SI9700113A - Naprava za simulacijo orkestralne glasbe - Google Patents

Abstract

Pri pričujočem izumu gre za napravo, pri kateri je možno med igranjem enega samega klasičnega oz. običajnega instrumenta (1), npr. harmonike, in torej z generiranjem ustreznih tonov enega instrumenta (1), hkrati zagotoviti smotrno generiranje pripadajočih tonov preostalih še potrebnih instrumentov, ki ustrezajo zakonitostim določene zvrsti glasbe oz. določene orkestralne zasedbe, npr. klasičnega alpskega kvinteta v zasedbi harmonika-trobenta-klarinet-kitara-bas. Tovrstna naprava za simulacijo zvoka orkestralne glasbe, je torej prigradljiva k običajnemu oz. klasičnemu glasbenemu instrumentu (1) in je na osnovi vnaprej nastavljenih parametrov (NP2, NP3) in vsakokratnih aktivnih parametrov (AP) vsakokrat razpoložljivega klasičnega instrumenta (1) predvidena za generiranje izhodnega tonskega signala oz. melodije ustreznih lastnosti, zlasti višine, jakosti, hitrosti in podobnega. Naprava obsega vsaj selektivni elektronski filtrirni sklop (2), ki je električno povezan s prioritetnim analizatorjem (3), ki je nadalje električno povezan z zakasnilnim vezjem (4) in odločitvenim vezjem (6). Pri tem je vsakemu klasičnemu glasbenemu instrumentu (1) kot dodatek za nadomeščanje vsakega izmed takoimenovanih inteligentnih glasbenih instrumentov v vsakokrat zahtevani orkestralni zasedbi prilagojena po ena od naprav (N1, N2,...) v konfiguraciji po izumu.ŕ

Description

Naprava za simulacijo orkestralne glasbe

Izum se nanaša na napravo za simulacijo zvoka orkestralne glasbe, s katero je med igranjem enega samega običajnega oz. klasičnega instrumenta, npr. harmonike, dobljen učinek igranja orkestralne zasedbe, zlasti npr. alpske kvintetne zasedbe.

Izum temelji na problemu, kako zasnovati napravo, pri kateri bi med igranjem enega samega običajnega oz. klasičnega instrumenta, npr. harmonike, torej z generiranjem ustreznih tonov enega instrumenta, hkrati zagotovili smotrno generiranje pripadajočih tonov preostalih še potrebnih instrumentov, ki ustrezajo zakonitostim določene zvrsti glasbe oz. določene orkestralne zasedbe, npr. klasičnega alpskega kvinteta v zasedbi hannonika-trobenta-klarinet-kitara-bas.

V svetu obstaja vrsta klasičnih glasbenih instrumentov, od katerih nekateri (npr. klarinet, trobenta, flavta) obsegajo le eno zvočilo in zato v določenem trenutku lahko generirajo le en ton, drugi (npr. harmonika, kavir, violina) pa več zvočil in zato lahko generirajo tudi več tonov hkrati.

Po drugi strani je na področju elektronske glasbe je znana vrsta električnih naprav, ki se ukvarjajo bodisi s samim generiranjem zvoka na osnovi pritiskanja na določene tipke (npr. tista po JP 15.128.988 ali npr. po EP 288 800 A3 ali tudi po EP 343 958 A3) ali celo s kombiniranjem tako dobljenih zvočnih signalov v ustrezne oblike, pri katerih naj bi bile izpolnjene določene zahteve glede barvitosti tona in drugih podobnih učinkov (npr. EP 280 293 A3 ali EP 274 137 A3). Dasiravno so se doslej že tudi ukvarjali s filtriranjem tonov (npr. 273 447 A3), kot tudi s simulacijo zvoka drugega instrumenta pri igranju na določen instrument, prijavitelju ni znano, da bi doslej kdorkoli uspel rešiti uvodoma navedeni problem.

Tako so na voljo takoimenovani sintetizatorji, pri katerih je možno s pritiskanjem na določene tipke generirati določene tone in s tem ustvariti vsaj približno take zvoke, ki jih je sicer možno ustvariti z različnimi drugimi instrumenti. Tovrstne naprave so opremljene tudi z vrsto elektronskih sklopov, ki vršijo posamezne operacije v smislu obdelave oz. preurejanja zvoka, namreč filtriranja, poudaijanja, časovne zakasnitve, zavlačevanja ali multipiciranja v smislu odmeva in podobno. Naprave je seveda možno tudi programirati, razen tega pa je možno tudi shranjevati in zatem reproducirati shranjene programske korake oz. temu ustrezna zaporedja tonov ali njihovih kombinacij. Problem tovrstnih naprav je v tem, da kljub raznovrstnim možnostim v praksi le stežka zagotovijo generiranje tonov, ki bi bili prepričljivi. Zlasti so tovrstne naprave pri igranju v živo običajno povsem neprimerljive s klasičnimi glasbenimi instrumenti.

Po drugi strani obstajajo elektronske naprave, ki jih je možno prigraditi h klasičnim glasbenim instrumentom ter s tem omogočiti, da glasbenik razen igranja na sam instrument lahko simulira tudi igranje na drug instrument. Tako lahko npr. harmonikar med uporabo takšne naprave s pritiskom na tipke harmonike generira tone, ki bi jih bilo sicer možno generirati z igranjem violine ali drugega instrumenta. To dosežejo s tem, da k tipkam prigradijo ustrezne senzoije, ki zaznavajo pritiske na tipke ter vhodni impulz pretvorijo v digitalni izhodni signal, ki je običajno v skladu s takoimenovanim standardom MIDI (okrajšava od Musical Instrument Digital Interface). Na ta način obstaja možnost, da bi npr. več harmonikarjev simuliralo igranje določenih drugih instrumentov in torej posnemalo raznovrstne zasedbe. Kot primer bi lahko navedli, da bi lahko npr. pet harmonikarjev, ki bi poznali način in zakonitosti igranja posameznih glasbenih instrumentov v takšni zasedbi, z vgrajenimi elektronskimi pripomočki simuliralo igranje klasičnega alpskega kvinteta v zasedbi harmonika-trobenta-klarinet-kitarabas. Nikakor pa tega ne bi zmogel en sam harmonikar.

Po izumu je naprava za simulacijo zvoka orkestralne glasbe, ki je prigradljiva k običajnemu oz. klasičnemu glasbenemu instrumentu ter na osnovi vnaprej nastavljenih parametrov in vsakokratnih aktivnih parametrov vsakokrat razpoložljivega običajnega oz. klasičnega instrumenta generira izhodni tonski signal oz. melodijo ustreznih lastnosti (zlasti višine, jakosti hitrosti, barve in podobno), tako zasnovana, da obsega vsaj selektivni elekronski filtrimi sklop, ki je povezan s prioritetnim analizatorjem, ki je nadalje ob vzporedni povezavi z zakasnilnim vezjem zaporedno povezan z odločitvenim vezjem. Pri tem je selektivni elektronski filtrimi sklop predviden za urejanje od klasičnega glasbenega instrumenta prejetih aktivnih vhodnih parametrov in pretvorbo le-teh na osnovi vnaprej določljivih nastavitvenih parametrov v ustrezen signal, ki ga prejme prioritetni analizator. Hkrati je prioritetni analizator predviden za dodeljevanje prioritete oz. tudi več prioritet prejetim podatkom na osnovi vnaprej določljivih nastavitvenih parametrov in zatem posredovanje podatkov oz. sinhronizacijskih impulzov zakasnilnemu vezju ter po potrebi zadrževalnemu vezju. Način generiranja zhodnega signala v obliki digitalnega signala, npr. takšnega v skladu z že omenjenim in strokovnjakom znanim standardom MIDI, je vnaprej določljiv s kombinacijami zadrževalnega časa zadrževalnega vezja in časa zakasnitve zakasnilnega vezja. Zlasti je prednostno, če sta poleg selektivnega elektronskega filtrimega sklopa, prioritetnega analizatorja ter zakasnilnega in odločitvenega vezja vključena tudi generator tonske kontrole, ki je bodisi neposredno povezan s prioritetnim analizatorjem ali zgolj s selektivnim elektronskim filtrimim sklopom, in zadrževalno vezje, ki je v priključeno neposredno za zakasnilnim vezjem, še nadalje pa je tudi ugodno, če je naprava opremljena tudi s kontrolno ploščo. Pri tem je v smislu simuliranja vsakokrat potrebne orkestralne zasedbe vsakemu klasičnemu glasbenemu instrumentu kot dodatek za nadomeščanje vsakega izmed takoimenovanih inteligentnih glasbenih instrumentov prigrajena po ena od naprav v prej opisani konfiguraciji.

Izum bo v nadaljevanju podrobneje obrazložen s primerom izvedbe, pri čemer kažejo sl. 1 shematično prikazano napravo za simulacijo orkestralne glasbe, sl. 2 shemo medsebojnega povezovanja tovrstnih naprav, sl. 3 shemo selektivnega elektronskega filtrimega sklopa kot podsklopa naprave, sl. 4 pa shemo prioritetnega analizatorja prav tako kot podsklopa naprave.

Kot je razvidno na sl. je naprava po izumu zasnovana iz več med seboj električno povezanih sestavnih delov.

Selektivni elektronski filtrimi sklop 2 je po eni strani povezan z običajnim oz. klasičnim glasbenim instrumentom 1 in po drugi strani s prioritetnim analizatorjem

3. Instrument 1 je v danem primem harmonika in torej obsega dva ključna podsklopa, namreč tipkovnico oz. klaviaturo 11 in meh 12, od koder selektivni elektronski filtrimi sklop 2 prejme takoimenovane aktivne parametre AP (npr. tlak v mehu 12). Instrument 1 v danem primem lahko generira istočasno bodisi le enega ali tudi več tonov.

Prioritetni analizator 3 je nadalje na način, ki je shematično prikazan na sl. 1, vzporedno povezan z zakasnilnim vezjem 4 in po potrebi tudi zadrževalnim vezjem 5, vsekakor pa zaporedno tudi z odločitvenim vezjem 6.

Selektivni elektronski filtrimi sklop 2 je tako zasnovan, da po prejemu omenjenih aktivnih parametrov AP med igranjem instrumenta 1 omogoča izvajanje vsakokrat potrebnih ukrepov, zlasti po potrebi

- določi število vseh tipk, ki so hkrati pritisnjene med igranjem določene melodije,

- izloči najvišji ton melodije,

- posamično izloči vse tone, ki se nahajajo med najvišjim in najnižjim tonom,

- izloči najnižji ton,

- ugotovi harmonijo melodije (npr A-mol, C-dur in podobno),

- identificira posamezne lastnosti aktivnih parametrov (npr. pri harmoniki 1 določi tlak v mehu 12).

Selektivni elektronski filtrimi sklop 2 je shematično prikazan na sl. 3, kjer je razvidno, da pri vnaprej izbranih nastavitvenih parametrih NP2 sklop 2 zagotavlja transformacijo aktivnih parametrov AP v skladu s predhodno naštetimi ukrepi (funkcijami Fl, F2, F3,...) v ustrezen izhodni signal Px, ki je digitalni signal in prednostno usklajen z že omenjenim in strokovnjakom znanim standardom MIDI.

Prioritetni analizator 3, ki je shematično prikazan na sl. 4, prejema izhodne, kot rečeno digitalne signale Px iz selektivnega elektronskega filtrimega sklopa 2, kijih ustrezno transformira na osnovi nastavitvenih parametrov NP3. Prioritetni analizator 3 ob uporabi logičnih operatorjev IN, ALI; NE, VEČJI MANJŠI poskrbi za sestavljanje ustreznega nabora izhodnih signalov, ki ga posreduje bodisi zakasnilnemu vezju 4 in zadrževalnemu vezju 5 ali neposredno odločitvenemu vezju 6. Pri tem signalom določi prioriteto ali po potrebi tudi več prioritet. Prioritetni analizator 3 je v danem primeru povezan tudi z generatorjem 7 tonske kontrole. Na sl. 4 je tudi shematično ponazoijeno, da lahko npr. prioritetni analizator 3 na osnovi vnaprej določljivih parametrov Pl, P2,.. določi prioriteto oz. prioritete posameznim tonskim signalom. Tako lahko npr. analizator 3 tonu, ki je terca ALI kvinta tona izločenega tona drugega generatorja N2 (sl. 1) IN (NI najvišji ton) IN pri katerem je tlak v mehu VEČJI od nastavljene vrednosti bodisi dodeli ali odvzame prioriteto.

Zakasnilno vezje 4 zagotavlja stabilno delovanje naprave, pri čemer je čas zakasnitve nastavljiv bodisi samodejno ali po izbiri vsakokratnega uporabnika, pri igranju narodno-zabavnega alpskega kvinteta pa prednostno znaša med 10 in 30 ms. Kot je razvidno na sl. 1, je zakasnilno vezje 4 pravzaprav nekakšen krmilni sklop elektronskega filtra 9' med prioritetnim analizatorjem 3 in odločitvenim vezjem 6.

Zadrževalno vezje 5 omogoča izbiro načina igranja, in sicer tkzv. legato, pri katerem je čas zadrževanja enak času zakasnitve, tkzv. zadrževanje, kjer je čas zadrževanja večji od časa zakasnitve, ali npr. tkzv. odstavljanje, kjer je čas zadrževanja manjši od časa zakasnitve. Kot je razvidno na sl. 1, je zadrževalno vezje 5 nekakšen krmilni sklop elektronskega stikala 9 za odločitvenim vezjem 6.

Kot je razvidno na sl. 1, je naprava v danem primeru opremljena tudi z generatorjem 7 tonske kontrole, ki je prednostno povezan s prioritetnim analizatorjem 3, lahko pa prejme zgolj izhodni signal Px selektivnega elektronskega filtrimega sklopa 2. Namen omenjenega generatorja 7 je predvsem ta, da na osnovi višine tona in/ali števila trenutno igranih tonov in/ali trenutnega načina oz. jakosti igranja (npr. jakosti udarcev tipk na klaviaturi 11 ali tlaka zraka v mehu 12) nastavi izhodne parametre (glasnost, intenzivnost, barvitost,...) tona.

S pomočjo odločitvenega vezja 6 se na osnovi vnaprej določljivih nastavitvenih parametrov NP6 in trenutno veljavnih prioritetnih parametrov lahko izbere le določene parametre, ki se jih - običajno kodirane v skladu s takoimenovanim standardom MIDI - pošlje na izhod. Če npr. instrument 1 v določenem trenutku odigra en sam ton, gre signal le skozi eno napravo NI po izumu. Po drugi strani je možno, da v primeru, ko instrument 1 generira dva tona hkrati, en signal kot posledica igranja prvega tona potuje skozi eno napravo NI, drugi signal kot posledica drugega tona pa skozi drugo napravo N2 (sl. 1).

Razen tega je naprava po izumu prednostno opremljena s primemo kontrolno ploščo 8, ki je predvidena za prikladno vnašanje in nastavljanje vseh potrebnih parametrov glede na razpoložljivo konfiguracijo, vsakokrat uporabljen glasbeni instrument 1 in pričakovane učinke oz. pričakovano simulacijo želene orkestralne zasedbe.

Kot je razvidno na sl. 2 v kombinaciji s sl. 1, je možno napravo NI po izumu skupaj s še vsaj eno ali več enakimi ali smiselno podobnimi napravami N2,... povezati v kompleksno napravo. Z vgraditvijo take naprave je možno ustvaijati takoimenovane inteligentne instrumente, ki tvorijo melodijo, melos, medtem ko so poleg tega potrebni še drugi instrumenti, zlasti za spremljavo in podobno. Tako prigraditev vsake naprave po izumu k običajnemu, klasičnemu glasbenemu instrumentu 1 pomeni zmožnost simulacije še po enega inteligentnega instrumenta.

Konkretno je za glasbeno zasedbo alpskega kvinteta zelo pomembno, da sta poleg harmonike 1 na voljo vsaj še dva inteligentna instrumenta, namreč trobenta 14 in klarinet 13. Če bi iz harmonike 1 prejeti tonski signal, ki je torej lasten igranju harmonike 1 v omenjeni zasedbi, namesto v sestav dveh naprav N1 in N2 po izumu vodili neposredno v dva sintetizatoija (enega za klarinet 13 in enega za trobento 14), bi dobili neprepričljiv in nesprejemljiv učinek. Klarinet 13 bi v skladu z zakonitostmi igranja harmonike 1 zagotovo igral neusklajeno previsoko in razen tega tudi z vidika parametrov docela neusklajeno s siceršnjim igranjem. Če bi npr. na harmoniki 1 odigrali več tonov hkrati, bi na izhodu dobili zvok več klarinetov, kar je za obravnavano zasedbo povsem neobičajno in torej nezaželeno. Podobno neusklajeno bi igrala trobenta 14. Zato v določenih trenutkih naprava, zlasti v kompleksnem sestavu po sl. 2, odfiltrira najnižji ton (npr. trobente 14) in najvišji ton (npr. klarineta 13) ter izvrši vse druge prej naštete ukrepe (npr. zakasnitve in podobno), ki pripomorejo k realizaciji zvoka, ki je ob igranju enega samega klasičnega instrumenta 1 prepričljivo primerljiv z igranjem določene glasbene zasedbe, npr. alpskega kvinteta v sestavi harmonika-trobenta-klarinet-kitara-bas.

Claims (6)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Naprava za simulacijo zvoka orkestralne glasbe, ki je prigradljiva k običajnemu oz. h klasičnemu glasbenemu instrumentu (1) in je na osnovi vnaprej nastavljivih parametrov in aktivnih parametrov (AP) vsakokrat razpoložljivega instrumenta (1) predvidena za generiranje izhodnega tonskega signala oz. melodije ustreznih lastnosti, zlasti višine, jakosti, hitrosti, barve in podobnega, označena s tem, da obsega selektivni elekronski filtrimi sklop (2), ki je električno povezan s prioritetnim analizatorjem (3), s katerim je po eni strani zaporedno povezano odločitveno vezje (6), po drugi strani pa vzporedno zakasnilno vezje (4).
2. 2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da sta poleg omenjenega sklopa (2), omenjenega analizatorja (3) ter omenjenih vezij (4) in (6) vključena tudi generator tonske kontrole (7), ki je bodisi neposredno povezan s prioritetnim analizatoijem (3) ali zgolj s selektivnim elektronskim filtrimim sklopom (2), in zadrževalno vezje (5), ki je priključeno neposredno za zakasnilnim vezjem (4), razen tega pa je naprava opremljena tudi z ustrezno kontrolno ploščo (8).
3. 3. Naprava po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označena s tem, da je vsakemu klasičnemu glasbenemu instrumentu (1) kot dodatek za nadomeščanje vsakega izmed takoimenovanih inteligentnih glasbenih instrumentov v vsakokrat zahtevani orkestralni zasedbi prigrajena po ena od naprav (NI, N2,...) v konfiguraciji po predhodnih zahtevkih.
4. 4. Naprava po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označena s tem, da je selektivni elektronski filtrimi sklop (2) predviden za urejanje od vsakokratnega instrumenta (1) prejetih aktivnih vhodnih parametrov (AP) in pretvorbo le-teh na osnovi vnaprej nastavljivih parametrov (NP2) v digitalni, npr. v skladu s standardom MIDI izbran signal (Px), ki ga prejme prioritetni analizator (3).
5. 5. Naprava po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označena s tem, da je prioritetni analizator (3) predviden za dodeljevanje vsaj ene prioritete prejetim signalom (Px) na osnovi vnaprej določljivih nastavitvenih parametrov (NP3) in zatem posredovanje podatkov oz. sinhronizacijskih impulzov zakasnilnemu vezju (4) in po potrebi tudi zadrževalnemu vezju (5)
6. 6. Naprava po kateremkoli od predhodnih zahtevkov, označena s tem, da je način generiranja izhodnega tonskega signala vnaprej določljiv s kombinacijami določanja zadrževalnega časa zadrževalnega vezja (5) in časa zakasnitve zakasnilnega vezja (4).