RU2176825C2 - Method and device for setting string of musical instrument into vibration - Google Patents
Method and device for setting string of musical instrument into vibration Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176825C2 RU2176825C2 RU2000104914/12A RU2000104914A RU2176825C2 RU 2176825 C2 RU2176825 C2 RU 2176825C2 RU 2000104914/12 A RU2000104914/12 A RU 2000104914/12A RU 2000104914 A RU2000104914 A RU 2000104914A RU 2176825 C2 RU2176825 C2 RU 2176825C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- string
- impact
- key
- interaction
- carried out
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к струнным музыкальным инструментам, в частности к способу возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента и устройству для возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента. The invention relates to stringed musical instruments, in particular to a method for exciting sound vibrations of a string of a musical instrument and a device for exciting sound vibrations of a string of a musical instrument.
Известные клавишно-струнные музыкальные инструменты, такие как фортепиано, клавесин и клавикорд, используют ударный или щипковый элемент воздействия на струну, что не позволяет получать звуки континуального характера, осуществлять по желанию исполнителя все многообразие атак и затуханий звука, вибрато, изменять его внутреннюю динамику, его тембровые и макро- и микрозвуковысотные характеристики. В то же время относительная легкость управления клавишным механизмом этих инструментов позволяет осуществлять виртуозное манипулирование дискретными звуками, извлекаемыми на различных струнах, а также одновременное возбуждение множества струн, что делает возможным игру аккордами и другие виды многоголосия. Famous keyboard-stringed musical instruments, such as pianoforte, harpsichord and clavichord, use a percussion or pinch element to influence the string, which does not allow you to receive sounds of a continuous nature, to carry out at the request of the performer all the variety of attacks and sound attenuation, vibrato, change its internal dynamics, its timbre and macro- and micro-sonic characteristics. At the same time, the relative ease of controlling the keyboard mechanism of these instruments allows virtuoso manipulation of discrete sounds extracted on various strings, as well as the simultaneous excitation of many strings, which makes it possible to play chords and other types of polyphony.
Известные струнные смычковые музыкальные инструменты, такие как скрипка, альт, виолончель и контрабас, используют фрикционный механизм звукоизвлечения, что позволяет континуально изменять ряд характеристик единичного звука, таких как атака, затухание, внутренняя динамика, тембр (в известных пределах), осуществлять вибрато, микро- и макроинтервальные изменения звуковысотности и вычленение гармоник за счет использования техники левой руки (движение пальца исполнителя вдоль струны). Однако их конструкция ограничивает количество одновременно звучащих голосов двумя при невозможности извлечения многозвучий на одной струне и не обладает техническими преимуществами вышеописанных клавишно-струнных инструментов. Well-known stringed musical instruments, such as violin, viola, cello and double bass, use the friction mechanism of sound extraction, which allows you to continually change a number of characteristics of a single sound, such as attack, attenuation, internal dynamics, timbre (within certain limits), vibrato, micro - and macro-interval changes in pitch and isolation of harmonics through the use of the left-hand technique (movement of the performer’s finger along the string). However, their design limits the number of simultaneously sounding voices to two if it is impossible to extract polyphonic on one string and does not have the technical advantages of the above-described keyboard and string instruments.
В обеих описанных выше группах инструментов звучащим телом является струна, а молоточек фортепиано, осуществляющий удар, или смычок струнного инструмента, фрикционно воспроизводящий звук, сами не воспроизводят звуковых колебаний. In both groups of instruments described above, the sounding body is a string, and a piano hammer, performing a hit, or a bow of a string instrument, frictionally reproducing sound, themselves do not reproduce sound vibrations.
Современные электронные музыкальные устройства, управляемые компьютерами и использующие электронные генераторы частот, фильтры, модулирующие устройства и сэмплеры, позволяют работать со звуком на уровне его микроструктур (микротемперации, микроритма и микроартикуляции) и могут предложить композитору все многообразие возможностей работы с континуальным или дискретным звуком при любом необходимом количестве реально звучащих голосов. Modern electronic musical devices controlled by computers and using electronic frequency generators, filters, modulating devices and samplers, allow you to work with sound at the level of its microstructures (microtemperature, micrhythm and microarticulation) and can offer the composer all the variety of possibilities for working with continuous or discrete sound for any the necessary number of really sounding voices.
Но эти устройства по определению воспроизводят синтезированный звук, который не обладает имманентными качествами звука акустического: его "несовершенством" и "неподготовленностью". В процессе слушания, даже в случае использования систем воспроизведения и управления звучанием в реальном времени (live-electronic), эти качества синтезированного звука не всегда позволяют слушателю войти в прямой эмоциональный контакт с воспроизводимой музыкой. But these devices by definition reproduce synthesized sound that does not possess the immanent qualities of acoustic sound: its "imperfection" and "unpreparedness." During the listening process, even in the case of using real-time playback and sound control systems (live-electronic), these qualities of the synthesized sound do not always allow the listener to come into direct emotional contact with the music being played.
Известны описания изобретений клавишно-струнно-смычковых инструментов. В ряде описаний изобретений предложены "бесконечные" смычки в виде жилки (А.с. СССР N 1557585), кожи (Заявка Франции N 1286667), волоса (Заявка Франции N 1116966) или вращающихся дисков (Патент США N 1327072), расположенные перпендикулярно струнам. Выполнение приспособлений для извлечения звука в виде "бесконечного смычка" позволяет континуально изменять агогические, такие как атака и затухание, и динамические характеристики звука, но не предоставляет возможности осуществлять на каждой струне микро- и макроинтервальные и тембровые модификации звука, вибрато, многозвучия и обертоны, так как при этом отсутствует свойственная традиционным струнно-смычковым инструментам техника укорачивания и удлинения звучащего участка струны за счет продольного движения пальцев исполнителя, а сам "смычок" всегда воздействует на одно и то же заранее определенное конструкцией инструмента место на струне. Known descriptions of inventions of keyboards, string and bow instruments. In a number of descriptions of inventions, "endless" bows in the form of a vein (A.S. USSR N 1557585), skin (French Application N 1286667), hair (French Application N 1116966) or rotating disks (US Patent N 1327072) located perpendicular to the strings are arranged . The implementation of devices for extracting sound in the form of an “endless bow” allows you to continually change the agogical, such as attack and attenuation, and dynamic characteristics of sound, but does not provide the ability to implement micro- and macro-interval and timbre modifications of sound, vibrato, polyphonic and overtones on each string, since in this case the technique of shortening and lengthening the sounding section of the string due to the longitudinal movement of the fingers of the performer, inherent in traditional string-bow instruments, is absent m "bow" always acts on the same predetermined place on the design of the tool string.
Также известны устройства для получения вибрато в виде конусных катков, колеблющихся вдоль отдельной струны, удлиняя и укорачивая звучащую часть, в результате чего звуки, извлекаемые на струне, плавно понижаются и повышаются (А.с. СССР N 363113). Фортепиано получает вибрированное звучание. Also known are devices for producing vibrato in the form of cone rollers oscillating along a single string, lengthening and shortening the sounding part, as a result of which the sounds extracted on the string smoothly decrease and increase (A.S. USSR No. 363113). The piano gets vibrated.
Известны устройства, активизирующие струну "адгезивной" вибрацией (Патенты США N 3525283, 3577823). Known devices that activate the string "adhesive" vibration (US Patent N 3525283, 3577823).
Известны также устройства, позволяющие получать основной обертон от соответствующей струны при помощи специального демпфера, управляемого педалью (Патент США N 2267991). Also known devices that allow you to get the main overtone from the corresponding string using a special damper controlled by a pedal (US Patent No. 2267991).
Известны также приспособления, позволяющие укорачивать струну и соответственно получать звуки различной высоты на одной и той же струне, в частности, за счет продольного движения пальца вдоль нажатой клавиши, что позволяет изменять степень натяжения струны (Заявка Франции N 2408188). Adaptations are also known that make it possible to shorten the string and accordingly receive sounds of different heights on the same string, in particular, due to the longitudinal movement of the finger along the pressed key, which allows you to change the degree of string tension (French Application N 2408188).
Во всех вышеупомянутых источниках патентной информации описаны устройства, позволяющие осуществить в одних случаях агогические и динамические, в других - макро- и микрозвуковысотные, в том числе вибрато, в третьих - в известных пределах - тембровые модификации единичного звука. Тем не менее, ни одно из вышеуказанных изобретений не позволяет осуществить все данные модификации звука в комплексе. All the aforementioned sources of patent information describe devices that make it possible in some cases to be agogical and dynamic, in others macro- and micro-sonic, including vibrato, and in the third, within certain limits, timbre modifications of a single sound. However, none of the above inventions makes it possible to carry out all these modifications of sound in the complex.
Наиболее близким к заявляемому способу относится способ возбуждения струны музыкального инструмента, при котором осуществляют взаимодействие элемента воздействия со струной путем его прижатия и очень незначительного перемещения вдоль струны относительно этой точки с вибрацией струны (Патент США N 3620117). Однако таким образом достигаются лишь незначительные флуктуации звуковысотности (вибрато), а тембровые и макроинтервальные изменения звука не осуществляются. Closest to the claimed method relates to a method of exciting a string of a musical instrument, in which the interaction of the action element with the string by pressing it and very little movement along the string relative to this point with vibration of the string (US Patent No. 3620117). However, in this way only insignificant fluctuations in pitch (vibrato) are achieved, and timbre and macro-interval sound changes are not realized.
Наиболее близким к заявляемому устройству относится упомянутое выше устройство для возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента, содержащее элементы воздействия на струну, соединенные с приводным механизмом, и клавиатуру, связанную с устройством передачи управляющего воздействия на приводной механизм (Заявка Франции N 2408188). Благодаря движению пальца исполнителя вдоль клавиши достигается возможность модификации макро- и микроинтервальных высотных характеристик звука, извлекаемого на струне, за счет изменения степени ее натяжения. Однако такая конструкция, позволяя континуально изменять высоту звука в некоторых пределах, ограниченных физическими свойствами струны и ее способностью к растяжению, не предоставляет исполнителю никаких иных преимуществ в управлении агогическими, динамическими и тембровыми характеристиками звука. Closest to the claimed device relates to the aforementioned device for exciting sound vibrations of a musical instrument string, containing the action elements on the string connected to the drive mechanism, and a keyboard associated with the transmission device of the control action on the drive mechanism (French Application N 2408188). Thanks to the movement of the artist’s finger along the key, it is possible to modify the macro- and micro-interval altitude characteristics of the sound extracted on the string by changing the degree of tension. However, this design, allowing you to continually change the pitch in certain limits, limited by the physical properties of the string and its ability to stretch, does not provide the performer with any other advantages in controlling the agogical, dynamic and timbral characteristics of the sound.
Задачей настоящих изобретений является создание способа возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента и устройства для возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента, которые позволят расширить возможности звукоизвлечения на струне и получать звуки континуального характера, управлять атакой, затуханием и внутренней динамикой, изменять их тембровые, макро- и микроинтервальные характеристики. The present invention is the creation of a method of exciting sound vibrations of a musical instrument string and a device for exciting sound vibrations of a musical instrument string, which will expand the possibilities of sound production on the string and receive continuum sounds, control attack, attenuation and internal dynamics, change their timbre, macro and micro-interval characteristics.
Указанная задача решается тем, что в способе возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента, при котором осуществляют взаимодействие со струной элемента воздействия путем его прижатия к ней и перемещения вдоль нее, элемент воздействия выполняют с возможностью получения в нем звуковых колебаний и его взаимодействие со струной осуществляют с взаимным возбуждением звуковых колебаний в струне и элементе воздействия изменением местоположения точки прижатия последнего к струне и фрикционным взаимодействием со струной при перемещении вдоль нее и/или смещении относительно точки прижатия. This problem is solved by the fact that in the method of exciting sound vibrations of the string of a musical instrument, in which interacting with the string of the action element by pressing it against it and moving along it, the action element is performed with the possibility of receiving sound vibrations in it and its interaction with the string is carried out with mutual excitation of sound vibrations in the string and the impact element by changing the location of the point of pressure of the latter to the string and frictional interaction with the string moving therealong and / or offset relative to the point of pressing.
Задача решается также тем, что изменение местоположения точки прижатия элемента воздействия на струну и фрикционное взаимодействие с ней ведут с изменением скорости и/или направления перемещения элемента воздействия. The problem is also solved by the fact that the location of the pressure point of the impact element on the string and the frictional interaction with it lead to a change in the speed and / or direction of movement of the action element.
Задача решается также тем, что изменение местоположения точки прижатия элемента воздействия к струне и фрикционное взаимодействие с ней ведут непрерывно или дискретно. The problem is also solved by the fact that the location of the point of pressing of the impact element to the string and the frictional interaction with it are continuously or discontinuous.
Задача решается еще и тем, что перемещение элемента воздействия и/или его смещение вдоль струны и его фрикционное взаимодействие с ней осуществляют с изменением силы прижатия, при этом указанные перемещение и/или смещение и фрикционное взаимодействие со струной можно производить с изменением площади поверхности соприкосновения элемента воздействия со струной. The problem is also solved by the fact that the movement of the impact element and / or its displacement along the string and its frictional interaction with it are carried out with a change in the pressing force, while these movement and / or displacement and frictional interaction with the string can be made with a change in the contact area of the element impacts with a string.
Кроме того, при перемещении и/или смещении элемента воздействия дополнительно осуществляют его вибрацию, при этом частоту и/или амплитуду вибрации изменяют. In addition, when moving and / or shifting the impact element, it is additionally vibrated, while the frequency and / or amplitude of the vibration is changed.
Решение задачи обеспечивается также тем, что вибрацию элемента воздействия осуществляют в горизонтальной плоскости вдоль или поперек струны или в вертикальной плоскости. The solution to the problem is also ensured by the fact that the vibration of the action element is carried out in the horizontal plane along or across the string or in the vertical plane.
Задача изобретений решается также созданием устройства для возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента, содержащего элементы воздействия на струну, соединенные с приводным механизмом, и клавиатуру, связанную с устройством передачи управляющего воздействия на приводной механизм, отличающегося тем, что приводной механизм выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль струны и/или изменения угла наклона относительно струны элемента воздействия, который выполнен с резонирующей и фрикционной частями с возможностью получения в нем звуковых колебаний. The objective of the invention is also solved by creating a device for exciting sound vibrations of a musical instrument string, containing elements of the impact on the string connected to the drive mechanism, and a keyboard associated with the transmission of the control action on the drive mechanism, characterized in that the drive mechanism is made with the possibility of reciprocating moving along the string and / or changing the angle of inclination relative to the string of the impact element, which is made with a resonating and friction part with the possibility of receiving sound vibrations in it.
Дополнительно устройство может быть снабжено вибратором, соединенным с элементом воздействия на струну. Additionally, the device can be equipped with a vibrator connected to the string impact element.
При этом элемент воздействия на струну может быть полым, либо составным с резонирующей и фрикционной частями, соединенными подвижно или при помощи упругого элемента, либо выполненным в форме шара или эллипсоида, на поверхности которого закреплен по меньшей мере один радиальный палец, либо в форме цилиндрического стержня с телами овальной формы на его концах, либо с охватывающей струну сквозной полостью, внутри которой размещена фрикционная часть для контакта со струной. Поверхность фрикционной части, контактирующая со струной, может быть плоской или выпуклой. Фрикционная 5 часть элемента воздействия для реализации лучшего контакта со струной 3 может быть покрыта тонким слоем канифоли. In this case, the element of the impact on the string can be hollow, or composite with the resonating and frictional parts, connected movably or with the help of an elastic element, or made in the form of a ball or ellipsoid, on the surface of which at least one radial pin is fixed, or in the form of a cylindrical rod with oval bodies at its ends, or with a through cavity enclosing the string, inside of which is placed the friction part for contact with the string. The surface of the friction part in contact with the string may be flat or convex. The
Задача решается также тем, что элемент воздействия взаимодействует со струной в точках, соответствующих или не соответствующих одному из обертоновых узлов струны, расположенных в 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6 и т.д. ее частях, что позволяет изменять тембровые характеристики получаемых звуков. The problem is also solved by the fact that the influence element interacts with the string at points corresponding to or not corresponding to one of the overtone nodes of the string located in 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, etc. its parts, which allows you to change the timbre characteristics of the sounds.
Техническим результатом заявляемых изобретений является возможность реализации на каждой струне музыкального инструмента комплекса континуальных агогических, динамических, тембровых модификаций звука, получение звуков абсолютно любой частоты вне системы равномерной темперации, свойственной клавишно-струнным инструментам, и любых, вплоть до самых мельчайших, интервалов между двумя отдельными звуками одной или различных струн, а также игру многозвучиями. The technical result of the claimed inventions is the possibility of implementing on each string of a musical instrument a complex of continuous agogical, dynamic, timbre sound modifications, obtaining sounds of absolutely any frequency outside the uniform temperament system characteristic of keyboard-string instruments, and any, even to the smallest, intervals between two separate sounds of one or different strings, as well as the game with polyphonic sounds.
Изобретения поясняются чертежами (фиг. 1-24). The invention is illustrated by drawings (Fig. 1-24).
На фиг. 1 изображен элемент воздействия, выполненный в форме шара с радиальными пальцами, а на фиг. 2 - в форме цилиндрического стержня с телами овальной формы на его концах. На фиг. 3 изображен элемент воздействия на струну в форме эллипсоида. На фиг. 4 представлена фотография, иллюстрирующая использование исполнителем элемента воздействия вручную на музыкальном инструменте, обладающем большим количеством закрепленных на деке горизонтально расположенных струн, например фортепиано. In FIG. 1 shows an impact element made in the form of a ball with radial fingers, and in FIG. 2 - in the form of a cylindrical rod with oval shaped bodies at its ends. In FIG. 3 shows an element of an impact on a string in the shape of an ellipsoid. In FIG. 4 is a photograph illustrating the use by a performer of an element of manual exposure to a musical instrument having a large number of horizontally arranged strings fixed to a deck, such as a piano.
На фигурах 5 - 10 представлены элементарные схемы устройства для возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента, использующего механический способ передачи сигнала к элементу воздействия от исполнителя, использующего клавиши фортепиано и дополнительную педаль, связанные между собой и с элементом воздействия на струну системой блоков и жестких нитей, а на фиг. 11-14 - механизм, фиксирующий клавишу в нажатом положении. Figures 5 to 10 show elementary diagrams of a device for exciting sound vibrations of a musical instrument string using a mechanical method of transmitting a signal to an action element from an artist using piano keys and an additional pedal connected to each other and to an element of action on a string by a system of blocks and hard threads, and in FIG. 11-14 - the mechanism that holds the key in the pressed position.
На фиг. 15-16 представлены элементарные кинематическая схема устройства возбуждения звуковых колебаний струны музыкального инструмента и электрическая схема управления. In FIG. 15-16, an elementary kinematic diagram of a device for exciting sound vibrations of a musical instrument string and an electrical control circuit are presented.
На фиг. 17-20 представлены варианты применения этой схемы для дистанционного управления от клавиши фортепиано. In FIG. 17-20 show options for using this circuit for remote control from a piano key.
На фиг. 21 представлен вариант передачи сигнала от пальца исполнителя к элементу воздействия при помощи команды, переданной компьютеру с использованием track- ball'а, установленного внутри клавиши, а на фиг. 22 - 24 - варианты осуществления при помощи компьютера визуального контроля исполнителем позиции его пальцев на клавишах. In FIG. 21 shows a variant of signal transmission from a performer’s finger to an influence element by means of a command sent to a computer using a track ball installed inside a key, and in FIG. 22 - 24 - embodiments of the implementation using a computer visual control by the performer of the position of his fingers on the keys.
Согласно изобретению устройство для возбуждения струны музыкального инструмента содержит по меньшей мере один держатель 1, на котором закреплен элемент 2 воздействия на струну 3. При необходимости это устройство можно использовать вручную (фиг. 4), заранее выбрав точку прижатия элемента воздействия к струне и с помощью держателя 1 перемещая его в заданном направлении вдоль струны 3. Благодаря особенностям конструкции элемента 2 воздействия и наличию в нем резонирующей 4 и фрикционной 5 частей он образует совместно со струной 3 звукоизвлекающую пару, оба участника которой являются и субъектами звукоизвлечения, оказывая взаимное фрикционное воздействие друг на друга, и в то же время объектами, воспроизводящими звук в результате этого воздействия и резонанса. According to the invention, a device for exciting a string of a musical instrument comprises at least one
На фиг. 3 изображен элемент воздействия 2, закрепленный на держателе 1 своей резонирующей частью 4, выполненной с полостью 6. Резонирующая часть 4 соединена с фрикционной 5 через упругий элемент 7 подвижно. Благодаря этому и возникают звуковые колебания в элементе 2 воздействия на струну, которые при его фрикционном взаимодействии со струной входят в резонанс со звуковыми колебаниями струны, создавая эффект звукоизвлекающей пары. In FIG. 3 shows the
Изменение характера перемещений вдоль струны элемента воздействия с изменениями скорости перемещения, силы прижатия, направления движения и наложением вибрации позволяет осуществлять тембровый, звуковысотный, агогический и динамический звуковой континуум. Конструктивное выполнение элемента воздействия, материал, из которого он изготовлен, его пространственная форма и объемы, размеры резонирующей части, площадь поверхности и геометрические особенности его фрикционной части влияют на характер изменения отдельных характеристик этого континуума. Changing the nature of the movements along the string of the impact element with changes in the speed of movement, the pressing force, the direction of movement and the application of vibration allows for the timbre, sound, height, agogic and dynamic sound continuum. The constructive implementation of the impact element, the material from which it is made, its spatial shape and volumes, the dimensions of the resonating part, the surface area and the geometric features of its friction part affect the nature of the changes in the individual characteristics of this continuum.
Выбор местоположения точки соприкосновения элемента воздействия со струной относительно ее обертоновых узлов позволяет при перемещении элемента воздействия вдоль струны и изменении угла его наклона относительно струны осуществлять игру многозвучиями, в основе которой лежит эффект интерференции обертонов, возникающих в результате расщепления фундаментальных тонов целой струны и каждой из ее отдельных колеблющихся частей между собой и с основным тоном резонирующей части элемента воздействия. Choosing the location of the point of contact of the influence element with the string relative to its overtone nodes allows you to play the game with multisounds when moving the influence element along the string and changing its angle of inclination relative to the string, which is based on the effect of interference of overtones arising from the splitting of the fundamental tones of the whole string and each of its separate oscillating parts between themselves and with the fundamental tone of the resonating part of the exposure element.
Всех этих эффектов можно добиться мануальным способом. Однако в этом случае ограничена возможность игры на нескольких струнах одновременно (фиг. 4). All of these effects can be achieved in a manual way. However, in this case, the ability to play on several strings at the same time is limited (Fig. 4).
Возможна конструкция держателя с несколькими элементами воздействия, но работа с ними будет представлять для исполнителя значительные трудности. Поэтому изобретение предусматривает вариант соединения держателя 1 с механизмом возвратно-поступательного перемещения и/или изменения угла наклона элемента воздействия относительно струны, управление которым исполнитель осуществляет, используя механический, электромеханический или сенсорно-электронный способ передачи сигнала. A holder design with several impact elements is possible, but working with them will present significant difficulties for the contractor. Therefore, the invention provides an option for connecting the
Фортепиано может служить идеальной базой для реализации заявляемых изобретений. Piano can serve as an ideal base for the implementation of the claimed invention.
Его клавиатура или ее часть, а также при необходимости система дополнительных клавиш и/или педалей могут быть использованы для дистанционного управления механизмом возвратно-поступательного перемещения и изменения угла наклона держателя, соединенного с элементом воздействия. Как и в случае обычного фортепиано, каждая из клавиш осуществляет звукоизвлечение на одной соответствующей струне. Its keyboard or part thereof, as well as, if necessary, a system of additional keys and / or pedals can be used to remotely control the mechanism of reciprocating movement and change the angle of inclination of the holder connected to the impact element. As in the case of a conventional piano, each of the keys produces sound on one corresponding string.
В случае применения самого простого механического способа передачи сигнала от исполнителя соответствующая клавиша 8 может быть снабжена, например, выступающим над поверхностью клавиши при ее нажатии штифтом 9, связанным с механизмом возвратно-поступательного перемещения и изменения степени прижатия и угла наклона держателя. In the case of applying the simplest mechanical method of transmitting a signal from the performer, the
На фиг. 5 и 6 изображены два варианта расположения приводных нитей внутри клавиши 8: вертикальный (фиг. 5) и горизонтальный (фиг. 6). При этом направление движения держателя и элемента 2 воздействия на струну 3 может соответствовать движению пальца исполнителя, передвигающего штифт 9 к себе или от себя (фиг. 5) или быть противоположным (фиг. 6). На поверхности клавиши делается специальная разметка 10 в виде тонких и утолщенных линий (фиг. 7), напоминающих привычное исполнителю расположение белых и черных клавиш на клавиатуре фортепиано, что позволяет исполнителю визуально контролировать высоту основного тона, извлекаемого на струне при соответствующем местоположении элемента 2 воздействия относительно нее. In FIG. 5 and 6 show two variants of arrangement of the drive threads inside the key 8: vertical (Fig. 5) and horizontal (Fig. 6). In this case, the direction of movement of the holder and the
Варианты схем реализации изобретений изображены на фиг. 8-10. Embodiments of the invention are shown in FIG. 8-10.
При ненажатой педали (позиция 0) инструмент может быть использован как обычное фортепиано (фиг. 8). При воздействии ноги исполнителя на педаль 11 рычаг 12 и система блоков и жестких нитей 13 начинают приподниматься и связанные с ней элемент 2 воздействия и штифт 9 сдвигаются также вверх, приближаясь соответственно к струне 3 и к верхней поверхности клавиши 8. When the pedal is not pressed (position 0), the instrument can be used as an ordinary piano (Fig. 8). When the artist’s foot acts on the pedal 11, the
При фиксации наполовину нажатой педали 11 в позиции I при помощи обычного механизма фиксации III демпферной педали фортепиано (фиг. 9) штифт 9 выступает над поверхностью нажатой клавиши 8, в то время как элемент 2 воздействия еще не входит в контакт со струной. Исполнитель, передвигая штифт 9 в прямом или обратном направлении вдоль нажатой клавиши, может тем самым перемещать элемент 2 воздействия вдоль струны без их соприкосновения. Используя для ориентации разметку 10 на клавише, он может, таким образом, выбрать по своему усмотрению любую точку на струне, где впоследствии элемент 2 воздействия и струна могут войти в контакт (фиг. 9). When the pedal 11 is pressed halfway down in position I using the usual locking mechanism III of the piano damper pedal (Fig. 9), pin 9 protrudes above the surface of the pressed key 8, while the
При дальнейшем воздействии на педаль 11 и ее фиксации в нижней позиции II (фиг. 10) элемент 2 воздействия входит в соприкосновение со струной 3, образуя с ней звукоизвлекающую пару, и может перемещаться вдоль нее в зависимости от передвижения штифта 9 вдоль клавиши 8, осуществляемого пальцем исполнителя при нажатой клавише. With further action on the pedal 11 and its fixation in the lower position II (Fig. 10), the
При фиксации педали 11 в позиции II (фиг. 10) у исполнителя имеется возможность небольшого дополнительного движения педали вниз, что позволяет ему регулировать степень прижатия элемента 2 воздействия к струне 3 и управлять таким образом атакой, затуханием и внутренней динамикой звука, получаемого при перемещении элемента 2 воздействия вдоль струны 3, а также осуществлять вертикальную вибрацию звукоизвлекающей пары. When fixing the pedal 11 in position II (Fig. 10), the performer has the possibility of a small additional movement of the pedal down, which allows him to adjust the degree of pressing of the
Скорость и направление перемещения элемента 2 воздействия вдоль струны 3 и их изменения, а также горизонтальная вибрация элемента 2 полностью зависят от соответствующих характеристик движения вдоль клавиши пальца исполнителя, находящегося в контакте со штифтом 9. The speed and direction of movement of the
Одновременное полное (до позиции II) нажатие педали 11 и клавиши 8 при передвижении штифта 9 позволяет получать звук в смешанной технике удар-скольжение. Simultaneous full (up to position II) pressing the pedal 11 and the key 8 while moving the pin 9 allows you to receive sound in mixed shock-sliding technique.
На фиг. 11-14 изображен механизм, позволяющий зафиксировать клавишу 8 в нажатом положении, что может облегчить работу исполнителя, когда он должен использовать в течение продолжительного времени одни и те же клавиши для звукоизвлечения на соответствующих струнах. In FIG. 11-14 depicts a mechanism that allows you to lock the
Деталь 14 с прорезью 15 закреплена на оси 16 системы блоков и приводных нитей 13. При нажатии клавиши происходит ее смещение относительно передней рамки кордепиано и относительно оси 16 системы блоков, в результате чего часть 17 детали 14 достигает упора 19, выполненного в виде поперечной пластины, расположенной внутри клавиши над специальным отверстием 20 в ее передней стенке. При нажатии педали 11 ось блока 16 приподнимается, в результате чего противоположный конец 18 детали 14 также приподнимается и деталь 14 приходит в горизонтальное положение. При перемещении штифта 9 в крайнее положение последний воздействует на нее, и она проходит через отверстие 20 клавиши 8 и входит в паз 21 рамки 22. Обратное перемещение штифта 9 не влияет на положение детали 14, часть 17 которой остается в пазу 21, фиксируя таким образом клавишу в нажатом положении. При возвращении педали 11 в исходное положение 0 ось блока 16 смещается вниз и выводит часть 17 детали 14 из паза 21 через отверстие 20 клавиши 8, в результате чего фиксация клавиши прекращается.
Вариант использования электромеханического приводного механизма представлен на фиг. 15 и 16. An embodiment of the use of an electromechanical drive mechanism is shown in FIG. 15 and 16.
На фиг. 15 приведена элементарная кинематическая схема приводного механизма, обеспечивающего перемещение цилиндрического держателя 1, на котором размещены в соответствующих корпусах 23 три сферических элемента 2 воздействия с пальцами 24, каждый из которых может быть выполнен из различных материалов и приводится в контакт со струной 3 своим управляющим электромагнитом М1, М2, М3. Связь их с пальцами на схеме не показана. Для того чтобы пальцы 24 приходили в соприкосновение с разными струнами, корпуса 23 смещены друг относительно друга по поверхности цилиндрического держателя 1 и размещены вдоль разных образующих его цилиндрической поверхности. In FIG. Figure 15 shows an elementary kinematic diagram of a drive mechanism for moving a
Включение электромагнитов производится тумблерами Т1, Т2, Т3 (фиг. 16). В момент включения одного из тумблеров загорается светодиод Л1, Л2 или Л3 соответственно, что свидетельствует о прижатии пальца к заданной струне. Расположение на держателе сразу трех элементов воздействия с тремя пальцами 24 позволяет приводить их в соприкосновение с одной и более струнами 3. Элемент 2 воздействия может быть выполнен таким образом, что его фрикционная часть 5, контактирующая со струной 3, может приходить в соприкосновение только с одной струной. В этом случае число элементов воздействия должно соответствовать числу струн, с которыми каждый элемент воздействия должен вступать в контакт. Степень прижатия пальца (элемента воздействия) к струне зависит от величины тока в электромагните и регулируется потенциометром Р1 при помощи ползунка 28. Движение элемента воздействия вдоль струны осуществляется реверсивным двигателем Дв постоянного тока, который вращает ходовой винт 25 через редуктор 26. Гайка 27, движущаяся вдоль винта 25, соединена с держателем 1, связанным с элементами 2 воздействия. С гайкой 27 связан ползунок 29 реостата Р3 датчика положения. Скорость движения элементов воздействия зависит от числа оборотов двигателя Дв и может регулироваться в определенных пределах с помощью ползунка 30 потенциометра Р2. Его движение осуществляется включением тумблера Т4 в положение "вперед" или "назад". При отпускании рукоятки тумблера он возвращается в нулевое положение "стоп". Для защиты двигателя Дв от перегрузок в крайних положениях установлены конечные выключатели КВН и КВВ. При достижении какого-либо крайнего положения двигатель Дв выключается и может включиться только в обратном направлении тумблером Т4. В качестве индикатора положения может использоваться вольтметр В, напряжение на который подается от ползунка 29 реостата Р3 датчика положения. В крайнем положении "назад" вольтметр показывает "0", а в крайнем положении "вперед" - максимальное значение по шкале вольтметра. The inclusion of electromagnets is performed by the tumblers T1, T2, T3 (Fig. 16). At the moment of switching on one of the toggle switches, the L1, L2 or L3 LED lights up, respectively, which indicates that the finger is pressed to the given string. The location on the holder at once of three impact elements with three
Таким образом, после прижатия одного из пальцев 24 к соответствующей струне 3 приводится в движение элемент воздействия, который перемещается вдоль струны с трением и/или смещается относительно одной из точек прижатия к струне с изменением величины, и/или скорости, и/или направления смещения. Наличие более сложных кинематических связей позволит перемещать держатель с различным углом наклона к струне элементов воздействия. Thus, after pressing one of the
Описанная выше схема управления движением держателя с элементами воздействия на струну также может быть применена для дистанционного управления от клавиши фортепиано. В этом случае при любом, даже самом легком нажатии клавиши включается расположенный под ней тумблер Т1, в результате чего элемент 2 воздействия прижимается к струне 3. The above-described control circuit of the holder’s movement with elements of influence on the string can also be used for remote control from the piano key. In this case, with any, even the lightest keystroke, the toggle switch T1 located under it is turned on, as a result of which the
Потенциометр P1, регулирующий степень прижатия элемента 2 к струне, может быть также расположен под клавишей со стороны, ближайшей к исполнителю, или помещен в переднюю рамку кордепиано, и в том и в ином случае реагируя на степень ее нажатия. The potentiometer P1, which regulates the degree of
На фиг. 17-18 представлен вариант размещения в рамке кордепиано 22 потенциометра Р1 с ползунком 29 до нажатия клавиши 8 (фиг. 17) и после ее нажатия (фиг. 18). In FIG. 17-18 show a variant of placement of P1 potentiometer in the frame of the
Потенциометр Р2, регулирующий скорость движения относительно струны, расположен внутри клавиши и реагирует на продольное перемещение пальца исполнителя на поверхности клавиши. Для этого верхняя пластина клавиши изготовлена из упругого эластичного материала, что позволяет нижней поверхности этой пластины вступать в контакт с ползунком 30 потенциометра Р2, расположенного под ней внутри клавиши, и с его помощью давать команду двигателю Дв на перемещение элемента 2 воздействия вдоль струны со скоростью, задаваемой положением пальца исполнителя на клавише. Условная схема расположения внутри клавиши потенциометра Р2 представлена на фиг. 19-20. Два различных положения ползунка реостата на этих фигурах соответствуют двум различным позициям пальца на клавише и двум значениям скорости перемещения элемента воздействия вдоль струны. A potentiometer P2, which controls the speed of movement relative to the string, is located inside the key and responds to the longitudinal movement of the finger of the performer on the surface of the key. To do this, the upper plate of the key is made of elastic material that allows the lower surface of this plate to come into contact with the
Наиболее перспективен вариант реализации изобретения, при котором связь между пальцем исполнителя, перемещающимся вдоль клавиши, и механизмом возвратно-поступательного перемещения элемента воздействия на струну, изменения угла его наклона, степени прижатия и других характеристик взаимодействия со струной осуществляется в системе датчик-приемник через сенсорное устройство, которое будучи расположенным внутри каждой клавиши может отслеживать позицию пальца исполнителя на клавише и его перемещение с той или иной скоростью вдоль нее и передавать цифровой сигнал компьютеру на перемещение элемента воздействия с соответствующими скоростью и направлением. Другое сенсорное устройство, расположенное под клавишей, при нажатии последней будет передавать цифровую команду на сближение элемента воздействия со струной и на осуществление различной степени прижатия к струне. Таким образом, при ненажатой клавише исполнитель имеет возможность, передвигая палец вдоль клавиши, перемещать элемент воздействия вдоль струны без соприкосновения с ней, а при нажатой клавише движением пальца управлять взаимодействием упомянутого элемента со струной. The most promising embodiment of the invention, in which the connection between the performer’s finger moving along the key and the mechanism of reciprocating movement of the action element on the string, changes in its angle of inclination, degree of pressing and other characteristics of interaction with the string is carried out in the sensor-receiver system via a sensor device , which, being located inside each key, can track the position of the performer’s finger on the key and its movement at a particular speed along it and transmit a digital signal to the computer to move the impact element with the appropriate speed and direction. Another sensor device located under the key, when pressed last, will transmit a digital command to bring the action element closer to the string and to implement various degrees of pressure against the string. Thus, when the key is not pressed, the performer has the ability, moving the finger along the key, to move the action element along the string without touching it, and when the key is pressed, use the finger to control the interaction of the said element with the string.
Еще один вариант реализации изобретения может быть осуществлен при использовании известных систем, управляющих перемещением курсора на экране дисплея при помощи компьютерной мыши или других устройств, например trackball. В этом последнем случае палец исполнителя при нажатой клавише касается поверхности маленького шарика (фиг. 21), установленного внутри нее, и сообщая ему вращение вперед-назад, передает сигнал на перемещение в соответствующем направлении элемента воздействия на струну. Another embodiment of the invention can be implemented using known systems that control the movement of the cursor on the display screen using a computer mouse or other devices, such as trackball. In this latter case, the finger of the performer, while holding down the key, touches the surface of a small ball (Fig. 21) installed inside it, and tells it to rotate back and forth, transmits a signal to move in the corresponding direction of the action element on the string.
При поперечном смещении пальца исполнителя относительно клавиши и шарика или его вибрации в горизонтальной плоскости (влево-вправо) шарик внутри клавиши крутится в том же направлении влево-вправо и передает сигнал механизму изменения наклона элемента 2 воздействия относительно струны 3. Вертикальная вибрация (вверх - вниз) пальца относительно шарика позволяет осуществлять вертикальную же вибрацию элемента воздействия относительно струны. Другие существующие для управления портативными компьютерами устройства, как, например, Track-Pad, при использовании которого палец исполнителя может рисовать траекторию передвижения на небольшой поверхности, воспринимающей его тактильные сигналы, или Track-Point, или другие Mouse-Point, при легком давлении и перемещении пальца смещающие в соответствующем направлении курсор на экране дисплея, также могут быть использованы применительно к настоящему изобретению. Датчики могут быть помещены внутри каждой клавиши и отслеживать положение пальца исполнителя на ее поверхности с последующим переводом данных о положении и степени нажатия в цифровой сигнал, передаваемый в компьютер, который вырабатывает команду на соответствующее изменение положения держателя с элементом 2 воздействия относительно струны, их сближение со струной, перемещение вдоль нее, изменение угла наклона и степени прижатия, а также скорости перемещения элемента воздействия вдоль струны. When the performer’s finger is shifted laterally relative to the key and the ball or its vibration in the horizontal plane (left-right), the ball inside the key rotates left and right in the same direction and transmits a signal to the mechanism for changing the inclination of the
Еще один вариант реализации изобретения - "безконтактный" может быть осуществлен на основе последних разработок ученых Массачусетского Технологического Университета США, позволяющих управлять компьютерными системами при помощи движения пальцев над поверхностью рабочего стола. В этом случае сенсорные устройства, находящиеся внутри него, считывают сигнал от пальца за счет излучаемого им тепла и/или за счет изменения им электрической емкости при приближении и перемещении (последний эффект был использован Л.С.Терменом применительно к электронным музыкальным инструментам, в частности Терменвоксу - см. патенты РСФСР на его изобретения N 612 и N 890, заявленные свидетельства N 75859 от 15 сентября 1922 года и N 75152 от 23 июня 1921 года). Another embodiment of the invention - “contactless” can be carried out on the basis of recent developments by scientists at the Massachusetts University of Technology, which allows you to control computer systems by moving your fingers over the surface of the desktop. In this case, the sensor devices inside it read the signal from the finger due to the heat emitted by it and / or due to the change in its electric capacitance when approaching and moving (the last effect was used by L.S. Termen in relation to electronic musical instruments, in particular To theremin - see the patents of the RSFSR for his inventions N 612 and N 890, claimed certificates N 75859 of September 15, 1922 and N 75152 of June 23, 1921).
В случае использования бесконтактного способа управления сигналом применительно к кордепиано принципиальная схема передачи информации от пальцев исполнителя к элементу воздействия на струну остается такой же: приближение пальца к клавише дает команду на сближение и контакт элемента воздействия со струной, его горизонтальное продольное перемещение вдоль клавиши - на перемещение элемента воздействия вдоль струны с соответствующей скоростью, горизонтальное поперечное перемещение или вибрация (влево - вправо) - на изменение угла наклона элемента воздействия относительно струны, а вертикальная вибрация (микроскопическое приближение пальцев к соответствующей клавише и удаление от нее на границе порога, позволяющего контакт с ней) - на вертикальную же вибрацию элемента воздействия относительно струны. In the case of using a non-contact signal control method as applied to the cordepiano, the principle scheme of transmitting information from the fingers of the performer to the element of impact on the string remains the same: approaching the finger to the key gives a command to approach and contact the impact element with the string, its horizontal longitudinal movement along the key to move impact element along the string with the corresponding speed, horizontal lateral movement or vibration (left - right) - to change the angle of inclination impact element relative to the strings, and the vertical vibrations (microscopic approximation of fingers to the respective key and the removal from it by a boundary threshold allowing contact therewith) - the vertical vibration of the impact member relative to the string.
При конкретной реализации изобретения вышеописанные способы передачи сигнала от исполнителя к элементу воздействия на струну: механический, электромеханический и сенсорно-электронный (контактный или бесконтактный) могут дополнять друг друга и при необходимости быть использованы в своего рода гибридных конструкциях. Так, например, использование сенсорно-электронной передачи сигнала от клавиши не исключает применения педали для осуществления сближения элемента воздействия со струной (фиг. 8-10) или описанного выше механического устройства для фиксации клавиши в нажатом положении (фиг. 11-14), а регулировка степени прижатия элемента 2 воздействия к струне 3 в случае, если она осуществляется за счет вертикального движения клавиши вниз при воздействии пальца исполнителя, может быть реализована как при помощи потенциометра (фиг. 17-18), так и с использованием помещенного под клавишей сенсорного устройства. In a specific implementation of the invention, the above methods of signal transmission from the performer to the element of the impact on the string: mechanical, electromechanical and sensor-electronic (contact or non-contact) can complement each other and, if necessary, be used in a kind of hybrid designs. So, for example, the use of sensory-electronic signal transmission from the key does not exclude the use of the pedal to bring the impact element closer to the string (Fig. 8-10) or the mechanical device described above for fixing the key in the pressed position (Fig. 11-14), and adjusting the degree of pressing of the
Но даже в конструкциях-гибридах сенсорно-электронный тип передачи сигнала обладает рядом преимуществ, позволяющих исполнителю контролировать все характеристики звучания с наибольшей точностью по принципу обратной связи. But even in hybrid designs, the sensor-electronic type of signal transmission has several advantages that allow the performer to control all sound characteristics with the greatest accuracy on the basis of feedback.
Для реализации подобного типа контроля характеристики звуков и многозвучий, возникающих при взаимодействии элемента 2 воздействия и струны должны быть заранее проанализированы при помощи электронного анализатора спектра звуков и внесены в электронный каталог, в котором каждое из возможных сочетаний выбора точки взаимодействия, скорости и направления перемещения, угла наклона, степени прижатия, характера горизонтальной или вертикальной вибрации и их взаимного изменения, осуществляемых при взаимодействии элемента 2 воздействия и струны, будет зафиксировано в виде определенного цифрового кода. Каждое значение этого цифрового кода должно в свою очередь соответствовать цифровым характеристикам, описывающим положение пальца исполнителя на клавише, то есть точку его прикосновения, скорость и направление его продольного перемещения, степень его поперечного смещения относительно клавиши, влияющую на характер изменения угла наклона элемента 2 воздействия относительно струны, степень нажатия клавиши, характер продольной или поперечной вибрации пальца относительно клавиши и их взаимное изменение. На установленном в корпусе или в пюпитре кордепиано экране мультипроцессорного компьютера исполнитель видит реализованные графически частотные характеристики звуков или многозвучий, соответствующие тому или иному положению каждого из его десяти пальцев в определенной точке каждой клавиши при той или иной степени давления на нее и ее нажатия, тем или иным скорости и направлению продольного перемещения и/или поперечного смещения и/или продольной или поперечной вибрации. To implement this type of control, the characteristics of sounds and polyphonic sounds arising from the interaction of
На фиг. 22 точки прикосновения к клавишам 5 пальцев левой и правой рук исполнителя указаны соответственно при помощи знаков • и •. При движении пальцев исполнителя вдоль каждой из десяти клавиш характеристики получаемых от взаимодействия элемента 2 воздействия и соответствующей струны 3 возникают на экране. В левой колонке фиг. 22 указаны частоты звуков в цифровой форме, в правой - в виде названий нот. В нижнем ряду обозначены названия клавиш, используемых исполнителем в данный момент. С экрана компьютера исполнитель получает информацию о частотах, производимых им:
1) "чистых" звуков (клавиши левой руки "ми ь" - звук "си ь2" и "соль" - звук "до3", клавиши правой руки "ля" - звук до#3 и "до#" - звук ми#),
2) звуков с их ясно слышимыми обертонами (клавиша "ми" левой руки - звуки "соль# " -"соль #1"- "ре#2", клавиша "до" левой руки - звуки "до2"-"соль2", клавиша "си" правой руки - звуки "фа#2"- "фа#3", клавиша "ми" правой руки - звуки "ми1"-"си2"-"ми3") и
3) многозвучий (клавиши "ре" левой руки и "ре# диез" правой).In FIG. 22 points of contact with the keys of the 5 fingers of the left and right hands of the performer are indicated by the signs • and •, respectively. When the artist’s fingers move along each of the ten keys, the characteristics obtained from the interaction of the
1) “pure” sounds (the left hand keys “mi” - the sound “si b2” and “salt” - the sound “do3”, the right hand keys “la” - the sound to # 3 and “do #” - the sound of mi # ),
2) sounds with their clearly audible overtones (the “mi” key of the left hand - the sounds “salt #” - “
3) polyphonic (keys "re" left hand and "re # sharp" right).
Как только палец исполнителя перестает касаться одной из клавиш, изображение в соответствующей колонке на экране компьютера исчезает. Если впоследствии этот палец исполнителя касается и перемещается вдоль другой клавиши, то в той же колонке компьютера появляется графическая информация о звуковых частотах, воспроизведенных на новой струне, соответствующей новой клавише. As soon as the artist’s finger stops touching one of the keys, the image in the corresponding column on the computer screen disappears. If subsequently this finger of the performer touches and moves along another key, then in the same column of the computer appears graphical information about the sound frequencies reproduced on the new string corresponding to the new key.
Поскольку каждое из возможных сочетаний выбора точки взаимодействия, скорости и направления перемещения, угла наклона, характера вибрации и их взаимного изменения, осуществляемых при взаимодействии элемента 2 воздействия и струны 3 зафиксированы в виде цифрового кода, композитор имеет возможность в процессе работы над сочинением ввести в компьютер все необходимые макро- и микровысотные, тембровые, динамические и агонические характеристики звукового материала произведения, сведя их в графическую партитуру. Каждой точке графика каждого голоса этой партитуры будет соответствовать определенное сочетание характеристик движения элемента 2 воздействия относительно струны, обладающее тем же цифровым кодом. В этом случае данная партитура с максимальной точностью может быть реализована и без исполнительского участия, как в случае произведений для всевозможных механических музыкальных инструментов XVI - начала XX веков или графических партитур современной электронной музыки, написанных с применением компьютера. Но в отличие от первых реализованная на компьютере графическая партитура кордепиано позволяет воспроизвести все характеристики звучания, а не только звуковую высоту и ритм, а в отличие от последних в ней реализовано звучание акустического музыкального инструмента с его "живым" звуком, а не синтезированные звуки электронной музыки. В случае же реализации этой партитуры исполнителем аналогичный записанному в партитуре цифровой код воспроизводится им при взаимодействии его пальцев с клавишей инструмента и передается элементу воздействия на струну. Варианты подобной партитуры изображены на фиг. 23-24, где графические линии на экране компьютера в реальном времени указывают соответствие частот воспроизводимых звуков положению пальцев (для простоты изображения в данных примерах на графиках указаны лишь основные тоны струн без обертонов и многозвучий). Цифровое обозначение и цвет каждой линии графика для наглядности соответствует цифровому обозначению и цвету точки, указывающей позицию пальцев исполнителя на клавишах. Изображенный графически звуковой результат, отмеченный точками на 8-й секунде звучания в данном примере является тем же самым, что и на фиг. 22. Since each of the possible combinations of the choice of the interaction point, the speed and direction of movement, the angle of inclination, the nature of the vibration and their mutual changes, which are carried out during the interaction of the
Таким образом, при этом последнем варианте реализации изобретения устройство может:
а) считывать положение и характеристики движения пальцев исполнителя на клавишах кордепиано в реальном времени;
б) сообщать музыканту о соответствии положения его пальцев желаемому звуковому результату;
в) реализовывать записанную композитором на компьютере графическую партитуру сочинения без участия исполнителя.Thus, in this last embodiment of the invention, the device can:
a) read the position and characteristics of the artist’s fingers on the keys of the cordepiano in real time;
b) inform the musician about the correspondence of the position of his fingers to the desired sound result;
c) to realize the graphic score of the composition written by the composer on a computer without the participation of the performer.
Преимуществом клавишно-педальной системы управления элементом воздействия на струну при всех вышеописанных вариантах механическом, электромеханическом или сенсорно-электронном является еще и то, что для исполнителя, знакомого с техникой игры на фортепиано, действия при извлечении звука в соответствии с новым способом будут достаточно привычными, соответствующими строению руки и не противоречащими уже известным приемам исполнения. The advantage of the keyboard-pedal control system for the element of influence on the string for all the above mechanical, electromechanical or sensor-electronic options is also that for a performer familiar with the technique of playing the piano, the steps for extracting sound in accordance with the new method will be quite familiar, corresponding to the structure of the hand and not contradicting the already known methods of execution.
Другое преимущество заключается в том, что взятое за основу привычное для исполнителя фортепиано, будучи дополнено вышеописанным устройством для возбуждения звуковых колебаний струны, использующим клавишно-педальную систему передачи сигнала от исполнителя к элементам воздействия на струну, может быть использовано и для исполнения традиционной фортепианной музыки при помощи классического способа звукоизвлечения и в то же время при использовании специальных педалей и передаточных механизмов - в качестве нового струнно-клавишного инструмента
При необходимости в соответствии с авторским замыслом исполнитель может также использовать одновременно технику кордепиано на части клавиш в зафиксированном состоянии (фиг. 11-14) и обычное фортепианное звукоизвлечение на остальных незафиксированных клавишах. Все перечисленные выше достоинства заявляемых изобретений открывают широкие возможности для дальнейшего применения и развития заявляемого способа звукоизвлечения и создания новых клавишно-струнных инструментов на основе фортепиано.Another advantage is that the piano, which is usual for the performer, being supplemented by the above-described device for exciting sound vibrations of the string, using the keyboard-pedal system of signal transmission from the performer to the elements of the impact on the string, can also be used to play traditional piano music with using the classical method of sound extraction and at the same time using special pedals and gears - as a new string-keyboard instrument trumpet
If necessary, in accordance with the author’s intention, the performer can also use the technique of cordepiano on part of the keys in a fixed state (Fig. 11-14) and the usual piano sound extraction on the remaining uncommitted keys. All of the above advantages of the claimed inventions open up great opportunities for further application and development of the proposed method of sound extraction and the creation of new keyboard and string instruments based on the piano.
Согласно изобретениям новый инструмент, обладая всеми техническими преимуществами клавишных инструментов, такими как возможность одновременного звучания множества голосов и игра аккордами, легкость визуального контроля и т. д. , значительно расширяет экспрессивные возможности звучания, позволяя осуществлять звукоизвлечение новым способом и получать звуки континуального характера, сознательно управлять всеми возможными его характеристиками: атакой, затуханием, внутренней динамикой и характером вибрации, изменять тембровые характеристики получаемых звуков за счет выделения различных обертоновых формант, осуществлять на каждой отдельной струне игру многозвучиями, а также воспроизводить звуки абсолютно любой частоты вне системы равномерной темперации, свойственной клавишно-струнным инструментам. According to the inventions, the new instrument, possessing all the technical advantages of keyboards, such as the ability to simultaneously play multiple voices and playing chords, the ease of visual control, etc., significantly expands the expressive possibilities of sound, allowing you to perform sound extraction in a new way and receive continuous sounds, consciously control all its possible characteristics: attack, attenuation, internal dynamics and vibration pattern, change timbre patterns ISTIC get sound through the allocation of different formant Overtone, carried out on each individual string game Polyphony, and play sounds absolutely any frequency outside the system of equal temperament peculiar keyboard-string instruments.
Предоставляя музыкантам возможность работать со звуком на уровне микроструктур, изменять его микроинтервальные, микротембровые, микродинамические характеристики, что до последнего времени было возможно лишь при студийной работе над звуком в электронных студиях, кордепиано остается тем не менее полностью акустическим инструментом. Использование в нем компьютера ограничивается лишь механизмом управления воспроизведением акустического звука, но не для создания новых звуков путем электронного синтеза или модификации натуральных акустических звуков при помощи электронной обработки сигнала. Для его полноценного функционирования в условиях концерта нет необходимости (кроме специально предусмотренных композитором случаев) в использовании звукоусилительной аппаратуры, колонок и т.д. Providing musicians with the opportunity to work with sound at the level of microstructures, to change its micro-interval, micro-timbre, microdynamic characteristics, which until recently was only possible with studio work on sound in electronic studios, the cordepiano remains nonetheless a completely acoustic instrument. The use of a computer in it is limited only by the mechanism for controlling the reproduction of acoustic sound, but not for creating new sounds by electronic synthesis or modifying natural acoustic sounds using electronic signal processing. For its full functioning in concert conditions there is no need (except for cases specially provided by the composer) for the use of amplification equipment, speakers, etc.
В случае реализации сенсорно-электронного механизма, управляемого при участии компьютера, кордепиано станет первым в мире представителем нового класса акустических компьютерных музыкальных инструментов, на которых реализация сочинения может быть осуществлена с участием исполнителя или без его участия. In the case of the implementation of a sensor-electronic mechanism controlled by a computer, the cordepiano will become the first representative of a new class of acoustic computer musical instruments in the world on which the composition can be performed with or without the participation of the performer.
В основу создания нового струнно-клавишного инструмента могут быть положены заявляемые изобретения. The basis of creating a new string-keyboard instrument can be the claimed invention.
Claims (29)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104914/12A RU2176825C2 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method and device for setting string of musical instrument into vibration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104914/12A RU2176825C2 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method and device for setting string of musical instrument into vibration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2176825C2 true RU2176825C2 (en) | 2001-12-10 |
| RU2000104914A RU2000104914A (en) | 2002-01-10 |
Family
ID=20231217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000104914/12A RU2176825C2 (en) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | Method and device for setting string of musical instrument into vibration |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2176825C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003098592A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Vladimir Nikolayevich Trusov | Musical instrument having a fixed pitch and an even-tempered tone row |
| CN111316349A (en) * | 2017-10-24 | 2020-06-19 | A·默科奇 | Apparatus and method for suppressing equal partials |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2676417C2 (en) * | 2016-07-26 | 2018-12-28 | Владислав Владимирович Волков | Piano key mechanism |
-
2000
- 2000-02-29 RU RU2000104914/12A patent/RU2176825C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003098592A1 (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | Vladimir Nikolayevich Trusov | Musical instrument having a fixed pitch and an even-tempered tone row |
| CN111316349A (en) * | 2017-10-24 | 2020-06-19 | A·默科奇 | Apparatus and method for suppressing equal partials |
| CN111316349B (en) * | 2017-10-24 | 2023-11-28 | A·默科奇 | Apparatus and method for suppressing aliquoting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1325492B1 (en) | Keys for musical instruments and musical methods | |
| Levitin et al. | Control parameters for musical instruments: a foundation for new mappings of gesture to sound | |
| Kapur et al. | 2004: The Electronic Sitar Controller | |
| US6670535B2 (en) | Musical-instrument controller with triad-forming note-trigger convergence points | |
| USRE37654E1 (en) | Gesture synthesizer for electronic sound device | |
| US6066794A (en) | Gesture synthesizer for electronic sound device | |
| US7268289B2 (en) | Musical instrument performing artistic visual expression and controlling system incorporated therein | |
| JP2008076721A (en) | Electronic keyboard musical instrument | |
| US4932304A (en) | Control device for the manual playing of electronic musical instruments | |
| KR100441110B1 (en) | bicameral scale musical intonations and recordings made therefrom | |
| US7420114B1 (en) | Method for producing real-time rhythm guitar performance with keyboard | |
| Dahlstedt | Physical interactions with digital strings-a hybrid approach to a digital keyboard instrument | |
| RU2176825C2 (en) | Method and device for setting string of musical instrument into vibration | |
| Frengel | The unorthodox guitar: a guide to alternative performance practice | |
| JP3994200B2 (en) | Chromatic scale matrix keyboard | |
| Fallowfield | Cello map: a handbook of Cello technique for performers and composers | |
| Nichols II | The vbow: An expressive musical controller haptic human-computer interface | |
| WO2002080138A1 (en) | Musical instrument | |
| Botting | Developing a Personal Vocabulary for Solo Double Bass Through Assimilation of Extended Techniques and Preparations | |
| Ballard | Timbral Processes in Three Selected Works by Olga Neuwirth, Kaija Saariaho and Clara Iannotta, and Their Influence on a Portfolio of Creative Works | |
| JPH08314453A (en) | Electronic musical instrument | |
| Messina | Where will it END? Or, A Guide to Extended Techniques for the Violoncello | |
| Hall | Folio of compositions | |
| Darnall | MM percussion recital | |
| Jiolat et al. | A parametric study of finger motions when playing the clavichord: towards characterization of expressive control. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040301 |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20060306 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120301 |