DE10042300A1 - Elektronisches Musikinstrument - Google Patents

Abstract

Ein elektronisches Musikinstrument weist eine Tongenerierungseinrichtung mit Eingangsmitteln sowie eine Eingabeeinrichtung auf, die an die Eingangsmittel angeschlossen ist und dazu dient, die Tonerzeugung durch die Tongenerierungseinrichtung zu steuern. Die Eingabeeinrichtung weist eine graphische Oberfläche auf, die durch die Oberfläche eines Touchscreens gebildet ist. Auf der graphischen Oberfläche werden mehrere Symbole dargestellt, bei deren Berührung bspw. die Tonhöhe kennzeichnende Steuersignale erzeugt und an die Tongenerierungseinrichtung gesendet werden. Auf der variabel anpassbaren graphischen Oberfläche können in Echtzeit Spielelemente mit Registerelementen gemischt werden, um so den dynamischen Eingriff in die Klangart und -qualität auch während des eigentlichen Spiels zu ermöglichen.

Description

Aus der Praxis sind elektronische Musikinstrumente, insbesondere elektronische Tasteninstrumente bekannt, die im Wesentlichen eine Eingabeeinrichtung sowie eine Tongene­ rierungseinrichtung aufweisen. Die Eingabeeinrichtung ist der Klaviatur eines Klaviers nachgebildet und dient zur Definition von Tonhöhe und gegebenenfalls der Anschlagdyna­ mik. Die Tongenerierungseinrichtung erzeugt durch Kombina­ tion von Tonhöhe, Klangfarbe und Lautstärke einen entspre­ chenden hörbaren Ton. Sie kann wie bei elektronischen Or­ geln mittels einer analogen Hardware aufgebaut sein oder einen Signalprozessor aufweisen, der Ansteuersignale von der Eingabeeinrichtung empfängt und mit Hilfe von Informa­ tionen über die Klangfarbe das gewünschte Tonsignal er­ zeugt. Das Tonsignal wird über nachgeschaltete Vor- und Endstufen verstärkt und über Lautsprecher ausgegeben.

Es besteht häufig der Wunsch, solche analogen oder digitalen Musikinstrumente sowohl für den Studio- als auch für den Bühneneinsatz geeignet auszugestalten und intuitiv bedienbar zu machen. Bisherige Lösungen modifizierten ent­ weder lediglich Gehäuseformen oder waren klassischen In­ strumenten nachempfunden. Es wurden bspw. Keyboards, Syn­ thesizer oder digitale Saiteninstrumente geschaffen, die alle getragen oder um die Schulter umgehängt werden können. Sie sind jedoch meist unhandlich oder schwer zu erlernen bzw. zu bedienen. Darüber hinaus sind sie für den Bühnen­ einsatz nur beschränkt geeignet, weil Tasteninstrumente naturgemäß rein ergonomisch auf eine horizontale Spielweise ausgelegt sind.

Außerdem ist der mechanische Aufbau der Tastatur fest vorgegeben und unveränderbar.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein so­ wohl für den Bühnen- als auch für den Studioeinsatz geeig­ netes elektronisches Musikinstrument zu schaffen, das in­ tuitiv und einfach bedienbar ist. Darüber hinaus sollte es weitgehend handlich und flexibel ausgestaltet sein können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektro­ nischen Musikinstrument mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße elektronische Musikinstrument weist eine Tongenerierungseinrichtung auf, die nach her­ kömmlicher Art analog oder digital aufgebaut sein kann und zur gesteuerten Erzeugung des gewünschten Tons oder Ton­ signals eingerichtet ist. Zu dem Musikinstrument gehört außerdem eine Eingabeeinrichtung, die an Eingangsmittel der Tongenerierungseinrichtung angeschlossen ist und zur Steue­ rung der Tonerzeugung durch die Tongenerierungseinrichtung dient. Die Eingabeeinrichtung weist eine graphische Ober­ fläche auf, die als Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Gerät vorgesehen ist. Auf der graphischen Oberfläche sind wenigstens zwei, vorzugsweise eine erforderliche Viel­ zahl von optisch voneinander unterscheidbaren Flächenberei­ chen, bspw. Symbolen oder abgegrenzten Flächenbereichen, dargestellt, die der Benutzer auswählen kann, um bestimmte Charakteristika, insbesondere die Tonhöhe des zu erzeugen­ den Tons festzulegen. Bei einer Berührung des jeweiligen Flächenbereiches wird durch die Eingabeeinrichtung ein ent­ sprechendes Steuersignal erzeugt, das die Tonerzeugung ver­ ursacht.

Zur Vereinfachung soll hier ein Ton oder Tonsignal Begriffe wie Ton, Tonhöhe, Klang, Klangfarbe, Lautstärke, Laut, Geräusch oder dergleichen einzeln oder in Kombination miteinander umfassen.

Das erfindungsgemäße Musikinstrument bedient sich also keiner Eingabemittel, wie sie bei herkömmlichen Tasten- oder Saiteninstrumenten verwendet werden, sondern einer graphischen Oberfläche, die beliebig variabel für die in­ tuitive Bedienung ausgestaltet sein kann. Im Gegensatz zum Niederdrücken der Klaviaturtasten ist die Berührung der Symbole der graphischen Oberfläche in keiner Stellung des Musikinstrumentes eingeschränkt, was dieses insbesondere auch für den Bühneneinsatz geeignet macht.

Die Flächenbereiche werden vorzugsweise dynamisch er­ zeugt, wozu entsprechende Mittel zur Erzeugung der Flächen­ bereiche vorgesehen werden können. Außerdem ist dann zum Anzeigen der Flächenbereiche eine optische Ausgabeeinrich­ tung vorzusehen. Dadurch wird hohe Flexibilität bei der Gestaltung der als Eingabefelder dienenden Flächenbereiche und deren Anordnung auf der graphischen Oberfläche erhal­ ten. Sie können derart ausgestaltet und angeordnet werden, dass sie der Ergonomie der Spielhand entsprechen und einen guten Spielfluss ermöglichen. Es ist auch möglich, wie bei Orff'schen Schulwerken, lediglich Flächenbereiche vorzuse­ hen, die nur die zu einer Tonart passenden Töne charakte­ risieren. Das Spielen oder das Erlernen des Spielens wird auf diese Weise wesentlich erleichtert. Es ist auch denk­ bar, die Flächenbereiche statisch auf der graphischen Ober­ fläche aufzubringen, bspw. auf dieser aufzudrucken.

Vorzugsweise ist die graphische Oberfläche durch den Benutzer individuell an seine Bedürfnisse anpassbar. Es können unterschiedliche Darstellungen von Eingabefeldern vorgehalten und Steuerungsmittel für den Benutzer zur Ver­ fügung gestellt werden, die eine Auswahl der geeigneten Eingabefelder ermöglicht. Die Steuerungsmittel können auch zur Anpassung der Form, Größe und/oder Anordnung der Flä­ chenbereiche dienen.

Die Flächenbereiche können durch Buttons oder Icons, d. h. einfach gestaltete Schaltflächen, durch sonstige gra­ phische Symbole oder Eingabefelder gebildet sein, die auch mehrere Symbole enthalten und beliebige Form aufweisen kön­ nen. Es kann bspw. ein Perkussionsinstrument nachgebildet oder eine Klaviatur emuliert werden. Es ist auch möglich, zwei oder mehrere Instrumente nebeneinander darzustellen, wenn bspw. die Tongenerierungseinrichtung dazu eingerichtet ist, einen aus mehreren Teiltönen zusammengesetzten Gesamt­ ton zu erzeugen.

Die Eingabefelder können auch kreisförmig, elliptisch oder anders gestaltet sein. Sie können auf der graphischen Oberfläche verteilt und voneinander getrennt angeordnet sein. Sie können auch einander überlappen und zur Unter­ scheidung eine unterschiedliche Farbausprägung oder Grau­ wertdarstellung aufweisen. Ineinander übergehende Bereiche können ähnlich einem Regenbogen dargestellt werden. Durch Gleiten des Berührungspunktes auf der Oberfläche in ver­ schieden dargestellte Bereiche können bspw. Glissando- oder andere Effekte sehr einfach erzielt werden. Es kann auch die Tonhöhe direkt und bspw. nahezu kontinuierlich variiert oder die Lautstärke verändert werden. Durch die Möglichkeit eines vollflächigen Spielens in sich überlappenden oder ineinander übergehenden Bereichen wird ein völlig neuarti­ ges Instrument geschaffen, das klangliche Erweiterungen der bisher bekannten Spielweise ermöglicht. Physische und damit physikalische Begrenzungen z. B. durch die Handspanne des Spielenden oder durch den Einsatz von maximal zehn Fingern werden aufgehoben. Selbst wenn beim Spielen eine Hand zum Halten des Instruments benutzt wird, kann so die andere Hand beide üblicherweise notwendigen Hände ersetzen.

Zur Bestimmung des Berührungspunktes oder der Berüh­ rungsfläche ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die die graphische Oberfläche abtastet und daraus Steuersignale für die Tongenerierungseinrichtung erzeugt. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit zur gleichzeitigen, parallelen Erfas­ sung mehrerer Berührungsbereiche eingerichtet, um eine gleichzeitige Erzeugung mehrerer Töne durch Betätigung meh­ rerer Eingabefelder zu ermöglichen. Dies ermöglicht ein polyphones Spiel, also bspw. das Spielen eines Akkords. Das Abtasten der Berührungspunkte kann entweder voll-polyphon, d. h. absolut gleichzeitig, oder semi-polyphon, d. h. sequentiell erfolgen, wobei dann die Töne im geringen zeitlichen Abstand nacheinander hörbar werden. Es sind auch monophone Ausführungen möglich.

Vorzugsweise enthält die Auswerteeinheit auch Mittel zur Auswertung der Anschlagdynamik, insbesondere des An­ fangsanschlags und ggf. des Nachklanges durch Nachdrücken. Die Bestimmung der Anschlagdynamik kann bspw. durch zusätz­ liche Messung des Fingerdruckes oder durch kontinuierliche Messung der vom Fingerdruck abhängigen Berührungsfläche erfolgen. Eine kleine Berührungsfläche entspricht einer geringen Anschlagdynamik oder einer kleinen Lautstärke. Eine größere Fläche entspricht einer größeren Anschlagdyna­ mik bzw. Lautstärke. Mittel zur Kalibrierung können indivi­ duelle Anpassung bspw. des Dynamikbereiches erlauben.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist als Ein­ gabeeinrichtung ein Touchscreen-Monitor oder -Display vor­ gesehen, wobei hierunter jede berührungsempfindliche Bild­ wiedergabeeinrichtung verstanden werden soll, bei der die Berührung des Bedienfeldes des Displays erfasst werden und eine Reaktion auslösen kann. Solche Monitore oder Displays sind aus der Technik bekannt und nicht als solche Gegen­ stand der Erfindung. Besonders geeignet sind Flüssigkris­ talldisplays (LCD-, TFT-Displays) oder Plasmabildschirme, die mit unterschiedlicher Touch-Technologie ausgeführt sein können.

Eine der Technologien ist die resistive Technologie. Bildschirme mit resistiver Technologie verwenden eine mit einer leitenden Schicht versehene Kunststofffolie, die in geringem Abstand über einer leitenden Beschichtung einer Glasscheibe angeordnet ist. Bei der Berührung wird ein Kontakt zwischen der Folie und dem Glas hergestellt, und die anliegende Spannung kann zur Ermittlung der Koordinaten verwendet werden. Solche Folienanordnungen ermöglichen die gleichzeitige Erfassung mehrerer Berührungspunkte, so dass das entsprechende erfindungsgemäße Musikinstrument voll-­ polyphon gespielt werden kann.

Eine andere Touch-Technologie ist die Oberflächen­ wellen-Technologie, bei der jeder Koordinatenachse ein oder mehrere Sender und Empfänger sowie ein Satz Reflektor- Streifen an den Rändern des Bildschirms zugeordnet sind. Es werden z. B. Ultraschallwellen ausgesendet, die eine Art "digitales Raster" auf dem Bildschirm erzeugen. Bei einer Berührung des Rasters wird ein Teil der Wellen absorbiert. Die Störung des Rasters kann ausgewertet und lokalisiert werden. Wenn zusätzlich die Intensität der Absorbtion ge­ messen und ausgewertet wird, kann neben den Ortskoordinaten auch die Größe der berührten Flächen festgestellt und vor­ teilhafterweise zur Auswertung der Anschlagdynamik verwen­ det werden. Außer den beschriebenen Technologien sind noch die auf dem Prinzip der Lichtschranke beruhende Infrarot- Technologie sowie die kapazitive Technologie allgemein be­ kannt.

Die erwähnten Monitore oder Displays haben den Vor­ teil, dass sie besonders flach, also platzsparend ausge­ führt sein können. Flache Bildschirme, die keine große räumliche Tiefe aufweisen, ermöglichen eine ebenso flache Form zumindest des Eingabeteils des Musikinstrumentes. Zwei Bildschirme können besonders ergonomisch für die Spielhände nach Art eines Satteldachs angeordnet werden. Es sind aber auch Bildschirme mit Elektronenstrahlröhren verwendbar. Zur Ermittlung des Berührungspunktes können die Oberflächenwellen, wie oben erläutert, direkt auf der Kathodenstrahlröhre erzeugt werden. Hierzu kann auch das durch die Fingerberüh­ rung verursachte Streulicht herangezogen und mit der aktu­ ellen Strahlposition korreliert werden.

Die insbesondere die Klangfarbe charakterisierenden Daten können in einem nichtflüchtigen Speichermittel hin­ terlegt sein, auf das die Tongenerierungseinrichtung zu­ greifen kann. Es können unterschiedliche Töne oder Klänge, insbesondere Instrumentalstimmen, wie z. B. Piano-, Gitarre- oder Perkussions-Stimmen, Chorstimmen, sonstige Laute oder bspw. Motorengeräusche als Standardsatz in dem Speicher­ mittel vorgehalten werden. Außerdem kann das oder können weitere Speichermittel dazu dienen, die vom Benutzer vor­ genommenen Einstellungen oder neu kreierte Töne abzuspei­ chern. Zur Auswahl oder Abspeicherung eines gewünschten Tones ist eine zweckmäßige Bedieneinrichtung vorzusehen.

Die Bedieneinrichtung weist vorzugsweise auch Elemente zur Veränderung der Geräteeinstellungen, bspw. zur Regelung der Lautstärke, und ggf. auch zur Bewirkung klanglicher Effekte, wie z. B. Chorus oder Portamento, auf. Die Bedien­ einrichtung kann somit eine völlig frei konfigurierbare Eingabe bei gleichzeitiger Spielkontrolle ermöglichen. Es kann eine Visualisierungseinrichtung, ein LCD-Display etc., zum Anzeigen der momentanen Einstellungen vorgesehen sein.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist eine Bedien- und Visualisierungseinrichtung vorgesehen, die durch auf der graphischen Oberfläche zusätzlich zu den Ein­ gabefeldern der Eingabeeinrichtung darstellbare Kontroll-, Steuer- und sonstige Bedienfelder gebildet ist. Diese er­ möglichen eine Überwachung und Veränderung der Einstellungen und gegebenenfalls ein Eingreifen in die Klangart und Klangqualität vorzugsweise auch während des Spielens. Nor­ malerweise bei elektronischen Musikinstrumenten vorgesehene Dreh- oder Schieberegler können hier entfallen.

Die Bedienfelder können vorzugsweise aktiviert bzw. deaktiviert und bei Nichtbedarf eventuell vollständig aus­ geblendet werden. Außerdem ist es möglich, die Bedienfelder nach Art einer Menüführung für den Benutzer derart auszu­ gestalten, dass durch Auswahl eines Feldes weitere Felder generiert werden, die erweiterte Funktionen enthalten. Da­ durch kann eine übersichtliche Unterteilung einer Vielfalt von Funktionen des Instrumentes vorgenommen werden.

Wie bereits angedeutet, kann die Tongenerierungsein­ richtung analog oder digital realisiert sein. Die zur Er­ zeugung eines Tones notwendigen Oszillator-, Filter- und Verstärkermittel können bspw. wenigstens zum Teil als Soft­ ware oder Firmware auf einem Prozessor realisiert werden, wobei eine Vielzahl von Mikrocomputern oder digitalen Sig­ nalprozessoren aus der Technik geeignet sind. Der Prozessor kann auch die Kommunikation mit dem Touchscreen übernehmen. Hierzu können auch gesonderte Einheiten vorgesehen werden.

Ebenso vielfältig wie die Funktionalität des erfin­ dungsgemäßen Instrumentes sind auch die Möglichkeiten zu dessen äußerlicher Ausgestaltung. Das Instrument kann mit einem Gehäuse aus einem geeigneten Kunststoff oder beson­ ders robust bspw. aus Edelstahl ausgeführt sein. Es kann eine flache Form, wie ein Schreibblock, oder eine sphäri­ sche, wie die Bedieneinheit eines Videospiels, aufweisen. Die Größenverhältnisse sind in weiten Grenzen variierbar. An dem Gehäuse sind vorzugsweise Mittel zum Halten oder Tragen des Musikinstrumentes und auch solche vorgesehen, die als Orientierungshilfe für die Spielhand des Benutzers dienen können. Diese Mittel erleichtern die Handhabung, vor allem wenn das Instrument auf der Bühne verwendet wird.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsfor­ men der Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den Eingabeteil des erfindungsgemäßen Musikin­ strumentes in schematisierter, perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 den elektrischen Aufbau des Musikinstrumentes nach Fig. 1, in vereinfachter, schematisierter Darstellung,

Fig. 3 eine vorteilhafte Weiterbildung des Musikinstru­ mentes nach Fig. 1 als vereinfachtes Blockschalt­ bild, unter Veranschaulichung der einzelnen Funk­ tionseinheiten,

Fig. 4 den Eingabeteil des Musikinstrumentes nach Fig. 1 oder 3, mit einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten graphischen Oberfläche, in schematisierter per­ spektivischer Darstellung,

Fig. 5 den Eingabeteil des Musikinstrumentes nach Fig. 1 oder 3, mit einer weiteren Ausführungsform der graphischen Oberfläche, in schematisierter per­ spektivischer Darstellung, und

Fig. 6 eine weiter abgewandelte graphische Oberfläche, in einer schematisierten Darstellung, in Drauf­ sicht.

Fig. 1 veranschaulicht in einer vereinfachten Perspek­ tive den Eingabeteil eines insgesamt mit 1 bezeichneten elektronischen Musikinstrumentes mit einem im Wesentlichen flachen, in Draufsicht rechteckförmigen Gehäuse 2, in dem durch ein Sichtfenster 3 für den Benutzer zugänglich ein Bildschirm 4 angeordnet ist. An dem bspw. aus Kunststoff gefertigten Gehäuse 2 sind an beiden Seiten des Sichtfens­ ters 3 zwei längliche Durchbrüche 5 ausgebildet, die als Halte- bzw. Tragemittel 6 dienen. Zur Orientierung für die Spielhand können an dem Gehäuse 2 Orientierungsmittel 7, bspw. Bohrungen 8, Erhöhungen oder dgl., vorgesehen sein. Das Musikinstrument 1 kann batterie- oder netzbetrieben arbeiten. Gegebenenfalls erforderliche Elemente, wie z. B. Netzschalter, Netzanschluss oder Ausgangsbuchsen, sind in Fig. 1 nicht veranschaulicht.

Der Bildschirm 4 ist als Flachbildschirm und bspw. als TFT- (Thin-Film-Transistor-) oder Plasmabildschirm ausge­ bildet. Er ist ein Sensor- oder Kontaktbildschirm, der zur Berührungseingabe eingerichtet ist und allgemein als Touch­ screen bezeichnet wird. Die Oberfläche des Touchscreens 4 bildet für den Benutzer eine graphische Oberfläche 10, die in Fig. 1 in einer beispielhaften Ausgestaltung veranschau­ licht ist. Auf der graphischen Oberfläche 10 ist ein Ein­ gabefeld 11 für den Benutzer dargestellt, das mehrere gra­ phische Symbole 12, 13 enthält, die zur Definition bestimm­ ter Tonparameter, bspw. der Tonhöhe dienen. In der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1 ist das Eingabefeld 11 durch die Darstellung einer herkömmlichen Klaviatur gebildet, die mehrere weiße Tastensymbole 12, die ganzen Tönen entspre­ chen, sowie schwarze Tastensymbole 13 enthält, die den zu spielenden Halbtönen zugeordnet sind. Es sind im vorliegen­ den Fall zwei Oktaven ausgehend von dem Grundton C der ersten Oktave bis zu dem Ton H' der nächst höheren Oktave dar­ gestellt. Die in Fig. 1 sechste weiße Taste von links oder das Symbol 12 kennzeichnet bspw. den Kammerton A (440 Hz), die schwarze Taste links daneben den Ton Gis. Soweit auf diese Tasten oder Symbole Bezug genommen wird, wird verein­ fachend die Notation 12C, 13Gis, 12A oder 12H' verwendet.

Der elektrische Aufbau des soweit beschriebenen Musik­ instrumentes nach Fig. 1 ist in Fig. 2 vereinfacht darge­ stellt. Das Musikinstrument 1 weist demgemäß eine Eingabe­ einrichtung 15, die durch den Touchscreen 4 mit dem auf der graphischen Oberfläche 10 dargestellten Eingabefeld 11 ge­ bildet ist, und eine Tongenerierungseinrichtung 16 auf, zu der Eingangsmittel 17 gehören. An die Eingangsmittel 17 der Tongenerierungseinrichtung 16 ist über Steuerleitungen 18 die Eingabeeinrichtung 15 angeschlossen. Die Tongenerie­ rungseinrichtung 16 ist an sich bekannt und nicht Gegen­ stand der Erfindung. Die Tongenerierungseinrichtung 16 kann in das die Eingabeeinrichtung 15 enthaltende Gehäuse 2 in­ tegriert oder getrennt davon angeordnet sein.

Das Eingabefeld 11 könnte auf der Oberfläche des Touchscreens 4 gezeichnet, aufgedruckt oder als Folie auf­ geklebt sein. Das Eingabefeld 11 wird jedoch vorzugsweise dynamisch erzeugt und angezeigt. In diesem Zusammenhang wird auf die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ver­ wiesen, die in Fig. 3 in Form eines Blockschaltbilds ver­ anschaulicht ist. Es ist ein Mikroprozessor 20 vorgesehen, dessen Eingangsregister 21 über die Steuerleitungen 5 mit der Eingabeeinrichtung 15 verbunden ist. Über weitere Daten- und Steuerleitungen 22 steht der Mikroprozessor 20 mit einem Speichermittel 23 in Verbindung. In dem Speicher­ mittel 23 sind Datensätze abgelegt, die verschiedene musikalische und nichtmusikalische Mustertöne kennzeichnen. Der Mikroprozessor 20 ist zur Erzeugung des gewünschten Ton­ signals eingerichtet. Er wertet die von der Eingabeeinrich­ tung empfangenen Signale aus und liest die erforderlichen Daten aus dem Speichermittel 23 aus. Zur Modulation, Filte­ rung und Verstärkung des Tonsignals können weitere, bspw. von dem Prozessor 20 gesteuerte Mittel vorgesehen sein, wie sie in Fig. 3 unter dem Block 24 zusammengefasst sind und die gemeinsam mit dem Prozessor 20 die Tongenerierungsein­ richtung 16 bilden.

Zur dynamischen Erzeugung der Eingabefelder ist, wie in Fig. 3 weiter veranschaulicht, eine optische Ausgabeein­ richtung 26 vorgesehen, die zum Anzeigen der vom Benutzer betätigbaren Symbole 12, 13 eingerichtet ist. Die Symbole 12, 13 können bspw. von dem Prozessor 21 dynamisch erzeugt werden, wobei dieser vorzugsweise auch die optische Ausga­ beeinrichtung 26 ansteuert, um z. B. die in Fig. 1 gezeigte Klaviatur auf der graphischen Oberfläche 10 darzustellen.

Außerdem ist gemäß Fig. 3 eine Bedieneinrichtung 27 vorgesehen, die dem Benutzer bspw. die Veränderung des Klanges des erzeugten Tones oder der Geräteeinstellungen ermöglicht. Eine Visualisierungseinrichtung 28 kann zum Anzeigen der wichtigsten vorgenommenen Einstellungen die­ nen. Der Prozessor 21 kann zur Auswertung der von der Be­ dieneinrichtung 27 generierten Signale und zur Ansteuerung der Visualisierungseinrichtung 28 dienen, oder es werden weitere Einheiten verwendet. Die vom Mikroprozessor 21 be­ nötigte Software oder Firmware 29 kann an die individuellen Bedürfnisse, insbesondere die Funktionalität des Musikin­ strumentes 1 angepasst und bspw. in dem Speichermittel 23 in Form eines ablauffähigen Programms abgespeichert werden.

Der Touchscreen 4, bspw. ein Folien-Touchscreen, ist dazu eingerichtet, die erwähnten Funktionen von einer ein­ zigen graphischen Oberfläche 10 aus bedienbar zu machen. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, können neben dem Eingabefeld 11 der Eingabeeinrichtung 15 weitere Felder 31 dynamisch erzeugt und angezeigt werden, die als Steuer-, Regel-, Pro­ grammierfelder oder sonstige Bedienfelder der Bedienein­ richtung 27 dienen. Bspw. kann der Benutzer in dem als "VO­ LUME" bezeichneten Feld 31a die Einstelltastensymbole 32 auch während des Spielens dazu verwenden, die Lautstärke zu verändern. Der eingestellte Wert wird digital oder in Form einer einer LED-Anzeige nachgebildeten Graphik angezeigt, so dass die Felder 31 zugleich als Visualisierungseinrich­ tung 28 dienen. Es können mehrere solche Felder 31a, 31b, 31c, 31d zum Festlegen und Anzeigen der Ton- und Geräteein­ stellungen dargestellt werden. Zur besseren Übersichtlich­ keit und wegen der begrenzten graphischen Oberfläche sind vorzugsweise mehrere Funktionen in einem Feld zusammenge­ fasst. Es kann auch eine Menüführung für den Benutzer vor­ gesehen sein, wie sie von PCs her bekannt ist. Durch An­ tippen eines der Felder 31 kann ein neues Feld aufgebaut werden, das eine genaue Einstellung bestimmter oder weite­ rer Parameter ermöglicht. Die wesentlichen Vorteile eines auf einer graphischen Oberfläche beruhenden Bedien- und Visualisierungssystems bestehen darin, dass viele Funktio­ nen auf einer kleinen Fläche zur Verfügung gestellt und mechanische Regler und dergleichen vermieden werden können.

Zur Musikausgabe sind entsprechende Ausgangsbuchsen 33 des Musikinstrumentes 1 mit einem in Fig. 1 symbolhaft dar­ gestellten Lautsprecher, einem Kopfhörer oder einem Key­ board-Verstärker zu verbinden. Das erfindungsgemäße Musik­ instrument 1 kann auch an andere Instrumente oder bspw. zur Speicherung an einen PC angeschlossen werden, wozu vorteil­ hafterweise die Standard-Schnittstelle MIDI (Musical In­ strument Digital Interface) vorgesehen werden kann. Es ist auch möglich, entsprechende akustischen Ausgabemittel oder Speichermittel in das Musikinstrument 1 zu integrieren.

Im Betrieb kann das Musikinstrument 1 entweder auf eine Unterlage aufgelegt oder vom Benutzer getragen bzw. umgehängt werden, wozu die Haltemittel 6 verwendet werden können.

Das erfindungsgemäße Musikinstrument 1 funktioniert wie folgt:
Zur Vorgabe der Tonhöhe und gegebenenfalls der An­ schlagdynamik tippt der Benutzer einen der Tastensymbole 12, 13 bspw. mit dem Finger einer Hand und mit der ge­ wünschten Stärke an. Die Berührung eines Tastensymbols wird mit in Fig. 1 bis 3 nicht veranschaulichten Sensoren er­ fasst und durch eine Auswerteeinheit in entsprechende Steu­ ersignale für die Tongenerierungseinrichtung 16 umgesetzt. Die graphische Oberfläche 10 des Touchscreens 4 kann bspw. mittels darauf aufgebrachten digitalen Frequenzrasters ab­ getastet werden, und "Störungen" des Rasters infolge der Berührung können in Form von dreidimensionalen Koordinaten erkannt werden. Die vertikale und horizontale Position der Störung kann bspw. der Mikroprozessor 20 zur Ermittlung der ausgewählten Taste 12, 13 verwenden, indem er bestimmt, innerhalb welchen der durch die Kontur der Tastensymbole 12, 13 festgelegten Flächenbereiche die Berührungsposition liegt. Eine zu der graphischen Oberfläche 10 senkrechte virtuelle Z-Koordinate kann bspw. durch kontinuierliche Messung der Berührungsfläche ausgewertet und zur Bestimmung des Berührungsdrucks, also der Anschlagdynamik oder Laut­ stärke, herangezogen werden. Die Größe der Berührungsfläche ist im Wesentlichen der Druckstärke proportional.

Der Benutzer kann auch mehrere Tastensymbole, bspw. die Tasten 12C, 12E und 12A gleichzeitig drücken, um einen a-moll Dreiklang zu erzeugen. Die Auswerteeinheit ist vor­ zugsweise dazu eingerichtet, dies zu erkennen und den ge­ wünschten Akkord zu erzeugen. Werden zwei nebeneinander liegende Tasten gespielt, so kann bspw. durch entsprechende Festlegung bestimmt werden, dass nur der Ton gespielt wird, in dessen zugehörigem Flächenbereich die Berührungsfläche überwiegend liegt. Dadurch können Fehlbedienungen vermieden werden. Sofern erwünscht, kann das Spielen zweier anein­ ander angrenzender Tasten auch zugelassen werden.

Während des Spielens oder während der Spielpausen kann der Benutzer die Bedienfelder 31 dazu verwenden, die Ein­ stellungen zu verändern. Da die Bedienfelder 31 in unmit­ telbarer Nähe des Eingabefeldes 11 angeordnet sind, kann dies im Allgemeinen schnell mit der Spielhand bewirkt wer­ den.

Das Musikinstrument 1 ist sehr handlich und unabhängig von seiner Stellung leicht spielbar. Die Tastensymbole 12, 13 müssen lediglich angetippt und nicht, wie bei einer her­ kömmlichen Klaviatur, niedergedrückt werden. Das Instrument kann also in beliebiger Stellung gespielt werden und eignet sich somit auch gut für Bühnenauftritte.

In den Fig. 4 bis 6 sind weitere vorteilhafte Modifi­ zierungen der Erfindung veranschaulicht. Soweit Überein­ stimmungen mit dem vorstehend beschriebenen Musikinstrument in Bau und/oder Funktion bestehen, wird unter Zugrundele­ gung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschrei­ bung verwiesen.

Die Eingabefelder 11 und die Bedienfelder 31 können, wie in Fig. 4 bis 6 nur beispielhaft veranschaulicht, ande­ re als von herkömmlichen Instrumenten bekannte Formen auf­ weisen. Die gezeigten Beispiele können einzeln realisiert oder miteinander kombiniert werden. Es sind einfache, bspw. rechteckförmige Buttons 34 oder kreisförmige bzw. ellipti­ sche Flächenbereiche 35 möglich (Fig. 4). Diese können ge­ trennt voneinander und vorteilhafterweise, wie in Fig. 4 angedeutet, der Krümmung der beim Spielen abgewinkelten Finger folgend auf der graphischen Oberfläche 10 angeordnet sein. Den einzelnen Ellipsen 35 können Töne zugeordnet wer­ den, die zu einer Tonart gehören, oder sogar ganze Akkorde. Außerdem kann der in Fig. 4 größten Ellipse 35a oder den Buttons 34 eine andere Instrumentalstimme zugewiesen werden als den übrigen Ellipsen.

Der in Fig. 4 rechts oben dargestellte Kreissektor 36 weist eine sich mit dem Abstand zum Kreismittelpunkt konti­ nuierlich ändernde Farbe auf. Ähnliches gilt für den in Fig. 5 dargestellten Balken 37. Es können mehrere solche kreissektor- oder balkenförmige Flächenbereiche 36, 37 vor­ gesehen werden. Durch Gleiten des Fingers über solch ge­ staltete Flächenbereiche können Glissandoeffekte, also das Hinüberschleifen von einem hohen Ton zu einem tieferen und umgekehrt, wie auch andere Effekte auf bisher ungewöhnliche und sehr einfache Weise bewirkt werden. Diese Effekte las­ sen sich auch mit der in Fig. 5 weiter veranschaulichten Ellipse 38 erzielen, die in einzelne Sektoren 39 unterteilt ist, wobei die Ellipsensektoren 39 unmittelbar aneinander angrenzen.

Werden mehrere balken- oder rechteckförmige Flächen­ bereiche 37 nach Fig. 5 in Längsichtung der graphischen Oberfläche 10 aneinander gereiht, ergibt sich das in Fig. 6 dargestellte Eingabefeld 11. Jeder Flächenbereich 37 kenn­ zeichnet einen Ton bestimmter Höhe. Die Lautstärke oder die Anschlagdynamik nimmt in Richtung der Längserstreckung der Flächenbereiche 37 von unten nach oben, wie in Fig. 6 vom Betrachter aus gesehen, bspw. kontinuierlich zu. Der Benut­ zer kann also die Flächenbereiche 37 bspw. im unteren Be­ reich antippen, um leise Töne zu erzeugen oder im oberen Bereich, um die gleichen Töne mit höherer Lautstärke zu spielen. Hierzu genügt eine einzige Spielhand. Es ist auch denkbar, sowohl die Tonhöhe in Längsrichtung des Touch­ screens 4 als auch die Lautstärke in dessen Querrichtung kontinuierlich anwachsen zu lassen. Die graphische Oberlä­ che kann dabei nach Art eines Regenbogens farblich ausge­ staltet werden. Abgrenzungen der einzelnen Flächenbereiche sind nicht erforderlich.

Es gibt zahlreiche andere Gestaltungsmöglichkeiten für die zum Spielen vorgesehenen Flächenbereiche. Nur ergänzend werden bspw. ineinander übergehende oder einander überlap­ pende Bereiche mit bspw. unterschiedlicher Farbprägung ge­ nannt. Solche Bereiche ermöglichen es z. B., mehrere Töne mit einem einzigen Finger zu spielen. Die oben erwähnten Erweiterungen der bisher möglichen Spielweise (vgl. bspw. Glissando-Effekt) sind auch einfach möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Musikinstrument 1 kann auch der unerfahrene Benutzer das Spielen leicht erlernen. Dies vor allem, wenn er die für ihn geeigneten Eingabe- bzw. Bedienfelder 11, 31 selbst auswählen und vorzugsweise auch seinen Wünschen entsprechend individuell anpassen kann.

Ein elektronisches Musikinstrument 1 weist eine Tonge­ nerierungseinrichtung 16 mit Eingangsmitteln 17 sowie eine Eingabeeinrichtung 15 auf, die an die Eingangsmittel 17 angeschlossen ist und dazu dient, die Tonerzeugung durch die Tongenerierungseinrichtung 16 zu steuern. Die Eingabe­ einrichtung 15 weist eine graphische Oberfläche 10 auf, die durch die Oberfläche eines Touchscreens 4 gebildet ist. Auf der graphischen Oberfläche 10 werden mehrere Symbole 10 dargestellt, bei deren Berührung bspw. die Tonhöhe kenn­ zeichnende Steuersignale erzeugt und an die Tongenerie­ rungseinrichtung 16 gesendet werden. Auf der variabel an­ passbaren graphischen Oberfläche 10 können in Echtzeit Spielelemente mit Registerelementen gemischt werden, um so den dynamischen Eingriff in die Klangart und -qualität auch während des eigentlichen Spiels zu ermöglichen.

Claims (22)

1. Elektronisches Musikinstrument (1)
mit einer Tongenerierungseinrichtung (16), die Ein­ gangsmittel (17) aufweist, und
mit einer Eingabeeinrichtung (15),
die an die Eingangsmittel (17) angeschlossen ist,
die dazu dient, die Tonerzeugung durch die Tongene­ rierungseinrichtung (16) zu steuern, und
die eine graphische Oberfläche (10) aufweist, auf der wenigstens zwei optisch voneinander unterscheidbare Flächenbereiche (12, 13, 34, 35, 36, 37, 39) dargestellt sind,
wobei bei einer Berührung des jeweiligen Flächenbe­ reichs (12, 13, 34, 35, 36, 37, 39) ein entsprechendes Steuersignal an die Tongenerierungseinrichtung (16) abge­ geben wird.

2. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zur Darstellung der Flächenbereiche (12, 13, 34, 35, 36, 37, 39) eine optische Ausgabeeinrichtung (26) vorhanden ist.

3. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass Mittel (20) zur Erzeugung der Symbole (10) auf der grafischen Oberfläche (10) vorgesehen sind.

4. Signalerzeugungseinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass Steuerungsmittel (27) zur Aus­ wahl unterschiedlicher Flächenbereiche (12, 13, 34, 35, 36, 37, 39) und/oder zur Anpassung deren Form vorgesehen sind.

5. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass auf der graphischen Oberfläche (10) ein oder mehrere vorzugsweise dynamische Felder (31) vorgesehen sind, die die Flächenbereiche (12, 13, 34, 35, 36, 37, 39) zur Eingabe durch den Benutzer enthalten.

6. Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Klaviatur als Eingabefeld (31) dar­ stellbar ist.

7. Musikinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Eingabefelder (31) durch Buttons (34) oder durch auf der graphischen Oberfläche (10) verteilt angeordnete voneinander getrennte oder einander überlappen­ de Bereiche (35, 36, 37, 39) gebildet ist.

8. Musikinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Bereiche (35, 36, 37, 39) eine beliebige Form aufweisen und gegebenenfalls unterschiedlich farblich gekennzeichnet sind.

9. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Eingabeeinrichtung (15) eine Auswerte­ einheit zugeordnet ist, die zur Abtastung der graphischen Oberfläche (10) eingerichtet ist, um den Berührungspunkt oder die Berührungsfläche zu bestimmen.

10. Musikinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Auswerteeinheit zur gleichzeitigen Be­ stimmung mehrerer Berührungsbereiche eingerichtet ist, um eine gleichzeitige Betätigung mehrerer Flächenbereiche (12, 13, 34, 35, 36, 37, 38, 39) zu erkennen und durch Verknüpfung der den jeweiligen Symbolen entsprechenden Teiltöne einen resultierenden Ton zu erzeugen.

11. Musikinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Auswerteeinheit Mittel (20) zur Auswer­ tung der Anschlagdynamik aufweist.

12. Musikinstrument nach wenigstens einem der vorheri­ gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeein­ richtung (15) einen Touchscreen-Monitor (4) aufweist.

13. Musikinstrument nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als Touchscreen (4) ein Folien-Touchscreen verwendet wird.

14. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein nichtflüchtiges Speichermittel (23) vor­ gesehen ist, in dem von der Tongenerierungseinrichtung (16) auswertbare Daten hinterlegbar sind.

15. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Bedieneinrichtung (27) zur Auswahl ei­ nes in einem Speichermittel (23) abgespeicherten Tones und/oder zur Veränderung der Geräteeinstellungen und/oder zur Bewirkung klanglicher Effekte vorgesehen ist und dass vorzugsweise eine Visualisierungseinrichtung (28) zum An­ zeigen der momentanen Einstellungen vorhanden ist.

16. Musikinstrument nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Bedien- und Visualisierungseinrichtung (4, 27, 28) vorgesehen ist, die durch auf der graphischen Oberfläche (10) zusätzlich zu Eingabefeldern (11) der Eingabeeinrichtung (15) darstellbare Kontroll-, Steuer- und/oder sonstige Bedienfelder (31) gebildet sind.

17. Musikinstrument nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die grafische Oberfläche (10) für den Benut­ zer derart gestaltet ist, dass durch Auswahl eines Feldes (31a, 31b, 31c, 31d) weitere Felder mit erweiterten Funk­ tionen generiert werden.

18. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Tongenerierungseinrichtung (16) Oszillator-, Filter- und Verstärkermittel (20, 24) auf­ weist, die zur Erzeugung eines Tones dienen.

19. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Tongenerierungseinrichtung (16) einen digitalen Signalprozessor (20) aufweist.

20. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Tongenerierungseinrichtung (16) zur Hör­ barmachung der Töne mit einer akustischen Ausgabeeinheit Verbunden oder an eine solche anschließbar ist.

21. Musikinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass es ein Gehäuse (2) aufweist, in dem die Ton­ generierungseinrichtung (16) und von außen bedienbar die Eingabeeinrichtung (15) angeordnet sind und an dem vorzugs­ weise Haltemittel (6) zum Halten oder Tragen des Musikin­ strumentes (1) vorgesehen sind, die bspw. durch in dem Ge­ häuse vorgesehene Durchbrüche (5) gebildet sind.

22. Musikinstrument nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, dass an dem Gehäuse (2) Mittel (7) vorgesehen sind, die als Orientierungshilfe für die Spielhand des Be­ nutzers dienen.