La présente invention concerne un dispositif et un procédé d'interprétation d'une oeuvre musicale à partir d'une partition traditionnelle utilisée comme clavier, accessible à des interprètes n'ayant aucune expérience particulière quant à la pratique d'un instrument ordinaire et des règles de l'écriture musicale.

Selon 1 ' invention un interprète peut de façon aisée et performante jouer une oeuvre musicale en touchant successivement, au moyen d'un pointeur spécial, les nntes qui figurent sur les portées de la partition d'écriture traditionnelle.

Il existe déjà des tableaux destinés à l'enseignement de la musique, sur lesquels on fait figurer une portée avec les notes de la gamme, ces notes ainsi que le tableau qui les supporte étant construites de façon telle que, reliés électriquement à un générateur de sons, on entende chaque fois qu'on touche une note du tableau, le son correspondant . On peut toucher la note soit avec le doigt, soit avec une touche ou un bâton, relié électriquement par un fil au générateur sonore. Plusieurs brevets ont été accordés pour des dispositifs de ce genre, parmi ceux-ci on peut citer le brevet allemand 2941630; plusieurs autres brevets ont été accordés pour des perfectionnements, parfois de détails.

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La présente invention utilise un principe analogue à celui décrit dans le brevet allemand 2914630 et les brevets de perfectionnement susmentionnés, non pas -ou en tout cas pas seulement - pour illustrer de manière sonore l'écriture de la gamme musicale, mais pour jouer à proprement parler, c'est à dire "interpréter", toute une oeuvre musicale, en l'exécutant même avec davantage de virtuosité et de sensibilité que si on la jouait sur le clavier d'un instrument ordinaire. En outre cette interprétation peut se faire avec moins de connaissances musicales, et moins d'entraînement pratique, que lorsque l'on utilise un instrument ordinaire.

On utilise la partition musicale écrite de l'oeuvre destinée à être jouée - telle que l'a écrite sur le papier le compositeur ou l'arrangeur - en touchant successivement chaque note au moyen de la pointe d'une touche sensitive spéciale, ou pointeur, tenue en main.

La partition écrite traditionnelle sur support papier ou support équivalent est traitée par pages successives, une page à la fois. On dépose la page sur une tablette graphique numérique telle qu'il en existe dans le commerce de matériel informatique, associé avec un petit ordinateur constitué comme indiqué ci-après. Du fait de la constitution de celui-ci et d'un programme approprié la tablette graphique reconnaît chaque position (abscisse, ordonnée) de point touché par un pointeur approprié en forme de crayon, tenu en main par l'interprète, et en particulier les positions où figurent une note de la mélodie à interpréter.

Le signal ainsi identifié par l'ordinateur provoque l'émission d'un train de signaux ,p.e. de signaux MIDI, envoyés dans un générateur de sons qui délivre la note correspondante.

On a ainsi affaire à un "clavier" qui permet à l'interprète de jouer les notes de son choix (pourvu qu'elles figurent sur la partition) et à son gré en ce qui concerne la succession des notes et le tempo. Il peut notamment, comme sur un vrai clavier, passer des notes, revenir en arrière etc..

Le pointeur comporte un transducteur qui transmet à l'ordinateur au gré de l'interprète l'envoi de signaux agissant sur un ou plusieurs paramètres du son de la mélodie. Typiquement, ce transducteur est un capteur de pression dont le signal traduit la pression exercée par l'interprète en direction de la tablette (via une tige axiale du pointeur) , en régulation du volume de la mélodie. D'autres transducteurs, situés par exemple sur les flancs du pointeur, peuvent agir sur des paramètres du son tels que vibrato, réverbérations, etc..

En outre la tige axiale du pointeur, qui est destinée à commander son capteur de pression- via la course qu'elle décrit selon la force exercée par l'interprète est avantageusement pourvue de deux petits interrupteurs actionnés successivement, dans le sens de la course, et dont la fonction est d'envoyer à l'ordinateur une indication de la vitesse de course, qui sera traduite - et ceci de façon connue,- par une indication de "vélocité de frappe" envoyée au générateur de sons, qui la traite pour colorer le son en conséquence. Ceci est surtout intéressant pour les sons de piano.

Avec les dispositions ainsi décrites, on comprend que l'interprète peut traduire littéralement note par note toute nuance d'interprétation qu'il veut exprimer.

Pour la programmation du logiciel de l'ordinateur, la surface de la tablette graphique est fictivement divisée en un grand nombre de rectangles, de préférence tous égaux, dont la base (en abscisse) est p.e. de l'ordre de 2 ou 3 fois le diamètre des têtes de note de la mélodie, et dont la hauteur (en ordonnée) est égale au pas dont sont distants entre eux les portées ou les couples de portées qui constituent l'écriture de la partition. Ces couples de portées, souvent appelés "systèmes" par les musiciens, sont constitués d'une portée sur laquelle est décrite la mélodie, associée à une portée sur laquelle est écrit 1 'accompagnement harmonique.

En imprimant la partition sur support papier (ou similaire) on doit s'arranger pour que chaque tête de note de la mélodie corresponde à un de ces rectangles fictifs prédéterminés. A part cette contrainte, l'écriture de la mélodie sur la partition est conventionnelle.

L'ordinateur, programmé en conséquence, a donc comme fonction d'identifier sur quel rectangle l'interprète est en train de poser son pointeur. La résolution demandée à la tablette graphique n'a donc pas besoin d'être très fine, se bornant aux dimensions d'un de ces rectangles. Pour jouer une note, l'interprète touche la tête de celle-ci, mais en réalité il suffit qu'il soit dans le rectangle considéré et il n'y a pas besoin d'une précision accentuée.

Cet état de choses permet la disposition suivante . La présence du pointeur dans un rectangle considéré a comme effet, via une programmation appropriée, d'émettre aussi le train de signaux destinés à commander , au générateur, les sons correspondants à l'accompagnement harmonique associé à cet endroit avec la note de mélodie correspondante. Il s'agit souvent d'un accord comportant plusieurs sons simultanés. L'interprète peut porter toute son attention sur les notes de la mélodie, dont il a à détailler l'interprétation dans les moindres nuances en les utilisant comme un clavier, tandis que les sons d'accompagnement eux, au contraire, lui seront délivrés d'office, sans que sa volonté les appelle. Il n'est pas nécessaire que le détail de l'écriture des accords d'accompagnement soit dessiné en entier sur la portée d'accompagnement, ou alors ces détails peuvent être dessinés en petit, ce qui procure à l'ensemble un gain de place apprécié. Selon un mode de réalisation particulier, l'accompagnement peut, tout en étant joué, ne pas du tout être représenté sur la partition.

Comme le présent dispositif est surtout destiné aux personnes qui ne sont pas expertes en interprétation musicale sur des claviers conventionnels, les nuances d'interprétation qui leurs sont permises, tout en étant très riches, se limitent à la mélodie. Il est toutefois prévu que certains paramètres peuvent être régulés pour l'accompagnement séparé, et ceci selon des voies connues en particulier pour son volume, son degré de réverbération etc., mais ces réglages n'égalent pas la performance de l'interprétation note-à-note que le présent procédé permet pour la mélodie.

L ¹ invention sera mieux comprise à l'examen des dessins fournis en annexe à titre d'exemple uniquement.

La fig. 1 représente en perspective la tablette graphique 1 sur laquelle est disposée la partition 2, qui est une feuille de papier dont un coin a été relevé en 3. La tablette graphique comporte assez classiquement un petit encastrement périphérique 4 qui assure à la feuille un bon calage bien reproductible. La partition comprend un jeu de portées impaires 5 sur lesquelles sont inscrites les notes de la mélodie, telles 7, et un jeu de portées paires 6 porteuses des notes figurant l'accompagnement, typiquement groupées en accords tels que 8. La tablette graphique 1 est relié via un cable de connection 9, à un petit ordinateur 10 qui contient des processeurs, des mémoires, leurs accessoires et un lecteur de disquette 11.

On n'a représenté ici schématiquement que trois paires de portées- encore appelés "systèmes"- quoique une oeuvre musicale en comporte généralement davantage.

Pour interpréter une oeuvre, l'interprète commence par mettre en place la partition 2 et charge la disquette 12 qui lui est associée et qui contient la mémoire des données relatives à cette partition. Il prend alors en main le pointeur 13 et de la pointe 14 de ce dernier, il touche la tête de note de la mélodie, ou son environnement immédiat, qu'il désire faire entendre. Le pointeur est connecté au petit ordinateur 10 par un cordon 15 sur la présente figure. On peut envisager une liaison qui dispense de cordon, via des moyens connus (transmission par champ de proximité sur la tablette, transmission IR etc..)

Chaque note de la mélodie se trouve à l'intérieur d'un rectangle programmé, abscisses et ordonnées, à la tablette graphique, mais ces rectangles n'ont pas à être dessinés sur la partition, de telle sorte qu'ils n'apparaissent pas sur la figure. Lorsque le pointeur pénètre dans un de ces rectangles fictifs, le son qui correspond à la note qui s'y trouve est émis en signaux MIDI par l'ordinateur 10, en direction du générateur de son 16 accompagné de ses haut-parleurs 17, lequel générateur de sons est connecté à l'ordinateur 10 au moyen du câble 18. A noter qu'on peut avantageusement combiner la tablette graphique, l'ordinateur qui est compact, et le synthétiseur de sons, en un seul appareil ou "instrument de musique" sous boîtier unique.

Les rectangles fictifs ayant toujours comme hauteur celle d'un système de deux portées, le pointeur lorsqu'il pénètre dans un rectangle, déclenche aussi dans l'ordinateur les signaux nécessaires pour faire jouer les notes d'accompagnement pour autant qu'il en figure dans le rectangle considéré. C'est le cas par exemple pour la note mélodique 7 qui se trouve dans le même rectangle fictif que 1 ' accord d'accompagnement 8.

Etant donné que l'attention de l'interprète se porte sur les notes de la mélodie, qu'il doit décrire avec attention comme s'il s'agissait d'un clavier, et que ledit interprète peut négliger de prêter l'oeil aux accords d'accompagnement dont les sons lui sont délivrés de manière asservi, on a dessiné les portées d'accompagnement ainsi que leurs notes en des tailles plus petites que les portées de la mélodie.

La figure 3 illustre une disposition des rectangles fictifs indiqués en pointillé.

Une fois qu'il a choisi quelle note il va jouer, l'interprète n'a pas la capacité de modifier la hauteur nominale du son qu'il déclenche, celle-ci étant programmée à l'avance sur les données de la disquette. Il peut néanmoins, selon un aspect essentiel de l'invention, agir à son gré sur plusieurs paramètres sonores de ce son, comme décrit ci-après.

Une rangée de positions abscisse-ordonnée de la tablette graphique, telle 19, a été programmée pour que touchée par le pointeur, il est assigné l'instrument à jouer pour la mélodie, sur tel ou tel canal du générateur de sons, au choix de l'interprète. De même pour la rangée 20, en ce qui concerne le ou les instruments à sélectionner pour l'accompagnement. Ces instructions, comme toutes les autres, se traduisent en signaux MIDI synthétisés par l'ordinateur 10 grâce au programme que comporte son logiciel .

De sa main restée libre, l'interprète peut, pendant qu'il joue, actionner les boutons 21 qui agissent respectivement sur les vibrato, le réverb et le portamento des sons de la mélodie. Il en est de même pour les boutons 22 en ce qui concerne les sons de l'accompagnement.

Si l'interprète désire prolonger la durée d'une note de mélodie, il lui suffit évidemment de s'y attarder avec le pointeur; mais s'il désire prolonger le son de ladite note pendant qu'il est en train de jouer les suivantes (effet sustain) il lui est possible d'actionner, pendant la durée souhaitée, le bouton poussoir 23. Il en est de même cette fois pour l'accompagnement du bouton poussoir 24. En 27 on a figuré un écran d'affichage LED.

La hauteur générale du volume du son de 1 'accompagnement est réglée par un potentiomètre actionné par une pédale commandée par le pied gauche de l'interprète. Comme dans les cas précédents, le signal variable ainsi envoyé agit sur l'émission de trains de signaux MIDI qui induisent la valeur du volume dans le canal considéré. Cette pédale n'est pas représentée sur la figure 1, mais on peut voir, selon 25, le câble qui va vers elle depuis le boîtier de l'ordinateur 10.

Il en est de même, avec la pédale droite, pour la hauteur générale du volume de son de la mélodie. Mais ce réglage-ci se superpose à celui, beaucoup plus sensible, que permet le capteur de pression qui se trouve sur le pointeur.

La figure 2 représente, en perspective, une exécution possible pour la touche sensitive ou pointeur 13. Elle affecte la forme d'un cylindre connecté par un mince câble souple 15 relié au boîtier de l'ordinateur 10 (voir fig. 1) et se termine par une pointe 14. La pression exercée par l'interprète sur cette pointe se transmet à une tige axiale 27 agissant sur un transducteur 28 qui est dans notre exemple un capteur de pression, qui envoie ses signaux proportionnels via un fil interne 29 puis le petit câble 15. Ces signaux commandent de façon très sensitive le volume de son de la note jouée. Ces éléments internes ont été représentés en pointillé. En 30 on illustre un bouton de commande latéral qui agit sur un transducteur 35; lequel transforme la poussée qu'il reçoit en instructions électriques envoyées elles aussi vers le boîtier 10. On

lui assignera par exemple le paramètre vibrato ou le"pitch-bend" , pour la note jouée par l'interprète au moment où il la touche.

Exemple de réalisation

On continue à se référer à la fig. 1.

Sur la feuille de partition, les notes de la mélodie sont dessinées sur les portées impaires et celles représentant les accords d'accompagnement, sur les portées paires. L'exemple considéré reprend le début du refrain du morceau de musique " Les Feuilles Mortes" de Joseph Kosma.

Les portées dessinées de la mélodie comportent 5 lignes espacées de 2,25 mm entre elles. Celles de l'accompagnement comportent 5 lignes espacées de 1,5 mm. la distance entre portées est de 8,75 mm, le pas d'espacement entre paires de portées est de 32,5 mm.

La d: ^nsion de la feuille est 420 x 295 mm soit le format DINA3.

La feuille de partition est déposée sur une tablette graphique de marque Wacom, type Ultrapad SN-A3.

La f- ille se trouve calée sur la tablette, grâce à la prése e du petit relief périphérique qui l'équipe, dans une position reproductible avec une précision de l'ordre de 0, 2 mm.

La tablette graphique est reliée par des conducteurs du type pour "connexion sérielle" à un boîtier contenant un ensemble formant ordinateur, constitué et programmé de la façon décrite ci-après.

Ce boîtier comporte à une de ses faces un connecteur MIDI-out, destiné à envoyer les signaux MIDI qu'il produit, vers un générateur de son qui est en 1 'occurrence un synthétiseur Roland JV-90 du commerce.

Dans ce boîtier du petit ordinateur sont assemblés les éléments suivants : a) deux groupes d'organes de commande :

1) le premier, destiné à la mélodie, comporte un bouton-poussoir pour le sustain, et 3 boutons rotatifs actionnant des potentiomètres respectivement pour le vibrato, la réverbération et le portamento

2) le second destiné à l'accompagnement est équipé de même.

b) un lecteur de disquette de type Teac 3 pouces et demi, monté dans le flanc du boîtier et recevant la disquette porteuse de la programmation des données propres à la partition considérée.

c) sur une des faces, 1 connecteur sériel du type DB9 pour la connexion de la tablette graphique, et 2 jac s 6,35 mm pour la connexion des 2 pédales de volume, d'un type à potentiomètre classique.

d) un processeur central Intel 386 EX.

e) la mémoire-programme comporte

- 1 EPROM 27512 pour le BIOS et le programme d'exécution

- 1 EEPROM sérielle 24C16 pour la sauvegarde des paramètre de configuration l mégabyte de RAM dynamique pour le chargement des données de la partition telles qu'elles sont fournies par la disquettes;

-1 EPLD pour le contrôle du générateur I ² C lui-même affecté au contrôle des trois éléments suivants : la mémoire EEPROM, les convertisseurs AD des potentiomètres, l'afficheur LCD; cet EPLD contrôle également le lecteur de disquette.

f) une alimentation incorporée

g) un UART pour le MIDI-out

Les éléments de mémoire de l'ordinateur, ainsi que le contenu de la disquette associée à la partition considérée, ont été programmés de la façon suivante.

Les abscisses de la tablette graphique sont divisées en intervalles de 4 mm. Les ordonnées de la tablette graphique sont divisées en intervalles de 32,5 mm, c'est à dire le pas des paires de portées ou '"systèmes". On a donc 420:4=105 fois 295:32.5=9 soit 945 rectangles.

On a pris soin en dessinant la partition que les têtes des notes de la mélodie, dont le diamètre est de 2 mm, soient toujours centrées dans un de ces rectangles. Les rectangles pourraient être dessinés sur la partition, mais c'est inutile .

Les programmations de programme et de données ont été faites pour qu'au moment de la pénétration par le pointeur à l'intérieur de tout rectangle où une note a été assignée, le son mélodique de la hauteur correspondante soit émis, en signaux MIDI, par l'ordinateur, en direction du générateur de sons. De même pour les sons de l'accompagnement harmonique si on en a programmé pour se trouver dans ledit rectangle considéré. Il peut aussi arriver que dans un rectangle où le pointeur pénètre, aucune note de mélodie n'ait été assignée, mais bien des sons d'accompagnement. Ceci, dans le cas où des sons d'accompagnement doivent être délivrés dans un intervalle de temps entre deux notes de la mélodie.

Le pointeur est, dans l'exemple particulier ici considéré, le crayon numérique de type Wacom qui est associé avec une tablette graphique Ultrapad SN-A3 lorsqu'on acquiert celle-ci dans le commerce. Lorsque le pointeur affleure on touche un des rectangles considérés, il envoie son signal vers la tablette, par un processus de réflexion connu en soi, et ce signal est convoyé vers l'ordinateur par le jeu de connexions sérielles dont question ci-avant. Il n'y a donc pas de fil, avec ce pointeur, dans cet exemple.

Par ailleurs, l'extrémité du pointeur agit sur un capteur de pression dont le signal proportionnel est envoyé vers l'ordinateur de la même façon que décrit ci-dessus. La programmation a été réalisée de telle sorte que ledit signal déclenche l'émission de signaux MIDI régulant le volume du son de la mélodie . Le capteur permet de reconnaître 128 niveaux de pression et fournit donc une très bonne sensibilité d'interprétation du volume.

Dans l'exemple considéré, sur le synthétiseur Roland JV-90, il y a 16 canaux appelables et chacun d'eux peut être assigné à un instrument. On peut appeller ou non le même instrument pour la mélodie ou pour 1 ' accompagnement. On peut aussi, pour l'accompagnement, faire jouer plus que 1 instrument si la programmation a été faite en conséquence pour la partition donnée. On peut sur la disquette, programmer "General MIDI", ou non.

Ces paramètres de vibrato, portamento, reverb et autres du même genre, sont commandés par les boutons situés sur le boîtier de l'ordinateur, cités ci-avant. Il suffit de les assigner au but recherché.