et A2 = 3. Une gamme comprise entre les limites de fréquences 1 et 3 comportera donc 42 degrés ou notes. Par analogie avec la structure d'un clavier de piano habituel, ces notes se répartiront en 23 blanches et 19 noires. Ces dernières seront divisées en quatre groupes séparés par deux touches blanches entre lesquelles est défini un demi-ton diatonique (voir figure 6). Ces groupes seront successivement:
- un groupe de quatre noires de A # à D #,
- un groupe de cinq noires de F # à J #,
- un groupe de cinq noires de L # à P #,
- un groupe de cinq noires de R # à V #.This temperate range will therefore have 42 intervals between
Al = 1 and A2 = 3. A range between the frequency limits 1 and 3 will therefore include 42 degrees or notes. By analogy with the structure of a usual piano keyboard, these notes will be divided into 23 white and 19 black. These will be divided into four groups separated by two white keys between which a diatonic semitone is defined (see Figure 6). These groups will be successively:
- a group of four quarter notes from A # at D #
- a group of five quarter notes from F # to J #
- a group of five quarter notes from L # at P #
- a group of five black R # to V #.

La figure 8 représente la structure d'un clavier à touches noires et blanches d'un instrument de musique construit selon la gamme 1, 3, 4 qui vient d'être définie cidessus et découlant plus particulièrement du tableau de la figure 7. La gamme diatonique se trouve matérialisée par les touches blanches et les degrés chromatiques par les touches noires. FIG. 8 represents the structure of a keyboard with black and white keys of a musical instrument constructed according to the range 1, 3, 4 which has just been defined above and more particularly arising from the table of FIG. 7. The range diatonic is materialized by the white keys and the chromatic degrees by the black keys.

Les différentes touches de ce clavier peuvent par exemple être couplées par des mécanismes à marteau à des cordes tendues, accordées sur les fréquences du tableau de la figure 7. On obtient ainsi un piano construit selon une gamme de type 1, 3, 4. Le même clavier peut être couplé à un ensemble de tuyaux d'orgue par l'intermédiaire d'un sommier connu en soi, ce qui réalise un orgue construit selon la gamme étudiée ci-dessus.  The different keys of this keyboard can for example be coupled by hammer mechanisms to stretched strings, tuned to the frequencies in the table in Figure 7. We thus obtain a piano built according to a range of type 1, 3, 4. The same keyboard can be coupled to a set of organ pipes through a box spring known per se, which achieves an organ built according to the range studied above.

Bien entendu on peut aussi envisager un instrument de musique de type électro-acoustique auquel cas chaque touche commande l'élaboration d'un signal électrique de fréquence correspondante lequel, amplifié est finalement transformé en un son par un haut-parleur. Of course one can also consider an electro-acoustic type musical instrument in which case each key controls the development of an electrical signal of corresponding frequency which, amplified is finally transformed into a sound by a loudspeaker.

L'invention vise tout instrument de musique pourvu d'un tel clavier et plus généralement d'un clavier composé d'une succession de touches dites "blanches" et "noires" dont la configuration et les fréquences correspondantes découlent d'un tableau analogue à celui de la figure 6 ou de la figure 7, établi à partir d'autres paramètres N, n et p. The invention relates to any musical instrument provided with such a keyboard and more generally a keyboard composed of a succession of so-called "white" and "black" keys, the configuration and the corresponding frequencies of which follow from a table similar to that of FIG. 6 or of FIG. 7, established from other parameters N, n and p.

L'invention vise aussi tout instrument à vent ou cordes, à degrés (ou notes) au moins en partie structurellement prédéterminés et construit selon les principes énoncés cidessus.The invention also relates to any wind instrument or strings, with degrees (or notes) at least partially structurally predetermined and constructed according to the principles set out above.

Avant de décrire brièvement d'autres échelles musicales obtenues à partir d'autres paramètres n et p, on va décrire un instrument de musique à clavier, ici de type électroacoustique, offrant la possibilité de passer d'une échelle musicale à une autre, de façon instantanée. Un tel instrument de musique doit donc permettre de jouer sur un clavier dont la configuration peut s'adapter à une gamme de type f, n, p choisie et telle que définie ci-dessus, avec n f 2 et p 3. I1 pourra aussi avantageusement offrir la possibilité de revenir à la gamme de Pythagore traditionnelle où n = 2 et p = 3. I1 pourra encore offrir la possibilité de s'adapter à une gamme quelconque aux degrés choisis éventuellement arbitrairement. Un tel instrument de musique se caractérise, entre autres particularités, par le fait qu'il est doté d'un clavier "universel" composé d'une succession régulière de touches de deux types différents, par exemple des touches "blanches" et des touches "noires" alternant régulièrement sur toute l'étendue du clavier. C'est ce type de clavier, ne correspondant en soi à aucune échelle musicale, qui est représenté sur la figure 9. En outre, dans un tel clavier, chaque touche de l'un des deux types est couplée à des moyens d'escamotage, par exemple à électroaimant, permettant de faire apparaître une configuration de clavier définissant des intervalles diatoniques et chromatiques résultant du choix des paramètres n et p.Dans ce type de clavier, ce seront naturellement les touches dites "noires", représentant les altérations, qui seront escamotables. Ainsi, il apparaît clairement que l'enfoncement permanent de quatre touches noires du clavier de la figure 9 (sur l'étendue d'une gamme, c'est-à-dire entre deux "limites de fréquences" définies ci-dessus) permet de reconstituer le clavier spécifique (1, 3, 4) de la figure 8. Ces touches noires escamotées et donc ramenées au même niveau que les touches blanches seront les touches E #, K #, Q # et W #. Before briefly describing other musical scales obtained from other parameters n and p, we will describe a keyboard musical instrument, here of the electroacoustic type, offering the possibility of passing from one musical scale to another, from instantly. Such a musical instrument must therefore allow playing on a keyboard whose configuration can adapt to a range of type f, n, p chosen and as defined above, with nf 2 and p 3. It can also advantageously offer the possibility of returning to the traditional Pythagorean range where n = 2 and p = 3. I1 could still offer the possibility of adapting to any range with the degrees possibly chosen arbitrarily. Such a musical instrument is characterized, among other particularities, by the fact that it is provided with a "universal" keyboard composed of a regular succession of keys of two different types, for example "white" keys and keys "black" alternating regularly over the entire extent of the keyboard. It is this type of keyboard, which does not in itself correspond to any musical scale, which is represented in FIG. 9. In addition, in such a keyboard, each key of one of the two types is coupled to retracting means. , for example with an electromagnet, allowing to display a keyboard configuration defining diatonic and chromatic intervals resulting from the choice of parameters n and p. In this type of keyboard, these will naturally be the so-called "black" keys, representing the alterations, which will be retractable. Thus, it clearly appears that the permanent pressing of four black keys on the keyboard of FIG. 9 (over the range of a range, that is to say between two "frequency limits" defined above) allows to reconstruct the specific keyboard (1, 3, 4) of FIG. 8. These black keys retracted and therefore brought back to the same level as the white keys will be the keys E #, K #, Q # and W #.

Conjointement à cette particularité structurelle essentielle, l'instrument de musique doit contenir tous les générateurs de sons nécessaires pour faire entendre tous les degrés de toutes les gammes sélectionnées, lesdits générateurs de son étant sélectivement couplés auxdites touches, pour être actionnés par celles-ci. In conjunction with this essential structural feature, the musical instrument must contain all the sound generators necessary to hear all the degrees of all the selected ranges, said sound generators being selectively coupled to said keys, to be actuated by these.

La figure 10 illustre un exemple du mécanisme d'un clavier 10 à touches "blanches" 11 et touches "noires" 12. FIG. 10 illustrates an example of the mechanism of a keyboard 10 with "white" keys 11 and "black" keys 12.

Lesdites touches "noires" sont comme il se doit en relief audessuS du plan des touches "blanches" et sont couplées à des moyens d'escamotage respectifs 13. Dès lors qu'il est souhaité de faire apparaître n'importe quelle échelle musicale de type 1, n, p ou autres, chaque touche "noire" est de préférence couplée à un tel moyen d'escamotage mais on peut aussi envisager, pour un instrument n'ayant en mémoire qu'un petit nombre d'échelles musicales, de n'équiper que certaines touches "noires" en fonction des échelles musicales spécifiquement sélectionnées. Une telle touche "noire" 12 est fixée à l'extrémité d'un balancier 16 articulé en 17. Lorsque la touche n'est pas actionnée, l'autre extrémité du balancier qui porte un plot de contact électrique 18 est en appui sur le coussinet de repos arrière 19 du clavier.Un cadre support fixe surmontant le plot 18 porte deux éléments de contacteur électrique 20, fixes, susceptibles d'être réunis par le plot 18 lorsqu'on enfonce la touche, pour fermer ainsi un circuit électrique 21. La fermeture de ce circuit électrique permet de mettre en oeuvre un générateur de sons. S'agissant ici d'un appareil de type électroacoustique, le générateur de sons peut comporter un oscillateur ou un circuit de mémorisation à échantillonnage permettant d'élaborer un signal électrique de fréquence prédéterminée en fonction de l'échelle musicale sélectionnée. Ce signal électrique est amplifié avant d'être appliqué à un ou plusieurs hauts-parleurs. Les touches "blanches" sont équipées de contacteurs analogues.Said "black" keys are as it should be in relief above the plane of the "white" keys and are coupled to respective retraction means 13. When it is desired to display any musical scale of the type 1, n, p or others, each "black" key is preferably coupled to such a retraction means but one can also envisage, for an instrument having in memory only a small number of musical scales, of n 'equip only certain "black" keys according to the musical scales specifically selected. Such a "black" button 12 is fixed to the end of a pendulum 16 articulated at 17. When the button is not actuated, the other end of the pendulum which carries an electrical contact pad 18 is supported on the rear rest pad 19 of the keyboard. A fixed support frame surmounting the pad 18 carries two electrical contactor elements 20, fixed, capable of being joined by the pad 18 when the key is pressed, to thus close an electrical circuit 21. Closing this electrical circuit makes it possible to use a sound generator. As this is an electroacoustic type device, the sound generator may include an oscillator or a sampling storage circuit making it possible to develop an electrical signal of predetermined frequency according to the musical scale selected. This electrical signal is amplified before being applied to one or more speakers. The "white" keys are fitted with analog contactors.

Chaque moyen d'escamotage 13 comporte une bobine 13a fixée sous le balancier 16 en regard d'un noyau plongeur 13b en fer doux, porté par celui-ci, au voisinage de la touche "noire". Si un courant électrique est admis à circuler dans le circuit d'alimentation 25 de la bobine, le noyau plongeur est attiré et la touche "noire" s'abaisse au niveau du plan des touches "blanches". Pour éviter que cette manoeuvre ne produise un son non désiré, un interrupteur électro-mécanique 26, inséré en série dans le circuit 21, est excité à l'ouverture en même temps que la bobine 133.  Each retraction means 13 comprises a coil 13a fixed under the balance 16 opposite a plunger core 13b made of soft iron, carried by the latter, in the vicinity of the "black" button. If an electric current is allowed to flow in the supply circuit 25 of the coil, the plunger core is attracted and the "black" key is lowered at the level of the "white" key plane. To prevent this operation from producing an unwanted sound, an electro-mechanical switch 26, inserted in series in the circuit 21, is excited at the opening at the same time as the coil 133.

La figure 11 est un schéma-bloc illustrant les principaux sous-ensembles de l'instrument de musique. Le clavier universel 10 à touches "noires" escamotables décrit ci-dessus, est couplé, via une unité de commande 30 à un ensemble 32 de génération de sons ou de restitution de sons pré-échantillonnés. De tels circuits d'élaboration ou de mémorisation de sons sont bien connus dans la technique. Cet ensemble est divisé lui-même en sous-ensembles 32a, 32b, 32c ... 32f. Au moins un tel sous-ensemble regroupe tous les circuits électroniques formant les générateurs de sons accordés à des fréquences selon une échelle musicale prédéterminée, de type 1, n, p. Comme mentionné précédemment, l'un d'eux peut correspondre à la gamme de Pythagore et certains autres à des gammes complètement arbitraires.  Figure 11 is a block diagram illustrating the main sub-assemblies of the musical instrument. The universal keyboard 10 with retractable "black" keys described above, is coupled, via a control unit 30 to a set 32 of generation of sounds or reproduction of pre-sampled sounds. Such circuits for developing or memorizing sounds are well known in the art. This set is itself divided into subsets 32a, 32b, 32c ... 32f. At least one such subset includes all the electronic circuits forming the sound generators tuned to frequencies according to a predetermined musical scale, of type 1, n, p. As mentioned earlier, one of them may correspond to the Pythagorean range and some others to completely arbitrary ranges.

Sous le contrôle d'un tableau de sélection 34 placé près du clavier, l'unité de commande 30 établit la connexion entre chaque circuit d'un sous-ensemble sélectionné et chaque touche correspondante du clavier 10. La liaison 35 symbolise la transmission des ordres de pilotage élaborés par l'unité de commande 30 pour actionner un groupe prédéterminé de moyens d'escamotage 13 entraînant la mise en configuration du clavier 10, en conformité avec l'échelle musicale choisie sur le panneau 34. L'unité de commande 30 est aussi reliée à un relais de sélection 38 (liaison 39) établissant la connexion entre le sous-ensemble choisi et des hauts-parleurs 40 qui transforment les signaux électriques, convenablement amplifiés, en sons musicaux. Under the control of a selection table 34 placed near the keyboard, the control unit 30 establishes the connection between each circuit of a selected subset and each corresponding key of the keyboard 10. The link 35 symbolizes the transmission of orders control developed by the control unit 30 to operate a predetermined group of retracting means 13 causing the configuration of the keyboard 10, in accordance with the musical scale chosen on the panel 34. The control unit 30 is also connected to a selection relay 38 (link 39) establishing the connection between the selected sub-assembly and loudspeakers 40 which transform the electric signals, suitably amplified, into musical sounds.

D'autres variantes sont possibles. On peut par exemple réaliser un orgue à tuyaux fonctionnant de façon classique sous pression d'air comportant plusieurs jeux complets de tuyaux alimentés par des sommiers distincts, chaque sommier correspondant à une échelle musicale spécifique. D'autre part, comme certaines échelles musicales retenues mettent en oeuvre des intervalles de fréquences beaucoup plus faibles entre les notes, un clavier comportera généralement un grand nombre de touches pour couvrir toute l'étendue des sons musicaux audibles. On pourra alors agencer plusieurs claviers à des niveaux différents comme ceux d'un orgue, chaque clavier étant affecté à une partie de l'échelle des sons. Other variations are possible. It is for example possible to produce a pipe organ operating conventionally under air pressure comprising several complete sets of pipes supplied by separate bed bases, each bed base corresponding to a specific musical scale. On the other hand, since certain musical scales used implement much lower frequency intervals between the notes, a keyboard will generally include a large number of keys to cover the whole range of audible musical sounds. We can then arrange several keyboards at different levels like those of an organ, each keyboard being assigned to a part of the sound scale.

Selon un autre perfectionnement, certaines des touches au moins du clavier sont pourvues de lampes électriques ou analogues, chaque lampe étant logée dans un évidement ménagé à l'intérieur de la touche. Bien entendu, la face supérieure de la touche est au moins translucide pour laisser passer la lumière de la lampe. L'allumage de certaines lampes est commandé par l'unité de commande en fonction du choix des paramètres n et p. Ces moyens de repérage peuvent en particulier être adoptés pour remplacer ou compléter le système d'escamotage des touches "noires". L'instrumentiste dispose alors de repères visuels s'ajoutant aux repères tactiles -ou les remplaçant- et faisant ressortir la configuration du clavier qu'il doit utiliser.Le même principe de repérage lumineux peut être adapté aux touches dites "blanches", notamment dans le cas où la gamme comporte un grand nombre de degrés entre deux "limites de fréquences" prédéterminées définies ci-dessus. Il peut alors être avantageux de souligner la position de certaines touches (dominantes, sous-dominantes ...). According to another improvement, at least some of the keys of the keyboard are provided with electric lamps or the like, each lamp being housed in a recess formed inside the key. Of course, the upper face of the button is at least translucent to let the light from the lamp through. The lighting of certain lamps is controlled by the control unit according to the choice of parameters n and p. These locating means can in particular be adopted to replace or supplement the system for retracting the "black" keys. The instrumentalist then has visual cues added to the tactile cues - or replacing them - and highlighting the configuration of the keyboard that he must use. The same principle of light identification can be adapted to the so-called "white" keys, in particular in the case where the range comprises a large number of degrees between two predetermined "frequency limits" defined above. It may then be advantageous to underline the position of certain keys (dominant, sub-dominant ...).

A titre d'exemple supplémentaire, le tableau de la figure 12 donne la gamme diatonique générée selon le même principe avec n = 4 et p = 5. Le choix n = 4 implique que lesdites limites de fréquences prédéterminées sont séparées par deux octaves de la gamme de Pythagore. L'intervalle générateur est 5/4. Cette gamme diatonique est obtenue en arrêtant les calculs ascendants au 19ème rang et en y ajoutant les 6 premiers rangs descendants. Cette gamme diatonique possède 25 degrés séparés par deux valeurs d'intervalle:
le ton : 1,084202
le demi-ton: 1,048576
Il apparaît que ces 25 intervalles se regroupent en 6 tétracordes identiques: un demi-ton, un ton, un demi-ton, un demi-ton, la série se terminant par un demi-ton isolé.As an additional example, the table in FIG. 12 gives the diatonic range generated according to the same principle with n = 4 and p = 5. The choice n = 4 implies that said predetermined frequency limits are separated by two octaves of the range of Pythagoras. The generator interval is 5/4. This diatonic range is obtained by stopping the ascending calculations at the 19th row and by adding the first 6 descending rows. This diatonic range has 25 degrees separated by two interval values:
tone: 1.084202
the semitone: 1.048576
It appears that these 25 intervals are grouped into 6 identical tetrachords: a semitone, a tone, a semitone, a semitone, the series ending in an isolated semitone.

La gamme diatonique ainsi constituée possède 6 tons. Sa chromatisation introduira 6 couples de demi-tons entre les degrés (B, C) (F, G) etc... La gamme chromatique tempérée (145) comportera donc 31 degrés qui vaudront

The diatonic range thus created has 6 tones. Its chromatization will introduce 6 pairs of semitones between the degrees (B, C) (F, G) etc. The tempered chromatic range (145) will therefore include 31 degrees which will be worth

Entre deux limites A1-A2 son clavier comportera 6 touches noires (B# ou Cb); (F# ou Gb) etc...Between two limits A1-A2 its keyboard will include 6 black keys (B # or Cb); (F # ou Gb) etc ...

Toutes les autres touches noires du clavier universel entre deux limites A1-A2 sont escamotés dans ce cas là.All the other black keys on the universal keyboard between two limits A1-A2 are hidden in this case.

Dans les deux exemples représentés ci-dessus, on peut noter que p = n+l. Bien entendu, l'invention couvre aussi bien les échelles musicales de type 1,5,6 ou 1,6,7, etc... In the two examples shown above, it can be noted that p = n + l. Of course, the invention also covers musical scales of the 1.5.6 or 1.6.7 type, etc.

Pour ces gammes, au fur et à mesure que n augmente, les limites de fréquence définies ci-dessus sont de plus en plus éloignées alors que l'intervalle générateur n+l/n va en diminuant. Le nombre de dominantes et de sous-dominantes va donc en augmentant en même temps que s'affaiblit leur liaison physique avec la tonique.For these ranges, as n increases, the frequency limits defined above are more and more distant while the generator interval n + l / n decreases. The number of dominant and sub-dominant is therefore increasing at the same time as their physical bond with the tonic weakens.

L'invention couvre en outre les instruments de musique pour lesquels p est différent de n+l, notamment l'échelle musicale définie à partir du triplet 1,3,5.  The invention also covers musical instruments for which p is different from n + 1, in particular the musical scale defined from the triplet 1,3,5.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1- Instrument de musique à degrés au moins en partie structurellement prédéterminés, caractérisé en ce que les moyens de formation desdits degrés (10, 32) sont agencés pour reproduire au moins une échelle de sons dont des intervalles dits de ton et de demi-ton sont établis pour s'échelonner de façon semblable et répétitive entre des limites de fréquences (ni N, ni+l N) définissant une succession d'intervalles où N est une fréquence de référence et i représente une suite d'entiers positifs ou négatifs incluant zéro, des degrés théoriques de ladite échelle étant déterminés en multipliant ou divisant l'une ou l'autre des limites de fréquence d'un intervalle, respectivement par (p/n)X, et en ramenant éventuellement le résultat entre ces deux limites de fréquences données en le divisant ou le multipliant, respectivement, par un nombre ny choisi, n et p étant des nombres différents choisis, à l'exclusion du couple n = 2, 1- Musical instrument with degrees at least partly structurally predetermined, characterized in that the means for forming said degrees (10, 32) are arranged to reproduce at least one scale of sounds including so-called tone and semitone intervals are established to scale similarly and repetitively between frequency limits (neither N, nor + l N) defining a succession of intervals where N is a reference frequency and i represents a series of positive or negative integers including zero, theoretical degrees of said scale being determined by multiplying or dividing one or the other of the frequency limits of an interval, respectively by (p / n) X, and possibly bringing the result between these two limits of frequencies given by dividing or multiplying it, respectively, by a number ny chosen, n and p being different numbers chosen, excluding the couple n = 2, P = 3.P = 3. 2- Instrument de musique selon la revendication 1, du type à tempérament, caractérisé en ce qu'il comporte un clavier (10) composé de deux types de touches définissant des intervalles diatoniques et chromatiques et en ce que ces touches sont agencées selon une configuration (figure 8) résultant du choix des paramètres n et p. 2- Musical instrument according to claim 1, of the installment type, characterized in that it comprises a keyboard (10) composed of two types of keys defining diatonic and chromatic intervals and in that these keys are arranged in a configuration (Figure 8) resulting from the choice of parameters n and p. 3- Instrument de musique selon la revendication 1, du type à tempérament, caractérisé en ce qu'il comporte un clavier composé d'une succession régulière de touches de deux types différents (figure 9), en ce que des touches de l'un des deux types (12) sont couplées à des moyens d'escamotage (13) respectifs, par exemple à électro-aimant, permettant de faire apparaître une configuration de clavier définissant des intervalles résultant du choix des paramètres n et p et en ce qu'il comporte en outre un ensemble de générateurs de sons (32), lesdits générateurs étant sélectivement couplés auxdites touches pour être actionnés par celles-ci.  3- Musical instrument according to claim 1, of the installment type, characterized in that it comprises a keyboard composed of a regular succession of keys of two different types (Figure 9), in that keys of one of the two types (12) are coupled to respective retraction means (13), for example with an electromagnet, making it possible to display a keyboard configuration defining intervals resulting from the choice of the parameters n and p and in that it further comprises a set of tone generators (32), said generators being selectively coupled to said keys to be actuated by these. 4- Instrument de musique selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits générateurs de sons sont regroupés en sous-ensembles (32a-32f) et accordés dans chaque sous-ensemble à des fréquences selon une échelle correspondant à un choix prédéterminé des paramètres n et p et en ce qu'il comporte en outre une unité de commande (30) pour piloter un groupe prédéterminé de moyens d'escamotage précité et pour sélectionner conjointement un sous-ensemble correspondant de générateur de sons. 4- Musical instrument according to claim 3, characterized in that said sound generators are grouped into subsets (32a-32f) and tuned in each subset at frequencies according to a scale corresponding to a predetermined choice of parameters n and p and in that it further comprises a control unit (30) for controlling a predetermined group of aforementioned retraction means and for jointly selecting a corresponding subset of sound generator. 5- Instrument de musique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'une des configurations possibles est celle d'une gamme chromatique traditionnelle établie avec n = 2 et p = 3. 5- Musical instrument according to claim 3 or 4, characterized in that one of the possible configurations is that of a traditional chromatic scale established with n = 2 and p = 3. 6- Instrument de musique selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'au moins certaines touches dudit clavier renferment des lampes électriques, l'allumage de telles lampes étant commandé en fonction du choix des paramètres n et p.  6- Musical instrument according to one of claims 2 to 5, characterized in that at least some keys of said keyboard contain electric lamps, the lighting of such lamps being controlled according to the choice of parameters n and p.