FR3084507A1 - ELECTRONIC MUSICAL INSTRUMENT KEYBOARD WITH SENSITIVE KEYS FOR SOUND MODULATION - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un clavier d'instrument de musique électronique comportant un dispositif de modulation du son émis par au moins l'une des touches (20) en fonction d'un signal électrique représentatif de la position de celle-ci lorsqu'elle est située dans une course de modulation faisant suite à une course d'enfoncement. Le dispositif de modulation comporte notamment des capteurs capacitifs (40) de position, comportant une électrode fixe (41) assemblée à la structure de maintien (10) et une électrode mobile (44) assemblée à la touche (20), destinées à former un condensateur électrique à capacité variable, les électrodes fixe (41) et mobile (44) comportant chacune au moins une ailette (43, 46), celle-ci étant configurées de sorte qu'une surface en regard (S) des ailettes (43, 46) varie avec la position de la touche (20), les ailettes (43, 46) étant alors espacées d'une distance (d) sensiblement constante.The invention relates to an electronic musical instrument keyboard comprising a device for modulating the sound emitted by at least one of the keys (20) as a function of an electrical signal representative of the position of the latter when it is located in a modulation stroke following a driving stroke. The modulation device comprises in particular capacitive position sensors (40), comprising a fixed electrode (41) assembled to the holding structure (10) and a mobile electrode (44) assembled to the key (20), intended to form a electric capacitor with variable capacity, the fixed (41) and mobile (44) electrodes each comprising at least one fin (43, 46), the latter being configured so that a facing surface (S) of the fins (43, 46) varies with the position of the button (20), the fins (43, 46) then being spaced by a distance (d) substantially constant.

Description

CLAVIER D’INSTRUMENT DE MUSIQUE ELECTRONIQUE A TOUCHES SENSIBLES PERMETTANT UNE MODULATION DU SONELECTRONIC MUSIC INSTRUMENT KEYBOARD WITH SENSITIVE KEYS FOR SOUND MODULATION

DOMAINE TECHNIQUE [ooi] Le domaine de l’invention est celui des instruments de musique électronique, et porte plus précisément sur un clavier d’un tel instrument comportant des touches sensibles permettant une modulation du son émis lorsqu’une touche est enfoncée, à partir d’un signal représentatif de la position ou de la pression exercée sur la touche (fonction dite aftertouch).TECHNICAL FIELD [ooi] The field of the invention is that of electronic musical instruments, and more specifically relates to a keyboard of such an instrument comprising sensitive keys allowing modulation of the sound emitted when a key is pressed, from a signal representative of the position or pressure exerted on the key (so-called aftertouch function).

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [002] Les claviers d’instruments de musique permettent d’émettre des sons musicaux lorsque les touches sont enfoncées par un utilisateur. Le son musical peut alors être notamment caractérisé par sa durée, sa hauteur, son intensité et son timbre.STATE OF THE PRIOR ART Musical instrument keyboards make it possible to emit musical sounds when the keys are pressed by a user. The musical sound can then be notably characterized by its duration, its height, its intensity and its timbre.

[003] Il existe par ailleurs des claviers permettant de moduler de manière continue le son émis lorsqu’une touche est enfoncée, cela à partir d’un signal représentatif de la position de la touche ou de la pression exercée sur celle-ci. Cette fonction est appelée « aftertouch » et on parle alors de « clavier aftertouch ». Il peut ainsi s’agir de modifier l’intensité ou le timbre du son émis, entre autres.There are also keyboards for continuously modulating the sound emitted when a key is pressed, this from a signal representative of the position of the key or the pressure exerted on it. This function is called "aftertouch" and we then speak of "aftertouch keyboard". This can be done by changing the intensity or the timbre of the sound emitted, among others.

[004] D’une manière générale, par modulation, on entend ici une modification d’au moins une caractéristique du son musical émis par l’instrument de musique en fonction des caractéristiques d’un signal d’aftertouch, c’est-à-dire un signal représentatif de la position de la touche ou de la pression exercée sur la touche lorsque le son est émis.Generally, by modulation is meant here a modification of at least one characteristic of the musical sound emitted by the musical instrument as a function of the characteristics of an aftertouch signal, that is to say -to say a signal representative of the position of the key or of the pressure exerted on the key when the sound is emitted.

[005] Il existe des claviers, par exemple des claviers d’orgues, sensibles à la position des touches dans leur course d’enfoncement. Ainsi, lorsqu’une touche commence à être enfoncée par le musicien, un son est immédiatement émis dont l’intensité peut varier en fonction de la position de la touche. La course d’enfoncement est définie par une position haute de repos et une position basse d’extrémité. Le son est émis et modulé lorsque la position de la touche varie dans la course d’enfoncement.There are keyboards, for example organ keyboards, sensitive to the position of the keys in their driving stroke. Thus, when a key begins to be pressed by the musician, a sound is immediately emitted, the intensity of which may vary depending on the position of the key. The driving stroke is defined by a high rest position and a low end position. The sound is emitted and modulated when the position of the key varies in the driving stroke.

[006] D’autres claviers aftertouch sont configurés de sorte que le son n’est émis qu’au terme de la course d’enfoncement, la fonction d’aftertouch pouvant alors être activée. Dans ce cas, le son est généralement modulé à partir d’un signal représentatif d’une pression supplémentaire exercée par le musicien sur la touche. Plus précisément, la course d’enfoncement est alors définie entre la position haute de repos et une position basse d’émission à partir de laquelle le son est émis. Lorsque le son est émis et qu’une pression supplémentaire est exercée sur la touche, la modulation du son est alors effectuée.Other aftertouch keyboards are configured so that the sound is only emitted at the end of the driving stroke, the aftertouch function can then be activated. In this case, the sound is generally modulated from a signal representative of an additional pressure exerted by the musician on the key. More precisely, the driving stroke is then defined between the high rest position and a low emission position from which the sound is emitted. When the sound is emitted and an additional pressure is exerted on the key, the modulation of the sound is then carried out.

[007] A titre d’exemple, le brevet US5552561 décrit un clavier d’instrument de musique électronique dans lequel les touches sont chacune munies d’un capteur de position et d’un capteur de pression. Le capteur de position est adapté à déterminer une information de vélocité de la touche lorsqu’elle est en cours d’enfoncement, et le capteur de pression est adapté à fournir un signal représentatif de la pression supplémentaire exercée par le musicien pour moduler le son émis. Chaque capteur de pression est ici un capteur résistif : il comporte un film électriquement conducteur dont la résistivité électrique varie en fonction de la pression exercée par la touche sur le film.As an example, US Pat. No. 5,555,561 describes an electronic musical instrument keyboard in which the keys are each provided with a position sensor and with a pressure sensor. The position sensor is adapted to determine a velocity information of the key when it is being pressed, and the pressure sensor is adapted to provide a signal representative of the additional pressure exerted by the musician to modulate the sound emitted . Each pressure sensor is here a resistive sensor: it comprises an electrically conductive film, the electrical resistivity of which varies as a function of the pressure exerted by the key on the film.

[008] D’autres types de capteurs de pression peuvent être utilisés. Ainsi, l’article de McPherson intitulé Buttons, handles, and Keys: Advances in ContinuousControl Keyboard Instruments, Computer Music Journal, 39:2, 28-46, 2015, décrit un capteur optique à base de diodes électroluminescentes. La position de la touche puis la pression supplémentaire exercée sur celle-ci sont déterminées à partir de la détection du flux lumineux émis par la diode et réfléchi par la touche. Le taux de réflexion optique permet d’en déduire la position de la touche dans la course d’enfoncement, ainsi que la pression exercée sur la touche lorsque cette dernière est en bout de course d’enfoncement.Other types of pressure sensors can be used. McPherson's article, Buttons, handles, and Keys: Advances in ContinuousControl Keyboard Instruments, Computer Music Journal, 39: 2, 28-46, 2015, describes an optical sensor based on light emitting diodes. The position of the button and the additional pressure exerted on it are determined from the detection of the light flux emitted by the diode and reflected by the button. The optical reflection rate makes it possible to deduce therefrom the position of the key in the driving stroke, as well as the pressure exerted on the key when the latter is at the end of the driving stroke.

[009] Il existe cependant un besoin de disposer d’un clavier d’instrument de musique électronique comportant un dispositif amélioré de modulation du son émis par une touche lorsque celle-ci est enfoncée.However, there is a need to have an electronic musical instrument keyboard comprising an improved device for modulating the sound emitted by a key when the latter is pressed.

[ooio] Il existe également un besoin de disposer d’un clavier d’instrument de musique électronique permettant la modulation du son de la touche enfoncée, qui permette également d’augmenter le confort de jeu par l’utilisateur.[ooio] There is also a need for an electronic musical instrument keyboard allowing the modulation of the sound of the key pressed, which also makes it possible to increase the playing comfort by the user.

EXPOSÉ DE L’INVENTION [ooii] L’invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l’art antérieur, et plus particulièrement de proposer un clavier d’instrument de mesure électronique présentant une fonction améliorée de modulation du son émis lorsque la touche est enfoncée. Par ailleurs, le confort de jeu de Tutilisateur peut être également amélioré.PRESENTATION OF THE INVENTION The object of the invention is to remedy at least in part the drawbacks of the prior art, and more particularly to propose an electronic measuring instrument keyboard having an improved modulation function for the sound emitted. when the key is pressed. Furthermore, the playing comfort of the user can also be improved.

[ooi2] Pour cela, l’objet de l’invention est un clavier d’instrument de musique électronique, comportant :[ooi2] For this, the subject of the invention is an electronic musical instrument keyboard, comprising:

o une structure de maintien ;o a support structure;

o une pluralité de touches, montées pivotantes sur la structure de maintien, et aptes à occuper, dans une course d’enfoncement, une position allant d’une position haute de repos à une première position basse à partir de laquelle un son est destiné à être émis, puis, dans une course de modulation du son émis, une position allant de la première position basse à une deuxième position basse d’extrémité ;o a plurality of keys, pivotally mounted on the holding structure, and capable of occupying, in a driving stroke, a position going from a high rest position to a first low position from which a sound is intended to be emitted, then, in a modulation stroke of the emitted sound, a position going from the first low position to a second low end position;

o des premiers organes de rappel, adaptés chacun à exercer une première force de rappel sur une touche en direction de la position haute de repos ;o first return members, each adapted to exert a first return force on a key in the direction of the high rest position;

o un dispositif de modulation du son émis par au moins l’une des touches en fonction d’un signal électrique représentatif de la position de celle-ci lorsqu’elle est située dans la course de modulation.o a device for modulating the sound emitted by at least one of the keys as a function of an electrical signal representative of the position thereof when it is located in the modulation stroke.

Selon l’invention, le dispositif de modulation comporte :According to the invention, the modulation device comprises:

• des deuxièmes organes de rappel, adaptés chacun à exercer une deuxième force de rappel sur une touche en direction de la première position basse, et présentant une intensité supérieure à celle de la première force de rappel, • des capteurs capacitifs de position, adaptés chacun à fournir le signal électrique représentatif de la position d’une touche, comportant chacun :• second return members, each adapted to exert a second return force on a key in the direction of the first lower position, and having an intensity greater than that of the first return force, • capacitive position sensors, each adapted to supply the electrical signal representative of the position of a key, each comprising:

une électrode fixe assemblée à la structure de maintien et une électrode mobile assemblée à la touche, destinées à former ensemble un condensateur électrique à capacité variable, comportant chacune au moins une ailette, les ailettes étant configurées de sorte qu’une surface en regard des ailettes de l’électrode fixe et de l’électrode mobile varie avec la position de la touche, lesdites ailettes étant alors espacées d’une distance sensiblement constante.a fixed electrode assembled to the holding structure and a mobile electrode assembled to the key, intended to form together an electric capacitor with variable capacity, each comprising at least one fin, the fins being configured so that a surface facing the fins of the fixed electrode and of the movable electrode varies with the position of the key, said fins then being spaced apart by a substantially constant distance.

[ooi3] Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce clavier sont les suivants.[ooi3] Some preferred but non-limiting aspects of this keyboard are as follows.

[0014] Les électrodes fixe et mobile comportent chacune, de préférence, une pluralité d’ailettes agencées mutuellement de manière à s’entrelacer lorsque la touche est enfoncée.The fixed and mobile electrodes each preferably have a plurality of fins arranged mutually so as to intertwine when the key is pressed.

[0015] Les ailettes des électrodes fixe et mobile sont de préférence orientées transversalement à un plan de rotation pivot desdites touches. Le plan de rotation pivot est défini comme étant le plan de déplacement des touches dans la course d’enfoncement et dans la course de modulation.The fins of the fixed and mobile electrodes are preferably oriented transversely to a pivot plane of rotation of said keys. The pivot rotation plane is defined as the plane of movement of the keys in the driving stroke and in the modulation stroke.

[0016] Les électrodes fixe et mobile peuvent comporter chacune une pluralité d’ailettes. Les ailettes de l’électrode fixe présentent de préférence une largeur, suivant un axe orthogonal à un plan de rotation pivot desdites touches, supérieure à celle des ailettes de l’électrode mobile.The fixed and mobile electrodes may each have a plurality of fins. The fins of the fixed electrode preferably have a width, along an axis orthogonal to a pivot plane of rotation of said keys, greater than that of the fins of the movable electrode.

[0017] Les ailettes de l’électrode fixe s’étendent de préférence de manière continue sous lesdites touches.The fins of the fixed electrode preferably extend continuously under said keys.

[ooi8] Les deuxièmes organes de rappel peuvent être choisis parmi un ressort à lame et un ressort hélicoïdal.[ooi8] The second return members can be chosen from a leaf spring and a helical spring.

[ooi9] Le dispositif de modulation comporte de préférence une première valeur seuil prédéterminée de la capacité variable à partir de laquelle la course de modulation est définie. Autrement dit, lorsque la capacité variable du condensateur électrique formé par l’électrode fixe et l’électrode mobile est supérieure ou égale à la première valeur seuil, le son émis par la touche est modulé par le dispositif de modulation.[ooi9] The modulation device preferably comprises a first predetermined threshold value of the variable capacity from which the modulation stroke is defined. In other words, when the variable capacitance of the electric capacitor formed by the fixed electrode and the mobile electrode is greater than or equal to the first threshold value, the sound emitted by the key is modulated by the modulation device.

[0020] Les capteurs capacitifs sont chacun, de préférence, adaptés à fournir en outre un signal électrique de position de la touche lorsque celle-ci est située dans la course d’enfoncement.The capacitive sensors are each preferably adapted to further provide an electrical signal for the position of the key when the latter is located in the driving stroke.

[0021] Le dispositif de modulation comporte, de préférence, une deuxième valeur seuil prédéterminée de la capacité variable définissant la position basse d’émission. Autrement dit, lorsque la capacité variable du condensateur électrique formé par l’électrode fixe et l’électrode mobile est supérieure ou égale à la deuxième valeur seuil, le son correspondant à la touche est émis.The modulation device preferably includes a second predetermined threshold value of the variable capacity defining the low emission position. In other words, when the variable capacity of the electric capacitor formed by the fixed electrode and the mobile electrode is greater than or equal to the second threshold value, the sound corresponding to the key is emitted.

[0022] L’invention porte également sur un instrument de musique électronique, comportant un clavier selon l’une quelconques des caractéristiques précédentes.The invention also relates to an electronic musical instrument, comprising a keyboard according to any one of the preceding characteristics.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0023] D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other aspects, aims, advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the following detailed description of preferred embodiments thereof, given by way of nonlimiting example, and made with reference to the accompanying drawings in which:

la figure 1A est une vue en perspective, schématique et partielle, d’un clavier d’un instrument de musique électronique selon un mode de réalisation ;FIG. 1A is a schematic and partial perspective view of a keyboard of an electronic musical instrument according to one embodiment;

la figure 1B est une vue en coupe transversale, schématique et partielle, d’un clavier selon une variante du mode de réalisation illustré sur la fig.iA ;Figure 1B is a schematic and partial cross-sectional view of a keyboard according to a variant of the embodiment illustrated in fig.iA;

les figures 2A à 2C sont des vues en coupe transversale, schématiques et partielles, du clavier représenté sur la fig.iB à trois instants de fonctionnement, à savoir à l’état de repos (fig.2A), lorsqu’une touche occupe une position basse d’émission du son émis par l’instrument de musique (fig.2B), puis lorsque la touche occupe une position de modulation du son émis (fig.2C).FIGS. 2A to 2C are diagrammatic and partial cross-section views of the keyboard shown in FIG. iB at three instants of operation, namely in the rest state (FIG. 2A), when a key occupies a low position for emitting the sound emitted by the musical instrument (fig.2B), then when the key occupies a position for modulating the emitted sound (fig.2C).

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS [0024] Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l’échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l’ordre de » signifient à io% près. Par ailleurs, l’expression « comportant un » doit être comprise comme « comportant au moins un », sauf indication contraire.DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS In the figures and in the following description, the same references represent the same or similar elements. In addition, the different elements are not shown to scale so as to favor the clarity of the figures. Furthermore, the different embodiments and variants are not mutually exclusive and can be combined with one another. Unless otherwise indicated, the terms "substantially", "approximately", "in the order of" mean to within io%. Furthermore, the expression "comprising a" should be understood as "comprising at least one", unless otherwise indicated.

[0025] L’invention porte sur un clavier d’un instrument de musique électronique, présentant une fonction de modulation du son émis lorsqu’une touche est en bout de course d’enfoncement. Dans la suite de la description, cette fonction est appelée fonction aftertouch.The invention relates to a keyboard of an electronic musical instrument, having a function of modulating the sound emitted when a key is at the end of the depressing stroke. In the following description, this function is called aftertouch function.

[0026] Comme mentionné précédemment, la fonction d’aftertouch correspond à la modulation, c’est-à-dire la modification d’au moins une caractéristique du son musical émis par l’instrument de musique, en fonction d’un signal électrique, dit d’aftertouch, représentatif de la position de la touche lorsque celle-ci occupe une position dans une course de modulation faisant suite à la course d’enfoncement. La caractéristique modifiée du son émis en fonction du signal d’aftertouch peut être l’intensité du son, son timbre, l’effet d’un filtre (une valeur de la fréquence de coupure par ex.), etc...As mentioned previously, the aftertouch function corresponds to the modulation, that is to say the modification of at least one characteristic of the musical sound emitted by the musical instrument, as a function of an electrical signal. , called aftertouch, representative of the position of the key when the latter occupies a position in a modulation stroke following the penetration stroke. The modified characteristic of the sound emitted according to the aftertouch signal can be the intensity of the sound, its timbre, the effect of a filter (a value of the cut-off frequency for example), etc.

[0027] Le clavier peut présenter une fonction d’aftertouch monophonique ou polyphonique. L’aftertouch monophonique est la modulation, à partir d’un seul signal d’aftertouch, du son émis par toutes les touches également enfoncées. L’aftertouch polyphonique est la modulation du son émis par chacune des touches enfoncées, à partir de leur propre signal d’aftertouch.The keyboard can have a monophonic or polyphonic aftertouch function. The monophonic aftertouch is the modulation, from a single aftertouch signal, of the sound emitted by all the keys also pressed. Polyphonic aftertouch is the modulation of the sound emitted by each key pressed, from their own aftertouch signal.

[0028] Le clavier peut être, à titre d’exemples, celui d’un piano numérique ou d’un synthétiseur. Il peut comporter 88 touches, dont des touches de notes non altérées (touches blanches) et des touches de notes altérées (touches noires). La fonction d’aftertouch est avantageusement associée à chacune des touches du clavier, mais peut n’être associée qu’à une partie des touches.The keyboard can be, for example, that of a digital piano or a synthesizer. It can contain 88 keys, including unaltered note keys (white keys) and altered note keys (black keys). The aftertouch function is advantageously associated with each of the keyboard keys, but can only be associated with part of the keys.

[0029] Comme décrit en détail plus loin, les touches sont montées pivotantes sur une structure de maintien du clavier, c’est-à-dire qu’elles peuvent être déplacées dans un plan de rotation pivot. Au repos, elles occupent une même position haute de repos. Lorsqu’un son doit être émis par une touche, celle-ci est enfoncée jusqu’à une première position basse à partir de laquelle le son est émis, cette position étant appelée par la suite ‘position basse d’émission’. Le débattement allant de la position haute de repos à la position basse d’émission est appelé course d’enfoncement. Dans la course d’enfoncement, le son n’est pas émis, hormis lorsque la touche occupe la position basse d’émission. La fonction d’aftertouch n’est alors pas encore activée.As described in detail below, the keys are pivotally mounted on a keyboard holding structure, that is to say that they can be moved in a pivot plane of rotation. At rest, they occupy the same high rest position. When a sound is to be emitted by a key, this is pressed down to a first low position from which the sound is emitted, this position being called hereinafter "low emitting position". The travel from the high rest position to the low transmitting position is called the sinking stroke. In the driving stroke, the sound is not emitted, except when the key occupies the low position of emission. The aftertouch function is not yet activated.

[0030] Lorsque le son émis doit être modulé, donc dans le cadre de la fonction d’aftertouch, la touche est davantage enfoncée par l’utilisateur, et entre ainsi dans une course dite de modulation définie entre la position basse d’émission et une deuxième position basse dite d’extrémité, qui fait suite à la course d’enfoncement. Ainsi, dans la course de modulation, la fonction d’aftertouch est activée et le son émis est modifié à partir d’un signal électrique représentatif de la position de la touche.When the sound emitted must be modulated, therefore in the context of the aftertouch function, the key is pressed more by the user, and thus enters a so-called modulation stroke defined between the low emission position and a second low position called the end position, which follows the driving stroke. Thus, in the modulation run, the aftertouch function is activated and the sound emitted is modified from an electrical signal representative of the position of the key.

[0031] La figure 1A est une vue en perspective, schématique et partielle, d’un clavier i d’instrument de musique électronique selon un mode de réalisation. La figure 1B est une vue en coupe longitudinale, schématique et partielle, d’un clavier i selon une variante du mode de réalisation illustré sur la fig.iA, qui s’en distingue essentiellement par une disposition différente d’un circuit imprimé de mesure de la polarité électrique d’une l’électrode mobile.Figure 1A is a perspective view, schematic and partial, of a keyboard i of an electronic musical instrument according to one embodiment. Figure 1B is a longitudinal sectional view, schematic and partial, of a keyboard i according to a variant of the embodiment illustrated in fig.iA, which is essentially distinguished by a different arrangement of a printed circuit measurement of the electric polarity of a mobile electrode.

[0032] L’instrument de musique est ici un piano numérique comportant 88 touches 20, dont des touches diatoniques et des touches chromatiques. Le clavier i présente une fonction d’aftertouch polyphonique et les touches 20 sont chacune associées à un capteur capacitif de position 40 permettant d’obtenir un signal électrique d’aftertouch représentatif de la position de la touche 20.The musical instrument here is a digital piano with 88 keys 20, including diatonic keys and chromatic keys. The keyboard i has a polyphonic aftertouch function and the keys 20 are each associated with a capacitive position sensor 40 making it possible to obtain an electrical aftertouch signal representative of the position of the key 20.

[0033] On définit ici et pour la suite de la description un repère direct tridimensionnel orthogonal (Χ,Υ,Ζ), où l’axe X est orienté suivant l’axe longitudinal des touches 20, l’axe Y est orienté suivant l’axe de la liaison pivot d’enfoncement des touches 20, et l’axe Z est orienté de manière sensiblement orthogonale au plan principal du support 11 de la structure de maintien 10. Dans la suite de la description, les termes « inférieur / bas » et « supérieur / haut » s’entendent comme étant relatifs à un positionnement croissant lorsqu’on s’éloigne du support 11 suivant la direction +Z. Le terme « vertical » s’entend comme étant relatif à une orientation suivant l’axe Z.We define here and for the remainder of the description a direct orthogonal three-dimensional coordinate system (Χ, Υ, Ζ), where the X axis is oriented along the longitudinal axis of the keys 20, the Y axis is oriented along l axis of the pivot key insertion link 20, and the axis Z is oriented substantially orthogonal to the main plane of the support 11 of the holding structure 10. In the following description, the terms "lower / lower ”And“ upper / upper ”are understood to be relative to an increasing positioning when one moves away from the support 11 in the direction + Z. The term "vertical" is understood to relate to an orientation along the Z axis.

[0034] Le clavier i comporte une structure de maintien 10 sur lequel les touches 20 sont montées pivotantes, et un dispositif de modulation du son musical.The keyboard i comprises a holding structure 10 on which the keys 20 are pivotally mounted, and a device for modulating the musical sound.

[0035] Dans cet exemple, la structure de maintien 10 est formée d’un support 11 rigide et d’un châssis 12 assemblé au support 11. Le châssis 12 permet de maintenir les touches 20 suspendues au-dessus du support 11 suivant l’axe Z. Il comporte une partie arrière 13 au niveau de laquelle les touches 20 sont assemblées par liaison pivot et contraintes en rotation par un organe de rappel 18 (non représenté). Cet organe de rappel 18 peut être un ressort, par exemple un ressort hélicoïdal 18 (cf. fig.2A-2C). Le châssis 12 comporte une partie avant 14 ayant une portion formant butée 15 vis-à-vis des touches 20 et définissant la position haute de repos. La portion formant butée 15 peut être entourée d’un matériau élastique 16 permettant d’amortir le mouvement des touches 20. Le châssis 12 comporte également un cadre 17 reliant les parties arrière 13 et avant 14, sur lequel est fixée une électrode fixe 41 des capteurs capacitifs de position, comme décrit en détail plus loin.In this example, the holding structure 10 is formed of a rigid support 11 and a chassis 12 assembled to the support 11. The chassis 12 keeps the keys 20 suspended above the support 11 according to the Z axis. It comprises a rear part 13 at the level of which the keys 20 are assembled by pivot link and constrained in rotation by a return member 18 (not shown). This return member 18 can be a spring, for example a helical spring 18 (cf. fig.2A-2C). The chassis 12 has a front part 14 having a portion forming a stop 15 with respect to the keys 20 and defining the high rest position. The stop portion 15 may be surrounded by an elastic material 16 allowing the movement of the keys 20 to be damped. The chassis 12 also includes a frame 17 connecting the rear 13 and front 14 parts, on which a fixed electrode 41 of the capacitive position sensors, as described in detail below.

[0036] Les touches 20 sont assemblées au châssis 12 et s’étendent longitudinalement entre une première extrémité 21 contrainte et une deuxième extrémité 22 dite libre. La première extrémité 21 est dite contrainte dans la mesure où elle est assemblée au châssis 12 par une liaison mécanique de type pivot. La deuxième extrémité 22 est dite libre dans la mesure où elle comporte une surface supérieure 23 sur laquelle un utilisateur appuie pour enfoncer la touche 20 suivant la direction -Z. Aussi, les touches 20 peuvent pivoter autour d’un même axe pivot orienté suivant l’axe Y (et donc peuvent être déplacées dans le plan de rotation pivot XZ), et sont chacune contraintes en rotation autour de l’axe pivot par l’organe de rappel 18. Celui-ci est fixé à la structure de maintien 10 et à la touche, de manière à exercer une force de rappel qui tend à déplacer l’extrémité libre 22 de la touche 20 suivant la direction +Z. Ainsi, une touche 20 enfoncée par un utilisateur subit une force de rappel d’intensité Fi qui tend à la ramener vers la position haute de repos. Les touches 20 comportent, au niveau de l’extrémité libre 22, un bras 24 s’étendant de manière sensiblement verticale vers le support 11. Le bras vertical 24 comporte une échancrure 25 permettant de recevoir la portion formant butée 15 du châssis 12, et une partie de contact 26 s’étendant sous l’échancrure 25. Ainsi, la partie de contact 26 du bras vertical 24 présente une surface supérieure de contact 27 destinée à être au contact de la portion formant butée 15 lorsque la touche 20 occupe la position haute de repos, et une surface inférieure de contact 28 destinée à être au contact d’un deuxième organe de rappel lorsque la touche 20 occupe une position comprise dans la course de modulation.The keys 20 are assembled to the chassis 12 and extend longitudinally between a first constrained end 21 and a second end 22 called free. The first end 21 is said to be constrained insofar as it is assembled to the chassis 12 by a mechanical connection of the pivot type. The second end 22 is said to be free insofar as it comprises an upper surface 23 on which a user presses to depress the key 20 in the direction -Z. Also, the keys 20 can pivot around the same pivot axis oriented along the Y axis (and therefore can be moved in the XZ pivot plane of rotation), and are each constrained in rotation around the pivot axis by the return member 18. This is fixed to the holding structure 10 and to the key, so as to exert a return force which tends to move the free end 22 of the key 20 in the direction + Z. Thus, a key 20 pressed by a user undergoes a restoring force of intensity Fi which tends to bring it back to the high rest position. The keys 20 comprise, at the free end 22, an arm 24 extending substantially vertically towards the support 11. The vertical arm 24 has a notch 25 making it possible to receive the abutment portion 15 of the chassis 12, and a contact part 26 extending under the notch 25. Thus, the contact part 26 of the vertical arm 24 has an upper contact surface 27 intended to be in contact with the stop portion 15 when the key 20 occupies the position high rest, and a lower contact surface 28 intended to be in contact with a second return member when the key 20 occupies a position included in the modulation stroke.

[0037] Le dispositif de modulation comporte, pour chacune des touches 20, un deuxième organe de rappel 30, et un capteur capacitif de position 40 adapté à fournir un signal électrique de position (signal d’aftertouch). Il comporte en outre un module électronique de modulation (non représenté) connecté au capteur capacitif 40 et adapté à moduler le son émis lorsque la touche 20 est enfoncée, en fonction d’un signal électrique représentatif de la position de la touche 20 fourni par le capteur capacitif 40.The modulation device comprises, for each of the keys 20, a second return member 30, and a capacitive position sensor 40 adapted to supply an electrical position signal (aftertouch signal). It further comprises an electronic modulation module (not shown) connected to the capacitive sensor 40 and adapted to modulate the sound emitted when the key 20 is pressed, as a function of an electrical signal representative of the position of the key 20 supplied by the capacitive sensor 40.

[0038] L’organe de rappel 30 est adapté à exercer une force de rappel sur la touche 20 lorsqu’elle occupe une position comprise entre la position basse d’émission (à partir de laquelle le son est émis) et une deuxième position basse dite d’extrémité, provoquant une rotation de la touche 20 autour de l’axe pivot suivant la direction +Z,. Il s’agit ici d’un ressort à lame 30, mais d’autres types de ressort peuvent convenir, par exemple un ressort hélicoïdal. L’intensité F2 de la force de rappel est supérieure à l’intensité Fi de la force de rappel du ressort hélicoïdal 18, par exemple de l’ordre de dix fois supérieur. La lame 30 est ici fixée en une extrémité sur le support 11 par l’intermédiaire d’une cale 33, et comporte une extrémité opposée 32 laissée libre, et située sous le bras vertical 24 de la touche 20. Les organes de rappel 30 sont distincts les uns des autres, et associés chacun à une touche 20 différente. La surface supérieure de l’extrémité libre 32 de la lame 30 est ici avantageusement revêtue d’un matériau élastique 35 d’amortissement, de manière à éviter tout bruit ou oscillation de la lame 30 lorsque le bras vertical 24 vient à son contact. Une cale d’arrêt 34 peut être disposée sur le support 11, en regard de l’extrémité libre 32 de la lame 30, de manière à définir la position basse d’extrémité.The return member 30 is adapted to exert a restoring force on the key 20 when it occupies a position between the low emission position (from which the sound is emitted) and a second low position said end, causing a rotation of the key 20 around the pivot axis in the direction + Z ,. This is a leaf spring 30, but other types of spring may be suitable, for example a coil spring. The intensity F2 of the restoring force is greater than the intensity Fi of the restoring force of the helical spring 18, for example of the order of ten times greater. The blade 30 is here fixed at one end to the support 11 by means of a wedge 33, and has an opposite end 32 left free, and located under the vertical arm 24 of the key 20. The return members 30 are distinct from each other, and each associated with a different key. The upper surface of the free end 32 of the blade 30 is here advantageously coated with an elastic damping material 35, so as to avoid any noise or oscillation of the blade 30 when the vertical arm 24 comes into contact with it. A stop wedge 34 can be placed on the support 11, facing the free end 32 of the blade 30, so as to define the low end position.

[0039] Ainsi, chaque touche 20 est mobile en rotation autour de l’axe pivot et peut occuper une position allant, dans la course d’enfoncement, de la position haute de repos à la position basse d’émission (à partir de laquelle le son est émis). Dans la course d’enfoncement, le ressort hélicoïdal 18 exerce une force de rappel d’intensité Fi tendant à ramener la touche 20 dans la position haute de repos.Thus, each key 20 is movable in rotation about the pivot axis and can occupy a position ranging, in the driving stroke, from the high rest position to the low emission position (from which sound is output). In the driving stroke, the helical spring 18 exerts an intensity return force Fi tending to return the key 20 to the high rest position.

Lorsque l’utilisateur souhaite activer la fonction d’aftertouch, il exerce une pression supplémentaire sur la touche 20 et celle-ci entre dans la course de modulation. La touche 20 occupe alors une position située entre la position basse d’émission, celle-ci étant exclue, et la position basse d’extrémité. Dans la course de modulation, le ressort à lame 30 exerce une force de rappel d’intensité F2 supérieure à l’intensité Fi, et tend à ramener la touche 20 dans la position basse d’émission. Le fait que la force de rappel présente une intensité F2 supérieure à l’intensité Fi du ressort hélicoïdal 18 permet à l’utilisateur d’avoir un ressenti physique de l’entrée de la touche 20 dans la course de modulation du son musical, et donc de l’activation de la fonction d’aftertouch.When the user wishes to activate the aftertouch function, he exerts an additional press on the key 20 and this enters the modulation stroke. The key 20 then occupies a position situated between the low emission position, the latter being excluded, and the low end position. In the modulation stroke, the leaf spring 30 exerts a return force of intensity F2 greater than the intensity Fi, and tends to return the key 20 to the low emission position. The fact that the restoring force has an intensity F2 greater than the intensity Fi of the helical spring 18 allows the user to have a physical feeling of the entry of the key 20 in the modulation stroke of the musical sound, and therefore the activation of the aftertouch function.

[0040] Le capteur capacitif de position 40 est adapté à fournir un signal représentatif de la position de la touche 20 lorsque celle-ci est située au moins dans la course de modulation. Dans cet exemple, le signal électrique est avantageusement représentatif de la position de la touche 20 tant dans la course d’enfoncement que dans la course de modulation. Comme décrit plus loin, cela permet de prédéfinir de manière électronique une valeur seuil d’émission du son et une valeur seuil de modulation, voire d’obtenir également une information sur la vélocité de la touche 20 lors de la phase d’enfoncement.The capacitive position sensor 40 is adapted to provide a signal representative of the position of the key 20 when the latter is located at least in the modulation stroke. In this example, the electrical signal is advantageously representative of the position of the key 20 both in the driving stroke and in the modulation stroke. As described below, this makes it possible to electronically predefine a sound emission threshold value and a modulation threshold value, or even to obtain information on the velocity of key 20 during the depressing phase.

[0041] Le capteur capacitif 40 comporte deux électrodes 41, 44 (armatures) agencées l’une vis-à-vis de l’autre de manière à former un condensateur électrique sensiblement plan à capacité variable. Le milieu diélectrique séparant les deux électrodes est ici de l’air. D’une manière connue, la valeur de la capacité C d’un condensateur plan varie linéairement en S/d : C=exS/d, où ε est la permittivité du milieu diélectrique, S est la surface en regard des électrodes 41, 44, et d la distance séparant les électrodes 41, 44 l’une de l’autre. Dans le cadre de l’invention, les électrodes 41, 44 sont agencées de sorte que la surface en regard S varie avec la position de la touche, alors que la distance d reste sensiblement constante, voire constante. Par distance d sensiblement constante, on entend que l’éventuelle variation de d lors de la variation de S a un effet négligeable sur la valeur de la capacité C. La surface en regard S est définie comme la surface des ailettes 43, 46 des électrodes 41, 44 qui sont en regard l’une de l’autre, c’est-à-dire en face l’une de l’autre suivant une direction orthogonale à la surface des ailettes. Dans le cadre de l’invention, la surface en regard S varie entre une valeur minimale Smin, et une valeur maximale Smax associée à la position basse d’extrémité. La valeur minimale peut être associée à la position basse d’émission, ou de préférence à la position haute de repos. La surface en regard S est, dans cet exemple, avantageusement transversale à l’axe longitudinal X, et la distance d séparant les ailettes 43, 46 des électrodes fixe 41 et mobile 44 est ici orientée sensiblement suivant l’axe longitudinal X.The capacitive sensor 40 has two electrodes 41, 44 (armatures) arranged one opposite the other so as to form a substantially planar electrical capacitor with variable capacity. The dielectric medium separating the two electrodes is here air. In a known manner, the value of the capacitance C of a planar capacitor varies linearly in S / d: C = exS / d, where ε is the permittivity of the dielectric medium, S is the surface opposite the electrodes 41, 44 , and d the distance separating the electrodes 41, 44 from one another. In the context of the invention, the electrodes 41, 44 are arranged so that the facing surface S varies with the position of the key, while the distance d remains substantially constant, even constant. By substantially constant distance d, it is meant that the possible variation of d during the variation of S has a negligible effect on the value of the capacitance C. The facing surface S is defined as the surface of the fins 43, 46 of the electrodes 41, 44 which are opposite one another, that is to say opposite one another in a direction orthogonal to the surface of the fins. In the context of the invention, the facing surface S varies between a minimum value Smin, and a maximum value Smax associated with the low end position. The minimum value can be associated with the low emission position, or preferably with the high rest position. The facing surface S is, in this example, advantageously transverse to the longitudinal axis X, and the distance d separating the fins 43, 46 from the fixed 41 and movable electrodes 44 is here oriented substantially along the longitudinal axis X.

[0042] Les électrodes 41, 44 sont formées d’une électrode fixe 41, indépendante de la position de la touche 20, et d’une électrode mobile 44 fixée à la touche 20. Autrement dit, l’électrode fixe 41 est assemblée sans degré de liberté au châssis 12 de la structure de maintien 10, alors que l’électrode mobile 44 est assemblée sans degré de liberté à la touche 20. Chaque touche 20 comporte ici une électrode mobile 44 distincte. L’électrode fixe 41 peut être commune à toutes les touches 20. Autrement dit, les électrodes fixes 41 relatives aux différentes touches 20 peuvent être formées d’une seule et même électrode fixe 41 s’étendant continûment sous l’ensemble des touches 20.The electrodes 41, 44 are formed by a fixed electrode 41, independent of the position of the key 20, and a mobile electrode 44 fixed to the key 20. In other words, the fixed electrode 41 is assembled without degree of freedom to the chassis 12 of the holding structure 10, while the movable electrode 44 is assembled without degree of freedom to the key 20. Each key 20 here comprises a separate movable electrode 44. The fixed electrode 41 can be common to all the keys 20. In other words, the fixed electrodes 41 relating to the different keys 20 can be formed of a single fixed electrode 41 extending continuously under the set of keys 20.

[0043] Les électrodes fixe 41 et mobile 44 comportent chacune au moins une ailette 43, 46, c’est-à-dire une partie rigide conductrice mince. Par mince, on entend que l’épaisseur est inférieure aux dimensions de largeur (suivant l’axe Y) et de hauteur (suivant l’axe Z). La ou les ailettes 43, 46 de chaque électrode 41, 44 s’étendent de préférence à partir d’un support conducteur de manière transversale, et ici de manière sensiblement orthogonale, au plan du support conducteur. Autrement dit, l’électrode fixe 41 comporte ici un support conducteur 42 sensiblement plan fixé au châssis 12, à partir duquel s’étendent au moins une ailette 43, et ici une pluralité d’ailettes 43, transversalement à l’axe longitudinal X, suivant la direction +Z en direction de la touche 20. Les ailettes 43 de l’électrode fixe 41 peuvent être sensiblement parallèles les unes aux autres, voire être concentriques les unes aux autres. Elles peuvent être sensiblement planes ou former chacune une surface sensiblement courbe suivant une direction. Dans cet exemple, les ailettes 43 forment chacune une surface plane suivant l’axe Y et courbe suivant l’axe Z. Elles sont concentriques et présentent un rayon de courbure centré sur l’axe pivot. De même, l’électrode mobile 44 comporte ici un support conducteur 45 fixé à une surface inférieure de la touche 20, à partir duquel s’étendent au moins une ailette 46, et ici une pluralité d’ailettes 46, transversalement à l’axe longitudinal X, suivant la direction -Z en direction du support il. Les ailettes 46 de l’électrode mobile 44 peuvent être parallèles les unes aux autres ou être concentriques les unes aux autres. Elles forment ici chacune une surface sensiblement courbe suivant une seule direction, à savoir l’axe Z et sont sensiblement concentriques les unes aux autres autour de l’axe pivot. Ainsi, le capteur capacitif de position 40 de la touche 20 est en mesure de fournir un signal électrique représentatif de position. Cette mesure capacitive présente l’avantage d’être linéaire sur sensiblement tout le déplacement de la touche 20, ce qui améliore la précision et/ou la résolution de la mesure capacitive quelle que soit la position de la touche 20.The fixed 41 and mobile 44 electrodes each comprise at least one fin 43, 46, that is to say a rigid thin conductive part. By thin, it is meant that the thickness is less than the dimensions of width (along the Y axis) and height (along the Z axis). The fin or fins 43, 46 of each electrode 41, 44 preferably extend from a conductive support transversely, and here in a substantially orthogonal manner, to the plane of the conductive support. In other words, the fixed electrode 41 here comprises a substantially flat conductive support 42 fixed to the chassis 12, from which extend at least one fin 43, and here a plurality of fins 43, transverse to the longitudinal axis X, in the direction + Z in the direction of the key 20. The fins 43 of the fixed electrode 41 may be substantially parallel to one another, or even be concentric with each other. They may be substantially flat or each form a substantially curved surface in a direction. In this example, the fins 43 each form a flat surface along the Y axis and a curve along the Z axis. They are concentric and have a radius of curvature centered on the pivot axis. Similarly, the mobile electrode 44 here comprises a conductive support 45 fixed to a lower surface of the key 20, from which extend at least one fin 46, and here a plurality of fins 46, transverse to the axis longitudinal X, in the direction -Z towards the support il. The fins 46 of the movable electrode 44 may be parallel to each other or be concentric with each other. They each here form a substantially curved surface in a single direction, namely the Z axis and are substantially concentric with each other around the pivot axis. Thus, the capacitive position sensor 40 of the key 20 is able to provide an electrical signal representative of position. This capacitive measurement has the advantage of being linear over substantially the entire displacement of the key 20, which improves the precision and / or the resolution of the capacitive measurement regardless of the position of the key 20.

[0044] Les ailettes 46 de l’électrode mobile 44 sont avantageusement agencées visà-vis de celles 43 de l’électrode fixe 41 de manière à former un entrelacement d’ailettes. Autrement dit, une ailette 46 d’électrode mobile 44 est destinée à venir se positionner, lorsque la touche 20 est enfoncée, entre deux ailettes 43 de l’électrode fixe 41. Ainsi, la capacité variable mesurée par le capteur capacitif 40 est formée de la somme de la capacité de chaque condensateur élémentaire formé par une ailette 46 d’électrode mobile 44 située en regard d’une ailette 43 d’électrode fixe 41.The fins 46 of the movable electrode 44 are advantageously arranged opposite those 43 of the fixed electrode 41 so as to form an intertwining of fins. In other words, a fin 46 of movable electrode 44 is intended to be positioned, when the key 20 is pressed, between two fins 43 of the fixed electrode 41. Thus, the variable capacitance measured by the capacitive sensor 40 is formed of the sum of the capacity of each elementary capacitor formed by a fin 46 of movable electrode 44 situated opposite a fin 43 of fixed electrode 41.

[0045] Les ailettes 43, 46 des électrodes fixe 41 et mobile 44 sont avantageusement orientées de manière transversale à l’axe longitudinal X des touches 20, c’est-àdire au plan XZ de rotation pivot des touches 20. Autrement dit, la surface des ailettes 43, 46 est sensiblement parallèle (cas d’une ailette plane) ou localement tangente (cas d’une ailette courbe) au plan XZ de rotation pivot des touches 20. Cette orientation des ailettes 43, 46 est particulièrement avantageuse dans la mesure où la valeur mesurée de la capacité ne varie sensiblement pas dans le cas d’un léger débattement latéral de la touche 20 suivant l’axe Y, ou de torsion de la touche, dans la course d’enfoncement ou de modulation. La mesure de la capacité variable reste ainsi précise malgré les éventuels légers défauts d’assemblage des touches 20 sur la structure de maintien 10, ce qui améliore la fiabilité du dispositif de modulation du son.The fins 43, 46 of the fixed 41 and mobile 44 electrodes are advantageously oriented transversely to the longitudinal axis X of the keys 20, that is to say to the plane XZ of the pivotal rotation of the keys 20. In other words, the surface of the fins 43, 46 is substantially parallel (in the case of a flat fin) or locally tangent (in the case of a curved fin) to the XZ plane of pivot rotation of the keys 20. This orientation of the fins 43, 46 is particularly advantageous in the measurement where the measured value of the capacity does not vary appreciably in the case of a slight lateral movement of the key 20 along the Y axis, or of twisting of the key, in the driving or modulating stroke. The measurement of the variable capacity thus remains precise despite the possible slight defects in the assembly of the keys 20 on the holding structure 10, which improves the reliability of the sound modulation device.

[0046] Par ailleurs, alors que les ailettes 46 des électrodes mobiles 44 sont distinctes les unes des autres, celles 43 des électrodes fixes 41 peuvent s’étendre de manière continue suivant l’axe Y sous chacune des touches 20. Autrement dit, concernant chaque touche, la largeur suivant l’axe Y des ailettes 46 de l’électrode mobile 44 est avantageusement inférieure à la largeur des ailettes 43 de l’électrode fixe 41. Ainsi, lorsque la touche 20 occupe une position quelconque dans la course d’enfoncement et/ou de modulation, la surface en regard S des ailettes 43, 46 reste sensiblement constante malgré un éventuel débattement latéral de la touche 20 suivant l’axe Y. La mesure de la capacité variable C reste donc précise et n’est sensiblement pas dégradée dans le cas d’un débattement latéral ou de torsion de la touche 20, ce qui contribue également à améliorer la fiabilité du dispositif de modulation du son.Furthermore, while the fins 46 of the movable electrodes 44 are separate from each other, those 43 of the fixed electrodes 41 can extend continuously along the Y axis under each of the keys 20. In other words, concerning each key, the width along the axis Y of the fins 46 of the movable electrode 44 is advantageously less than the width of the fins 43 of the fixed electrode 41. Thus, when the key 20 occupies any position in the stroke of depression and / or modulation, the facing surface S of the fins 43, 46 remains substantially constant despite a possible lateral movement of the key 20 along the Y axis. The measurement of the variable capacity C therefore remains precise and is not substantially not degraded in the case of lateral movement or twisting of the key 20, which also contributes to improving the reliability of the sound modulation device.

[0047] Les électrodes fixe 41 et mobile 44 présentent des potentiels électriques différents. L’électrode fixe 41 est de préférence portée à la masse, alors que l’électrode mobile 44 présente ici un potentiel électrique variable dont la valeur est mesurée de manière à déterminer le signal électrique représentatif de la position de la touche 20. Pour cela, chaque capteur capacitif 40 comporte de préférence un circuit électronique, par exemple un circuit imprimé 47 (PCB, pour Printed Circuit Board, en anglais), permettant de mesurer le potentiel électrique de l’électrode mobile 44. Un ruban 48 électriquement conducteur peut permettre d’assurer la connexion électrique entre l’électrode mobile 44 et le circuit imprimé 47. Le circuit imprimé 47 peut être fixé à la structure de maintien 10, à proximité de la touche 20 correspondante. Dans l’exemple de la fig.iA, le circuit imprimé 47 est fixé au châssis 12 entre l’électrode fixe 41 et le ressort à lame 30. Dans l’exemple de la fig.iB, le circuit imprimé 47 est positionné au-dessus de l’électrode fixe 41, entre l’électrode mobile 44 et la partie arrière 13 du châssis 12.The fixed 41 and mobile 44 electrodes have different electrical potentials. The fixed electrode 41 is preferably brought to ground, while the mobile electrode 44 here has a variable electrical potential, the value of which is measured so as to determine the electrical signal representative of the position of the key 20. For this, each capacitive sensor 40 preferably comprises an electronic circuit, for example a printed circuit 47 (PCB, for Printed Circuit Board, in English), making it possible to measure the electrical potential of the mobile electrode 44. An electrically conductive tape 48 can allow d 'ensuring the electrical connection between the movable electrode 44 and the printed circuit 47. The printed circuit 47 can be fixed to the holding structure 10, near the corresponding key 20. In the example of fig.iA, the printed circuit 47 is fixed to the frame 12 between the fixed electrode 41 and the leaf spring 30. In the example of fig.iB, the printed circuit 47 is positioned au- above the fixed electrode 41, between the movable electrode 44 and the rear part 13 of the chassis 12.

[0048] Le signal électrique représentatif de la position de la touche 20 peut être obtenu de différentes manières connues en soi. Ainsi, il peut être obtenu par mesure de la tension électrique aux bornes des électrodes fixe 41 et mobile 44 en réponse à l’injection d’un courant électrique alternatif. Il peut également être obtenu comme modulation de l’amplitude d’une onde sinusoïdale produite par un oscillateur au travers d’un filtre dont la valeur de la capacité du condensateur formé par les électrodes fixe 41 et mobile 44 modifie la fréquence de coupure. Enfin, et toujours à titre d’exemple, le signal représentatif peut être obtenu à partir de la valeur d’un retard temporel de transmission d’un signal créneau dans un circuit RC formé par le condensateur. Le temps de charge du circuit RC en réponse au signal créneau injecté permet de déterminer la position de la touche 20. Ces méthodes électriques sont données à titre purement illustratif et d’autres approches sont possibles.The electrical signal representative of the position of the button 20 can be obtained in different ways known per se. Thus, it can be obtained by measuring the electric voltage across the fixed 41 and mobile 44 electrodes in response to the injection of an alternating electric current. It can also be obtained as modulation of the amplitude of a sine wave produced by an oscillator through a filter whose value of the capacitance of the capacitor formed by the fixed 41 and mobile 44 electrodes modifies the cutoff frequency. Finally, and still by way of example, the representative signal can be obtained from the value of a time delay in the transmission of a slot signal in an RC circuit formed by the capacitor. The charging time of the RC circuit in response to the niche signal injected makes it possible to determine the position of the key 20. These electrical methods are given for illustrative purposes only and other approaches are possible.

[0049] De préférence, le capteur capacitif 40 est adapté à fournir un signal représentatif de position de la touche 20 lorsque celle-ci est située dans la course de modulation (entre la position basse d’émission et la position basse d’extrémité), mais également lorsqu’elle est située dans la course d’enfoncement (entre la position haute de repos et la position basse d’émission). Autrement dit, le capteur capacitif 40 est avantageusement adapté à fournir le signal représentatif de position de la touche 20 dès lors qu’elle est enfoncée, et donc avant que la position basse d’émission soit atteinte. Ceci est particulièrement avantageux car cela permet de définir une valeur seuil de la capacité à partir de laquelle on considère que la touche 20 a atteint la position basse d’émission du son. Cette position basse d’émission peut être définie comme la position de contact entre le bras vertical 24 de la touche 20 et le ressort à lame 30. Cependant, cette position de contact peut être modifiée dans le temps, notamment en fonction de l’évolution de la tenue mécanique du ressort à lame (ou plus largement de l’organe de rappel 30) voire de celle du matériau amortisseur éventuellement utilisé.Preferably, the capacitive sensor 40 is adapted to supply a signal representative of the position of the key 20 when the latter is located in the modulation stroke (between the low emission position and the low end position) , but also when it is located in the driving stroke (between the high rest position and the low transmission position). In other words, the capacitive sensor 40 is advantageously adapted to supply the signal representing the position of the key 20 as soon as it is pressed, and therefore before the low emission position is reached. This is particularly advantageous because it makes it possible to define a threshold value of the capacity from which it is considered that the key 20 has reached the low position of emission of the sound. This low emission position can be defined as the contact position between the vertical arm 24 of the key 20 and the leaf spring 30. However, this contact position can be modified over time, in particular as a function of the development. the mechanical strength of the leaf spring (or more broadly of the return member 30) or even that of the damping material possibly used.

[0050] Il peut ainsi être plus intéressant de définir la position basse d’émission à partir d’une valeur seuil de la capacité variable et non pas à partir de la position de contact entre la touche 20 et l’organe de rappel. En d’autres termes, il peut être avantageux de décorréler l’aspect mécanique de l’aspect électrique pour l’émission du son et l’entrée dans la phase de modulation du son. Le comportement du clavier 1 lors de l’émission et de la modulation du son reste ainsi plus précis et stable dans le temps, ce qui améliore la fiabilité du dispositif de modulation. De plus, le fait de décorréler les aspects mécaniques et aspects électriques offre un degré de liberté supplémentaire dans l’adaptation du clavier 1 au jeu et au ressenti musicien, et peut ainsi offrir davantage de confort de jeu. Pour cela, les ailettes 43 de l’électrode fixe 41 et celles 46 de l’électrode mobile 44 présentent chacune une hauteur suivant l’axe Z suffisante pour que la valeur de la capacité C augmente dès lors que la touche 20 commence à être enfoncée.It may thus be more advantageous to define the low emission position from a threshold value of the variable capacity and not from the contact position between the key 20 and the return member. In other words, it may be advantageous to decorrelate the mechanical aspect from the electrical aspect for the emission of sound and the entry into the sound modulation phase. The behavior of the keyboard 1 during transmission and modulation of the sound thus remains more precise and stable over time, which improves the reliability of the modulation device. In addition, the fact of decoupling the mechanical and electrical aspects offers an additional degree of freedom in the adaptation of the keyboard 1 to the playing and the musician's feelings, and can thus offer more playing comfort. For this, the fins 43 of the fixed electrode 41 and those 46 of the movable electrode 44 each have a height along the axis Z sufficient for the value of the capacitance C to increase as soon as the key 20 begins to be pressed.

[0051] Le fonctionnement du clavier i selon la variante illustrée sur la fig.iB est maintenant décrit en référence aux figures 2A à 2C, qui illustrent différents instants d’utilisation du clavier i.The operation of the keyboard i according to the variant illustrated in fig.iB is now described with reference to Figures 2A to 2C, which illustrate different times of use of the keyboard i.

[0052] La fig.2A illustre le clavier i pour lequel la touche 20 occupe la position haute de repos. Le ressort hélicoïdal 18 exerce ainsi une force de rappel sur la touche 20 de manière à la faire pivoter autour de l’axe pivot suivant la direction +Z. La touche 20 est maintenue dans cette position par le contact formé entre la butée 15 de la partie avant 14 du châssis 12 et la surface supérieure de contact 27 du bras vertical 24 de la touche 20. L’électrode mobile 44 est ainsi maintenue à distance de l’électrode fixe 41, de sorte que la surface en regard S des ailettes 43, 46 est sensiblement nulle ou minimale. Aussi, le capteur capacitif 40 mesure une valeur minimale de la capacité du condensateur formé par les électrodes 41, 43. Le signal représentatif de la position de la touche 20 présente ainsi une valeur indiquant que la touche 20 occupe la position haute de repos.Fig.2A illustrates the keyboard i for which the key 20 occupies the upper rest position. The helical spring 18 thus exerts a restoring force on the key 20 so as to rotate it around the pivot axis in the + Z direction. The key 20 is held in this position by the contact formed between the stop 15 of the front part 14 of the chassis 12 and the upper contact surface 27 of the vertical arm 24 of the key 20. The movable electrode 44 is thus kept at a distance of the fixed electrode 41, so that the facing surface S of the fins 43, 46 is substantially zero or minimal. Also, the capacitive sensor 40 measures a minimum value of the capacitance of the capacitor formed by the electrodes 41, 43. The signal representative of the position of the key 20 thus has a value indicating that the key 20 occupies the high rest position.

[0053] La fig.2B illustre le clavier 1 pour lequel la touche 20 a été enfoncée par un utilisateur suivant la direction -Z, jusqu’à ce qu’elle occupe la position basse d’émission du son. Ainsi, le bras vertical 24 de la touche 20 est venu au contact de l’extrémité libre 32 du ressort à lame 30. Cependant, celui-ci n’est sensiblement pas déformé par la touche 20. Les ailettes 46 de l’électrode mobile 44 ont été déplacées en conséquence suivant la direction -Z de manière à venir s’entrelacer avec les ailettes 43 de l’électrode fixe 41. La surface en regard S des ailettes 43, 46 a donc augmenté, et donc également la valeur de la capacité C du condensateur formé par les électrodes 41, 43. A noter que l’espacement d entre les ailettes 46 de l’électrode mobile 44 et les ailettes 43 de l’électrode fixe 41 n’a sensiblement pas été modifié au cours de l’enfoncement de la touche 20. La capacité C varie donc linéairement avec la variation de la surface en regard S, ce qui permet d’obtenir une mesure capacitive à haute précision et/ou résolution quelle que soit la position de la touche 20. La touche 20 est en bout de course d’enfoncement, de sorte que le son est alors émis par l’instrument de musique électronique. Cependant, le ressort à lame n’est sensiblement pas déformé, de sorte que la touche 20 n’est pas encore entrée dans la course de modulation du son. Plus précisément, la fonction d’aftertouch n’est pas activée dans la mesure où la valeur mesurée de la capacité C reste inférieure à une valeur seuil Cth à partir de laquelle la phase d’aftertouch est activée. Le fait de corréler l’activation / désactivation de la phase d’aftertouch à une valeur seuil Cth de la capacité formée par les électrodes fixe 41 et mobile 44, et non pas à une mesure de déformation mécanique du ressort à lame 30 ou à un contact électrique entre le bras vertical 24 de la touche 20 et le ressort à lame 30, permet d’améliorer la fiabilité de l’activation de la fonction d’aftertouch, et donc la stabilité du comportement du clavier 1 dans le temps.Fig.2B illustrates the keyboard 1 for which the key 20 has been pressed by a user in the direction -Z, until it occupies the low position of sound emission. Thus, the vertical arm 24 of the key 20 has come into contact with the free end 32 of the leaf spring 30. However, the latter is not appreciably deformed by the key 20. The fins 46 of the movable electrode 44 have been moved accordingly in the direction -Z so as to come and intertwine with the fins 43 of the fixed electrode 41. The facing surface S of the fins 43, 46 has therefore increased, and therefore also the value of the capacitance C of the capacitor formed by the electrodes 41, 43. Note that the spacing d between the fins 46 of the movable electrode 44 and the fins 43 of the fixed electrode 41 has not been substantially modified during the pressing the key 20. The capacitance C therefore varies linearly with the variation of the facing surface S, which makes it possible to obtain a capacitive measurement with high precision and / or resolution whatever the position of the key 20. The key 20 is running out of dark, so the sound is then output from the electronic musical instrument. However, the leaf spring is not substantially deformed, so that the key 20 has not yet entered the sound modulation stroke. More specifically, the aftertouch function is not activated insofar as the measured value of the capacitance C remains below a threshold value Cth from which the aftertouch phase is activated. Correlating the activation / deactivation of the aftertouch phase to a threshold value Cth of the capacity formed by the fixed 41 and mobile 44 electrodes, and not to a measurement of mechanical deformation of the leaf spring 30 or to a electrical contact between the vertical arm 24 of the key 20 and the leaf spring 30, improves the reliability of the activation of the aftertouch function, and therefore the stability of the behavior of the keyboard 1 over time.

[0054] La fig.2C illustre le clavier 1 pour lequel la touche 20 est entrée dans la course de modulation, et donc est située entre la position basse d’émission et la position basse d’extrémité. Aussi, les ailettes 46 de l’électrode mobile 44 se sont davantage déplacées en direction du support conducteur 42 de l’électrode fixe 41, augmentant ainsi la surface en regard S entre les ailettes 43, 46 et donc la valeur de la capacité C du condensateur. Celle-ci est donc supérieure ou égale à la valeur seuil Cth d’activation de la fonction d’aftertouch. Le son émis est alors modulé en fonction du signal représentatif de la position de la touche 20, par exemple à partir d’un écart entre la capacité effective mesurée et la valeur seuil Cth. Par ailleurs, l’utilisateur a un ressenti physique d’avoir activé la fonction d’aftertouch dans la mesure où il provoque la déformation du ressort à lame 30, celle-ci présentant une intensité F2 de la force de rappel supérieure à celle de la force de rappel du ressort hélicoïdal 18. Aussi, il est en mesure, par le déplacement de la touche 20 dans la course d’aftertouch, d’assurer une modulation plus ou moins importante du son émis.Fig.2C illustrates the keyboard 1 for which the key 20 has entered the modulation stroke, and therefore is located between the low emission position and the low end position. Also, the fins 46 of the movable electrode 44 have moved further towards the conductive support 42 of the fixed electrode 41, thus increasing the facing surface S between the fins 43, 46 and therefore the value of the capacitance C of the capacitor. This is therefore greater than or equal to the threshold value Cth for activating the aftertouch function. The sound emitted is then modulated as a function of the signal representative of the position of the key 20, for example from a difference between the actual measured capacity and the threshold value Cth. Furthermore, the user has a physical feeling of having activated the aftertouch function in so far as it causes the deformation of the leaf spring 30, the latter having an intensity F2 of the restoring force greater than that of the return force of the helical spring 18. Also, it is able, by the displacement of the key 20 in the aftertouch stroke, to ensure a more or less significant modulation of the sound emitted.

[0055] Enfin, l’utilisateur peut ensuite désactiver la fonction d’aftertouch en relâchant la pression exercée sur la touche 20, provoquant ainsi un déplacement de celle-ci hors de la course de modulation. La valeur de la capacité C devient ainsi inférieure à la valeur seuil Cth prédéfinie, de sorte que la fonction d’aftertouch est désactivée. Lorsqu’il relâche encore la touche, la valeur de la capacité C diminue encore, de sorte que le son n’est plus émis par l’instrument. La touche 20 revient alors dans la position haute de repos.Finally, the user can then deactivate the aftertouch function by releasing the pressure exerted on the key 20, thereby causing it to move out of the modulation stroke. The value of the capacitance C thus becomes lower than the predefined threshold value Cth, so that the aftertouch function is deactivated. When he releases the key again, the value of the capacitance C decreases further, so that the sound is no longer emitted by the instrument. The key 20 then returns to the high rest position.

[0056] Le fait de décorréler la définition des phases d’émission et de modulation du son des aspects mécaniques permet de définir aisément différentes valeurs seuil de la capacité du condensateur formé par les électrodes 41, 43. En effet, il est possible de prédéfinir une première valeur seuil Cthi d’émission du son, puis une deuxième valeur seuil Cth2 de modulation du son. Ainsi, lorsque la capacité effective du condensateur est inférieure à Cthi, le son n’est pas émis par l’instrument de musique. Lorsqu’elle est supérieure ou égale à Cthi mais inférieure à Cth2, le son est émis mais la modulation du son reste désactivée. Enfin, lorsqu’elle est supérieure ou égale à Cth2, le son émis est modulé à partir d’un signal représentatif de la position de la touche, par exemple à partir de l’écart entre la valeur effective de la capacité et Cth2. Ainsi, il est possible d’adapter les valeurs seuils Cthi, Cth2, voire de définir des valeurs seuils supplémentaires, en fonction de la position de la touche, du comportement mécanique du clavier i dans le temps, voire en fonction du confort de jeu souhaité par l’utilisateur. Le clavier i présente ainsi une fiabilité améliorée et permet une adaptation du clavier i aux exigences des utilisateurs, tout en bénéficiant de la précision et/ou de la résolution associées au capteur capacitif dont les électrodes sont munies d’ailettes comme décrit précédemment.Uncorrelating the definition of the emission and modulation phases of the sound of the mechanical aspects makes it possible to easily define different threshold values of the capacity of the capacitor formed by the electrodes 41, 43. Indeed, it is possible to predefine a first threshold value Cthi for transmitting sound, then a second threshold value Cth2 for modulating sound. Thus, when the effective capacitance of the capacitor is less than Cthi, the sound is not emitted by the musical instrument. When it is greater than or equal to Cthi but less than Cth2, the sound is emitted but the modulation of the sound remains deactivated. Finally, when it is greater than or equal to Cth2, the sound emitted is modulated on the basis of a signal representative of the position of the key, for example from the difference between the effective value of the capacitance and Cth2. Thus, it is possible to adapt the threshold values Cthi, Cth2, or even to define additional threshold values, as a function of the position of the key, of the mechanical behavior of the keyboard i over time, or even as a function of the desired playing comfort. by the user. The keyboard i thus has improved reliability and allows adaptation of the keyboard i to the requirements of the users, while benefiting from the precision and / or the resolution associated with the capacitive sensor whose electrodes are provided with fins as described above.

[0057] Des modes de réalisation particuliers vont être décrits se rapportant à un clavier à fonction d’aftertouch polyphonique. Cependant, comme mentionné précédemment, ces modes de réalisation peuvent être adaptés à d’autres types de claviers d’instrument de musique électronique, par exemple des claviers présentant une fonction d’aftertouch monophonique et à tout type de claviers MIDI. Par ailleurs, le signal électrique représentatif de position de la touche peut être également utilisé lors de la course d’enfoncement pour déterminer une information de vélocité de la touche, ou toute autre information, et ainsi de moduler le son émis en fonction de cette information.Particular embodiments will be described relating to a keyboard with polyphonic aftertouch function. However, as mentioned above, these embodiments can be adapted to other types of electronic musical instrument keyboards, for example keyboards having a monophonic aftertouch function and to any type of MIDI keyboards. Furthermore, the electrical signal representative of the position of the key can also be used during the depressing stroke to determine the velocity information of the key, or any other information, and thus to modulate the sound emitted as a function of this information. .

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Clavier (1) d’instrument de musique électronique, comportant :1. Keyboard (1) of electronic musical instrument, comprising: o une structure de maintien (10) ;o a holding structure (10); o une pluralité de touches (20), montées pivotantes sur la structure de maintien (10), et aptes à occuper, dans une course d’enfoncement, une position allant d’une position haute de repos à une première position basse à partir de laquelle un son est destiné à être émis, puis dans une course de modulation du son émis, une position allant de la première position basse à une deuxième position basse d’extrémité ;o a plurality of keys (20), pivotally mounted on the holding structure (10), and capable of occupying, in a driving stroke, a position going from a high rest position to a first low position from which a sound is intended to be emitted, then in a modulation stroke of the emitted sound, a position going from the first low position to a second low end position; o des premiers organes de rappel (18), adaptés chacun à exercer une première force de rappel sur une touche (20) en direction de la position haute de repos ;o first return members (18), each adapted to exert a first return force on a button (20) in the direction of the high rest position; o un dispositif de modulation du son émis par au moins l’une des touches (20) en fonction d’un signal électrique représentatif de la position de celle-ci lorsqu’elle est située dans la course de modulation ;o a device for modulating the sound emitted by at least one of the keys (20) as a function of an electrical signal representative of the position thereof when it is located in the modulation stroke; caractérisé en ce que le dispositif de modulation comporte :characterized in that the modulation device comprises: • des deuxièmes organes de rappel (30), adaptés chacun à exercer une deuxième force de rappel sur une touche (20) en direction de la première position basse, et présentant une intensité (F2) supérieure à celle (Fi) de la première force de rappel, • des capteurs capacitifs de position (40), adaptés chacun à fournir le signal électrique représentatif de la position d’une touche (20), comportant chacun :• second return members (30), each adapted to exert a second return force on a button (20) in the direction of the first low position, and having an intensity (F2) greater than that (Fi) of the first force recall, • capacitive position sensors (40), each adapted to supply the electrical signal representative of the position of a key (20), each comprising: une électrode fixe (41) assemblée à la structure de maintien (10) et une électrode mobile (44) assemblée à la touche (20), destinées à former ensemble un condensateur électrique à capacité variable, comportant chacune au moins une ailette (43, 46), les ailettes (43, 46) étant configurées de sorte qu’une surface en regard (S) des ailettes (43, 46) de l’électrode fixe (41) et de l’électrode mobile (44) varie avec la position de la touche (20), lesdites ailettes (43, 46) étant alors espacées d’une distance (d) sensiblement constante.a fixed electrode (41) assembled to the holding structure (10) and a mobile electrode (44) assembled to the key (20), intended to form together an electric capacitor with variable capacity, each comprising at least one fin (43, 46), the fins (43, 46) being configured so that a facing surface (S) of the fins (43, 46) of the fixed electrode (41) and of the movable electrode (44) varies with the position of the button (20), said fins (43, 46) then being spaced by a distance (d) substantially constant. 2. Clavier (i) selon la revendication i, dans lequel les électrodes fixe (41) et mobile (44) comportent chacune une pluralité d’ailettes (43, 46) agencées mutuellement de manière à s’entrelacer lorsque la touche (20) est enfoncée.2. Keyboard (i) according to claim i, in which the fixed (41) and mobile (44) electrodes each comprise a plurality of fins (43, 46) arranged mutually so as to intertwine when the key (20) is pressed. 3. Clavier (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les ailettes (43, 46) des électrodes fixe (41) et mobile (44) sont orientées transversalement à un plan de rotation pivot desdites touches (20).3. Keyboard (1) according to claim 1 or 2, wherein the fins (43, 46) of the fixed (41) and mobile (44) electrodes are oriented transversely to a pivot plane of rotation of said keys (20). 4. Clavier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, les électrodes fixe (41) et mobile (44) comportant chacune une pluralité d’ailettes (43, 46), dans lequel les ailettes (43) de l’électrode fixe (41) présentent une largeur, suivant un axe orthogonal à un plan de rotation pivot desdites touches (20), supérieure à celle (46) des ailettes de l’électrode mobile (44).4. Keyboard (1) according to any one of claims 1 to 3, the fixed (41) and mobile (44) electrodes each comprising a plurality of fins (43, 46), in which the fins (43) of the 'fixed electrode (41) have a width, along an axis orthogonal to a pivot plane of rotation of said keys (20), greater than that (46) of the fins of the movable electrode (44). 5. Clavier (1) selon la revendication 4, dans lequel les ailettes (43) de l’électrode fixe (41) s’étendent de manière continue sous lesdites touches (20).5. Keyboard (1) according to claim 4, wherein the fins (43) of the fixed electrode (41) extend continuously under said keys (20). 6. Clavier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les deuxièmes organes de rappel (30) sont choisis parmi un ressort à lame et un ressort hélicoïdal.6. Keyboard (1) according to any one of claims 1 to 5, in which the second return members (30) are chosen from a leaf spring and a coil spring. 7. Clavier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de modulation comporte une première valeur seuil (Cth ; Cth2) prédéterminée de la capacité variable à partir de laquelle la course de modulation est définie.7. Keyboard (1) according to any one of claims 1 to 6, in which the modulation device comprises a first predetermined threshold value (Cth; Cth2) of the variable capacity from which the modulation stroke is defined. 8. Clavier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les capteurs capacitifs (40) sont chacun adaptés à fournir en outre un signal électrique de position de la touche (20) lorsque celle-ci est située dans la course d’enfoncement.8. Keyboard (1) according to any one of claims 1 to 7, in which the capacitive sensors (40) are each adapted to further supply an electrical signal of the position of the key (20) when the latter is located in the driving stroke. 9. Clavier (1) selon la revendication 8, dans lequel le dispositif de modulation comporte une deuxième valeur seuil (Cthi) prédéterminée de la capacité variable définissant la position basse d’émission.9. Keyboard (1) according to claim 8, in which the modulation device comprises a second predetermined threshold value (Cthi) of the variable capacity defining the low emission position. 10. Instrument de musique électronique, comportant un clavier (1) selon l’une quelconques des revendications précédentes.10. Electronic musical instrument, comprising a keyboard (1) according to any one of the preceding claims.