DE102006041818B4

DE102006041818B4 - Verfahren zum Synchronisieren eines Audio Signals mit Vorrichtungen

Info

Publication number: DE102006041818B4
Application number: DE102006041818.2A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2025-12-04
Anticipated expiration: 2026-09-07
Also published as: DE102006041818A1

Abstract

Sensorik zur Erzeugung von, beim Geschlechtsverkehr der Penisbewegung entsprechenden Signalen -, nachfolgend als sensorisch erzeugte Synchronsignale (S13....S17, Fig. 23a, b, ; Fig.24) bezeichnet - , zum Zwecke der Erkennung der Penisbewegung (RO) relativ zum Körper des den Geschlechtsverkehr mit ausübenden Partners, wobei die erzeugten Synchronsignale (S13....S17) der Penisbewegung entsprechen, und diese Sensorik umfasst:
a) eine hinten (KP) an einem Kondom (Fig. 22d) oder an einem Kondomteil (RO, Fig. 22d) befestigte oder in einem Penisring (Fig. 22c) enthaltene Sensorik (L, E, B), welche im Bereich der Peniswurzel den Entfernungsabstand dieser auf den Penis aufgeschobenen Sensorik zum Körper des den Geschlechtsverkehr mit ausübenden Partners hin, zur Erkennung der hierbei auftretenden Entfernungsvariationen mißt oder detektiert und aus dieser Abstandsmessung die Penisbewegungen ableitet,
b) wobei aus der genannten sensorischen Entfernungs - Abstandsmessung, die genannten, der Penisbewegung entsprechenden Synchronsignale (S13....S17, Fig. 23a, b, ; Fig.24) erzeugt sind.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und eine Verfahrensverbesserung eines Verfahrens, vergleichbar mit dem Patent DE 41 43 257 C2 , bei dem zu einem allgemeinen rhythmischen Vorgang, beispielsweise zur Wiedergabe eines Audiosignals, eingegebene Synchronisationsimpulse nicht nur in Bezug zu einem Transporttakt (MIDI Takt, etc.) zeitlich bewertet sind, sondern in zeitlicher Relation zu Bezugssignalen gemessen bzw. bewertet sind, welche zu charakteristischen Tonstellen oder Pausen des Audiosignals kodiert sind und für die Synchronisation in besonderer Weise verwendet sind, um z.B. bei Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals, daraus die Synchronisation des Audiosignals in Bezug auf Einhaltung des Rhythmus zu gewährleisten. Im Unterschied zu einer einfachen Synchronisation eines vom Rhythmus des wiedergegebenen Audiosignals unabhängigen Transporttaktes, welcher lediglich die Wiedergabegeschwindigkeit ohne Berücksichtigung des musikalischen Inhaltes eines Musikstückes ändert und die Phasenlage zum Rhythmus oder Musiktakt dabei nicht berücksichtigt.
Als für die Synchronisation verwendete Bezugssignale sind im Unterschied zu einer einfachen Tempo Synchronisation eines Transporttaktes, der beispielsweise MIDI Notensignale, oder Slices (Fragmente) eines Audiosignals transportiert, jede Art von zeitlich zum (musikalischen) Inhalt in Bezug gesetzte Signale zu verstehen, die zum wiedergegebenen Tonsignal (hier ein in seiner Wiedergabegeschwindigkeit synchronisiertes Audiosignal) einen dem rhythmischen Inhalt entsprechenden zeitlichen Bezug aufweisen, um die sich aus einer Tempoänderung des Tonsignals (oder Audiosignals) ergebenden Rhythmusänderungen, dem musikalischen Inhalt entsprechend meßbar machen.
Als rhythmischer Inhalt sind hier beispielsweise bevorzugte Stellen von Tonfolgen- oder Pausen, oder Musiktakte, welche dem rhythmischen Ablauf des Musikstückes entsprechen zu verstehen, wie bereits in der DE 41 43 257 C2 im Schutzumfang mit angegeben.
Die Anwendung der DE 41 43 257 C2 , in Verbindung mit nach dem heutigen Stand der Technik üblichen Mitteln, um ein Audiosignal in seiner Wiedergabegeschwindigkeit zu synchronisieren ohne die Tonhöhe zu verändern, ermöglicht erstmals die automatisierte Synchronisation bei ständig verändertem Timing, bei der die Tempoänderung nicht nur nach bezugslosen Zeitrastersignalen, sondern dem musikalischen Inhalt des Audiosignals entsprechend erfolgt, indem die Synchronisation in Bezug, bzw. Zuordnung zu im Audiosignal enthaltenen zeitlichen markierten Bezugsstellen, bzw. Bezugssignalen vorgenommen ist.
Dadurch wurde es ermöglicht, daß z.B. über den Trittsensor eines Joggers, (der bezogen auf den Lauf, abwechselnd ein rechtes (R) und ein linkes (L) Bein aufsetzt), das wiedergegebene Musikstück auch bei einem Dreivierteltakt nach dem Lauf des Joggers exakt im Takt synchronisiert werden kann, in dem speziellen Fall, in dem die Bezugssignale (nach denen synchronisiert wird) entsprechend der Periodizität des Musikstückes gesetzt sind (z.B. bei einem Wiener Walzer).
Eine nach diesem Prinzip vorgenommene Synchronisation, welches ein Verfahren nach dem Patent DE 41 43 257 C2 benutzt und weiters ein dem Stand der Technik entsprechendes Verfahren zur Temposteuerung einer Audiosignalkonserve benutzt, wurde beispielsweise als entsprechendes Gerät am Montag/Dienstag, den 11/12.Oktober 2004 im NDR vorgestellt („Joggen im 3/4 Takt“). Dabei ist es von Bedeutung, daß die Synchronisation nicht nur nach einem simplen Transporttakt des Audiosignals, sondern nach Bezugssignalen erfolgt, die in einem zeitlichen Bezug zum rhythmischen Inhalt des Musikstückes, hier einem Dreivierteltakt, stehen. Nachteilig für die meisten Anwendungen jedoch, ist die Art der Nachregelung, wenn der Jogger sein Tempo ändert, bei der sich eine für musikalische Ohren meist unerträgliche Abweichung vom Originalrhythmus des wiedergegebenen Musikstückes ergibt. Dabei tritt weiter noch ein sehr unangenehmer Effekt auf, nämlich, daß bei größerer Änderung des Jogger Tempos (bzw. der Eingabefrequenz der Synchronsignale), sich das Tempo des wiedergegebenen Audiosignals linear mit ändert. Das ist zwar technisch einfacher zu realisieren, bei musikalisch empfindliche Menschen, jedoch nicht unbedingt gefragt. Wenn z.B. der Benutzer plötzlich (zu beliebigem Zeitpunkt beginnend) den doppelten Taktschlag (innerhalb eines Taktes) über die Synchronsignale eingibt, dann sollte sich das Tempo des Audiosignals überhaupt nicht ändern. Auch sollte innerhalb des Taktes z.B. ein Wechsel von einfachem auf den doppelten (oder auch halben) Taktschlag, dito umgekehrt bei der Eingabe der Synchronsignale möglich sein. Solange dies im Rhythmus, bzw. im Takt im musikalischen Sinne korrekt erfolgt, sollte sich das Tempo des Audiosignals dadurch nicht ändern. Dabei soll die automatische Tempoanpassung, im musikalischen Sinne korrekt jedoch weiterhin erfolgen.
Diese neuen Eigenschaften der Synchronisation ermöglicht vorliegende Verbesserungserfindung, die den Gebrauch dieser Synchronisation als erfinderische Weiterbildung des Patentes DE 41 43 257 C2 noch wesentlich universeller und Praxis gerechter macht.
DE 41 43 257 C2 beschreibt ein Verfahren zur Anpassung der Phasenlage oder Frequenz eines rhythmischen Vorgangs. WO 2003/002 218 A1 betrifft einen Wander- oder Skistock mit einem Kraftsensor, einer Benutzerschnittstelle und Mittel zum Übertragen der Daten vom Kraftsensor zur Benutzerschnittstelle. DE 38 32 290 A1 beschreibt einen Ski mit einer Skibindung, wobei der auf die Skibindung ausgeübte Druck ermittelt wird. DE 298 09 822 U1 beschreibt einen schrittgesteuerten Geschwindigkeits- und Wegstreckenanzeiger für Inlineskater. EP 1 375 324 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Datenübertragung für Fahrräder.
Die Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche 1, 5 und 16 definiert, die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf Ausführungsformen der Erfindung.
Vorschau:
Das die Patentanmeldung betreffende neue Verfahren ist ein Fuzzy Verfahren und weist im Unterschied zu einem simplen Synchronisationsverfahren eine musikalische Intelligenz auf (nachfolgend auch als Musi Fuzy Verfahren bezeichnet). Derart, daß wir nicht mehr von einer banalen Zuordnung zwischen Zweischritt (des Joggers) und Musiktakt abhängig sind, sondern der Rhyhmtus der eingegebenen Synchronsignale darf bei Aufrechterhaltung musikalischer Authentizität ständig wechseln, und trotzdem wird musikalisch richtig synchronisiert. Es können weiterhin noch rhythmische Muster der eingegebenen Synchronsignale bei Aufrechterhaltung der Synchronisation dekodiert werden (und durch ein Lernverfahren kodiert, bzw. von einem Musiker eingespielt werden), mit dem Zweck durch diese unterschiedlichen Eingabemuster MP3 Slices (Audio Fragmente) abzufrufen, z.B. damit ein Anfänger eines elektronischen Percussion Instrumentes zum Weltklasseschlagzeuger wird. Dabei gibt es auch eine Stummschaltung, um zunächst einen Rhythmus einzugeben, der dann nach Freigegeben der Stummschaltung wiedergegeben wird und ständig nachsynchronisiert werden kann, bzw. das Schlagzeug auf Pedaldruck zu den jeweils synchronisierten Zeitpunkten ein- und ausgeschaltet sein kann.
In vorliegender Anwendung wird nicht nur das Synchronverfahren verbessert, es ist auch möglich durch Wechsel unterschiedlicher Rhythmen (über entsprechende Synchronsignale) unterschiedliche Audio Slices abzurufen, so daß gesteuert durch die sportliche Betätigung, z.B. die verschiedensten Percussions Rhythmen sich ergeben, z.B. bei sanfteren Bewegungen eines Expanders, oder einer Feder zum Krafttraining, bei sanfteren Bewegungen, einfühlsame Rhythmen, bei schnellen, starken Bewegungen, wildes Buschtrommeln. Dabei ist hier ein Schwerpunkt Thema, daß durch den Tempowechsel zwar die unterschiedlichen Audio Slices adressiert werden, jedoch das Tempo dabei nicht unzulässig schneller, bzw. langsamer wird, sondern nur in einem musikalisch ansprechenden Maß variiert, wie es dem Original entsprechend sein soll, und trotzdem die automatische Tempoanpassung, jedoch in musikalischem Sinne, erfolgt.
Zunächst soll das Aufgabenfeld definiert werden, um später nach Feststellung der technischen Anforderungen, die technische Aufgabenstellung zu formulieren. Dabei können Zweck und Anforderungen zu unterschiedliche Vorgaben gesehen werden:

• um zu einer von Konserve wieder gegebenen Begleitmusik zu musizieren ;
• um musikalisches Empfinden zu trainieren (Musikinstrumente, Tanz);
• um Bewegungen möglichst stetig ablaufen zu lassen (Sport, Krafttraining, etc.);
• oder um an rhythmischen Bewegungen einfach mehr Spaß zu haben.

Somit können die Anwendungen in zwei Hauptanwendungsgebiete mit unterschiedlichen Anforderungen für die Synchronisation gegliedert werden:

Ein Hauptanwendungsgebiet vorliegender Erfindung ist die rein musikalische Anwendung, bei der die in ihrem Tempo bei der Wiedergabe synchronisierten Audiodateien, die z.B. im MP3 Format gespeichert sind, sich einerseits dem Tempo des Benutzers, der ein Instrument dazu spielt, automatisch anpassen sollen, andererseits dabei im Tempo so stabil bleiben sollen, daß der das Instrument spielende Benutzer angehalten wird, das Tempo zu halten, wie es dem Rhythmus des Musikstückes entspricht, und, - das rhythmische Muster der Synchronimpulseingabe dabei noch jederzeit, auch innerhalb des musikalischen Taktes, beliebig variiert werden darf, solange dies im Sinne des musikalischen Taktes erfolgt. Dabei umfaßt diese frei platzierbare rhythmische Variationsmöglichkeit nicht nur einfache ganzzahlige Vielfache von Taktschlägen innerhalb eines Musiktaktes, sondern kann sämtliche in der Musik gebräuchlichen Notationen umfassen, wie z.B. Triolen, usw. Diese Eigenschaft der Erfindung kann auch als erweiterte technische Aufgabenstellung aufgefaßt werden.
Neben dieser rein musikalischen Anwendung, kann als zweites Hauptanwendungsgebiet das Verfahren zum Thema Sport und Musik die Anwendungsvielfalt erhöhen. In diesem Zusammenhang wird in vorliegender Erfindung auf einen sehr universellen Sensor (Verlustmeßsensor) zur Erzeugung der Synchronsignale Bezug genommen, der dem Patent DE 42 40 739C2 des gleichen Anmelders und zahlreichen weiteren Patentanmeldungen (Verbesserungserfindungen dieses Sensors) entspricht, welche zum Teil bereits geprüft und für Patent fähig angesehen wurden und unmittelbar vor der Erteilung stehen ( DE 100 82 058.1 und DE 10 2004 020 282.6; A 1230/99, A 9122/2000, A716/ 2004).
Unterschiedliche Anforderungen:
Für das Thema Sport und Musik soll sich das von der Audiosignal Konserve wiedergegebene Tempo des Audiosignals den sportlichen Bewegungen des Benutzers anpassen, was z.B. so erfolgen soll, daß die Temporegelung, jeweils möglichst Zeit linear zu den in einem Takt, oder auch über mehrere Takte vorgenommen wird, so daß sich zwar die Taktdauer, jedoch nicht die Rhythmik innerhalb der Taktdauer ändert.
Für eine musikalische Anwendung zur Synchronisation einer Begleitmusik, die durch die Audiosignal Konserve wieder gegeben wird, soll sich einerseits das Tempo der Begleitmusik, dem Tempo des Benutzers anpassen, jedoch so daß sich der grundlegende musikalische beat nicht ändert. D.h. daß sich die diesem beat entsprechende Taktdauer nur zu definierten der Spielweise des Benutzers entsprechenden Zeiten ändern darf, jedoch keinesfalls von Takt zu Takt. Weiters entspricht es hier der technischen Aufgabe, daß innerhalb des Taktes, bei Schwankungen der Interpretation von rhythmischen punktierten Noten (oder auch umgekehrt von nicht punktierten Noten, dito mit eingebauten Triolen, usw.) diese Schwankungen in der Begleitmusik innerhalb eines Taktes so ausgeglichen wird, daß entweder keine unerwünschten Synkopen zwischen dem synchronisierten Audiosignal der Begleitmusik und dem Echtzeitspiel eines Instrumentes (oder auch Gesanges, etc.) entstehen, oder erwünschte Synkopen, exakt Zeit proportional innerhalb eines Taktes durch die synchronisierte Konserve wiedergegeben sind. Das betrifft sowohl instrumentale Begleitung, als auch Gesang, z.B. sollen bei einem Gesang die Konsonanten des gesungenen Textes exakt zu den zugehörigen Notzenwerten platziert sein, dito die Vokale. Die Zeitänderungen der Dauer können bei konstanter Dauer des Musiktaktes innerhalb der Taktzeit ausgeglichen werden, usw.

Vorliegende Erfindung schließt an die DE 41 43 257 C2 an, und kann diesen Anforderungen voll gerecht werden. Dabei ist für beide Anwendungsgebiete noch ein spezieller Sensor bevorzugt, mit dem sich sämtliche Synchronsignalanforderungen für das Thema Sport und Musik realisieren lassen, als auch ein Sensor Teppich realisieren läßt, mit dem die Sensorsignale für die musikalischen Anwendungen bequem eingeklopft werden können. In besonderer Weiterbildung zu in einem Notenbild gedruckten Markierungen, die als neue Symbolik dem Einklopfen dieser Sensorsignale an den sensiblen Stellen entsprechen (wo Synkopen vorgesehen sind, oder auch keine entstehen dürfen).
Im nachfolgenden sind folgende Applikationen (als Ausführungsbeispiele) beschrieben:

• Rein musikalische Anwendungen in Verbindung mit dem Spielen eines Instrumentes, in weiterer Verbindung mit einer neuen sensorischen Multi Funktions Klopfunterlage (Sensor Teppich) zur Eingabe des Rhythmus unter Verwendung des genannten Sensors); Unter Verwendung dieses neuen Sensors DE 42 40 739C2 (mit DE 100 82 058.1 und DE 10 2004 020 282.6; A 1230/99, A 9122/2000, A716/ 2004) können entsprechend nachfolgender Beschreibung folgende Anwendungen realisiert werden:
• Nordic Walking Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Skate Rollschuh Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Schlittschuh Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Ski Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Fahrrad (Pedal) Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Expander (zum Krafttraining) Syncr. des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Biegefeder, zum Krafttraining, Syncr. des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc.,
• Syncr. des MP3 Players, oder einer Wave Datei nach den Körperbewegungen, bei der Ausübung von Sport und Tanz, bzw. choreographisch gestalteter Kunst.

Und,- der Sensor nach den oben angegebenen Patenten macht's endlich möglich:

• Sex Synchronisation des MP3 Players, oder einer Wave Datei, etc., insbesondere zum nach den beim Akt ausgeführten Bewegungen gesteuerten Abruf von sich im synchronisiertem Rhythmus zusammensetzenden MP3 Slices, wobei die Slices, abhängig vom Tempo der abgetasteten Bewegungen, nicht nur im Rhythmus synchronisiert werden, sondern durch Veränderung des Rhythmus auch ihrem musikalischen Inhalt entsprechend ausgewählt werden können. Im Prinzip werden dabei an die Synchronisation ähnliche Anforderungen gestellt, wie beim Spielen eines elektronischen Percussion Instrumentes. Damit werden durch diese Erfindung der Menschheit völlig neue Möglichkeiten zur Gestaltung zwischenmenschlicher Beziehungen erschlossen, z.B. durch die Bewegungen beim Akt, ein ganzes Orchester auch noch zu dirigieren. Das Anwendungsgebiet Sex wird zum Schluß der Beschreibung unter dem Kapitel „So musikalisch ist Deutschland“ beschrieben.

Dabei ist es bei allen Anwendungen möglich, vergleichbar mit einem Tanz, zu unterschiedlichen Tempi die Synchronsignale einzugeben, bzw. auch ständig zu variieren, z.B. stellenweise doppelt so viele, oder auch nur halb so viele als es dem aktuellen Taktschlag entspräche. Solange der Benutzer dabei grundsätzlich im musikalischen Takt bleibt, ändert sich das Tempo der Wiedergabe des Audiosignals deshalb nicht. Weicht der Benutzer vom musikalischen Takt ab, dann wird das Tempo der Wiedergabe des Audiosignals entsprechend nachgezogen. Wobei je nach Anwendung das Nachziehen auch maskiert werden kann, z.B. um den beat des musikalischen Taktes zu erhalten, dito auch die Bereiche markiert sind, über die eine Korrektur erfolgen soll.
Darüber hinaus ist es möglich über eine Tasteneingabe mit welcher der Benutzer auch größere Tempoänderungen (schneller, langsamer) während der Ausübung des Sports vornehmen kann, die Tempi den individuellen Wünschen des Benutzers anzupassen.
Durch die Vielfalt der Anwendungen eignet sich das Verfahren besonders, um einen entsprechenden MP3 Player in ein Handy zu integrieren, von dem dann auch die MP3 Dateien runter geladen werden können, vor allem auch die Slices, die über die zusätzliche Möglichkeit der Rhyhtmusvariation bei der Eingabe abgerufen werden können, um die Wiedergabe zu gestalten.
Mit der Fahrrad (Kurbel) Synchronisation kann z.B. professionell der „runde Tritt“ erlernt werden. Dito eignet sich die Ski Synchronisation auch gut, um den Rhythmus beim Slalom zu trainieren, usw.
Technische Aufgabenstellung vorliegender Erfindung ist, das in der Patentschrift DE 41 43 257 C2 (des gleichen Anmelders) angegebene Verfahren so zu verbessern, daß der zeitliche Verlauf der Synchronisation eines Audiosignals den unterschiedlichsten Anwendungen entsprechend ideal entsprechend angepaßt werden kann. Gelöst wurde diese Aufgabe durch die Angaben in Anspruch 1, und weiterhin noch mit zahlreichen Weiterbildungsoptionen gemäß der angegebenen Unteransprüche.
Eine weitere Besonderheit ist, daß ein (gegebenenfalls auch abschaltbarer) Modus vorgesehen ist, in welchem die Synchronsiationsimpulse in ihrer Frequenz und/oder Phase beliebig variiert werden können, und solange diese Variation im Sinne des Rhythmus des wiedergegebenen Musikstückes erfolgt, dadurch keinerlei Beeinträchtigung der Wiedergabegeschwindigkeit vorgenommen ist. Sondern nur dann, wenn sich das auf den musikalischen Rhythmus bezogene Tempo der Synchronsignale ändert, sich auch das Tempo der Wiedergabe des Audiosignals entsprechend mit ändert. Wir erhalten somit eine Art musikalische Intelligenz der Synchronisation, die hier mit Musi-Fuzzy bezeichnet werden soll, weil sie einem unscharfen Allgorithmus (einem Fuzzy) entspricht, bei dem die Eingabefrequenz der Synchronisationsimpulse nicht nur nach einem primitiven Muster das Tempo der Audiosignalwiedergabe regelt, sondern bei dieser Regelung vor allem die musikalischen Aspekte berücksichtigt sind.
Z.B. für Anwendungen zum Thema Sport und Musik, wie beim Joggen, Nordic Walking, Skifahren, Skate fahren, oder Radfahren, etc., soll die Musik zwar synchron zur Bewegung des Sportlers wiedergegeben werden, aber doch nur innerhalb eines Bereiches das Tempo variiert werden, innerhalb dem es musikalisch vertretbar ist. Vergleichbar ist dies auch mit einem Tanz, bei dem zur exakt selben Musik (ohne Tempovariation) in verschiedenen Tempi mit verschiedenen Figuren (auch rhythmisch punktierter Notendauer, etc.) getanzt werden kann. Wird das Tempo geringfügig geändert, dann kann auch der Tanz geringfügig im Tempo geändert werden. Wird das Tempo gravierend geändert, dann kann der Tanz auch doppelt oder halb so schnell erfolgen oder ein 12/8 Takt auch als 3/4 oder 2/4 Takt, (dito auch umgekehrt) getanzt werden. Das gleiche gilt für die Temposynchronisation einer Begleitmusik, passend zu den Körperbewegungen einer sportlichen Betätigung.
Anders verhält es sich wiederum bei rein musikalischen Anwendungen, wenn der Benutzer zu einer von Konserve gespielten Begleitmusik musizieren möchte. Dabei ist zu beachten, daß der beat (der Grundtakt) in der Regel haarscharf gehalten werden soll, jedoch innerhalb dieses Grundtaktes, dem Benutzer beim Echtzeit Spiel eines Instrumentes (oder auch Gesang, etc.), zu dem eine Begleitmusik und/oder Gesang als synchronisiertes Audiosignal wiedergegeben werden soll, ein Improvisationsspielraum gelassen werden soll (der sich bei Bedarf auch über mehrere musikalische Takte erstrecken kann).
Dabei soll die Synchronisation der als Audiosignal wiedergegebenen Begleitmusik so erfolgen, daß in ihr enthaltene Synkopen in Bezug zum Echtzeitspiel des Benutzers Zeit proportional korrekt wiedergegeben werden, auch wenn der Benutzer mit dem Timing etwas daneben liegen sollte. Das gleiche gilt auch für die exakte Synchronisation eines Gesanges mit den weiteren Aspekten, den Anforderungen einer richtigen Vokal Synchronisation zu entsprechen. Dabei soll der beat (der Grundtakt) jedoch durch die Synchronisation nicht beeinträchtigt werden, es sei denn daß der Benutzer dies ausdrücklich wünscht, um den Takt zu ziehen, auch daß ist möglich, ohne daß der Benutzer deshalb umständliche Tasten zur Umschaltung der Synchronisation zu betätigen hätte (vgl. Multifunktions Sensorteppich zu 26 und 27)
Alle diese Anforderungen werden durch die Lösung der technischen Aufgabenstellung erfüllt.
Darüber hinaus, ermöglicht die Erfindung als Erweiterungsoption zur Synchronisation, noch die Erzeugung von Erkennungsmustern durch die eingegebenen Synchronsignale, um damit weiterhin noch um Audio Slices (Fragmente) zu adressieren und in einem kombiniertem Modus sowohl getriggert, als auch zu synchronisiert wiederzugeben.
Weiters sind noch Vorschläge gemacht, um durch Lernverfahren dem wiedergegebenen Musikstück entsprechende Ryhthmus Muster einzuspielen, nach denen die Bezugssignale automatisch im Zeitablauf des Audiosignals richtig gesetzt werden, wobei diese Bezugssignale dafür maßgebend sind, eine Unterscheidung zu treffen, ob die Wiedergabe des Audiosignals durch das jeweils aktuelle Zeitmuster der Synchronsignale in ihrer Geschwindigkeit verändert werden soll, oder nicht.
Zunächst ein Beispiel (zum Thema Sport und Musik),
wobei die Zeiten t* in der Klammer jeweils dem durch die Synchronisation korrigiertem Tempo in Zeitintervallen entsprechen:

1(t1) 2(t1) 3(t1) 1(t2) 2(t2) 3(t2) 1(t3) 2(t3) 3(t3) 1(t4) 2(t4) 3(t4)....

L R L R L R L R L R L R......
In der oberen Zeile ist der Dreivierteltakt angegeben; in der unteren der Lauf des Joggers, wobei L... dem mit dem linken Bein (jeweils über den Trittsensor des Schuhs) erzeugten Synchronsignal entspricht, dito R... dem mit dem rechten Bein (jeweils über den Trittsensor des Schuhs) erzeugten Synchronsignal entspricht. Es wird zwar ständig die zeitliche Abweichung durch die Synchronsignale gemessen, jedoch die Korrektur findet jeweils nur in den durch entsprechend kodierte Bezugssignale ausdrücklich bestimmten Zeitintervallen statt. Hier, jeweils zwischen der 1 (Beginn) und der 3 (Ende) des Dreivierteltaktes. Wobei die zuvor festgestellte Zeitabweichung zwischen der 1 und der 3 zeitproportional (d.h. der Periodizität entsprechend) korrigiert wird, d.h. in Bezug zu den Bezugssignalen die Zeitabweichung gemessen und ausgeglichen wird, wie in der DE 41 43 257 C2 bereits angegeben wurde. Wobei t1, t2, t3, t4, t5, jeweils den Proportionalitätsfaktoren entsprechen mit denen die Notenwerte (entsprechend ihrer Zeitdauer, jeweils in den Zeitspannen zwischen 1 und 3, geändert werden, um die gewünschte Anpassung des Timings an den Benutzer zu erhalten.
Gemessen wird hier z.B. die Zeitspanne über die Dauer L,R,L um nachfolgend über die 1....3 die proportionale Zeitkorrektur vorzunehmen. Dabei wird gleichfalls noch zu R L R (während der Wiedergabe der korrigierten Periodizität) die Abweichung zu den Synchronsignalen gemessen, um nachfolgend über die Folge 1...3 wieder zu korrigieren, usw.
Wenn der Läufer sein Tempo nur unwesentlich ändert, dann werden die Proportionalitätsfaktoren (t1, t2, t3, t4, ...) entsprechend der jeweils gemessenen Änderung einfach der Tempoänderung (entsprechend den Synchronsignalen) angeglichen.
Wenn der Läufer sein Tempo wesentlich ändert, zum Beispiel doppelt so schnell läuft, dann würde die beschriebene Synchronisation von der emotionalen Empfindung für einen Walzer beispielsweise zu schnell sein, was wenn es gewünscht wird, natürlich auch so erfolgen kann. In Weiterbildung vorliegender Erfindung ist jedoch ein entsprechender Fuzzy Modus vorgesehen, bei dem die eingegebenen Synchronimpulse z.B. auch doppelt so schnell sein können, und trotzdem ändert sich das Tempo des Walzers nicht, wobei der Jogger dann trotzdem im Rhythmus des Walzers laufen kann:

1(t1) 2(t1) 3(t1) 1(t2) 2(t2) 3(t2) 1 (t3) 2(t3) (t3) 1(t4) 2(t4) 3(t4)

L R L R L R L R L R L R L R L R L R L R L R L R
D.h. gemessen wird hier z.B. die Zeitspanne über die Dauer L,R,L,R,L,R, um nachfolgend über die Folge 1.....3, die proportionale Zeitkorrektur vorzunehmen. Dabei wird gleichfalls noch zu L,R,L,R,L,R (während der Wiedergabe der korrigierten Periodizität) ) die Abweichung zu den Synchronsignalen gemessen, um nachfolgend über die Folge 1....3 .. zu korrigieren, usw. Durch die automatische, auf das Zeitraster der Bezugssignale erfolgende Quantisierung, wird die doppelte Frequenz der Synchronsignale in den richtigen Zeiteinheiten gemessen, daher auch gegebenenfalls die richtige Korrektur der Dauer eines Taktes jeweils vorgenommen wird.
Eine weitere Möglichkeit, die damit zusammenhängt, daß ein 3/4 Takt auch als 12/8 Takt aufgefaßt werden kann, wäre eine langsamere Synchronsignaleingabe, wie sie beispielsweise durchaus entstehen könnte, wenn anstelle der Jogging Applikation, der Wiener Walzer passend zum Treten einer Fahrradkurbel wiedergegeben werden soll, oder zu Folgen von Schwüngen eines Skifahrers, wie zu den vorgeschlagenen Vorrichtungen später noch beschrieben wird. Beim Beispiel der Fahrradkurbel reicht dann z.B. auch eine 180° Abtastung, bei der bezogen auf einen bestimmten (auch einstellbaren Nullpunkt) jeweils nach 180° ein Synchronimpuls (R=0°, bzw. L=180°) erzeugt wird.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ....

1(t1) 2(t1) 3(t1) 1(t2) 2(t2) 3(t2) 1(t3) 2(t3) 3(t3) 1(t4) 2(t4) 3(t4)....

L R L R L R

L R L
Die zusätzliche vierte Zeile veranschaulicht, die weitere Möglichkeit einer halb so langsamen Synchronsignalerzeugung.
D.h. gemessen wird hier jeweils die Zeitspanne über die Dauer zwischen L und R um über die Folge von 1...3 zu korrigieren (betreffend der dritten Zeile).
Bei der halb so langsamen Eingabe wird jeweils über aufeinanderfolgende Takte gemessen L...R, jedoch korrigiert wird zwischen den Bezugssignalen 1...3.
Ein anderes Beispiel wäre z.B. ein 12/8 Takt, der wahlweise als 6/4 bzw. (nur für das Timing) einem 3/4 Takt (2*3=6) oder einen 6/4 bzw. (nur für das Timing) einem 2/2 (3*2=5) Takt durchaus entsprechen kann.
Somit in diesem besonderen Weiterbildungsmodus, das Tempo der Wiedergabe durch die Anzahl der innerhalb eines Musiktaktes eintreffenden Synchronimpulse (Frequenz) im wesentlichen nicht beeinflußt wird, durch ihre Abweichung von den Bezugssignalen (d.h. über die Phase) jedoch schon. D.h. bei stetiger Änderung (schneller, langsamer) der Synchronimpulse zieht die Regelung nach, bei einer abrupten Änderung, bei der sich die Anzahl der Synchronimpulse innerhalb eines Musiktaktes passend ändert (z.B. verdoppelt oder halbiert, etc.), jedoch nicht, bzw. nur geringfügig betreffend der Abweichung der Phase. Das ist z.B. wichtig beim Skifahren, weil wenn der Skifahrer plötzlich doppelt so viele Schwünge oder nur halb so viele macht, das Tempo des wiedergegebenen Audiosignals dabei sich nicht drastisch ändern soll, sondern nur dem musikalischen Empfinden nach (was durch die Verwendung der dem Rhythmus des Audiosignals entsprechende Bezugssignale gewährleistet wird) sich an die Körperbewegung des Sportlers anpassen soll. Das gleiche gilt beim Fahrradfahren, wenn der Radfahrer plötzlich doppelt so schnell dritt oder halb so schnell, oder einen Zwei Vierteltakt dritt, passend zu einem 12/8 Takt eines Musikstückes, wobei er auch einen 3/4 Takt passend dazu treten könnte, usw.
D.h. die vorliegende Synchronisation hat einen Modus, mit der Eigenschaft, daß über eine stetige Frequenzveränderung der Synchronsignale (z.B. Änderung des Lauftempos eines Joggers), das Tempo der Audiosignalwiedergabe über weite Bereiche automatisch sich anpaßt. Bei spontanen Änderungen, z.B. doppelte oder halbe Frequenz der Synchronsignale jedoch nicht, wenn diese spontane Änderung passend zum musikalischen Rhythmus erfolgt, was durch die Bezugssignalkodierung erkannt ist.
Als Weiterbildung ist noch eine Initialisierung vorgesehen, bei der, wenn als Ausgangsbedingung für die Synchronisation noch kein definiertes Wiedergabetempo des Audiosignals erkannt ist, die Zeitspanne(n) der eingehenden Synchronsignale zu einer bestimmten Taktschlag Vorgabe (z.B. 1/4) gemessen ist, um die zwischen den Synchronsignalen liegenden Zeitwerte jeweils zu messen und so das Tempo des Audiosignals beim Start der Wiedergabe fest zu legen, wobei die Wiedergabe z.B. nach einer bestimmten Anzahl solcher Taktschläge jeweils startet (getriggert wird).
Dabei wird dann innerhalb eines Bereiches, in welchem eine Veränderung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals zugelassen ist, die Wiedergabegeschwindigkeit so eingestellt, daß z.B. ganzzahlige Vielfache oder Teilerverhältnisse entsprechend, die Synchronsignale in das Zeitraster der Bezugssignale hinein passen. Dadurch ist dann das Tempo festgelegt, mit der die Audiosignalwiedergabe beginnt, bzw. auf das sich die Audiosignalwiedergabe einstellt, wenn über eine Auszeit keine Synchronsignale eingegeben wurden. Die Quantisierung der Zeitabstände der Synchronsignale in Bezug zu den Notenwerten des Audiosignals, wird dann gleichfalls durch die jeweils aktuelle Dauer der durch Bezugssignale markierten Zeitspannen bestimmt, z.B. über die jeweilige Dauer des Musiktaktes, bzw. gegebenenfalls zwischen weiteren, innerhalb dem Musiktakt vorgesehenen Bezugssignalen.
Soll als Option, noch eine wesentliche spontane Tempoveränderung durch Bedienelemente am Wiedergabegerät (Audio Recorder) eingestellt werden, dann ist in Weiterbildung noch die Vorzugsmaßnahme vorgesehen, diese Tempoveränderung mit einer besonderen Remote Controll Funktion (z.B. via blue tooth) vorzunehmen, welche zwei Tasten: Schneller / Langsamer aufweist, und die neben dem Vorhandensein auf dem Gerät, die einer Remote Controll Eingabe (einer Fernbedienung) zugeführten Tasten so angeordnet sind, daß der Sportler sie während der Erzeugung der Synchronimpulse bedienen kann, z.B. an einer am Lenker eines Fahrrades befestigten Einfassung (befestigt wie z.B. der Schalthebel einer Gangschaltung), auf der die Knöpfe vorgesehen sind, oder als jeweils oben am Griff der Skistöcke vorgesehene Knöpfe (jeweils einen für jeden Skistock, der mit dem Daumen jeweils gedrückt werden kann), von denen für einen Ski Stock das Drücken des Knopfes das Tempo um einen Schritt beschleunigt und am anderen Stock das Drücken des Knopfes um einen Schritt reduziert. Diese beiden Tasten könnten z.B. auch im Schalthebelgehäuse der Gangschaltung eines Fahrrades mit vorgesehen sein, wobei die Anschlüsse dann zu einem kleinen, am Fahrrad weiterhin befestigten Gehäuse geführt sind, dem auch die Sensorsignale der Sensoren (200, 201 in 15) zugeführt sind, und in dem die blue tooth Schnittstelle zum Abspielgerät, z.B. zu einem MP3 Handy, vorgesehen ist. In Weiterbildung, kann für den Fall, wenn das Handy klingelt, der Klingelton in das Audio Signal mit eingeblendet werden, und eine akustische Ansage vorgenommen werden, die sagt, wer der Anrufer ist. Sagt der Teilnehmer dem Sportler (Skiläufer, Radfahrer, oder Skater, etc.) zu, dann drückt er beide Tasten gleichzeitig, und der Anrufer erhält eine Ansage, daß er sich noch etwas gedulden soll (z.B. bis der Skifahrer abschwingen kann, oder der Radfahrer stehen bleiben kann, usw.). Die Ansage wer der Anrufer ist, spricht der Handy Eigner bei der Erstellung in sein Telefonverzeichnis als komprimiertes Audio Signal auf. Ebenso können die durch ein externes Mikrofon aufgenommenen Umgebungsgeräusche, in die Wiedergabe des MP3 Players eingebaut werden, wobei jedoch erst ab einer bestimmten Pegelschwelle diese Geräusche durchgeschaltet und aufaddiert sind.
Für die Anwendung eines Joggers oder Skate Rollschuh Fahrers ist es sinnvoll, die Elektronik der Taste für die Tempoveränderung außenseitig eines Handschuhs zu integrieren, und dabei die Tastenfunktion selbst, an der Innenseite der Hand zu platzieren. Zu 18a wird später noch ein Beispiel eines solchen Handschuhs beschrieben. Es reicht dann aus, eine Faust zu machen, um den Status Taste gedrückt zu erzeugen. Dabei kann der nachfolgend beschriebene Verlustmeßsensor (vgl. auch Quellenangaben oben) verwendet werden, mit dem auch besonders hochohmige Verluste induktiv gemessen werden können, um das Statussignal der Tastenfunktion (Faust oder nicht Faust) zu erzeugen. Dabei kann der Handschuh auch die Finger frei lassen, d.h. nur die Innenhand und den Handballen schützen (vgl. dazu später zu 18a).
Das besondere an der bevorzugten Eingabefunktion, ist dabei die Eingabe des Tempos. Wie vorhin gerade diskutiert wurde, soll das Tempo (abgesehen von der notwendigen Phasenregelung mit der zugehörigen automatischen Angleichung des Tempos) weitgehend unabhängig von der Anzahl der auf einen Musiktakt jeweils entfallenden Synchronimpulse sein, wenn diese passend zum Musiktakt eingegeben werden, wobei bei sich ändernder Anzahl der Synrchonsignale, durch Messung der Zeitspannen aufeinanderfolgender Synchronsignale und deren Summierung (in Bezug zu den Zeiteinheiten der Bezugssignale) die Temporegelung vorgenommen ist. Die Zeiteinheiten der Bezugssignale entsprechen dabei dem aktuellen Tempo.
Beim Drücken einer betreffenden Taste („schneller“ oder „langsamer”) wird der Zeitmaßstab der Bezugssignale für die Zuordnung der aufsummierten Zeitwerte der Synchronsignale, der gewünschten Tempoänderung des Audiosignales entsprechend umgeschaltet, und zwar so, daß das Audiosignal im Synchronisationsbereich (zwischen Bezugssignale und Synchronsignale) bleibt, bzw. bei einer entsprechenden Veränderung der Umschaltung gleichfalls das Tempo der Audiosignalwiedergabe nachgeregelt wird. Die Umschaltung der Zeitwerte erfolgt dann jeweils in Verhältniszahlen, wie sie der musikalischen Wiedergabe entsprechen, z.B. doppelt so schnell, oder halb so schnell. Weiters erfolgt die Umschaltung dann zu Zeitpunkten, die durch besondere Bezugssignale entsprechend markiert sind.
Hinweis: Der Begriff Musiktakt, bzw. Takt, richtet sich nach den gesetzten Bezugssignalen, welche jeweils jene Zeitspanne markieren, innerhalb welcher der zeitliche Ausgleich jeweils in der zuvor oder auch aktuell gemessenen Abweichung proportionalen Zeitschritten erfolgt (vgl. oben t1....t4). Das kann gegebenenfalls z.B. auch in der Mitte des musikalischen Taktes sein, wenn längere Notenwerte wiedergegeben werden, deren Zeitspanne dann entsprechend proportional verkürzt oder verlängert werden sollen. Das heißt, besonders markierte Bezugssignale (jeweils) legen die Zeitspanne fest, über die der Zeitausgleich der Synchronisation erfolgt. Diese Bezugssignale müssen nicht besonders hervorgehoben angezeigt sein, es reicht, wenn sie der Benutzer durch sein musikalisches Empfinden in dem wiedergegebenen Audiosignal wahrnehmen kann.
Es können weiterhin verschiedene Modi vorgesehen sein, z.B. einer, bei der die Temposynchronisation auch nach der Frequenz der Synchronsignale entsprechend den Bezugssignalen vorgenommen wird, wobei dann bei doppelter Frequenz der Synchronsignale sich die doppelte Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals ergibt, und Aussetzer der Synchronimpulse gleichfalls detektiert werden können (ohne Änderung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals zu bewirken).
Eine wesentliche Verbesserung des oben angegebenen Verfahrens wird erreicht, daß als besonders bevorzugte Maßnahme dieser Verbesserungserfindung, in Anpassung an dem Rhythmus des betreffenden Musikstückes, bzw. Audiosignals, unterschiedlich bewertete Bezugssignale vorgesehen sind, nämlich

a) solche die nur für die Messung der Zeitabweichung, jedoch nicht für die Nachstellung der Zeitabweichung verwendet sind, und
b) und solche, welche die Zeitspanne (Korrekturzeitspanne) der jeweils zu den Synchronsignalen erfolgenden Zeit proportionalen Korrektur (bzw. die Nachstellung) der Phase bzw. Frequenz des rhythmisch ablaufenden Vorganges festlegen,
c) und gegebenenfalls (als Option) noch solche, die vorgesehen sind, um zur Zeit proportionalen Korrektur (Nachstellung), welche den Synchronsignalen entsprechen, noch eine gesondert synchronisierte Tempovorgabe über manuelle Bedienung in entsprechend größeren Zeitverhältnissen zu ermöglichen.

Dabei können die durch Bezugssignale (b) festgelegten Zeitspannen (Korrekturzeitspannen), welche jeweils die zu den Synchronsignalen erfolgende Zeit proportionale Korrektur festlegen, gleichfalls noch weiter unterteilt sein, dito die unter (a) genannten, gegebenenfalls auch nicht vorhanden sein. Wie die hierarchische Abstufung der Bezugssignale vorgenommen wird, hängt von der genauen Anwendung ab. Sie kann z.B. so vorgenommen sein, daß Synchronsignale, welche zu Bezugssignalen detektiert sind, die die einzelnen Taktschläge (z.B. 1,2,3,; 1,2,3,;...) innerhalb eines Taktes betreffen, von Taktschlag zu Taktschlag nur eine maximale Veränderung bewirken können, die durch einen Paramter (einen den betreffenden Bezugssignalen zugehörigen Paramter) einstellbar ist, z.B. auf 5%, etc., wobei die festgestellte Restzeitabweichung dann jeweils nur über die Zeitspanne eines vollen Musiktaktes (Zeit linear über diese Zeitspanne) ausgeglichen wird.
Kodierung der Bezugssignale im Audiosignal: Um das Timing zu vereinfachen, können die zeitlichen Meßpunkte der im Audiosignal enthaltenen Bezugssignale, neben der Kodierungsmöglichkeit über die Zeitbasis (zur Adressierung des Audiosignals über die Zeitachse), auch durch im Audiosignal zwar enthaltene, jedoch außerhalb des Hörbereiches liegende (oder ausgefilterte) Frequenzen kodiert sein (auch Kodierung serieller Zeichen, usw.), in etwa vergleichbar mit dem Stereo Übertragungsverfahren für den Rundfunk).
Dabei können auch beide Kodierverfahren (über die Zeitbasis) und unmittelbar über das Audiosignal miteinander gekoppelt werden, wobei dann sämtliche Stellen zu denen ein Audiosignal bei der Wiedergabe jeweils angesprungen werden kann (entsprechend der Adressierung von Slices, etc.), über das Timing der Zeitbasis (mit jeweils ausreichend weiterem Adressraum zu jeder Adresse) kodiert sind, und ausgehend von diesen Adressen (als Offset), die im Audiosignal direkt als nicht hörbare Frequenzmarken gesetzten Zeitmarken, nur als Zählimpulse für die Inkrementierung (in Bezug zu diesem Offset) benutzt sind, um eine möglichst hohe Auflösung zu erhalten. Die so inkrementieren Adressen liefern dann die Adressen zu einer Tabelle (Referenztabelle), in welchem die zugehörigen Daten der Bezugssignale (entsprechend der jeweiligen Festlegung ihrer Bedeutung für die Synchronisation) ausgelesen werden. Die Bezugssignale selbst werden dem Benutzer nur durch den Rhythmus des Audiosignals übermittelt, die beschriebene Maßnahme betrifft nur die zeitliche Kodierung als Meßpunkt für die bevorzugte Messung der für die Temporegelung jeweils auszugleichenden Zeitabweichung.
Unter Bezugnahme auf 23a, 23b, und 24 sollen die grundsätzliche Synchronisation zu unterschiedlichen Abweichungen und über mehrere Takte beobachtet, besprochen werden. Die Musiktakte, nach denen hier synchronisiert werden soll, entsprechen hier den Bezugssignalen B12, B13, B14......B17, usw., wobei diese umrandeten Symbole dem nicht synchronisiertem Zustand, d.h. mit unveränderlichem Tempo wiedergegebenen, entsprechen, und die mit dem Zusatz N (B*N) versehenen, den entsprechend der Synchronisation zeitlich verschobenen entsprechen.
Die innerhalb der Musiktakte vorhandenen Bezugssignale, die aus Platzgründen nur zwischen B12 und B13 mit den Symbolen a, b, c, d, bezeichnet sind, betreffen das Synchronisationszeitraster, nach dem die eingehenden Synchronsignale zugeordnet werden und sind auf der Zeitlinie 1 dargestellt.
Somit durch die Kodierungsinformation der Bezugssignale B12, B13, B14......B17, (welche hier jeweils dem Beginn des musikalischen Taktes entsprechen, und im einfachsten Fall auch nach einem, dem musikalischen Takt entsprechenden Zeitraster zeitlich positioniert sein können, die Zeitspanne der jeweils zu den Synchronsignalen erfolgenden Zeit proportionalen Korrektur (Nachstellung) der Phase bzw. Frequenz des rhythmisch ablaufenden Vorganges festlegen; - wobei die Bezugssignale a, b, c, d,...die jeweils innerhalb eines Taktes zeitlich kodiert sind, im einfachsten Fall gleichfalls einem Zeitraster entsprechen können, und dabei je nach Anwendung (z.B. in Verbindung mit einem Sportgerät), entweder nur für die Messung der Zeitabweichung, jedoch nicht für die Nachstellung der Zeitabweichung verwendet sind, oder die relative Zeitänderung in Bezug zur jeweils vorherig gemessenen Zeitspanne entsprechender Bezugssignalpaare (a, b, c, d), nur bis zu einem bestimmten Grenzwert zugelassen wird (z.B. beim Abspielen der Begleitmusik eines Musikinstrumentes).
Dadurch, daß für die Messung der Zeitabweichung sowie für die Nachstellung der Zeitabweichung, durch Bezugssignale (B*,a,b,c,d,) Zeitbereiche festgelegt werden, die in Bezug auf die Linearität des Zeitmaßstabes entweder keine nicht lineare Nachstellung (z.B. innerhalb eines Musiktaktes) zulassen, oder nur eine begrenzte Abweichung von der Linearität des Zeitmaßstabes zulassen, dito für die Nachstellung der Zeitabweichung weitere Bezugssignale (B12, B13, B14......B17) vorhanden sind und Bereiche markieren, in denen auch eine größere Abweichung (z.B. innerhalb eines Musiktaktes) linear ausgeglichen werden kann, kann die Nachstellung des Tempos zur Korrektur der gemessenen Abweichung insgesamt so erfolgen, daß sie musikalisch verträglich klingt.
Dabei hängt es von der Anwendung ab, wie die Bezugssignale B12, B13, B14......B17 zur Festlegung der Korrekturzeitspannen in Bezug zum Musiktakt zeitlich platziert werden, dito ob und wie weiteren Bezugssignale innerhalb des Musiktaktes (B*,a,b,c,d,) vorgesehen und verwendet sind. Dabei können diese weiteren Bezugssignale (je nach Anwendung) gegebenenfalls auch entfallen, und z.B. durch die Bezugssignale B12, B13, B14......B17 die Korrekturzeitintervalle auch zu Taktschlägen innerhalb des Musiktaktes festlegen, wobei sie zu benachbarten Musiktakten jeweils übergreifend definiert sind.
Unterschiedliche Beispiele: Für die erläuterte Jogger Anwendung, ist beispielsweise zu jedem Musiktakt ein Bezugssignal zur Festlegung der Korrekturzeitspannen vorgesehen. Bei der Fahrradanwendung, wo der Radfahrer auch den runden Tritt erlernen soll, kann abhängig von der Art der Musik, z.B. nur jeder zweite oder dritte Takt, etc., ein Bezugssignal zur Festlegung der Korrekturzeitspanne aufweisen. Hingegen ist für die Anwendung der Synchronisation einer Begleitmusik (als wiedergegebenes Audiosignal) zu einem live gespielten Musikinstrument, oder auch zu einem live gesungenen Gesang, ein wesentlich komplexeres Muster von Korrekturzeitspannen (die mit unterschiedlichen Parametern auch zeitlich ineinander verschachtelt sein können), vorgesehen.
Weiterhin kann für Spezialanwendungen zu einem Bezugssignal noch eine Mehrfachkodierung vorgesehen sein, um bei einer geringfügigeren Änderung der Zeitspanne aufeinanderfolgender Synchronimpulse, z.B. nur zu jedem dritten Takt (Musiktakt) die Einleitung einer Korrekturzeitspanne zuzulassen, bei etwas größeren Abeichungen, nur zu jedem zweiten Takt, und bei großen Abweichungen, zu jedem Takt. Das gleiche kann die Korrektur der Zeiten zu innerhalb eines Musiktaktes vorgesehenen Bezugssignalen (vgl. B*,a,b,c,d,) betreffen.
D.h. abweichend von der aktuell gemessenen Zeitabweichung ist beispielsweise die Anzahl der Musiktakte festgelegt, über die sich das Tempo nicht ändern darf. Dabei ist es für das Beispiel der Fahrradkurbel zweckmäßig, den Beginn, ab wann sich das Tempo zu welchem Takt ändern darf, noch synchron zu einer dieser Takteinteilung entsprechenden Winkelteilung, bzw. Winkelstellung der Kurbel (der Pedalkurbel) des Fahrrades festzulegen. Somit einerseits die Musikwiedergabe zum runden Tritt (jeweils über eine oder mehrere Umdrehungen der Kurbel) verleitet, andererseits das Tempo des Audiosignals an das sich ändernde Tempo der Kurbelumdrehung anpaßt. Nach dieser Methode läßt sich vor allem der runde Tritt auch beim Beschleunigen erlernen, was vor allem weniger Reserven kostet, und dem Radfahrer eine längere Ausdauer sichert, auch beim Sprinten.
Um dieses Beispiel allgemein anzuwenden, ist bei dieser Variante die Steuerung der Verwendung der Bezugssignale durch unterschiedliche Prioritäten unterschiedlicher Synchronsingalquellen vorgenommen. Was z.B. auch bei einem elektronischen Schlagzeug zur Anwendung gelangen kann, indem mit der einen Hand die eingeklopften Synchronsingale ausschließlich jenen Bezugssignalen zugeordnet werden, die das Zeitintervall eines Musiktaktes betreffen, während die mit der anderen Hand eingeklopften Synchronsingale, den innerhalb eines Musiktaktes verwendeten Bezugssignalen entsprechen; - mit den unterschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten für eine Zeitprüfung oder Statusprüfung (zu dem die Synchronsingale jeweils eingegeben worden sind).
Neben diesen Optionsmöglichkeiten wird in Weiterbildung der musikalische Aspekt bei der Synchronisation noch dadurch berücksichtigt, daß der Beginn der Synchronisation (Korrektur) nur dann zugelassen wird, wenn dabei die Tempoabweichung des musikalischen Taktes nicht zu groß wird. Diese Maßnahme wird nachfolgend zu 24 näher erläutert. Zunächst sollen 23a, und 23b näher erläutert werden.

Zeitlinie 1....betreffen die Bezugssignale,
Zeitlinie 2....betreffen die Synchronsignale;
Zeitlinie 3....betreffen die Zeiten, wie sie jeweils beginnend zu den jeweils erhaltenen Synchronisationszeitpunkten B*N ablaufen, und den Zeitspannen zu dem jeweils vorherigen Synchronisationsimpuls entsprechen (vgl. nachfolgende Erläuterung).

B12, B13, B14......B17 entsprechen hier jeweils einem Taktbeginn des Musiktaktes, a,b,c,d,....entsprechen hier (nicht unmittelbar hörbaren !) Taktschlägen, bzw. deren Zeitpunkten innerhalb eines Taktes.
Case1 (Fall1): Entsprechend einem vereinfachten Modus sind nur die Synchronsignale (S12.....S17....usw.) eingegeben, die unmittelbar den Taktschlägen des Taktbeginns, somit den Bezugssignalen B12, B13, B14......B17....usw., entsprechen, welche die Korrekturzeitspannen festlegen,
Case2 (Fall2): Es sind weiterhin zwischen den Synchronsignalen (S12.....S17....usw.) liegende Synchronsignale eingegeben, die den weiterhin vorgesehenen Bezugssignalen a,b,c,d,... entsprechen, zu denen jeweils die Zeitabweichung gemessen wird, jedoch entweder keine Nachstellung der Zeitabweichung erfolgt oder nur eine begrenzte Nachstellung. a,b,c,d,... entsprechen z.B. Bezugssignalen, die Taktschlägen innerhalb eines Taktes zugeordnet sind, wobei diese Taktschläge nicht regelmäßig eingegeben werden müssen, sondern auch zu beliebigen Stellen ausgelassen werden können, bzw. punktierten Noten entsprechen können, bzw. durch weitere rhythmisch passende Taktschläge ergänzt werden können zu denen dann überhaupt keine Bezugssignale vorgesehen sind.
D.h. in diesem Fall müssen die Synchronsignale (S12.....S17....usw.), die unmittelbar jeweils einem Taktbeginn entsprechen, somit den Bezugssignalen B12, B13, B14......B17....usw., entsprechen, aus dem Muster der Synchronsignale, vgl. auch (burst in 13a, 13b) abgetrennt werden, um das in 23a 23b, und 24 dargestellte Synchronisationsmuster zu erhalten. Wie diese Abtrennung erfolgt, ist in erster Linie von der Anwendung abhängig, und beispielsweise durch zeitliche Näherungsmessung der eingegebenen Synchronsignale in Bezug zu den Bezugssignalen vorgenommen, oder auch durch eine getrennte Eingabe der den Musiktakt betreffenden Synchronsignale (S12.....S17....usw. jeweils zugehörig zu den Bezugssignalen B12, B13, B14.....,B17....usw.), z.B. kann die Trennung über rechte und linke Hand erfolgen, wenn die Anwendung ein elektroktronisches Schlagzeug betrifft, oder auch über die Intensität der Eingabe, wobei dann diese Intensität nicht absolut, sondern relativ zu den weiteren (zeitlich benachbart eingegebenen Synchronsignalen) erfolgt. Eine getrennte Eingabe ist auch vorhanden, wenn die Synchronsignale über die Kurbelstellung der Pedale eines Fahrrades und durch weitere Abtastung der Zahnscheibe (301) abgeleitet werden, wie nachfolgend zu 15 noch beschrieben wird. Die Abtrennung der den Musiktakt betreffenden Synchronsignale (S12.....S17....usw. jeweils zugehörig zu den Bezugssignalen B12, B13, B14......B17....usw.), kann auch durch den Bezug zum Status erfolgen, indem sich die Synchronisierung gerade befindet und über ein Notenablaufprogramm eines Programmes, oder eines zur synchronisierten Begleitmusik live gespieltes MIDI Instrumentes fremd gesteuert sein (Beginn Erkennung eines neuen Satzes eines Musikstückes, usw.).
Beispiel:
Um in Case2 die Synchronsignale, die unmittelbar jeweils dem Taktbeginn entsprechen (S12.....S17....usw) auszufiltern werden die Synchronsignale als über die Taktlänge gebündelte Impulsreihen (burst Impulse) aufgefaßt, wobei z.B. fünf Taktschläge (take five) innerhalb eines Taktes (1,2,3,4,5) eingegeben werden (entspricht hier B*,a,b,c,d). Dabei wird davon ausgegangen, daß jene Taktschläge, bzw. Synchronimpulse, die jeweils zu Beginn des Taktes auftreten, für die Einleitung einer Synchronisation (d.h. einer Tempoveränderung des Audiosignals) erkannt werden, wenn diese Taktschläge, bzw. Synchronimpulse in ausreichend zeitlicher Nähe zu einem Bezugssignal, welches den Beginn einer Korrekturzeitspanne markiert, eingegeben werden, hier sind dies die möglichen Bezugssignale (B12, B13, B14......B17....usw.). Tatsächlich ist es jedoch bei diesem Beispiel das Synchronsignal S12, welches innerhalb einer bestimmten Toleranz zum Bezugssignal B12 eintrifft, bzw. eintreffen muß, damit es als eine Synchronisation einleitendes Signal erkannt wird (hier mit START bezeichnet). Vgl. dazu auch die später angegebenen Alternativen eines durch ein Synchronsignal getriggerten Startes, mit der Option während der Stummschaltung eines Intrumentes, Synchronimpulse über das Spiel des Instrumentes einzugeben.
Praktisch heißt dies, daß zur Einleitung einer Synchronisation, der Benutzer dem Rhythmus, so wie er ihn empfindet (vergleichbar mit einem Tänzer) hört, oder gegebenenfalls nach einem Notenbild auch spielt, und passend zum Beginn jenes Taktschlages (B*) richtig einsetzt, der jenem Bezugssignal entspricht, welches eine dem Synchronsignal zugehörige Korrekturzeitspanne einleiten kann. Dabei kann der Benutzer auch mit einem Taktschlag innerhalb eines Taktes beginnen, z.B. mit b, aus der Reihung B*,a,b,c,d, wobei jedoch nur die Nähe zu B* für die Initialisierung der Synchronisation (START) bewertet wird, und einsetzt, wenn der Synchronimpuls nahe genug am betreffenden Bezugssignal B* liegt.
Ist dies der Fall, wie hier der Übersicht wegen so dargestellt, daß zum genauen Zeitpunkt B12 (eines Taktbeginns) das Synchronsignal S12 eintrifft (wobei innerhalb eines zu B12 vorgegebenen Zeitfensters, S12 eintreffendes Synchronsignal bewertet wird), dann wird die Synchronisation eingeleitet (START), was zur Folge hat, daß die Zeitspanne von S12 bis zum nächsten Synchronisationsimpuls, hier S13, gemessen wird.
Dabei ist für die Temporegelung des Audiosignals ein relativer Zeitbereich Tvar [%] festgelegt, innerhalb dem die Zeitspannen zwischen entsprechend definierten Bezugssignalen, z.B. jene die den Takt betreffen, geregelt werden können, - hier B12, B13, B14......B17....usw., . D.h. um welchen Faktor sich die Wiedergabe der Geschwindigkeit durch die Synchronisation ändern können soll. Dieser Faktor kann z.B. durch die bereits erläuterte Tasteneingabe verändert werden, um größere Tempovariationen zu ermöglichen. Dies hat jedoch nichts mit der nachfolgend noch erläuterten Erweiterungsoption zu tun, bei der eine Zeitveränderung der Bezugssignale (B*,a,b,c,d,) der Taktschläge innerhalb eines Musiktaktes (vgl. zwischen S12 und S13) nur jeweils nur begrenzt zugelassen wird, um den innerhalb eines Taktes ablaufenden Rhythmus nicht zu verändern.
Trifft ein Synchronisationsimpuls innerhalb eines Zeitfensters der (zur Erkennung eines Korrekturzeitintervalles) kodierten Bezugssignale ein (vgl. zu S12), dann wird die Zeitspanne zum nachfolgenden Synchronisationsimpuls, hier S13 darauf geprüft, ob sie innerhalb des festgelegten Zeitbereiches Tvar (hier für die Zeitintervalle zwischen B12-B13, B13-B14, B14-B15....usw.) eintrifft. Ist dies der Fall, dann wird das Zeitintervall, hier t12 (zur Synchronisation) verwendet, ist dies jedoch nicht der Fall, dann wird der Synchronisationsimpuls als entsprechender Taktschlag gewertet, so wie er dem aktuellen Zeitraster entsprechend (das wären hier z.B. die jeweiligen Zeitspannen B13 bis B14N, B14N bis B15N, usw.) einem Bezugssignal (B*, a,b,c,d,....etc.) am nächsten liegt und für die Messung der Abweichung verwendet, auf die später noch näher eingegangen wird.
In 23a und 23b trifft S13 als gültiger erkannter Synchronisationsimpuls mit der Zeit t12 im zulässigen Bereich (Tvar <t12<Tvar für die Gültigkeit von S13) ein, um für die Messung der Synchronisationszeitspanne, mit welcher die Tempowiedergabe zu synchronisieren ist, verwendet zu werden. Dies erfolgt so, daß der zuvor zwischen S12 und S13 gemessene Zeitwert t12, d.h. die zu einem aktuellen (als gültig erkannten) Synchronisationsimpuls S13 zum vorherigen Synchronisationsimpuls S12 gemessene Zeitspanne t12, mit Zeitpunkt des Eintreffens des aktuellen (d.h. als gültig erkannten) Synchronisationsimpuls S13 als Beginn, als Korrekturwert gesetzt wird, wobei für einen Zeitwert, der dem Ablauf von t12 entspricht, geprüft wird, ob zu diesem Zeitpunkt (B14N), die von dem Bezugssignal B13, welches dem aktuellen (als gültig erkannten) Synchronisationsimpuls S13 zugehörig ist, abgelaufene Zeitspanne t13N, einem Zeitwert entspricht, wie er der festgelegten Zeittoleranz Tvar unmittelbar, oder über einen weiteren mathematischen Zusammenhang (Faktor, etc.) noch entspräche. Entspricht der Wert t13N, dann wird er als neuer Bezugspunkt zugehörig zum nächsten Bezugssignal B14, das sich auf den Zeitpunkt B14N verschiebt, gesetzt. Sind die Bezugssignale, die jeweils eine Korrekturzeitspanne markieren, z.B. als Musiktakt festgelegt, dann entspricht die aktuelle Taktlänge der Dauer t13N, mit B13 als Taktbeginn und B14N als Taktende (bzw. dem Taktbeginn des nächsten Taktes). Der gleiche Vorgang wiederholt sich dann für den nächsten Synchronisationsimpuls S14, bzw. t13, wobei die Zeitspanne von t13 dann beim aktuellen Zeitpunkt des nachfolgenden Bezugssignals B14N beginnt (entspricht ursprünglich B14, dessen Zeitpunkt jedoch wegen der Erhöhung der Wiedergabegeschwindigkeit verschobenen wird) und bei B15N endet, das jedoch erst gültig zeitlich versetzt (synchronisiert) wird, wenn die oben genannte Prüfung, hier von t13 als sich ergebende Zeitspanne t13 zwischen dem aktuellen Synchronisationssignal S14 und dem vorherigen Synchronisationsimpuls S13, so ausfällt, daß sich durch die Zeitspanne t13, bzw. bei Ablauf von t13, für die zeitliche Verschiebung von B15 (nach B15N), in Bezug zum vorherigen verschobenen Bezugssignal B14N ein Zeitwert t14N ergibt, der einem Zeitwert entspricht, wie er als einer dem festgelegten Zeitbereich Tvar unmittelbar, oder über einen weiteren mathematischen Zusammenhang (Faktor, etc.) entspricht. Dabei wird dieses Verfahren ständig fortgesetzt, solange sich das Verfahren im Synchronisationsstatus befindet. 23a betrifft dabei ein Synchronisationsmuster, bei dem die Zeitintervalle der Synchronimpulse sich verkürzt, somit das Tempo der Audiosignalwiedergabe sich entsprechend erhöht. 23b betrifft dabei ein Synchronisationsmuster, bei dem die Zeitintervalle der Synchronimpulse sich verlängern, somit das Tempo der Audiosignalwiedergabe sich entsprechend verringert.
Zwischen den durch die Synchronisation jeweils neu erhaltenen Bezugssignalen, bzw. über deren Korrekturzeitspannen t13N=(B13-B14N), t14N=(B14N-B15N), t15N=(B15N-B16N), t16N=(B16N-B17N),...., wird dann proportional dem Rhythmus, bzw. proportional zu den Notenwerten (d.h. der Notendauer), die Wiedergabegeschwindigkeit korrigiert.
Um aus den Zeitdifferenzen t12,t13,t14,t15,t16,..tn (23a, 23b, 24) um die jeweils aufeinanderfolgender Synchronsignale auseinander liegen, die sich daraus ergebenden Korrekturzeitspannen t13N,t14N,t15N,t16N,.....tnN zu berechnen, die sich jeweils an den Zeitpunkt des zuvor verschoben Bezugssignals anschließen um den Zeitpunkt des aktuell zu verschiebenden Bezugssignals zu erhalten, wird folgendermaßen vorgegangen:

Vgl. dazu in 23a, 23b: aus B14 wird B14N, aus B15 wird B15N,...usw.

Es wird, je nachdem ob die gemessene Abweichung durch eine Erhöhung der Wiedergabegeschwindigkeit (23a), oder durch eine Verringerung der Wiedergabegeschwindigkeit (23b) auszugleichen ist, die Differenz zwischen dem eintreffenden Synchronisationssignal (S*) und dem der aktuellen Synchronisation entsprechenden Bezugssignal B*N gemessen (wenn S* gegenüber B*N nacheilend eintrifft), bzw. gegebenenfalls die Differenz zwischen dem der aktuellen Synchronisation entsprechenden Bezugssignal B*N und dem eintreffenden Synchronisationssignal (S*) gemessen (wenn S* gegenüber B*N voreilend eintrifft). Das beide Abweichungsrichtungen quasi gleichzeitig getestet werden, wurde bereits in der DE 41 43 257 C2 angegeben. Bei dieser Messung wird die Fehlerzeit tf gemessen und weiterhin die Abweichungsrichtung (ob jeweils ein Synchronsignal in Bezug zum zugeordneten Bezugssignal voreilend oder nacheilend eintrifft) erhalten.
tf...betrifftjeweils die Fehlzeit, um die ein Synchronsignal gegenüber dem zugehörigen Bezugssignal (wie es im Audiosignal jeweils enthalten ist, bzw. durch das Audiosignal wiedergegeben wird) vor- oder nacheilend eintrifft. Wobei die Synchronsignale jeweils einer vom Benutzer vorgegebenen Periodizität entsprechen (hier im musikalischen Sinn), an die das von der Audiokonserve wiedergegebene Audiosignal in seiner Wiedergabegeschwindigkeit durch die bevorzugte Korrektur angepaßt wird, wodurch die im Audiosignal enthaltenen Bezugssignale gleichermaßen der Korrektur der Wiedergabegeschwindigkeit entsprechend zeitlich verschoben sind.
Hinweis: Die Korrekturzeitspanne t13N, beginnt mit B13, weil erst zu B12 durch S12 die Initialisierung (START) des Synchronvorganges erfolgte, daher erst ab B14N die Bezugssignale voreilend verschoben auftreten (23a). Das gilt auch für 23b, wo die Bezugssignale entsprechend nacheilend verschoben auftreten. Weshalb für B13 auch tf gegen das durch die Synchronisation zeitlich noch nicht verschobene B13 gemessen ist.
♫ ♫ Die zu dem, einem aktuellen Synchronisationsimpuls (z.B.S14) voreilenden Synchronimpuls (hier S13) erhaltene Fehlzeit -tf* (23a, hier S13 um -tf* voreilend zu B13), bzw. tf* (23b, hier S13 um tf* nacheilend zu B13), wird dann zur in Bezug zum voreilenden Synchronimpuls (hier S13) gemessenen Zeitspanne (hier t13 zwischen S14 und S13) vorzeichengerecht addiert, um den Zeitwert zu erhalten, der mit dem zuletzt berücksichtigten (hier B13) und/oder durch die Synchronisation versetzten Bezugssignal beginnt, um nach seinem Ablauf (hier t13) den Zeitpunkt für die zeitliche Korrektur des periodisch ablaufenden Vorganges (hier das im Tempo geregelte Audiosignal) zu erhalten, was hier der Verschiebung von B14 voreilend zum Punkt B14N entspricht; wodurch sich der ohne Synchronisation gegebene Zeitwert tB13 (zwischen B14 und B13) auf t13N verkürzt, was durch eine Erhöhung der Frequenz des Transporttaktes des Audiosignals im Verhältnis von tB13/t13N erreicht wird.
Hinweis: Da die Synchronisation des Musiktaktes erst bei S12 einsetzt (START) und ein brauchbarer Wert sich erst in der mit B13 eingeleiteten Korrekturzeitspanne ergibt (vgl. auch später zur Prüfung nach 24), bezieht sich der Beginn der Korrekturzeitspanne auf das zuletzt berücksichtigte Bezugssignal B13, das jedoch noch nicht zeitlich verschoben auftritt.
Anders verhält es sich bei dem nächsten Bezugssignal, hier mit S15 als aktuellen Synchronisationsimpuls (in 23a, bzw. 23b), und dem zugehörigen voreilenden Synchronimpuls des Synchronsignals S14, mit der zugehörigen Fehlzeit -tf** (23a, hier S14 um -tf** voreilend zu B14N), bzw. tf** (23b, hier S14 um tf** nacheilend zu B14N). Der Zeitwert, der hier mit dem durch die vorherige Synchronisation bereits versetzten B14N Bezugssignal beginnt, um nach seinem Ablauf (hier B15N) den Zeitpunkt für die zeitliche Korrektur des periodisch ablaufenden Vorganges (hier die das im Tempo geregelte Audiosignal) zu erhalten, entspricht hier t14N. Was bei einer Vorzeichen gerechten Addition von tf** die der zeitlichen Korrektur entsprechende Verschiebung von B15 nach B15N ergibt.
Allgemein gilt daher für ein aktuelles Synchronsignal S(n), welches einem zu verschiebenden Bezugssignal B(n) als zugehörig erkannt worden ist:

(1) tf = tB(n-1) - tS(n-1), bzw. tS(n-1) - tB(n-1), um tf vorzeichengerecht zu erhalten;
(2) Dadurch ändert sich das neue Bezugszeitintervall (über die betreffende Korrekturzeitspanne), mit:
- t(n-1)N....als neu erhaltenes Bezugszeitintervall nach Verschiebung von B(n);
- t(n)B .......als vor der Verschiebung von B(n) bestehendes Bezugszeitintervall;
- tf .............vorzeichengerechte Fehlzeit zwischen B(n-1) und S(n-1);
- t(n-1).......als zwischen S(n) und S(n-1) gemessene Zeitspanne der Synchronsignale,
$t (n - 1) N = t (n - 1) + t f$

Wobei aus dem Verhältnis dieser durch die aktuelle Synchronisation entstandenen Korrekturzeitspannen t(n-1)N, bzw. hier t13N, t14N,...t16N,usw., in Bezug zu den ursprünglichen Zeitspannen t(n)B, bzw. hier tB13, tB14, tB15, usw., wie sie jeweils vor der zu einem Bezugssignalzeitpunkt eingehenden Synchronisation zwischen den betreffenden Bezugssignalen aufgetreten sind, das zu korrigierende Tempo der Audiosignalwiedergabe sich berechnet, derart, daß es jeweils der neu erhaltenen Korrekturzeitspanne (t(n-1)N, bzw. t13N, t14N,...t16N, usw.) entspricht. Somit ergeben sich in 23a Verkürzungsfaktoren t(n-1)N/t(n)B, z.B. tB14N/t14B, usw; bzw. in 23b Verlängerungsfaktoren. Mit diesen Verkürzungsfaktoren (23a) bzw. Verlängerungsfaktoren (23b) werden dann die Taktzeiten des Transporttaktes, mit dem das Audiosignal jeweils ausgegeben wird, multipliziert, um das der Synchronisation entsprechende Tempo durch entsprechende Variation der Taktfrequenz des Ausgabetaktes zu erhalten.
Hinweis: In 23a, 23b ist die Terminologie tB14, tB15...usw. verwendet, sie ist hier für die angegebene Formel, t14B, t15B, etc., bzw. tn(B) gleich zu setzen.
D.h., sind die Bezugssignale, welche die Zeitspanne der jeweils zu den Synchronsignalen erfolgenden Zeit proportionalen Korrektur (bzw. die Nachstellung) der Phase bzw. Frequenz des rhythmisch ablaufenden Vorganges festlegen, z.B. so festgelegt, daß sie jeweils dem Beginn eines neuen Musiktaktes entsprechen, dann erfolgt die Veränderung des Tempos des Audiosignals nicht kontinuierlich, sondern Takt für Takt, usw. Wobei zur Messung der zeitlichen Abweichung der Synchronisation, optional auch noch weitere Taktschläge als Synchronimpulse, gleichfalls einem Bezugssignalzeitraster B*, a,b,c,d,.. zugehörig, in Bezug auf ihre zeitliche Lage gemessen und in die Korrektur mit einbezogen werden können, was bei der Berechnung des aktuellen Ausgabetaktes des Audiosignals natürlich ständig berücksichtigt werden muß.
Eine die Dauer des Musiktaktes jeweils verändernde Zeitkorrektur betrifft in erster Linie Anwendungen zum Thema Sport und Musik, bzw. bei rein musikalischen Anwendungen immer dann, wenn das Tempo bewußt geändert werden soll, ansonsten der beat (die Taktdauer) ja präzise eingehalten werden soll. Bei rein musikalischen Anwendungen, erfolgt die Korrektur innerhalb des Taktes an den durch die Bezugssignale markierten Stellen, wobei dann an den erlaubten Stellen, die Korrektur in einem Zeitverhältnis vorgenommen ist, wie sie mit den Bezugssignalen angegeben wird, wobei auch proportionale Zeitaufteilungen vorgesehen sein können.
❖ In besonderer Weiterbildung ist dabei das Notenbild, z.B. eines Gesanges, in Sclices (Abschnitte) des Audiosignals zerlegt, wobei deren Beginnzeiten innerhalb des Notenbildes durch Bezugssignalkodierungen gesteuert sind und die Sclices die Bezugssignalkodierungen enthalten. Darüber hinaus kann auch noch ein Grundgerüst definiert sein, welches entsprechend dem Aufruf der Slices (durch das jeweils aktuell wiedergegebene) den Aufruf aller Slices übergeordnet steuert, und in das die einzelnen Sclices, während des Zeitablaufes, die Parameter zum Aufruf weiterer Slices übergeben.
Für diese Variante gelten dann für die Synchronisation die gleichen Überlegungen, wobei durch die nachfolgend beschriebene Methode der Miteinbeziehung von gespielten Oberstimmen vom Benutzer erzeugter Echtzeit Notendaten (vgl. Echtzeit MIDI Signal in 28) eine hoch auflösende Synchronisation genau an den Stellen erhalten wird, an denen sie benötigt wird, daß sind die Änderungen der Töne einer Melodie. Wird das Verfahren an Slices angewendet, wird bevorzugt neben einer Synchronisation noch ein Trigger Modus verwendet, wobei zwischen beiden Modi abhängig von der aktuellen Synchronisation automatisch umgeschaltet wird. Dabei wird als übergeordnete Bedingung ein Modus vorgesehen, bei dem von einem exakten beat, d.h. einer präzisen und stabilen Taktdauer ausgegangen wird.
Während der Dauer eines Musiktaktes wird zunächst nur synchronisiert, wobei die Audio Slices gemäß dem Ablaufprogramm der Reihe nach hintereinander gesetzt werden, und die Synchronisation so vorgenommen wird, wie für die Taktsynchronisaiton beschrieben, nur, daß anstelle der Übernahme absoluter Zeitwerte, jeweils die Veränderungen in % auf das nächste Zeitintervall des nächsten Slice, deren Dauer in der Regel ja unterschiedlich vom vorherigen ist, übernommen werden. Weshalb zu jedem Beginn eines Slice, welches durch die Bezugssignale jeweils adressiert wird, auch deren Spieldauer, normiert auf eine reguläre Wiedergabegeschwindigkeit mit abgespeichert ist. Weiters können auch die innerhalb eines Musiktaktes (oder bei über mehrere Takte gebundenen Noten auch über mehrere Takte) jeweils gesetzten Bezugssignale beim (zeitlichen) Erreichen eines Bezugssignale vorab gescannt werden, um die Korrekturen so vorzunehmen, daß bei Ende des Taktes der beat erhalten bleibt. Wird bei dieser Vorab Kalkulation, bei der die durch das Audiosignal wiedergegebenen Noten vorab gescannt werden (d.h. bevor sie noch gespielt werden !), indem sie in einen entsprechenden Scanner Speicherbereich geladen werden, festgestellt, daß sich die Synchronisation zum Taktende nicht genau ausgeht, dann wird der Triggermodus mit einbezogen. Die Umschaltung in den Triggermodus erfolgt für einen kurzzeitigen Zeitabschnitt jedoch nur dann, wenn aktuell über das vom Benutzer erzeugte Echtzeit Audiosignal ein Meßwert zur Synchronisation im aktuellen Bereich erhalten wird, sonst bleibt die Synchronisation entsprechend den vorherigen Meßwerten aufrecht. Wird über Echtzeit Audiosignal ein Meßwert zur Synchronisation im aktuellen Bereich erhalten, dann entscheidet die zeitliche Lage eines entsprechend zu diesem Zweck kodierten Bezugssignales wann das Trigger Gate geöffnet wird, wobei das Bezugssignal wie alle anderen auch, durch die Synchronisation gesteuert ist.
D.h., die Bezugssignalkodierung umfaßt auch die Steuerung eines Trigger Gate, welches die Triggerung eines zu dem Bezugssignal kodierten Audios Sclice innerhalb eines Zeitfensters vorbereitet. Solange die übergeordnete Triggerbedingung (z.B. eine kodierte Notensequenz des vom Benutzer gespielten Echtzeit MIDI Signals) innerhalb des Zeitfensters nicht eintrifft, wird das aktuelle, ansonsten gegebenenfalls bereits beendete Audiosignal Slice bis zum Eintreffen des Triggersignals verlängert, bzw. wenn das Triggersignal nicht eintrifft, nach Ablauf des Zeitfensters das nächste Slice adressiert. Wird das Audiosignal innerhalb des Zeitfensters während des „Wartens“ auf das Triggersignals verlängert, dann erfolgt dies z.B. durch Adressierung eines weiteren Zusatzslices, das zu diesem Audiosignal kodiert ist.
Trifft das Triggersignal jedoch innerhalb des Zeitfensters ein, während das Audiosignal Slice wiedergegeben wird, dann muß beim Gesang in der Regel noch ein Teil des vorherigen Slices in das nächste mit rüber genommen werden und dafür das nachfolgende entsprechend kürzer gesungen werden.
D.h. die durch die Kodierung der Bezugssignale als Triggersignale interpretierten Audiosignale adressieren unterschiedliche Slices, die sich im wiedergegebenen Audiosignal sehr ähnlich sind, jedoch nur im Timing unterscheiden. Aufbereitet werden diese Audioslices durch einen Compiler, wobei z.B. eine Melodie zum gleichen normalisierten (beat) Taktschlag mit unterschiedlichen Verschleppungen interpretiert wird, was neben der Bearbeitung mit einem Editierprogramm auch durch Einspielen in Echtzeit unter Verwendung des nachfolgend zu 28 beschriebenen Verfahrens erfolgen kann, und abhängig von den Zeitwerten die Korrektur einmal:

a) durch unterschiedliche Geschwindigkeitsregelung abhängig vom erhaltenen Meßergebnis erfolgt,
b) und weiterhin durch Adressierung unterschiedlicher Slices, deren engere Auswahl zu jedem Bezugssignal kodiert ist und durch das quantisierte Meßergebnis der Zeitabweichung adressiert wird, eine musikalisch angepaßter Ausgleich vorgenommen ist. Dabei übernehmen die Synchronsignale die Zeitfenstersteuerung der zugehörigen Bezugssignale vor, wobei innerhalb der Zeitfenster, dann aus dem Ablauf eines Audioslices das nächste zum richtigen Zeitpunkt aufgerufen wird. Der richtige Zeitpunkt ist wiederum durch ein Bezugssignale festgelegt, die sich in jedem der verfügbaren Audio Slices befindet.

Eine gute Methode solch komplexe Vorgänge zu berechnen ist die Simulation in Programmschleifen bei schrittweiser Veränderung der Parameter. In diesem Zusammenhang soll noch auf den in der DE 41 43 257 C2 gemachten Vorschlag eingegangen werden, die Synchronisation mit einer (um einen Faktor MPY) hoch gesetzter Frequenz zu verbessern. Dabei wird dann so vorgegangen, daß für die Bezugssignalzeitintervalle eine um diesen Faktor noch weiterhin vorgenommene Unterteilung des Zeitrasters vorgesehen ist, das gleichfalls für die Synchronisation noch mitbenutzt wird. In Erweiterung zur DE 41 43 257 C2 soll unter Bezugnahme auf 28 ein Vorschlag besprochen werden, bei dem in die Synchronisation noch die in Echtzeit eingegebenen Noten, bzw. ein entsprechendes MIDI Signal, etc. mit einbezogen ist, das über einen Frequenz/MIDI Konverter von einem Gesang oder einem natürlichen Instrument abgeleitet wird, oder direkt von einem in Echtzeit gespielten MIDI Instrument gespielt wird.
Das Besondere dabei ist, daß synchron zum wiedergegebenen Audiosignal (Elastic Audio) a=f(t), über dessen Transporttakt TKT1 die Wiedergabegeschwindigkeit gesteuert wird, weiterhin noch die (z.B. zur Oberstimme) dazu passenden MIDI Noten Daten (MIDI Stream) wiedergegeben werden. Beide Speicher (Audio und MIDI) folgen dem Prinzip einer durch einen Transporttakt (TKT1 für Audio, TKT2 für MIDI) gesteuerten Signalausgabe. Über die Zeitbasis erfolgt die Kopplung des MIDI Taktes TKT2 zum Audiotakt TKT1, gegebenenfalls unter Benutzung eines eigenen Adressraums des Arbeitsspeichers für diese Zuordnung (durch Abspeicherung entsprechender Zeitmarken); oder gegebenenfalls ist auch nur eine serielle weitere Signalspur des Audiosignals für die Frequenz mäßige Kodierung des MIDI Signals benutzt, bei dem die den Noten entsprechenden Daten, dann wieder durch Frequenzfilterung (bzw. FFT) dekodiert werden können.
Allerdings ist für die Ausgabe des MIDI Signals ein durch einen kombinierten Durchlaufspeicher/Scannspeicher SCSP unmittelbar vor der Ausgabe realisierter Zeitabschnitt dT vorgesehen, der für das MIDI Signal die Durchlaufzeit DELAY=dT hat, wobei jedoch das am Ausgang A von SCSP auftretende MIDI Signal zeitsynchron zum zugehörigen, wiedergegebenen Audiosignal entsprechend der Tempo Synchronisierung des Audio Signals mit geregelt ist.
Hinweis: Das hier vereinfacht als MIDI Signal bezeichnete Signal betrifft einen Datenstrom, der neben den Daten von Notenwerten einer Melodie, auch nur Notenwerte betreffen kann, die nur Zeitpunkte, unabhängig einer Melodie betreffen, worauf später noch Bezug genommen wird.
Die Durchlaufzeit DELAY=dT des dem seriell wiedergegebenen MIDI Daten nachgeschalteten kombinierten Durchlaufspeicher/Scannspeicher Bereiches SCSP ist vorzugsweise noch einstellbar gemacht, und entspricht jener Notenwert Zeitdauer, über die das in beschriebener Weise synchronisierte Audiosignal in einem speziellen Modus durch in Echtzeit an einem Instrument gespielte oder gesungene (und in ein MIDI Signal quantisierte) Noten nachsynchronisiert werden soll, z.B. um eine 1/8 Note, oder 1/4 Note, oder auch über die Länge eines Musiktaktes, etc. Oder gegebenenfalls anstelle einer Nachsynchronisation des Audiosignals, auch nur eine Erkennung von rhythmisch gespielten Fehlern zur Adressierung von Audio Signal Slices vorgenommen werden soll, z.B. um durch lautstarkes übertönen (im Audiosignal) den Benutzer auf den richtigen Rhythmus hin zu ziehen, z.B. durch Zuschalten einer weiteren Audiospur, usw. Bei der Fehlererkennung kann auch ein komplexeres Notenbild mit Chören berücksichtigt werden, usw.
Der Speicherbereich SCSP ist dabei kein eigener Speicher, sondern nur ein Speicherbereich als Bestandteil des größeren Speicherbereiches, aus dem die Notendaten (hier MIDI Stream) synchronisiert zur Wiedergabe des Audiosignals ausgelesen werden.
Das Scannen wird quasi parallel für alle über die Durchlaufzeit enthaltenen DELAY=dT enthaltenen Notenwerte vorgenommen, was durch einen schnellen Prozessor oder auch durch eine über RAM konfigurierbare State Machine erfolgen kann. Wobei für den einzelnen Vergleichsvorgang zu jeder dem Vergleich der Reihe nach vorgelegten Note des Echtzeitsignals (Echtzeit MIDI), so wie sie in Echtzeit gespielt wird (z.B. als jeweils Oberstimme eines MIDI Instrumentes, oder eines in Notenwerte konvertierten Gesanges, etc.) untersucht wird, ob er dem Vergleichsmuster eines Strings entspricht. Dies entspricht einem üblichen Scannvorgang, allerdings mit dem Unterschied, daß nicht nur nach einem Vergleichsmuster verglichen wird, sondern nach so vielen Mustern, als im Durchlaufspeicher/Scannspeichers SCSP jeweils enthalten sind.
Wobei ein Muster jeweils erhalten wird, indem zu jedem neuen Einschreibvorgang (E), zu dem ein erneutes Data in den Durchlaufspeicher/Scannspeichers SCSP (am Eingang E) jeweils eingeschrieben wird, der zeitlichen Reihenfolge des Einschreibens entsprechend, jeweils sämtliche Noten Daten aus dem Speicherbereich SCSP ausgelesen werden.
Dabei wird aus dieser Extrahierung des Speichers eine Vielzahl von Datenstrings als Vergleichsmuster jeweils abgeleitet, indem, zeitlich gesehen, der Strings um einen Schritt des SCSP FIFO versetzt geordnet wird. Und zwar so, daß sich der gegenüber der Wiedergabe des zugeordneten Audiosignals um den Meßbereich voreilend eingeschriebenen Noten String zeitlich gesehen in eine diese voreilende Zeit verringernde Richtung verschiebt.
Wobei dieses Versetzen auch im SCSP FIFO selbst zwischen den Einschreibvorgängen jeweils vorgenommen werden kann, dabei dann allerdings vor dem Einschreiben das SCSP FIFO wieder in seiner Ausgangsposition (des letzten Einschreibvorganges gesetzt werden muß). Ist auf diese Weise ein Synchronisationspunkt sicher erkannt, dann wird der Einschreibtakt des FIFO so nachgesteuert, daß der Dateninhalt des SCSP FIFO in Bezug auf zeitliche Übereinstimmung mit dem Echtzeit MIDI Signal, wieder gegen die Mittelstellung wandert, damit ausreichend vor- und nacheilend gemessen werden kann. Die Zeitabweichung wird dann durch die Anzahl der Takte des SCSP FIFO gemessen, die der jeweils zeitlichen Verschiebung entspricht, zu der der aus dieser Verschiebung erhaltene Musterstring erkannt worden ist. Damit sowohl voreilend, als auch nacheilend gemessen werden kann, werden in das SCSP FIFO die Notendaten entsprechend voreilend geladen. In 28 ist dies durch eine strichlierte Linie symbolisch dargestellt, wo der Ausgang A des FIFO SCSP abgegriffen wird.
Ansonsten kann der in 28 mit MIDI Stream bezeichnete Speicher als FIFO (first in first out Register) mit dem Ausgang A aufgefaßt werden, das synchron zur Tempo Synchronisation des Audiosignals ausgelesen wird. Wobei, für jeden neu eingeschriebenen Wert (der am Ausgang dann heraus geschoben wird), der Speicher von seiner jeweils dem heraus geschobenen Wert entsprechenden Adresse sehr schnell in Richtung der diesem Wert nachfolgenden Werte rückwärts gelesen wird, um das einem Einschreibvorgang zugehörige komplette Vergleichmuster zu erhalten.
Dabei ist in Weiterbildung noch ein hierarchisches Scannen vorgesehen, bei dem der Scannspeichers SCSP zwar eine Taktlänge umfaßt, aus dieser Taktlänge jedoch die Mustervorlage in hierarchisch abgestuften Zeitwerten (quasi) weiter unterteilt wird, um auch gekürzte Mustervergleiche zu erhalten, betreffend:

a) einer Achtelnote
b) einer Viertelnote
c) einer halben Note
d) einer ganzen Note

Dabei können auch statistische Bewertungen vorgenommen werden, derart, daß anstelle von Noten, welche bestimmte Tönen entsprechen, nur die Tondauer bewertet wird, d.h. das Datenmuster betrifft dann nur Zeitwerte. Dabei kann wiederum dieses Verfahren dazu benutzt werden, um die im Echtzeit MIDI Signal enthaltenen Notenwerte, wenn sie bei Improvisationen punktiert eingegeben werden, nach dem der jeweils aktuellen Synchronisation entsprechenden und auf einen Musiktakt bezogenen Zeitraster, als bestimmte Notenwerte entsprechend der Dauer zu erkennen (Viertel, Achtel, Triolen, etc.) und aufzusummieren, um eine mit der Mustererkennung erhaltene Übereinstimmung zu erhalten. Durch diese Methode wird es möglich, auch bei Improvisationen innerhalb eines Taktes, eine Begleitmusik (z.B. einen Gesang, oder eine Percussion, etc.) oder adressierte Slices, etc. in Echtzeit exakt nach einem Echtzeizspiel innerhalb eines Musiktaktes zu synchronisieren und dabei den beat (das ist der entscheidende Taktschlag) zu halten.
Die zu 28 beschriebene Variante muß nicht unbedingt das Notenbild einer Melodie (z.B. Oberstimme) betreffen, sondern kann genauso auch nur mit dem Fuß eingegebene Taktschläge betreffen, deren Pausen gleichfalls wie Notenwerte interpretiert werden. Dabei können die Daten auch Notensymbole (mit z.B. alternierend sich abwechselnden Noten) betreffen, die im vom Benutzer gespielten Notenbild zwar nicht als Noten, jedoch als eingezeichnete Taktschlagmarkierungen (vgl. zu 6c) dargestellt sind. Durch Einklopfen dieser Markierungen kann der Benutzer dann bei seinem Spiel die Begleitmusik nicht nur synchronisieren, sondern auch noch überwachen. Vor allem können bei MIDI Keyboards bestimmte Tasten mit dem Abruf von Audio Slices belegt werden, die durch die Begleitmusik dann synchronisiert zum Echtzeitspiel wiedergegeben werden.
Neben, oder zusätzlich zur Synchronisation einer Begleitmusik, ist das Verfahren vor allem auch sehr gut zur Fehleranalyse sehr gut geeignet. Dabei wird z.B. nicht die Zeitabweichung der aktuell live (in Echtzeit) gespielten Noten (als dekodiertes Synchronsignal) zu dem nach der wiedergegebenen Audio Konserve synchronisierten Notendatei (als Bezugssignal) gemessen, sondern beispielsweise noch die Zeitspanne zwischen einem durch Einklopfen eingegebenen Synchronsignal, welches beispielsweise den beat (d.h. einen dem Rhythmus tragenden Taktschlag) betrifft und den aktuell live (in Echtzeit) gespielten Noten (als dekodiertes Synchronsignal). Die gemessene Zeitdifferenz wird dann vor allem in Bezug zur Taktdauer bewertet, und wenn sie nicht eingehalten wird, dann wird (durch Aufruf einer Ansage im Audiosignal) über das Audiosignal „abgeklopft“ und eine Erklärung des Fehlers angegeben. Dabei kann dann natürlich z.B. nach dem eingeklopften (dem beat entsprechenden) Taktschlag synchronisiert werden. Durch symbolische Anzeige der Taktschläge im Notenmaterial lassen sich so excellente Lerneffekte für das Verstehen einer synkopischen Partitur erzielen. Weiters kann trotz geringer, oder auch beabsichtigter rhythmischer Abweichungen, z.B. ein in der Begleitmusik enthaltener Gesang innerhalb unveränderlicher Taktdauer passend dazu synchronisiert werden. Ebenso ist es möglich, unterschiedliche Spuren der Audiosignalwiedergabe nach unterschiedlichen Kriterien zu synchronisieren, z.B. damit die Synkopen zwischen Gesang, Percussion und einem weiteren Begleitinstrument stimmen. Alle diese Informationen, welche Zeiten relativ zueinander gemessen werden sollen, über welche Noten dann der Zeitausgleich erfolgen soll, usw. ist durch entsprechende Zusatzdaten die den Bezugssignalen zugeordnet wird, festgehalten. Dabei kann z.B. auch zu einer Note, die für die Messung entsprechend dem Beispiel nach 28 verwendet werden soll, ein entsprechende Bezugssignal gesetzt werden, mit einer Referenzanweisung gegen welches, einen Taktschlag betreffendes Synchronsignal (das durch ein weiteres Bezugssignal kodiert ist) eine zur Überwachung- und/oder Korrektur verwendeten Zeit gemessen werden soll.
Eine weitere Anwendung betrifft das Einklopfen des Taktes zu einem MIDI Notensignal. Dabei werden die Noten in Echtzeit auf einen Datenträger eingespielt, oder auch nur eine entsprechende Datei über ein MIDI Instrument gehört. Der Benutzer klopft dann den beat dazu und das Synchronisierverfahren synchronisiert dann innerhalb des Taktes jeweils das Taktraster geringfügig so, daß sich brauchbare Notierungen ergeben. D.h. der synchronisierte periodische Vorgang betrifft dann nicht das wiedergegebene Audiosignal, bzw. die in ein MIDI Instrument übergebenen MIDI Noten, sondern nur das Taktraster relativ zum wiedergegebenen Vorgang, soweit dies innerhalb eines Musiktaktes oder mehrere gebundener Musiktakte erfolgt. Dabei kann die Musiktaktdauer wieder durch gesondert eingeklopfte Synchronsignale synchronisiert werden. Das innerhalb der Musiktakte entsprechend der vorgegebenen Quantisierung der Notenwerte geringfügig veränderte Zeitraster, kann dann noch durch Bezugssignale gesteuert werden, die dann z.B. vorab in einem Editor zu den Noten gesetzt werden, z.B. als Takte. Wobei sich der Benutzer dann die aufreibende Arbeit, die Notenwerte im Takt genau zu setzen ersparen kann, indem er diese beim Hören einfach dazu einklopft.
D.h. die Kodierung der Bezugssignale umfaßt daher optional weiterhin noch:

a) eine Angabe, ob es sich bei dem Bezugssignal um die Zuordnung zu einem eingegebenen Synchronsignal, oder wenn gegebenenfalls nicht eingegeben, um die Zuordnung zu einem durch Aufsummierung des Taktrasters (aus einem vorhergehenden Synchronsignal) erhaltenen Synchronsignal handelt,
b) eine Angabe, ob es sich bei dem Bezugssignal um die Zuordnung zu durch den Benutzer erzeugte Notenpassagen handelt (als dekodiertes Synchronsignal),
c) eine Angabe, welche die Zuordnung von Zeitmessungen bestimmt, die zwischen Synchronsignalen in Zuordnung zu Bezugssignalen auftritt, und/oder zwischen in Echtzeit vom Benutzer erzeugten Notenpassagen und Synchronsignalen auftritt (in Zuordnung zu Bezugssignalen),
d) eine Angabe, ob eine zu einem Bezugssignal erhaltenes Synchronisationssignal für eine Synchronisation verwendet wird und/oder zur Korrekturansage (Aufruf eines betreffenden Slice),
e) eine Angabe, ob die Synchronsignale das Zeitraster entsprechend (innerhalb einer vorgegebenen Quantisierung) verändern sollen, oder nicht.

Diese Angaben enthalten dann auch die Verbindungsadressen (Bezeichner), um Paare, bzw. Vernetzungen der Bezugssignale für die Messung und/oder Korrektur, dito Adressierung von Audio Slices, etc. definieren zu können.
24 veranschaulicht den Fall, wenn vor Ausführung der zeitlichen Verschiebung eines Bezugssignals B*N, (die durch entsprechende Veränderung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals über das betreffende Korrekturzeitintervall erfolgt) die vor Beginn der Veränderung erfolgte Prüfung der dazu erhaltenen Zeitspanne t*N (hier t13N und -t14N) dem festgelegten Zeitbereich Tvar unmittelbar, oder über einen weiteren mathematischen Zusammenhang (Faktor, etc.), nicht entspricht.
Bei trd=t13N würde das durch das Synchronsignal S13 eingeleitete Synchronisationsverfahren eine zu kurze Zeit t13N zwischen B13 und drd ergeben (bezogen auf die aktuelle Zeitspanne zwischen B12 und B13). Der Zeitpunkt drd entspräche der sich ergebenden Versetzung von B14, die jedoch nicht statt findet, weil der Wert t13N=trd verworfen (drd=discard) und nicht synchronisiert wird.
Bei trd=-(t14N) würde das durch das Synchronsignal S14 eingeleitete Synchronisationsverfahren sogar eine negative Zeit (bezogen auf B14) ergeben, weshalb nicht synchronisiert wird.
Dabei erfolgt vor der Verwertung einer gemessenen Zeitspanne zum neuen Setzen eines Synchronisationspunktes (betreffend der sich jeweils ergebenden zeitlichen Verschiebung der Bezugssignale B*N) jeweils die Abfrage, ob durch eine sich ändernde zeitliche Verschiebung von B*N, sich eine zu kurze oder gegebenenfalls auch zulange Zeitspanne (bezogen auf die Parametervorgabe DIS) ergibt, oder sogar einen negativen Wert ergibt. Wenn ja, dann wird die Synchronisation nicht durchgeführt.
In 24 sind die Zeitpunkte, wo nicht synchronisiert wird, jeweils mit x auf der Zeitlinie 3 markiert.
Völlig unabhängig von diesem Synchronisationsverfahren, kann für die jeweils innerhalb eines Musiktaktes (z.B. zwischen B12 und B13) kodierten Bezugssignale (a,b,c,d,), die hier natürlich auch für die weiteren Musiktakte vorgesehen sind, noch eine weitere Synchronisation innerhalb eines Taktes vorgenommen sein, wobei dabei beispielsweise das gleiche Verfahren angewendet werden kann, wie zu den Bezugssignalen B12.....B17,....,usw. bereits erläutert. Nur daß die durch die Synchronisation bewirkte zeitliche Verschiebung dieser Bezugssignale (a,b,c,d,), in Bezug auf die vorherige Synchronisierzeitspanne (die jeweils zwischen Bezugssignalen gemessen wird), prozentual gesehen begrenzt ist. Dabei sind nicht die unmittelbar gemessenen Werte der Zeitspannen zwischen aufeinanderfolgenden Bezugssignalen für diese Begrenzung bewertet, sondern die nach dem aktuellen Taktraster (nach dem auch die Bezugssignale gesetzt sind) entsprechenden Werte.
Um die Aufsummierung nach punktierten Notenwerten zu steuern, kann das oben zu 28 beschriebene Verfahren gleichfalls vorteilhaft eingesetzt werden. Dabei enthält dann die Mustererkennung nach Notationsrichtlinien gespeicherte Muster (1/8, 1/4, Triolen)
Beispiel: Es wird als Note der Taktschlag tS eingegeben, wobei tS einen im Prinizip beliebigen Notenwert bedeutet, der hier nur für die Synchronisation verwendet wird und z.B. hier auch noch tT,ts,tS,ts,tS, als Notendaten kodiert werden können, um mit tT z.B. weiterhin einen besonderen Taktschlag, der, der Taktbegrenzung des musikalischen Taktes zugeordnet ist, zu kodieren, und mit ts,tS,ts,tS jeweils aufeinanderfolgende Taktschläge zu kodieren, bei denen es nur auf die eingegebene Taktflanke, d.h. nur auf den Übergang von ts nach tS, bzw. von tS nach ts ankommt, wobei dann in der Wahl des Symbolwertes, tS bzw. ts bzw .tx, etc., der Zeitpunkt, in dem der Taktschlag zu erfolgen hat, implizit enthalten ist.
Hinweis: Mit dem zu 26 und 27 erläuterten Sensorteppich, der das Einklopfen des Taktschlages mit dem Fuß abtastet, kann z.B. unterschieden werden, ob der Taktschlag mit dem Absatz, oder mit der Schuhspitze eingegeben wird, um weitere zeitliche Zuordnungen zu kodieren, usw.
Wird daher eine derartige Kodierung zum Audiosignal vorgenommen, wie dies für Notendaten, beschrieben wurde, dann können damit schnelle Rhythmen erkannt werden, die vom Benutzer einfach seinem Gefühl (dem beat des Musikstückes, bzw. dem Musiktakt folgend) eingegeben werden. Dabei kann dies während des Musizierens zu einem Instrument erfolgen, oder auch nur während des Hörens der Audiokonserve. Mit dem Zweck durch das eingegebene Muster spezielle Audio Slices abzurufen, die dann exakt im Timing angepaßt innerhalb eines Taktes (in ihrer Dauer synchronisiert) eingefügt werden, ohne den beat (d.h. die Taktlänge) zu verändern, was für die rein musikalischen Anwendungen in der Regel gewünscht wird. Dabei können neben den Bezugssignalpaaren, die keine Veränderung der Zeitspanne (z.B. des Musiktaktes) zulassen, die innerhalb des Taktes platzierten Bezugssignalpaare noch mit Relationszahlen versehen, wie sich eine Korrektur auswirken soll, und an welchen Stellen sie überhaupt nicht vorgenommen werden soll.
Weiters zu 24: Werden z.B. zwischen den aufeinanderfolgenden fünf Zeitabschnitten (eines 5/4 Taktes), zB. B*-a; a-b; bzw. b-c; bzw. c-d; bzw. d-B13) jeweils nur eine relative Änderung von 3% je Viertel (=3*5=15% über den Takt) zugelassen, entspricht dies etwa einem Notenwert von 1/32, der als Verschleppung je 1/4 innerhalb eines jeweils Taktes auftritt, wenn über den gesamten 5/4 Takt, die Tempoänderung ausgeglichen werden muß (d.h. 1/8 Zeitvariation über den gesamten Takt). Dies entspräche dann einer Anwendung, z.B. um über den „runden Tritt“ eines Fahrradfahrers das Tempo eines MP3 Players zu synchronisieren.
Um bei größeren Tempoänderungen gleichfalls ein schnelles Einphasen zu ermöglichen, wird zu jedem Beginn des musikalischen Taktes (wenn hier das Bezugssignal entsprechend kodiert ist), der gesamte Takt Zeit proportional zur gemessenen Abweichung zusätzlich ausgeglichen. Somit beide Effekte gegeben sind, einmal die Nachregelung innerhalb eines Taktes, und weiters noch die Nachregelung Takt für Takt, wenn größere Abweichungen entstehen, bzw. schnell eingephast werden soll. Z.B. um einen Gesang einer Begleitmusik zu dem live Spiel eines Musizierenden zu synchronisieren und wegen einer wesentlichen Tempoänderung während des Spiels, das Tempo neu eingephast werden muß, das ansonsten allerdings dann wieder präzise dem beat entsprechend gehalten wird.
Dabei ist in Weiterbildung für die musikalische Anwendung eine automatische Erkennung für die Umschaltung vorgesehen, ob jetzt die Taktlänge verändert werden darf, oder nicht. Dies wird in einem besonderen Modus so vorgenommen, daß der Taktschlag, der dem wesentlichen beat entspricht, mit dem Fuß in einem besonderen Modus eingeklopft wird. Dabei ist vorgesehen, auf dem nachfolgend zu 26 und 27 beschriebenen Sensorteppich eine Variante vorzusehen, die unterscheiden kann, ob der Takt mit dem Absatz, oder mit der Schuhspitze, oder mit beiden (durch Anheben des Fußes) eingeklopft wird. Wird in diesem Modus der Takt durch Anheben des Fußes eingeklopft, dann wird der Takt den eingegebenen Synchronsignalen entsprechend nachgezogen, ansonsten wird der beat gehalten. Wird der Musiktakt (beat) mit nachgezogen (z.B. durch Klopfen mit abgehobenen Fuß), dann können (je nach Modus) auch noch zusätzlich die innerhalb des Taktes, gegebenenfalls ohne den Fuß dabei abzuheben (d.h. nur mit dem Absatz oder der Schuhspitze) weiterhin mit einklopften Zeiten mit synchronisiert werden.
Bezogen auf 23a bis 24 bedeutet dies, daß sich die in Kästchen dargestellten Bezugssignale (vgl. B12......B17,....usw.) bereits durch die Regelung nach den im Takt vorhandenen Bezugssignalen (vgl. B*, a,b,c,d) entsprechend der zugehörigen Temporegelung zeitlich verschieben, und weiters noch die aus 23a bis 24 dargestellte unmittelbare Verschiebung auftritt. Dabei tritt an den im Takt vorhandenen Bezugssignalen (vgl. B*, a,b,c,d) gleichfalls eine zeitliche Verschiebung auf, die in Bezug zur ihrer jeweils vorherigen zeitlichen Verschiebung in der Veränderung durch einen Maximalwert (z.B. 3% je Viertelnote, etc.) begrenzt sind.
Das Zusammenwirken der zeitlichen Verschiebung der innerhalb eines Musiktaktes plazierten Bezugssignale (B*, a,b,c,d) und der die Musiktakte betreffenden Musiksignale (vgl. B12N.....B17N....) soll unter Bezugnahme von 25a und 25b näher veranschaulicht werden. Dabei sind die innerhalb eines Taktes vorgesehenen Bezugssignale (B*, a,b,c,d) durch die ständige Synchronisation gleichfalls zeitlich verschoben. 25b zeigt das Detail aus 25a aus dem Zeitbereich (t_d-c) zwischen B16N und B17N, zwischen den Bezugssignalen d und c.
Dabei wird das Synchronisationsverfahren wie bereits erläutert vorgenommen: Bei Eintreffen des Synchronisationsimpulses Sd, der nach Prüfen durch Aufsummieren der über die letzte Taktzeitspanne ermittelten Zeiteinheiten (z.B. eine bestimmte Zeiteinheit des Synchronisationszeitrasters entspricht 1/8 Note) dem Zeitfenster (Fangbereich) des Bezugssignales d zugeordnet wird, erhalten wir die Zeitspanne tc, die als zum Zeitpunkt des Synchronisationsimpulses Sd beginnendes Zeitintervall bis zum Zeitpunkt 1 (siehe unterste Linie) verwendet würde. Dabei wird jedoch B17 nicht unmittelbar von diesem Zeitwert abhängig nach B17N verschoben, sondern es wird geprüft, ob das zwischen dN und B17N sich ergebende Zeitintervall tdN, sich innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches TKT (in %) zum vorherigen Zeitintervall tcN befindet. Da die Abweichung bei diesem Beispiel mehr als 3% beträgt, wird der erhaltene Zeitwert tdN so korrigiert, daß die Abweichung nicht größer wird als 3%, was dem Zeitpunkt 2 (siehe unterste Linie) entspricht. Die dabei auftretende, in Bezug zum Synchronsignal gemessene größere Fehlzeit tf2, die sich innerhalb eines Taktes von a....d fortpflanzen und summieren kann, wird dann über den nachfolgenden Gesamttakt, der hier mit B17N beginnt, und B18N (siehe 24) endet, linear ausgeglichen, d.h. im Takt (zwischen B17N und B18N) wird die Fehlzeit, wie sie sich durch die Begrenzung auf 3% maximale Änderung von tdN (in Bezug auf tcN) ergibt mit ausgeglichen (das entspricht in 25b der Differenz tf2-tf1). So daß sich diese Differenz tf2-tf1 auf die 5 Zeiträume zwischen B*,a,b,c,d, proportional verteilt, bzw. die Bezugssignale B*,a,b,c,d durch eine entsprechende Temporegelung des Audiosignals zeitlich entsprechend verschoben werden, was den mit Umrandung eingetragenen Symbolen a,b,c,d (25b) enstpricht, und sich diese Verschiebung während der Synchronisation zu den Bezugssignalen B*,a,b,c,d innerhalb eines Taktes fortsetzt. Durch diese Synchronisation wird erreicht, daß die automatisch ablaufende Tonkonserve zwar auch noch innerhalb eines Taktes zeitlich nachgezogen werden kann, ohne den Rhythmus wesentlich zu verfälschen, größere Abweichungen sich dabei nicht summieren können, weil sie weiterhin jeweils über den Takt linear geregelt sind.
Dieses Verfahren kann weiterhin noch begünstigt werden, wenn die relative Änderung der Taktschlagdauer jeweils gemessen wird (hier in 25b durch den Faktor Kb, Kc, und Kd symbolisiert), und über diesen Änderungsparameter der für die Synchronisation des nächsten Zeitabschnittes der Taktschläge B*, a,b,c,d, verwendete Zeitwert, gleichfalls um den Faktor korrigiert wird. Dabei kann zur Ermittlung des aktuellen Faktors aus den einzelnen Faktoren KB*,Ka,Kb,Kc,Kd, auch der Mittelwert gebildet werden. Ist z.B. in 25b der Faktor Kd=0,98 entsprechend dem Verhältnis von Kc/Kb, dann wird der Zeitwert td für die Erzeugung des Snychronisationszeitpunktes B18N (in Fig,.25b nicht mehr dargestellt) mit Kd=0,98 multipliziert, bevor er als Setzwert zum Zeitpunkt B17N verwendet wird, entsprechend der Zeit td*0, 98 den neuen Synchronisationszeitpunkt B18N zu erzeugen, was durch die entsprechende Tempoänderung über dieses Zeitintervall erreicht wird.
Bei dem Beispiel nach 25b wird von einer regelmäßigen Einteilung der innerhalb eines Taktes jeweils erfolgenden Taktschläge (B*,a,b,c,d) ausgegangen. D.h. im Idealfall, bei unverändertem Tempo, sind die innerhalb eines Taktes für die Eingabe von Synchronsignalen benutzten Zeitabschnitte (tB*=ta=tb=tc=td) jeweils gleich groß, bzw. werden sich bei einer Tempoänderung entsprechend der zugelassenen maximalen Schrittweite, die jeweils innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches TKT (in %) liegen muß, diese Zeitabschnitte der Abweichungsrichtung entsprechend ändern (tB*<ta<tb<tc<td, bzw. tb>ta>tb>tc>td).
Wobei für das weitergebildete Verfahren jedoch, die aus der vorherigen Zeitspanne, z.B. tc (siehe 25b) gemessene Zeit, entsprechend der durch das Zeitraster der Bezugssignale vorgegebenen kleinsten Zeiteinheit aufgerastert wird, um das nächste Zeitintervall td (siehe 25b) zu bilden, wenn der Synchronisationsimpuls (hier S18) zu einem Zeitpunkt eingegeben werden sollte, der außerhalb des unmittelbaren Fangbereiches von td (hier als 1/4 eines 5/4 Taktes) liegt.
Dabei werden drei Fälle (CASE_A....CASE_C) unterschieden (wobei die Zahlenangaben nur zur Veranschaulichung als willkürliches Beispiel zu verstehen sind):

CASE_A: Es trifft der betreffende Synchronimpuls S18 innerhalb von td ein, innerhalb des Fangbereiches (z.B. mit maximaler Abweichung von 25% von tc, was 1/16 hier entspricht), dann wird B17N, wie erläutert sofort errechnet, bzw. das Tempo des Audiosignals so errechnet, daß B17N im Zeitpunkt 2 eintrifft, wobei wie bereits besprochen, bei diesem Beispiel die Korrektur z.B. auf 3% begrenzt wird.
CASE_B: Es treffen, abweichend von CASE_A, innerhalb des Fangbereiches (z.B. mit maximaler Abweichung von 25% von tc, was 1/16 hier entspricht) mehrere Synchronimpulses ein.
CASE_C: Es trifft, abweichend von CASE_A, innerhalb des Fangbereiches (z.B. mit maximaler Abweichung von 25% von tc, was 1/16 hier entspricht) überhaupt kein Synchronimpuls ein.
- • In CASE_A wird unmittelbar zu einem eintreffenden Synchronimpuls in unmittelbarer zeitlicher Nähe (innerhalb des Fangbereiches) zu einem Bezugssignal, nach dem synchronisiert wird (d.h. durch eine Kodierung auch als solches markiert ist), der zeitliche Ausgleich vorgenommen,
- • In CASE_B werden die zwischen den Synchronimpulsen gemessenen Zeiten jeweils solange unter Einbeziehung des Zeitrasters, wie es zuletzt aktuell synchronisiert worden ist aufsummiert, bis ein Zeitwert erreicht wird, bei dem eine Annäherung in den Fangbereich zu einem Bezugssignal, nach dem synchronisiert wird (d.h. durch eine Kodierung auch als solches markiert ist), festgestellt wird und der zeitliche Ausgleich, wie angegeben, vorgenommen werden kann;
- • In CASE_C wird nach Ablauf einer Zeit (unter Einbeziehung des Zeitrasters, wie es zuletzt aktuell synchronisiert worden ist), die jeweils dem Fangbereich zu dem zugehörigen Bezugssignal entspricht, zum Zwecke des zeitlich korrekten Überspringens der zugeordneten Bezugssignale verwendet, derart daß bei erneutem Eintreffen eines Synchronisgnals dieses in korrekter Zuordnung zu den Bezugssignalen gesetzt werden kann, um, wenn z.B. mit einer in 1/4 Takt Schlägen beginnenden Synchronisation plötzlich innerhalb eines Taktes wieder begonnen wird, den Synchronimpuls dem Fangbereich des korrekten Bezugssignals zuordnen zu können.

Dabei wird, wenn es nicht mehr möglich sein sollte nach längerer Dauer von CASE_C weiterhin zu synchronisieren (weil keine Synchronimpulse eingelangt sind), in einen Status geschaltet, bei der ein Synchronimpuls nur mehr dann als gültig erkannt wird, wenn er mit einem Bezugssignal zusammenfällt, das als Takterkennung kodiert ist, um eine Synchronisation innerhalb eines Taktes erneut einzuleiten. Somit unter Bezugnahme der Erläuterung zu 23a 24a folgende Statuskombinationen auftreten:

ein Status, in dem das Audiosignal noch nicht synchronisiert ist, und in dem auf einen Synchronimpuls gewartet wird, der im Fangbereich einer Taktmarkierung (eines betreffenden Bezugssignals B*) eintreffen muß, damit er als gültig erkannt wird (vgl. S12). In diesem Status wird für die Erkennung eines gültigen Synchronimpulses das Zeitfenster eines entsprechenden Bezugssignals (hier B12) sehr eng definiert, damit die Synchronisation möglichst sauber beginnt. Wobei, wenn ständig im Taktzeitintervall (z.B. entsprechend t12) des wiedergegebenen Audiosignals Synchronimpulse eintreffen, und die Nähe zum engen Zeitfenster von B12 nicht erreicht wird, das Zeitfenster schrittweise etwas breiter gemacht werden kann, um den Fangbereich zu erweitern (als Interpretation, daß der Benutzer nicht in der Lage ist so genau zu synchronisieren). Auch können aktuell gemessene Zeiten, jeweils als Richtwert für den Fangbereich (und somit der zeitlichen Auflösung für die Synchronisation) verwendet werden. Somit die Bezugssignale weiterhin auch noch eine Kodierung betreffend des zeitlichen Fangbereiches der ihnen zugeordneten Synchronsignale enthalten.
ein Status, in dem die Takt Synchronisation unter Verwendung der hiefür vorgesehenen Bezugssignale (B*, vgl. B12,B13,B14N....B17N, usw.) läuft;
und ein weiterer Status, der vom Status b) eingeschaltet wird, um die weitere Synchronisation innerhalb eines Taktes vorzunehmen, wobei die hiefür vorgesehenen Bezugssignale (B*,a,b,c,d) weiter verwendet sind und wenn diese Synchronisation wegen zulangen Ausbleibens oder gegebenenfalls auch mangelnder Interpretierbarkeit von burst Impulsen nicht mehr zuverlässig möglich ist, dann wieder in den Status b, oder einem Pre Status zu b (als Vorbereitung) geschaltet wird.

Für die Synchronisation innerhalb eines Taktes, sind dann gegebenenfalls noch Bezugssignale vorgesehen, die jene Zeitintervalle markieren, die die zeitliche Veränderung mit aufnehmen, die nicht mehr der vorzunehmenden Korrektur entsprechen (z.B. wenn der Takt nicht verändert werden soll),
Zusammenfassung: Bei Beginn des Synchronisationsstatus, der hier (23a, 23b) mit dem Symbol START gekennzeichnet ist und eingeleitet wird, wenn das Synchronsignal (hier S12) innerhalb des Fangbereiches eines Bezugssignals (hier B12), welches eine Korrekturzeitspanne betrifft, auftritt, werden folgende Schritte der Reihe nach durchgeführt:

➢ a) es wird die Zeitspanne zwischen dem aktuellen Synchronsignal (S12) und dem nachfolgenden Synchronsignal (hier S13), bzw. gegebenenfalls nachfolgenden Synchronsignalen, in Vielfachen der als kürzest möglichstes Taktschlagintervall zu berücksichtigenden Zeiteinheit gemessen, bzw. in solchen Intervallen, der Anzahl, wie sie zwischen den betreffenden Bezugssignalen (zur Kennzeichnung einer Korrekturzeitspanne) entsprechen aufsummiert, wobei bei mehreren Synchronsignalen, die Fehler entsprechend gerundet werden.

Die genaue Verfahrensweise, um die jeweils zwischen den eingehenden Synchronsignalen gemessene Zeitspanne, zu den Zeitspannen zwischen jenen Bezugssignalen, welche die jeweils zu den Synchronsignalen erfolgenden Zeit proportionale Korrektur (bzw. die Nachstellung) der Phase bzw. Frequenz des rhythmisch ablaufenden Vorganges festlegen (vgl. hier die Zeitintervalle zwischen B12-B13, B13-B14, B14-B15....usw.), in Relation zu bringen, hängt von der genauen Anwendung ab und kann entsprechend der Anwendung modifiziert werden.
Hier ein Beispiel für einen MP3 Player, von dem eine Begleitmusik zu einem Musiktstück gespielt werden soll, wobei für dieses Beispiel folgende Kodiervorschrift für die Bezugssignale getroffen wird:

• Die Bezugssignale, welche die Zeitintervalle betreffen, in denen jeweils eine Zeitspanne für die Zeit proportionale Korrektur vorgesehen ist, sind zu jedem Taktbeginn (mit dem ersten Taktschlag) des Musiktaktes kodiert (vgl. B12, B13, B14......B17....usw., in 23a, 23b).
• Weiters sind noch Bezugssignale kodiert, deren Zeitpunkte, jeweils einen Taktschlag innerhalb des Musiktaktes betreffen, z.B. 1,2,3,4,5; 1,2,3,4,5; d.h. z.B. jeweils 1/4 bei einem 5/4 Takt. Diese Zeitpunkte werden nur für die Bestimmung der Zeitabweichung der Synchronsignale verwendet, und initialisieren keine Zeitspanne für eine Korrektur der Zeitwerte.
• Und drittens, optional, sind noch Bezugssignale kodiert, deren Zeitpunkte, jeweils eine höhere Rasterauflösung haben, als die Taktschläge (1,2,3,4,5) innerhalb eines Musiktaktes (z.B. die Auflösung von 1/8, oder 1/16etc.).

Damit die Synchronisation gut funktioniert, muß das Bündel der eintreffenden Synchronsignale, den richtigen Bezugssignalen jeweils zugeordnet werden.
Zu diesem Zweck wird ganz zu Beginn zunächst der Rhythmus nur nach dem Takt mit dem Fuß eingeklopft, und zwar jeweils nur 1 Synchronsignal jeweils zu Beginn eines Taktes, bis die Synchronisation greift, was dem, Benutzer z.B. auch optisch angezeigt werden kann, oder wenn der Benutzer dazu spielt, durch das Einsetzen einer Percussion, usw., wobei das Tempo der Wiedergabe des Audiosignals durch dieses sogenannte TAP Input zunächst gesetzt wird. Dabei kann zur weiteren Unterscheidung die Dekodierung der Synchronsignale in einem Sensorteppich (bzw. einer Sensorauflage) vorgenommen sein, aus der Art, wie geklopft wird.
Bis die Synchronisation greift, befindet sich das Gerät in einer Betriebsweise, bzw. in einem Status, bei dem die eingehenden Synchronsignale ausschließlich jenen Bezugssignalen zugeordnet werden, die jeweils die Zeitspanne für die Zeit proportionale Korrektur einleiten und hier zu jedem Taktbeginn vorgesehen sind (vgl. B12, B13, B14......B17....usw., in 23a, 23b). Daß die Synchronisation greift, bedeutet in dem dargestellten Beispiel, daß die Zeiten t15N, t16N, usw. mit den zugehörigen zeitlich verschobenen Bezugssignalen B16N, B17N, innerhalb des Toleranzzeitfensters der Bezugssignale zeitlich mit den zugehörigen Synchronsignalen S16 und S17 übereinstimmen.
Nachdem die Synchronisation greift (eingerastet ist), schaltet das Gerät in einen Status, indem auch die weiteren Bezugssignale bei der Synchronisation berücksichtigt werden, welche zeitlich gesehen, Bezugssignale im Audiosignal betreffen, deren Zeitpunkte jeweils einem Taktschlag innerhalb des Musiktaktes entspricht, z.B. 1,2,3,4,5; 1,2,3,4,5; d.h. z.B. jeweils 1/4 bei einem 5/4 Takt.
Dabei treffen in einem 5/4 Takt kurze Synchronimpulse ein (deren Dauer unwesentlich ist, nur der Zeitpunkt des Eintreffens wird berücksichtigt) und beispielsweise in den Zeitabständen 1/4; 3/4; 5/4 eingeklopft werden. Für fehlende Synchronsignale, wie hier 2/4 und 4/4 wird die Zeit intern durch Erkennen, daß zwei (gerundete) Rastereinheiten von 1/4 jeweils fehlen, nachgebildet. Es werden daher insgesamt 5/4 als gemessene Zeitspanne aufsummiert, z.B. um den Zeitwert t15 in 23a zu erhalten.
Die Einheit des Taktschlages (d.h. hier das Zeitintervall, welches hier 1/4 entspricht, oder einer noch höheren Auflösung entspricht, wenn entsprechend mit höherer Auflösung summiert wird), wird aus jener Zeitspanne abgeleitet, wie sie dem zuletzt aktuell wiedergegebenen Musiktakt (bzw. allgemein entsprechend den hiefür markierten Bezugssignalen) entspricht (z.B. hier 5/4:5=1/4).
Als Beginn der Summierung, wird jeweils jenes Synchronsignal verwendet, das innerhalb des Fangbereiches eines Bezugssignals (hier B12), welches eine Korrekturzeitspanne betrifft, auftritt. Dabei werden gegebenenfalls fehlende Synchronsignale durch intern ablaufende Zeiten (sofern sie hier ins Rundungsschema passen) ersetzt. D.h. nachdem die Synchronisation eingerastet ist, darf z.B. auch der Taktschlag des ersten Viertel fehlen, es wird dann intern erzeugt, wobei die Zeitheiten über eine Taktlänge jeweils der zuletzt erfolgten aktuellen Synchronisation entsprechen.
Synchronsignale, welche die obenstehend optional weiterhin angegebenen Bezugssignale betreffen, werden nur dann als den Taktschlägen zugehörig bewertet, wenn sie auch innerhalb des jeweiligen Toleranzzeitfensters der die Taktschläge betreffenden Bezugssignale (B*,a,b,c,d,) eintreffen, dito werden diese Synchronsignale nur dann dem jeweiligen Beginn eines Musiktaktes zugeordnet, wenn sie auch innerhalb des jeweiligen Toleranzzeitfensters der den Beginn eines Musiktaktes jeweils markierenden Bezugssignale B12, B13, B14......B17.... eintreffen.

D.h., die Zuordnung der eintreffenden Synchronsignale zu den mit unterschiedlichen Prioritäten versehenen Bezugssignale (betreffend ihres Einflusses auf die Synchronisation) erfolgt so, daß die Synchronisation, beginnend mit Synchronsignalen, welche ausschließlich der höchsten Priorität für die Kennzeichnung der Nachstellzeitdauer, bzw. des Musiktaktes zugeordnet sind. beginnt und nach dem Einrasten, erst weiteren Synchronsignale bei der Synchronisation berücksichtigt werden, um die Zeitabweichungen auch innerhalb eines Taktes zu messen.

Dabei kann ein optionaler Modus vorgesehen sein, daß bei Feststellen von Abweichungen innerhalb eines Taktes, bereits im Takt geringfügig mit stetigem Übergang das Tempo verändert wird (z.B. innerhalb von t14 in 23a) und nicht erst Takt für Takt. Somit zwei Modi hier vorgesehen sind, der jeweils innerhalb eines Musiktaktes jeweils vorgenommene stetige Ausgleich, bei dem sich das Tempo innerhalb eines Taktes entsprechend ändert, und der innerhalb eines Musiktaktes vorgenommene linear proportionale Ausgleich, bei dem das Tempo Takt für Takt verändert wird. Kann das Verfahren nicht mehr auf die Taktschläge innerhalb eines Taktes synchronisieren, dann erfolgt z.B. eine entsprechende Perkussionseinblendung, die dem Benutzer anzeigt, daß er den Takt wieder nur mit einem Taktschlag zu jedem Taktbeginn einzuklopfen hat, bis die Synchronisation wieder greift.

> b) die unter (a) bei Eintreffen des dem zugehörigen Bezugssignal (hier B13) betreffenden Synchronimpulses (hier S13) zum vorherigen Synchronimpuls (hier S12) erhaltene Zeitdifferenz t12 (vgl.23a, 23b), wird auf den durch die Synchronisation aktuell verschobenen Bezugssignalzeitpunkt (betreffend eines Bezugssignals, welches eine Korrekturzeitspanne betrifft) bezogen. Ist jedoch kein aktuell verschobenen Bezugssignalzeitpunkt vorhanden, z.B. weil gerade erst in den Synchronisationsstatus geschaltet wurde und mit der Synchronisierung erst begonnen worden ist (hier zum Zeitpunkt S13), oder gegebenenfalls auch wenn die Synchronisation wegen unbrauchbarer Werte nicht durchgeführt wird (vgl. 24), dann wird der zuvor über die Messung der Zeitspanne aufeinanderfolgender Synchronisationsimpulse erhaltene Zeitwert t12 auf das aktuelle Synchronsignal (hier S13) bezogen. Worauf im Zeitpunkt des Ablaufs von t12 (hier um die Fehlzeit tf nach S14) hier der erste aktuell verschobenen Bezugssignalzeitpunkt B14N (zugehörig zur gemessenen Zeitspanne t12 zwischen S13 und S12) erhalten wird. Das Verfahren wird dann in dieser Weise fortgesetzt, solange entsprechende Synchronsignale eintreffen.
• c) die betreffenden Abfragen, wie sie vor dem Setzen eines Synchronisationspunktes (betreffend der sich jeweils ergebenden zeitlichen Verschiebung der Bezugssignale B*N) jeweils erfolgen, sind zu 24 bereits erläutert worden.

Definition des Synchronisationsstatus: Der Synchronisationsstatus ist gegeben, solange zu den Bezugssignalen, welche jeweils eine Korrekturzeitspanne betreffen (vlg. oben), das hier erläuterte Verfahren ohne besondere Unterbrechung durchgeführt wird. Wird das Verfahren wegen fehlender Synchronisationsimpulseingabe unterbrochen, und zwar betreffend Synchronimpulse, die in Bezug zu vorhandenen Bezugssignalen fehlen, welche eine Korrekturzeitspanne betreffen (vlg. oben), dann ist der Synchronisationsstatus nicht mehr gegeben, das Tempo des Audiosignals wird nicht mehr verändert und die Synchronisation beginnt erst, wenn ein Synchronsignal zu einem Zeitpunkt auftritt, in dem es als dem Fangbereiches eines Bezugssignals (hier B12), als zugehörig erkannt wird.
Durch die beschriebene Verfahrenserweiterung wird der große Vorteil erreicht, daß ein Modus ermöglicht wird, bei dem die Synchronsignale mit unterschiedlicher Frequenz eingegeben werden können, wobei gegebenenfalls auch ein oder mehrere Synchronsignale ausgelassen werden können (z.B. wenn die Fahrradkurbel nicht getreten wird, oder der Skifahrer gerade keine Schwänge macht, usw.). Um gegebenenfalls auch einzelne Synchronsignale auslassen zu können oder auch spontan Synchronsignale mit kürzeren Notenwerten (als Unterbrecher der Pausen), jedoch passend zum Rhyhtmus, bzw. Musiktakt, eingeben zu können, ist weiterhin vorgesehen, die zwischen den Synchronimpulsen gemessenen Zeiten als Vielfache dieser kürzesten Notenwerte zu bewerten und entsprechend aufzusummieren. Dabei werden die jeweils durch die aktuelle Synchronisierung jeweils auf ihre Zeitdauer synchronisierten Notenwerte als Bezug verwendet.
Weiterbildende Maßnahmen zu dem Beispiel eines MP3 Players, oder ähnliches, für die Synchronisation einer Begleitmusik:
Unter Verwendung der vorhandenen Synchronisation, ist eine Dekodiereinrichtung vorgesehen, welche eine über einen Rekorder aufgenommene Melodie durch Analyse der Grundton Frequenzen in ein Notenbild umsetzt, wobei die Zeitwerte bzw. Werte der Notendauer über diese Synchronisation auf ein Zeitraster normalisiert werden, welches einer Melodie oder einem entsprechenden Muster zur Adressierung des Audiosignals entspricht. Dabei werden die Noten und der Werte (in Bezug auf die Dauer) jeweils nach einem Toleranzfenster der Zeitwerte quantisiert und als String dekodiert. Dabei wird die eingespielte Melodie auf eine normalisierte Tonart bezogen dekodiert.
Somit braucht der Musizierende (im Adressiermodus, um ein Stück auf Tastendruck auszuwählen) nur ein Stück anzuspielen, um jene MP3 Datei zu adressieren, zu der er dazu spielen möchte.
Eine weitere Option ist dabei, daß Zeit synchron zum Ablauf des Audiosignals im Audiorekorder noch das MIDI Signal im Audiosignal kodiert werden kann, was neben der Adressierung über die Zeitbasis auch über ein Zusatzgerät durch außerhalb des Hörbereiches kodierte Frequenzen (als MIDI Signal) erfolgen kann (vgl. zu 28). Es sind dann die vom Benutzer gespielten Noten (über eine Frequenz/MIDI Umsetzung oder über MIDI) mit den synchron durch das Audiosignal wiedergegebenen verglichen, wobei innerhalb eines dem Musiktakt (bezüglich Dauer) vorgegebenen Toleranzrasters auch Spikes (als nicht übereinstimmende Stellen) zugelassen werden. Oder auch fehlende Noten (wenn eine andere gespielt wurde, oder auch die Dauer einer Note verlängert wurde, zugelassen werden können, je nach gewähltem Modus). Tritt ein Fehler auf, dann wird z.B. ein spezielles Percussions Muster als MP3 Slice abgerufen und in das wiedergegebene Audiosignal überlagert, um dem Benutzer genau die rhythmisch falsch gespielte Stelle anzuzeigen.
Dabei ist es zweckmäßig, das vom Audiorekorder mit wiedergegebene MIDI Signal in einen Computer einzuspielen, dito das z.B. von einem Keyboard mitgegebene MIDI Signal, und über das Computerprogramm die entsprechenden Analysen vorzunehmen.
Eine weitere Vorzugsanwendung ist, die ständige Analyse der vom Benutzer gespielten Noten vorzunehmen, um vom Audiosignal dazu wiedergegebene Improvisation zu synchronisieren. Wobei nach dem der harmonischen Analyse entsprechenden Ergebnis, Audio Slices abgerufen und synchronisiert wieder gegeben werden.
♫ Im Besonderen ist noch vorgesehen, z.B. im gedruckten (oder auf einem Display angezeigten) Notenbild noch die einzuklopfenden Taktschläge als Markierungslinie mit darzustellen, z.B. durch eine dünne strichlierte oder auch farbig dargestellte senkrechte Taktlinie, die dann zwischen den Linien kein Takt ist, sondern nur einem Taktschlag entspricht. Dabei ist vorgesehen, daß für Notenwerte, die über diesen Taktschlag andauern, diese Taktlinie durch die Note durchgezogen ist und graphisch dabei so dargestellt wird, daß die zeitliche Aufteilung des Notenwertes, der zum Teil vor und zum Teil nach dieser Markierungslinie liegt, gut ersichtlich ist, oder es kann diese Markierungslinie auch zwischen Note und zugehöriger Punktierung gezogen werden, usw. Bei komplexeren Notenbildern, in denen zu einer Markierungslinie sowohl sauber neben der Linie als auch die Linie überschneidende Markierungslinien vorkommen, können die Linien dann bei den sich zeitlich überschneidenden Notenwerten auch unterbrochen sein. Weiters können z.B. bei Vorschlägen auch nur die Taktschläge (ohne Noten) eingezeichnet sein, wobei diese dann eingeklopft werden, wobei dann durch dieses Einklopfen die Taktzeit eingegeben wird, mit dem das später (zum Zeitpunkt der Vorschlagnoten) wiedergegebene Audiosignal startet. Folgt z.B. einer Einleitung, ein mit einem Vorschlag versehener unvollständiger Takt, dann kann durch ein Schaltsignal dieser Vorschlag vom Benutzer markiert werden, um z.B. beim Einklopfen eines Taktschlages, sofort das Audiosignal auszulösen, welches dann mit dem Tempo der Einleitung als Gesang wieder gegeben wird.
♫ Dabei eignet sich die bevorzugte nach unterschiedlichen Taktzeitrastern der Bezugssignale vorgenommene Synchronisierung z.B. einen aufgezeichneten Gesang nach einem Live Spiel zu synchronisieren, weil innerhalb eines Taktes der Benutzer auch einen mehrfachen Taktschlag einklopfen kann, damit einerseits mit möglichst hoher Auflösung synchronisiert wird, andererseits eine gegebenenfalls verbleibende Abweichung sich nicht über mehrere Takte zu einer größeren Abweichung summiert, sondern möglichst über den ganzen Takt linear verteilt jeweils ausgeglichen ist. Oder auch umgekehrt, kann, wenn der Benutzer sich beim Spiel nach Noten exakt an die Markierungstaktschläge beim Einklopfen des Rhythmus hält, unabhängig von den tatsächlich gespielten Noten eine Überwachung des Timings zu Lernzwecken erfolgen, wenn die zeitliche Schwankung zwischen den einzelnen Taktschlägen gemessen wird, und bei einer zu großen Abweichung dies dem Benutzer durch eine Perkussioneinlage (eines abgerufenen Audio Slices angezeigt wird).
Aufsummieren der zwischen den Synchronsignalen gemessenen Zeitwerte: Die Aufsummierung der jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Synchronsignalen gemessenen Zeitwerte erfolgt so, daß diese Zeitwerte zu den zwischen den Zeitwerten aufeinanderfolgender Bezugssignale (von der momentanen Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals abhängige Zeitwerte) in Relation gesetzt sind, wobei diese Bezugssignale durch Näherungsmessung den Synchronsignalen zugeordnet werden. Bei dieser Näherungsmessung wird jeweils die relative Abweichung der zwischen den Synchronsignalen liegenden Zeiten zu den zwischen den zugehörigen Bezugssignalen liegenden Zeiten bewertet.

• Dabei kommt (je nach verwendeten Modus) auch folgende Verfahrensweise zur Anwendung:
Es werden nur jene Synchronsignale als aufeinanderfolgende Synchronsignale jeweils verwendet, welche jeweils in einer zeitlichen Näherungsmessung den Bezugssignalen entsprechen, wobei bei einem fehlendem Synchronimpuls dieses Fehlen durch einen Missing Detektor erkannt wird (wenn der Synchronimpuls innerhalb des Toleranzzeitrasters der Bezugssignale nicht eintrifft) und dann der Zeitwert für die Zuordnung eines Synchronsignals zu einem Bezugssignal (nicht für die Feststellung der Abweichung) entsprechend dem Zeitwert des Zeitrasters des betreffenden Bezugssignals summiert wird.

Kann ein Synchronimpuls innerhalb des Toleranzzeitrasters der Bezugssignale nicht zugeordnet werden, dann wird er als fehlender Synchronimpuls bewertet. Bei der Aufsummierung der zwischen den Synchronsignalen jeweils liegenden Zeitspannen wird so vorgegangen, daß die zwischen den Synchronimpulsen gemessene Zeitspanne zur aktuellen Dauer des Musiktaktes ins Verhältnis gesetzt wird, und daraus die Notendauer errechnet wird, die wiederum zu den Zeitabständen (entsprechend der Notendauer) der Bezugssignale in Bezug gesetzt wird (gegebenenfalls wird der beim Runden entstehende Rest dann als Übertrag für den nächsten Zeitwert verwendet, damit sich Rundungsfehler nicht summieren können). Daraus kann dann die Anzahl nicht eingegebener, oder zuviel eingegebener Synchronsignale festgestellt werden, die je nach Kodierung der Bezugssignale für die Synchronisation dann verwendet sind. Bzw. ist Sichergestellt, daß zuviel eingegebene Synchronsignale mangels zeitlich korrekter Bezugssignale die Synchronisation nicht stören, dito auch bei zu wenig eingegebenen Synchronsignalen, die nachfolgend eingegebenen Synchronsignale wieder zeitlich korrekt in Bezug zu den Bezugssignalen interpretiert werden können.
Kodierte Bewertung der Synchronsignale:
Die nach den unterschiedlichen Prioritäten ihrer als zugehörig erkannten Bezugssignale verwendeten Synchronsignale (bezüglich ihrer Verwendung), können auch so verwendet werden (je nach Modus), daß die Synchronsignale, die innerhalb des Toleranzzeitrasters der Bezugssignale auftreten, welche die Zeitspanne der jeweils zu den Synchronsignalen erfolgenden Zeit proportionalen Korrektur (Nachstellung) festlegen, bzw. markieren (vgl. oben), gegenüber (den) anderen Synchronsignalen, bevorzugt bewertet werden. Z.B. derart, daß wenn zu einem solchen Bezugssignal das Synchronsignal fehlt, die zeitliche Korrektur periodischen Vorganges nach den zuvor festgestellten Abweichungsmessungen nicht vorgenommen wird.
Mittelwertbildung der zeitlichen Abweichungsmessungen: Bei Bedarf können auch gemessene Mittelwerte für entsprechende Korrekturen verwendet sein.
Notenbild: 6c zeigt ein Notenbild für Klavier als Beispiel (das Stück Misty von Erroll Garner), wobei der Benutzer diese Melodie spielen und durch das bevorzugte Verfahren durch Einklopfen des Rhythmus (z.B. über den zu 26 beschriebenen Sensor Teppich) das von einer Audio Konserve (z.B. MP3) wieder gegebene Audiosignal synchronisieren kann. Dabei ist innerhalb des Taktes nur eine relative Tempo Variation, oder (je nach kodierten Bezugssignalen auch gar keine) zugelassen, wobei die Taktdauer als beat konstant bleibt, es sei denn sie wird durch Eingabe besonders kodierter Synchronsignale (vgl. Stampfen mit dem Fuß auf den Sensorteppich) verändert, beginnend mit zu den mit (1) markierten Zeitpunkten.
Die im (z.B. gedruckten) Notenbild markierten Taktschläge (4), (4) (1), (3), (1), (2a), (2b), (3), (1), entsprechen den im wiedergegebenen Audiosignal enthaltenen (und dem Notenbild entsprechenden) Bezugssignalen, bzw. deren Zeitpunkten. So folgt hier unmittelbar am Ende des Taktes der hier nur mehr mit dem letzten 1/4 Taktschlag dargestellten Einleitung (die ohne Gesang ist), die Eingabe des Synchronsignals zum Taktschlag 4 (durch Klopfen mit dem Fuß auf den Sensor Teppich), dem wegen des nachfolgenden Vorschlagtaktes wiederum ein Taktschlag 4 folgt, entsprechend einer zu diesem Taktschlag durch Anschlag (auf dem Piano) gespielten Vorschlagnote des unvollständigen Vorschlagtaktes Takt I., wobei hier die Taktschläge 1 bis 3 im Vorschlagtakt nicht vorhanden sind. Für dieses Beispiel bestehen die zwei Modi, daß zum letzten Takt der Einleitung der letzte Taktschlag (hier der unmittelbare Taktschlag 4 des letzten Viertels) oder der erste Taktschlag (zur Berechnung der letzten Viertel des letzten Taktes) einzugeben ist, wobei dies wegen der großen Zeitdifferenz gegebenenfalls auch automatisch erkannt werden kann (je nachdem wie die Bedienung des Gerätes, bzw. der unterschiedlichen Modi vorgesehen ist).
Mit dem Taktschlag 4 des unvollständigen Vorschlagtaktes (I) wird die Tempo gesteuerte Wiedergabe der Audiokonserve (z.B. MP3 Player) gestartet, wobei zuvor durch Zeitmessung zwischen dem zum letzten Takt (der hier nicht nur als Taktende dargestellten Einleitung E) und dem Taktschlag 4 des Vorschlagtaktes eingegebenen Synchronimpulse (entsprechend der Zeit t1/4 in 6c) das Wiedergabetempo zunächst synchronisiert wird, d.h. die Bezugssignale zwischen dem einzigen Taktschlag (4) des unvollständigen Vorschlagtaktes und (1) des ersten Volltaktes (Takt II) markieren eine Korrekturzeitspanne, deren Dauer dem Notenwert der Bezugssignale entspricht, das ist hier 1/4 für die Tempo Synchronisation des Audiosignals. Hingegen markieren die Bezugssignale des letzten Taktschlages (4) der letzten Note der Einleitung E und dem einzigen Taktschlag (4) des unvollständigen Vorschlagtaktes über die Dauer t1/4 (in 6c) nur Meßbezugszeitpunkte und keine Nachstellzeitpunkte (bzw. gegebenenfalls nur mit sehr geringer Veränderungsmöglichkeit), da bei einer gegebenenfalls in der Einleitung vorhandenen Synchronisation, z.B. für ein durch die Audiokonserve wiedergegebenes Begleitinstrument, die Korrekturzeitspanne dann den gesamten letzten Takt der Einleitung (gleichfalls durch entsprechende Bezugssignale kodiert) betrifft, über den dann proportional ohne den Rhythmus innerhalb eines Taktes zu verändern, das Tempo nachgestellt wird. Dabei kann es ohne weiteres in einem Musikstück Passagen geben, bei denen die Proportionalität der Notenwerte nicht nur über einen sondern über mehrere Takte erhalten werden soll, wobei dann z.B. zu jedem im Audiosignal vorgesehenen Bezugssignalzeitpunkt über die Referenztabelle derjenige Bezugssignalzeitpunkt abgelesen wird, zu dem eine beginnende Korrekturzeitspanne wieder beendet ist. Das gleiche gilt für die maximalen Abweichungen, die jeweils über durch solche Kodierungen definierte Bezugssignale, bzw. über die Zeitspanne, welche jeweils durch ein zugeordnetem Paar von Berzugssignalen kodiert ist, beim Nachstellen auftreten dürfen, dito gegebenenfalls die Auflösung des kleinsten Notenwertes, der bei der Messung zu berücksichtigen ist, dito die zu den Bezugssignalen zugehörigen Zeitwerte für die Fangbereiche, innerhalb denen ein eintreffendes Synchronsignal dem Bezugssignal (z.B. für eine Taktkennzeichnug) als zugehörig erkannt wird, usw.
Die im Notenbild eingetragenen Zeitpunkte, zu denen der Benutzer ein Synchronsignal als Taktschläge (4), (4) (1), (3), (1), (2a), (2b), (3), (1), eingeben soll, entsprechend den Bezugssignalen, zu denen direkt unmittelbar wird. Werden noch zwischen diesen Punkten Taktschläge, bzw. Synchronsignale eingegeben, dann werden diese aufgrund der aktuellen Messung der Zeitspannen der erhaltenen Synchronsignale anteilsmäßig in Bezug zu einem entsprechenden Notenwert (entsprechend der jeweiligen Taktdauer) berechnet, und Spiegel,Nr.39/22.9.03 für die Bezugszeitmessung zu den Bezugssignalen verwendet. Dabei wird so vorgegangen, daß durch schrittweises Aufsummieren dieser nicht unmittelbar einem Bezugssignal als zugehörig erkannten Synchronimpulse, bei jeweiligem Erreichen der zeitliche Nähe des Fangbereiches eines Bezugssignals intern ein virtueller Synchronimpuls gebildet wird, der bei Fehlen eines dem Bezugssignal unmittelbar zugeordneten Synchronimpulses, dann diesen ersetzt, d.h. um als Missing Detektor den fehlenden Synchronimpuls in Bezug auf den Zeitpunkt zu dem er hätte eintreffen sollen, genauer zu erkennen. Die nicht eintreffenden Synchronimpulse werden dann durch dem internen Bezugssignal Zeitraster entsprechende erkannt, so daß Bezugssignalen, zu welchen keine Synchronimpulse eingegeben wurden, bei der Reihenfolge der zu bewertenden Synchronsignale übersprungen werden können und eine Fehlerinterpretation bei der Zuordnung durch die zeitliche Nährungsmessung zu vermeiden, d.h. um zu Erkennen, ob sich ein Synchronsignal im Fangbereich des jeweils richtigen Bezugssignals befindet. Ist eine sichere Erkennung nicht mehr möglich, dann wird die Synchronisation unterbunden und nur durch eine neue Initialisierung, bei der zu Beginn des richtigen (vom Benutzer über das Audiosignal gehörten) Musiktaktes, ein Synchronisationssignal nach einer kurzen Unterbrechungszeit für die Eingabe der Synchronsignale) zu dem, dem Musiktakt zugehörigen Bezugssignal erkannt wird, neu begonnen. Dabei können auch MIDI Dekodierungen vorgesehen sein, welche eine gespielte Melodie erkennen und so die Zuordnungssicherheit zum richtigen Bezugssignal verbessern.
Das in 6c gewählte Beispiel betrifft einen Komponisten und Interpreten, der selbst keine Noten kannte und ein hoch interessantes Timing in Bezug auf rhyhtmischer Verschleppung der Notenwerte bis jeweils in den nächsten Takt hatte, um einen interessanten Effekt zu erreichen, was in Takt III gut zum Ausdruck kommt. Weshalb der aus zwei hintereinander als aufeinanderfolgende 1/8 Schlägen eingegebene Vierteltaktschlag zum besseren Synchronisieren angegeben wird. Denn die als erste Achtel des Taktes (III) abgegebene Note wird um 1/32 länger gespielt (was in der Notenschrift durch einen Punkt nicht mehr darstellbar wäre), wobei diese kurze Verlängerung verteilt über die nachfolgenden drei Achtel wieder verkürzt wird, denen dann im Zeitwert vier korrekt gespielte Achtel folgen, um den Takt zu beenden. Dabei ist evident, daß bei einem derartig komplizierten Timing nicht nur der Gesang erstklassig synchronisiert werden kann, sondern auch umgekehrt, das Timing über die eingegebenen Synchronimpulse gemessen und durch Aufrufen von diversen Audio Slices (Percussion, etc.) eine Rhythmushilfe gegeben werden kann. Wobei das eingegebene Timing auch mit der als Audiosignal wiedergegebenen Originalaufnahme verglichen werden kann, usw., um dem Benutzer das perfekte Erlernen des Timings zu ermöglichen.
♫ ♫ ♫ Weiterbildungsoption: Nach dem Stand der Technik sind bei derartigen Temporegelungen eines Audiosignals nur das beschriebene Synchronverfahren nach dem Patent DE 41 43 257 C2 oder auch nur eine einfache Taktregelung, etc. üblich.
Gleichfalls ist jedoch noch als Stand der Technik bekannt, zu Triggersignalen Audio Slices mit jeweils vorgegebenen starrem Tempo wiederzugeben. Mit dem in 6c dargestellten Beispiel soll eine Weiterbildungsoption angegeben werden, die beide Verfahren, Synchronisation und Triggerung gleichzeitig benutzt. Dabei wird zusätzlich zur Triggerung (Auslösung) der Klangerzeugung, noch über die aktuelle Synchronisation die jeweilige Dauer eines mit einem Triggersignal ausgelösten Tones, bzw. Klanges bestimmt, bzw. mitbestimmt. Da die Zeiten weitgehend linear verändert werden, bleibt dadurch die Charakteristik eines gespielten Tones weitgehend erhalten, z.B. der Ton von Saiteninstrumenten, oder auch von Blasinstrumenten, wie er vom Interpreten gespielt wird. Dabei ist es so, daß jeweils zeitlich voreilend während des Echtzeit (live) Spiels, der Ton bestimmt wird, wie er zeitlich nacheilend sich dann fortsetzt. So haben z.B. viele Geigenspieler das Bedürfnis, daß ihr Spiel genauso klingen soll, wie bei einem Konzert Geiger, haben dabei jedoch mit dem Tempo eines Stückes Schwierigkeiten. Dabei ist es zweckmäßig, von der zusätzlichen Synchronisation durch die vom Benutzer aktuell gespielten Noten (vgl. Echtzeit MIDI), wie zu 28 erläutert, Gebrauch zu machen, wobei dann weiterhin bei Naturalinstrumenten, oder auch für Gesang, ein Tonabnehmer/Mikrofon mit nachgeschalteter Frequenz Dekodierung der Töne vorgesehen ist, um das Echtzeit MIDI Signal zu erhalten. Wie nachfolgend zu dem im Notenbild 6c dargestellten Beispiel erläutert wird, hat das gemischte Verfahren, bei dem die aufeinanderfolgend wiedergegebenen Audio Sclices in ihrem zeitlichem Ablauf sowohl synchronisiert sind, als auch getriggert sind, besondere Vorteile, wenn das als Begleitmusik wiedergegebene Audiosignal einen Gesang betrifft. Dabei kann die Synchronisation der Gesangsspur von einer weiterhin als Begleitmusik wiedergegebenen Spur, z.B. eines Schlagzeuges, auch entkoppelt sein, wobei dann für die Gesangsspur und Schlagzeugspur jeweils gesonderte Bezugssignalkodierungen vorgesehen sind, damit der beat des Schlagzeuges, dem der Benutzer beim seinem Spiel folgen soll (und dabei innerhalb eines Taktes z.B. exakte Synkopen zwischen dem Spiel des Benutzers und dem als Begleitmusik wiedergegebenen Schlagzeug bei der Synchronsiation eingehalten werden sollen), nicht von der Gesangs Synchronisation negativ beeinflußt wird. Denn bei der Gesangssynchronisation soll auch noch der Wortlaut des Textes mit berücksichtigt werden, wie nachfolgend zu 6c noch erläutert wird.
In Weiterbildung sind für diese kombinierte Synchronisation und Triggerung zwei Varianten vorgesehen:

1) die vom Benutzer in Echtzeit erzeugten Notendaten, werden dazu verwendet, um ausschließlich ein wiedergegebenes Audiosignal, bzw. bestimmte Audioslices zu synchronisieren, bzw. gegebenenfalls zu adressieren (zu triggern);
2) zusätzlich zu 1) wird das wiedergegebene Audiosignal noch transponiert, bzw. es werden gegebenenfalls Audio Slices unterschiedlicher Tonhöhen abgerufen. Dabei entsprechen dann die Tonhöhen jeweils den dekodierten Tönen des Benutzers (Echtzeit MIDI), der z.B. neben einem natürlichen Instrument, auch unmittelbar ein MIDI Instrument spielen kann. Für die Echtzeit Transponierung wird auf die beiden Anmeldungen DE10 2005 029 026.4 und DE 10 2005 032 995.0 , bzw. deren Prioritäten, des gleichen Anmelders verwiesen.

Hinweis: In Verbindung mit dem Transponierverfahren nach den Anmeldungen DE10 2005 029 026.4 und DE 10 2005 032 995.0 kann das Synchronisationsverfahren noch angewendet werden, um gesprochene Texte als Gesang wiederzugeben, wobei dann die synchronisierte Melodie als Modulationsspur in diese Echtzeit Transponierung eingespeist wird, um die Funktion der erforderlichen Frequenzänderung (df) des Spektrums des Audiosignals über die jeweils vorgegebene Zeitdifferenz (dt) für den Gesang zu erhalten. Dabei kann dann die synchronisierte Melodie auch durch ein in der Tonlage nicht gerastertes Instrument eingegeben werden, wie z.B. durch eine Violine, etc., um auch beim Gesang die Zwischentöne zu erhalten. Es kann das Verfahren aber auch verwendet werden, um einen bereits guten Gesang nachzuvertonen. In beiden Fällen wird dann der vom Instrument, z.B. einer Violine eingegebene Gesang in seinem Grundton mit dem Grundton des Gesanges jeweils verglichen und die Frequenzabweichung als Stellgröße zum Nachziehen der Tonhöhe über die Funktion df=Funktion(dt) der Echtzeit Transponiereinrichtung nach der DE10 2005 029 026.4 und DE 10 2005 032 995.0 gesteuert.
Variante 1) entspricht dann dem Stand der Technik, wenn die Audio Slices durch die Notendaten lediglich adressiert werden. Anders verhält es sich bereits bei der Kombination von Synchronsiation und Triggerung, insbesondere, wenn dabei durch ein entsprechend kodiertes Bezugssignal bestimmt wird, wann ein Noten Data als Triggersignal verwendet wird, und wann nicht. Dabei ist es beim Stand der Technik weiterhin nicht üblich und auch nicht bekannt, eine derartig synchronisierte Datei gleichzeitig noch als Musikinstrument zu verwenden, wobei einerseits die von der Audiokonserve (bzw. dem Slice) wiedergegebene Tondauer, bzw. Klangdauer durch die Synchronisation in der Dauer vorkonfiguriert wird, andererseits, der genaue Auslösezeitpunkt durch ein Triggersignal, das durch das Echtzeitspiel des Benutzers erzeugt wird, bestimmt ist. Dabei können die beiden unterschiedlichen Modi vorgesehen sein:

2.1) daß durch die vom Benutzer gespielte Tonfolge (z.B. als erzeugte MIDI Daten), über deren Tönhöhen adressierte Audio Slices wiedergegeben werden, wobei, dann jener gespielte Ton für die Triggerung, als auch Adressierung eines Slice entscheidend ist, der im Fangbereich des aktuellen Bezugssignales (das ja durch die aktuelle Synchronisation entsprechend zeitlich verschoben wird) liegt;
2.2.) daß die gespielte Tonfolge nur die Audio Slices synchronisisert, wobei dann anstelle von Tönen (Noten) in 28 nur die Tondauer jeweils verglichen ist, bzw. beim Mustervergleich statistisch auch einige falsch gespielte Töne (= Improvisation) zugelassen werden.

Wie zu 6c erläutert, sind die einzuklopfenden Synchronisationsignale in einem Notenbild verzeichnet, dito gegebenenfalls können auch Noten, nach denen ein Synchronisationssignal dekodiert wird, bunt eingezeichnet, sein, usw. In 6c sind dies beispielsweise nur die zeitlich kürzeren Notenwerte der Oberstimme.
Nach dieser Methode, kann daher ein Musikschüler zu von professionellen Musikern gespielten Klängen nicht nur dazu spielen, sondern hat den Eindruck, daß er das Spiel erzeugt, was eine positive Beeinflußung bewirkt, da er z.B. beim Spiel einer Violine synchron zu dem von ihm erzeugten Klang, den der Konserve nachzieht. Jedoch ohne dabei den Takt (Musiktakt) zu variieren. Das gleiche gilt erst recht beim Gesang, d.h. mit dem System erhalten wir auch ein ideales Trainingssystem für den Gesangsunterricht.
Aus Platzgründen ist das Schema zu nachfolgender Erläuterung nicht über die gesamte Notenzeile, sondern nur für die Fangbereiche der Bezugssignale B1, B2...B5 eingezeichnet. Dies betrifft den gesungenen Textausschnitt „a kitten up a“, der aus dem gesamten Text „I'm as helpless as a kitten up a tree“, im Takt III betrachtet werden soll (6c). Dabei sind in die bei diesem Verfahren bevorzugte Synchronisation, sowohl die vom Benutzer (z.B. über den zu 6c erläuterten Sensorteppich) eingegebenen Taktschläge (1), (2a/2b), (3), (1), deren Zeitpunkte im Notenbild genau eingezeichnet sind, mit einbezogen, als auch die über die gespielten Noten erzeugten Triggerimpulse. Wenn der Benutzer einige Taktschläge ausläßt oder zuviel eingibt, dann wird die Synchronisation nicht wesentlich gestört, da die zwischen den Synchronsignalen gemessenen Zeitspannen, den Notenwerten entsprechend aufsummiert werden, und so die eingegebenen Synchronsignale dem Bezugssignal Zeitraster korrekt zugeordnet werden können. Eine Ausnahme bilden die ausschließlich zur Veränderung der Dauer des Musiktaktes eingegebenen Synchronimpulse, bei der dann unmittelbar aus der Zeit zwischen zwei Synchronimpulsen die vom Benutzer gewünschte Taktdauer gemessen wird.
Bei dem Bezugssignal B1, dessen Zeitfenster zusammen mit der Stringerkennung der gespielten Noten (vgl. dazu zu 28) die zu dem Wort „a“ zugehörige Note es erkennt, wird folgendermaßen vorgegangen:

Die Stringerkennung der gespielten Noten läßt auch eine Improvisation zu, bei der z.B. anstelle oder zusätzlich zu den Tönen, nur die Rhythmik bewertet wird, wobei anstelle einer Achtel auch zwei Sechzehntel gespielt werden können, usw. Dito auch statistische Bewertungen ein Notenmuster erkennen können, wenn durch Improvisation die Töne zwar nicht mehr stimmen, aber die improvisierten Noten in das zeitliche Schema passen. Da ein solches Schema sehr komplex ist, ist hier noch vorgesehen, daß wenn eine Notenerkennung als Triggersignal nicht erkannt wird, dann automatisch die Zeitsynchronsiation greift. Dies soll an diesem Beispiel erläutert werden.

Ist der gesungene Ton des Wortes „a“ (an B1) mit dem Ton es zu kurz, dann wird er solange verlängert, bis entweder die in dem (zum Bezugssignal B1) zugehörig kodierten Trigger Zeitfenster B2 auftretende Note wiederholtes es vom Benutzer angespielt wird, wodurch das Tiggersignal t1 (gemäß der zu B2 kodierten Bedingung) erzeugt wird, oder indem die zum Bezugssignal B1 kodierte Auszeit abläuft, wenn die wiederholte Note es nicht gespielt wird. Diese Auszeit wird dann gemäß der Synchronisation abgeleitet und entspricht im Prinizip dem bekannten Stand der Technik eines Notenablaufprogrammes, daß eine Zeit gesteuerte Weiterschaltung erfolgt, wenn das Auslösesignal des Tones nicht eintrifft; dito, daß diese Weiterschaltung durch das Auslösesignal des Tones vorgenommen wird, wenn es vorher eintrifft.
Neu hingegen ist, diese Technik zusammen mit der bevorzugten Synchronisation zu verwenden und dabei zum Bezugssignal diverse Steuerinformationen zu kodieren, die bestimmen, wie hier in Abhängigkeit des Audiosignals, z.B. eines gesungenen Textes, die Korrektur zu erfolgen hat, indem durch die Kodierung des Bezugssignals von vornherein auch solche Zeitabschnitte kodiert werden können, in denen die Zuordnung eines Triggersignal zu einem Bezugssignal nicht ermöglichen ist, d.h. daß durch die Kodierung des Bezugssignals absolut die Art der Synchronisation bestimmt wird: Freilaufend nach einem synchronisierten Zeitraster oder getriggert.
Im Beispiel nach 6c werden die gesungenen Textstellen, bzw. Audio Slices a, ki, tte, durch die jeweils nachfolgenden Noten, welche die Triggersignale t1, t2, t3 erzeugen, beendet, wobei durch dieses Triggersignal die nachfolgenden Slices ausgelöst werden. Dabei sind die Audio Slices in Bezug auf den Gesang so unterteilt, daß die Verlängerung oder Verkürzung immer nur Vokale betrifft, und keine Konsonanten, und weiters noch auch keine Vokale betrifft, wo das gesungene Wort seltsam klingen würde.
So können bei der Wortfolge „a kitten up a tree“ im Takt III sämtliche Vokale gedehnt oder verkürzt werden, bis auf das „u“ des Wortes „up“, weil es sonst seltsam klingt. Dabei müssen diese Stellen im Einklang mit dem Rhythmus der Melodie gebracht werden, weshalb die Bezugssignale, die diese Verlängerung oder Verkürzung steuern, zeitlich entsprechend gesetzt sind. Besonders deutlich wird dies bei der Wortfolge „... kitten up...", bei der gut zu ersehen ist, daß die Slices ([Slices]) nicht unbedingt nach Wörtern, sondern nach Silbenfolgen unterteilt sind, wobei jeweils für jeden Vokal, für den eine Verlängerung oder Verkürzung vorgesehen ist, der Vokal jeweils am Ende des Slice zeitlich platziert ist. z.B. [ki] [tte] [n up]. Ausgenommen beim Wort up, bei dem keine Verlängerung oder Verkürzung des Vokals „u“ zugelassen wird, was durch das zugehörige Bezugssignal B4 markiert ist. Das Schema für die Bezugssignale wird dann in einem Musik- bzw. Noten Editor Programm automatisiert erstellt, indem die zu einem Notenbild mit zugehöriger Tonspur eingesungene Gesangsspur zeitlich verschiebbar gemacht wird, und die im Notenbild mit angegebenen Worte, bzw. Vokale, die nicht verändert werden dürfen bei ständigem Hören des Gesanges (in einer entsprechenden Schleife) markiert werden, so daß die zugehörig automatisch gesetzten Bezugssignale dann entsprechend kodiert sind.
Eine weitere Option betrifft die statistische Bewertung, wie die von der Synchronisation zeitlich stark abweichenden Triggersignale in die Bewertung der Synchronisation mit einbezogen werden. Das hängt wieder stark vom Notenbild ab und kann durch entsprechende Erweiterung des Befehlssatzes der zu einem Bezugssignal möglichen Kodierungen weiterhin gestaltet sein.
Weiters können auch noch alternative Audio Slices kodiert sein, die aufgerufen werden, wenn es zeitlich eng wird, oder zeitlich zu weit wird und dann auch eine andere Betonung eines Wortes abhängig vom Timing realisiert werden soll, oder eine Variation der Melodie, usw.
Auf diese Weise kann ein Gesang perfekt zu einer Melodie synchronisiert wiedergegeben werden, auch wenn der Benutzer noch nicht in der Lage sein sollte, das Timing mit der geforderten Präzision genau zu halten. Dabei kann der beat jedoch noch weiterhin zu einer Percussion (Schlagzeug) exakt wiedergegeben werden, so daß der Benutzer auf den richtigen Rhythmus hingezogen wird, bzw. diesen schnell Erlernen kann.
Weiteres zu 6c, betreffend der im Notenbild angegebenen Taktschläge: So wird in diesem Beispiel darauf Wert gelegt, daß die vom Audiosignal wiedergegebenen Noten, einer Begleitmusik oder eines Gesanges, exakt synchron zu den als Synchronimpulse eingegebenen Taktschlägen 2a und 2b (vgl. Takt III) wiedergegeben werden, entsprechend dem Text ..... „as a“....., anderseits, ist es so, daß wenn die Synchronimpulse 2a, 2b, (oder auch nur ein Impuls) ausbleiben, dann die Synchronisation trotzdem (wenn gegebenenfalls auch nicht so präzise) statt finden muß. Gelöst wird das Problem wieder über die den Synchronisationssignalen im Audiosignal zugeordneten Bezugssignale, die mit einer entsprechenden Kodierung versehen sind. In 6c bedeutet dies, daß zu den Bezugssignalen 2a und 2b in Bezug auf die aktuell ablaufende Synchronisation, das Tempo geringfügig verlangsamt für die Wiedergabe des Audiosignals eingestellt wird, indem der dem aktuell einzustellende Tempo erhaltene Zeitwert geringfügig vergrößert wird, so daß die interne Auslösung der zu den Taktschlägen 2a und 2b gehörenden Noten entsprechend geringfügig verzögert abläuft, wobei wenn diese Taktschläge als Synchronimpulse detektiert werden, dann sofort für eine der dem Taktschlag zugehörige Notendauer (die hier entsprechend den Bezugssignalen zu 2a und 2b einem entsprechenden Korrekturzeitintervall entspricht), die entsprechende durch das Bezugssignal markierte Audiosignalstelle (hier der Gesang „as a“) wiedergegeben wird. Fehlen die Synchronimpulse, dann wird die durch das Bezugssignal markierte Audiosignalstelle („as a“) in Bezug auf die ideale Synchronisation geringfügig später wieder gegeben, zumindest wird jedoch auch bei Ausbleiben eines betreffenden Synchronimpulses, das zugehörige Zeitfenster für einen gegebenenfalls vom Benutzer erzeugten Triggerimpuls geöffnet, der dann das aktuelle Slice beendet und das nächste auslöst.
Das gleiche gilt natürlich auch, wenn die Audiosignalwiedergabe anstelle eines Gesanges ein weiteres Instrument betrifft. Entscheidend für diese Maßnahme, den aktuellen Synchronisationszeitwert etwas zu vergrößern, und abhängig von der Abfrage ob zu dem zugehörigen Bezugssignal ein Synchronimpuls eingeht, den Synchronisationszeitwert wieder so zu verkürzen, daß bei Eintreffen des Synchronimpulses exakt die zu dem Bezugssignal zugehörige Stelle des Audiosignals wiedergegeben wird, ist, ob zu diesem Bezugssignal eine betreffende Kodierung, welche dieses Verfahren der Interpretation eines Synchronimpulses als Triggersignal einleitet, vorgesehen ist. Dabei ist die Möglichkeit vorgesehen, als Triggersignal weiterhin auch die aktuell gespielten Noten (als Abfrageergebnis, ob es die richtigen Noten sind) zu interpretieren, wie dies vorangehend beschrieben worden ist. Sollen verschiedene Modi wahlweise abrufbar sein, so sind dann unterschiedliche MP3 Dateien mit unterschiedlichen Bezugssignalen vorgesehen.
Eine weitere Option, die gleichfalls in den mit Bezugssignalen kodiert sein kann, betrifft die Kodierung von Zeitintervallen im Notenbild, die innerhalb eines Taktes beispielsweise nur proportional zueinander verändert werden dürfen, über Zeitintervalle im Notenbild, die in 6c z.B. den jeweils gespielten gebunden Achtel Noten entsprechen. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß keine Synkopen zu den weiteren Stimmen entstehen, wenn keine vorgegeben sind, usw. Weshalb der Kodierung der Korrekturverfahren zu den Bezugssignalen eine besondere Bedeutung zukommt.
Diese Kodierung wird wieder über einen Editor vorgenommen, der das genaue Notenbild des wiedergegebenen Audiosignals anzeigt, wobei gegebenenfalls bei Singstimmen, auch mehrere geringfügig unterschiedlich synchronisierte Audiosignal Spuren vorhanden sind, z.B. um die getriggerte Tempo Synchronisation einer Spur mit der Synchronisation von über die Taktschläge der Triggerung gebundener, bzw. angehaltener Noten einer weiteren Spur zu verbinden. Dabei werden dann Notenbereiche, die in unveränderter Proportionalität wiedergegeben werden sollen, markiert, wobei die Software dann entsprechend der Taktanordnung und gegebenenfalls weiterer Vorgaben (zulässige Toleranz bei Abweichung der Zeitproportionalität, usw.) zu den im Notenbild gesetzten Bezugssignalen, die Klassifizierungsdaten automatisch zuordnet.
Weitere Features (Merkmale, bzw. weitere Möglichkeiten der Realisierung):
Durch diese Erfindung wird es somit einem durchschnittlichen Klavierspieler möglich, Mozarts Opern nicht nur auf dem Klavier zu spielen, sondern mit Gesang und Orchester. Dabei können unterschiedliche Toleranz Modi vorgesehen sein, solche, wo er schlampig die Notenwerte spielen kann und der Gesang entsprechend nachgezogen wird, und solche, wo er den die Notenwerte mit dem von ihm gewählten Tempo präzise spielen muß.
Für MIDI Pianos ist dabei ein raffinierter Modus unter Verwendung einer Stummschaltung vorgesehen, bei welcher zu gespielten Noten ein Stumm Pedal gedrückt wird, das die Wiedergabe unterbindet. Zu diesem Zweck ist das Output des MIDI Signals durch einen Adapter geschleift, der bei Drücken des Pedals die Weitergabe an den Tonerzeuger (Syntheziser, E-Piano, etc.) unterbindet, jedoch das beim Pedal Drücken erhaltene MIDI Signal zur Dekodierung der gespielten Noten in entsprechende Synchronsignale umsetzt, wobei z.B. vier Sechzehntel Noten (über die Dauer einer Viertel), die dann als Pause zu „hören“ sind, ausreichend sind, um eine Tempo Vorgabe zu ermöglichen. Dabei sind die gespielten Noten egal, es kommt nur auf die Werte an.
Der darauf folgende, durch Einklopfen oder als erster MIDI Signalbeginn delektierte Spielanfang, wird dann als Triggersignal zum Start für die durch Drücken des Pedals unterbundene neue Ausgabe des dem neuen Satz des Musikstückes zugehörigen Audiosignals gewertet. Dabei kann diese zusätzliche Pedalfunktion z.B. auch durch einen dekodierten Wischer (mit dem Schuh) nach vorne (Pedal gedrückt), dito einen Wischer nach hinten (Pedal losgelassen) des zu 26 und 27 erläuterten Sensorteppichs, realisiert sein. Hat das Instrument keine MIDI Tonerzeugung, dann ist vorgesehen, z.B. praktisch tonlose Saiten eines Saiteninstrumentes (z.B. geringfügig gespannte Schnur ohne Resonanz mit Schwingungsabnehmer, vgl. auch E-Gitarre, etc.) zur Eingabe des Tempos zu spielen. Oder es ist vorgesehen, während des Drückens eines Pedals den aktuellen Taktschlag einzuklopfen, usw., wobei dann dieser Status der übergeordneten Takterkennung je nach Modi nach dem Loslassen, oder auch mit dem in diesem Status (entsprechend der nach Vereinbarung gespielten Notenanzahl) letzten eingeklopften Synchronimpuls wieder abgeschaltet werden kann. Nach diesem Status kann je nach der im Audiosignal enthaltenen Bezugssignalkodierung (mit der hier die Modi „freilaufend“ oder „getriggert“ umgeschaltet werden und die auch im gedruckten Notenbild gegebenenfalls angezeigt wird), mit der Audiosignalwiedergabe entweder „freilaufend“ oder „getriggert“ oder getriggert begonnen werden. Freilaufend heißt, daß das Audiosignal selbst startet und der Benutzer seinen Einsatz nach dem Audiosignal richtet. Getriggert heißt, daß die Wiedergabe des Audiosignals mit dem ersten gespielten Ton einsetzt, wobei das Audiosignal der Aufnahme entsprechend auch mit einer Pause (nach dem Trigger) beginnen kann, dito gegebenenfalls auch ein Synchronsignal für die Triggerauslösung verwendet werden kann, usw. (je nach Modus).
Eine weitere Besonderheit ist die Eingabe kodierter Synchronsignale z.B. um den Musiktakt (beat) durch Klopfen mit dem Fuß zeitlich zu verziehen (zu verändern), was z.B. durch Stampfen erfolgt, anstelle durch Einklopfen (siehe dazu die Erläuterung zur Klopfauflage, bzw. zum Sensorteppich nach 26). Dabei wird jedoch noch folgendes berücksichtigt: Können Synchronsignale eindeutig bestimmten Bezugssignalen zugeordnet interpretiert werden, über eine externe Kodierung (z.B. eingegeben durch Stampfen, etc.) und nicht über das Timing, dann ist eine automatische Umschaltung vorgesehen, welche die zeitliche Quantisierung, bei der innerhalb des aktuellen Notenrasters die Zeitintervalle der Synchronsignale je nach Notenwert variieren können (und durch Summieren passend zum Zeitraster der Bezugssignale synchronisiert wird), abschaltet. D.h. die Eingabe der Synchronsignalzeitspannen entspricht dann der Dauer der durch die betreffenden Bezugssignale (denen diese kodierten Synchronsignale zugeordnet sind) markierten Zeitspannen, z.B. dem der beat (Musiktakt, oder auch einem halben Musiktakt, etc.) synchronisiert wird. Diese Zeitpunkte können dann wiederum musikalisch gut heraus gehört werden, oder sie sind in einem Notenbild entsprechend verzeichnet.
Weiters ist für das Wiedergabegerät noch ein Kopierschutz vorgesehen, derart, daß die als Zeitmarken kodierten Bezugssignale für jedes Gerät unterschiedlich erkannt werden (durch einen Abfragekode, der über die Bezugssignale auch seriell kodiert sein kann). Somit sich nur durch ein exemplarisches Gerät, die z.B. zu diesem Gerät, bzw. zu der entsprechenden Gerätenummer, die über das Internet herunter geladenen Dateien synchronisiert und im Tempo variabel wiedergeben lassen. Dabei kann die Gerätenummer durch eine entsprechende Schnittstelle zum Internet Endgerät (bzw. Computer) ausgelesen werden.
Weitere Angaben zu dem Verfahren:
In vorliegender Verbesserung sind die Bezugssignale (welche dem Charakter des wiedergegebenen Musikstückes entsprechen, wodurch dem Benutzer akustische Bezugssignale gemäß dem rhythmisch ablaufenden Vorgang übermittelt werden) nach Prioritäten für die jeweils richtige Auswertung eingehender Synchronsignale (dem Rhythmus des Musikstückes entsprechend) kodiert (markiert), wobei die zeitliche Nähe der Synchronsignale zu den Bezugssignalen, jeweils die Zuordnung zwischen Bezugssignal und Synchronsignal bestimmt. Dabei sind diese Bezugssignale für die Synchronisation des Tempos der Audiosignalwiedergabe so verwendet, daß vor allem der Rhythmus des wiedergegebenen Musikstückes bei sich änderndem Tempo der Synchronimpulse erhalten bleibt. Mit den beiden grundsätzlichen Anwendungsmöglichkeiten für die Themen Sport und Musik, oder rein musikalische Anwendungen.
So ist eine zu den Bezugssignalen jeweils vorgenommene Zeitfensterbewertung vorgesehen, bei der durch verknüpfte Meß- bzw. Bewertungskriterien entschieden wird, ob ein eingehender Synchronsationsimpuls für die Synchronisierung verwendet wird (unmittelbar oder gegebenenfalls auch verzögert über mehrere Synchronsationsimpulse gemittelt, etc.) oder nicht, und zu welchem Bezugssignal ein eingehender Synchronsationsimpuls zugehörig ist.
Eine optionale Erweiterung betrifft die zur Zeitfensterbewertung vorgenommene Bewertung, zu welchem Bezugssignal aus einer zeitlichen Folge von Bezugssignalen, jeweils ein Synchronisationssignal eintrifft (S= Signal detection), oder nicht (S! = Missing detection) eintrifft, wobei auch Strings als Erkennungsmuster zu einem Bezugssignal kodiert/dekodiert werden können.
Als Folge einer solchen Stringerkennung können die z.B. aus einer MP3 Datei wiedergegebenen Rhyhtmusmuster dekodiert werden:

Beispiel: String 1 = S(t1) * S(t2) * !S(t3);
String 2 = S(t1) * S(t2) * S(t3);
usw. (...... * UND Funktion, !.... Verneinung = fehlendes Synchronsignal). $String = String 1 + String 2; \dots \dots (+ \dots .. O D E R F u n k t i o n) .$ (t*)...bedeutet hier die auf den Takt bezogene (d.h. nicht absolute) Zeitposition;

Wobei beliebige Anzahlen und Verknüpfungen solcher Strings definiert werden können, die als Oder Funktion zusammen gefaßt werden. Auch kann das Auslassen (!...fehlen) kompletter Strings innerhalb weiterer vorhandener Strings als neuer Erkennungsstring definiert werden: $String = String 1 * String 2 *! String 3;$
Dabei bedeutet „auslassen“, daß der String in Bezug auf Synchronsignale nicht erfüllt wird.

- Um einen solchen Ablauf kostengünstig realisieren zu können, wird bevorzugt ein State Machine Sequenzer einer programmierbaren Logik (z.B. gespeichert auf RAM Basis) verwendet, und die Übertragungsgleichungen (der Status Machine) jeweils automatisch unter Benutzung einer Musik Bearbeitungssoftware erstellt. Die betreffenden Dateien werden dann zur Wiedergabe des Audiosignals, von dessen Datenträger in den State Machine Sequenzer geladen. Der Sequenzer kann auch sehr gut zur Dekodierung von Mustern in dem zu 28 erläuterten Verfahren verwendet werden.

Im Besonderen wird hier noch darauf eingegangen, daß die Erstellung der Erkennungsmuster neben der Eingabemöglichkeit durch ein Notenbild vor allem auch durch Lernen programmiert werden kann, indem ein guter Schlagzeuger oder Trommler zu einem wiedergegebenen Audiosignal dazu spielt.

- Dabei können diejenigen Stellen, welche dem Erkennungsmuster (der eingegebenen Synchronsignale) jeweils entsprechen, auch die Umschaltung der Audioquellen (Slices) veranlassen, (z. B.) um bei einem synthetischen, aus einer MP3 Datei wieder gegebenen Schlagzeug, unterschiedlich komplexe Rhythmen in Abhängigkeit von den eingegebenen Synchronsignalen abzurufen.

Die eingegebenen Synchronsignale werden dabei z.B. von einem MIDI Schlagzeug geliefert, welches von einem durchschnittlichen Musiker gespielt wird. Die abgerufenen Muster jedoch stammen von einem Weltklasse Percussionisten. Durch diese Methode kann sich der durchschnittliche Musiker unter weiterer Zuhilfenahme eines entsprechenden Musikprogrammes, durch Lernen der Erkennungsmuster (was hier neu ist, denn bekannter Stand der Technik ist nur das Lernen der wiedergegebenen Wiedergabemuster und nicht des einzugebenden) eine Vielzahl von komplexen Rhythmen zusammenstellen, die sein persönliches Spiel ständig unterstützen, und dabei noch zwar Rhythmus gerecht eingebunden wird.
Die Möglichkeiten dieser neuen Technik gehen sogar so weit, daß nicht nur für Percussion oder Schlagzeug Rhythmen der Interpret geklont werden kann, sondern auch für andere Instrumente, wenn dazu noch Verfahren benutzt werden, wie sie z.B. vom gleichen Anmelder in der DE 10 2005 029 026.4 und der DE 10 2005 032 955.0 bereits zum Klonen von Instrumenten oder menschliche Stimmen vorgeschlagen worden sind. Dann wird bei Erkennen der Erkennungsmuster nicht nur die Oberwellencharakteristik eines in der Stimmlage oder Tonlage veränderten Tones manipuliert, sondern der in diesen Anmeldungen verwendete Interpretationsdekoder noch manipuliert, der die Adressierung für die Phasen gerechte Oberwellenmanipulation liefert. Diese Manipulation ist durchaus vergleichbar mit der kurz erläuterten Manipulation beim Abrufen unterschiedlicher Rhythmus Muster von Schlagzeugen, nur daß für die Stringbildung zur Erzeugung des Erkennungsmusters, dann über den Ausgang des in den zitierten Anmeldungen verwendeten Interpretationsdekoders erfolgt, und sein eigentlicher Ausgang dann die durch Lernen diesen Erkennungsmustern zugeordneten, bzw. in einem Musterspeicher abgespeicherten Wiedergabemuster, verwendet sind, die dann wiederum die Oberwellenkorrektur (bzw. deren Speicher) adressieren.
So viel zur Leistungsfähigkeit des hier vorgestellten neuen Systems im Unterschied zum Stand der Technik. Nachfolgend werden weitere Ausführungsmaßnahmen der Erfindung besprochen.

- Das erste Meß- bzw. Bewertungskriterium ist, in welcher Phasenlage zu dem durch das Bezugssignal jeweils gesteuerten Zeitfenster (innerhalb oder außerhalb des Fensters) ein Synchronisationsimpuls eintrifft oder nicht;
- das zweite Meß- bzw. Bewertungskriterium, welches als UND Funktion (Koinzidenzbedingung) für die Gültigkeit eines Synchronisationsimpulses maßgebend ist, ist die Prüfung der Zuordnung, zu welcher Kodierung eines aus der zeitlichen Folge der Bezugssignalen entsprechenden Bezugssignals, der Synchronsationsimpuls auftritt oder nicht;
- ein weiteres Kriterium ist, die Synchronsignale extern (über die Eingabevorrichtung) zu kodieren und zu Bezugssignalen (in Bezug auf die Messung der zeitlichen Abweichung) nur dann zu verwenden, wenn sie dieser Kodierung zeitlich entsprechen (vgl. Multifunktions Sensorteppich wie zu 26 und 27 erläutert).

Der Vorteil einer derartigen Bewertung, um eingehende Synchronisationssignale gegebenenfalls überhaupt nicht zu bewerten oder zu einem bestimmten Bezugssignal zu bewerten (aus einer Folge kodierter Bezugssignale), ist der, daß der Benutzer den Einklopftakt, aus welchem die Synchronisationsimpulse abgeleitet sind, musikalisch korrekt auch ständig verändern kann, ohne eine störende Nebenwirkung einer falschen Synchronisation (Tempoänderung) zu erhalten, bzw. im Falle einer extern kodierten Eingabe von Synchronsignalen (vgl. Sensorteppich nach 26), sich das Tempo auch unmittelbar ziehen läßt.
So kann z.B. doppelt so schnell, oder halb so schnell (durch Auslassen eines jeden zweiten Klopfimpulses) der Rhythmus eingeklopft werden ohne daß sich das Tempo deshalb ändert, oder ein 12/8 Takt als 3/4 Takt oder auch als 6/8 Takt geklopft werden, usw. Und das in ständigem Wechsel des Rhythmus (damit es dem Benutzer nicht zu langweilig wird). Dabei soll das Tempo des wiedergegebenen Musikstückes sich jedoch nicht auf die Hälfte verzögern oder doppelt so schnell sein, sondern gleichbleiben, bzw. nur der wirklich geringfügigen Schwankung des Grundtaktes folgen. D.h. das System erkennt ständig, ob der Synchronisationstakt mit einfachem Takt oder doppeltem Takt, etc. eingeklopft wird, in Anpassung an die Art des Musikstückes, was durch die Prioritätskodierung der Bezugssignale im Datenträger erfolgt.
Auch eine Umschaltung des wiedergegebenen Musikstückes, in Abhängigkeit von zu definierten Stellen der Bezugssignale zeitlich richtig erkannter Synchronsignale ist möglich, z.B. um eine Percussion zu realisieren, usw. Die Stärke des Systems ist, daß dabei nicht von einem simplen Zeitrastertakt ausgegangen werden muß, sondern an beliebigen zeitlichen Stellen, so wie es dem Rhythmus des wiedergegebenen Musikstückes entspricht, die Synchronsignale mit unterschiedlichen Prioritäten berücksichtigt werden. Dabei kann z.B. auch für unterschiedliche Spuren des Audiosignals (Gesang, Melodieinstrument, Percussion) eine jeweils unterschiedliche Synchronisation innerhalb des musikalischen Taktes vorgesehen sein, und eine gemeinsame Synchronisation über die Dauer eines Musiktaktes (vgl. das zum Notenbild nach 6c erläuterte Beispiel).
Beispiel für die Kodierung eines Bezugssignals, wobei diese Bezugssignale wie bei einem Notenablaufprogramm zu charakteristischen Ton- und Pausenfolgen kodiert sind, und bei sich ändernder Zeitachse, d.h. Ablaufgeschwindigkeit des Audiosignals die zeitliche Lage der Bezugssignale entsprechend mit ändert, da diese gemäß dem rhythmisch ablaufenden Vorgang dem Benutzer übermittelt werden.
Hinweis: Als aktuelles Bezugssignal wird jeweils jenes verstanden, das der Wiedergabe des zugehörigen Audiosignals entsprechend gerade zeitlich aktuell ist;
Die Kodierung, bzw. der Verwendungskode der Bezugssignale betrifft (je nach Anwendung):

- Bezugssignal Nr # (entsprechend dem Zeitpunkt des Ablaufs);
- Zeitfensterdauer des einem Bezugssignal jeweils zugehörigen Zeitfensters, wobei diese Zeitdauer relativ zur Wiedergabegeschwindigkeit des Audio Signals definiert wird und daher proportional zur Wiedergabegeschwindigkeit sich mit ändert;
- Verwendungskode, wenn ein dem aktuellen Bezugssignal zeitlich innerhalb des Zeitfensters zugehöriges Synchronsignal eintrifft;
- Verwendungskode, wenn das Synchronsignal nicht im Zeitfenster des aktuellen Bezugssignals eintrifft;
- gegebenenfalls noch einen Stringdekoder, der den Rhythmus der Synchronsignale normiert auf das Zeitraster des wiedergegebenen Vorganges dekodiert;
- und die weiteren, in dieser Beschreibung genannten Funktionen, die je nach Anwendung verwendet werden. Dabei können auch Sequenzen der zu den Bezugssignalen jeweils eintreffenden Synchronsignale entsprechend der Kodierung der Bezugssignale (die dann auch mehrere aufeinanderfolgende Bezugssignale betreffen können) mit einbezogen werden.

Der Verwendungskode der Bezugssignale muß nicht nur die Synchronisation steuern, er kann auch z.B. die Wiedergabequelle (z.B. den Speicher) einer MP3 Datei umschalten, damit der Benutzer verschiedene komplexe Rhythmen durch einfache Rhythmen aus dem synthetischen Schlagzeug heraus trommeln kann, auch über MIDI Interface angesteuert, usw.
Dabei muß die Erstellung des einem Bezugssignal jeweils zugeordneten komplexeren Datensatzes nicht unbedingt nur manuell vorgenommen sein, sondern kann auch über Synthesizer und MIDI in eine Compiler Software eingespielt oder auch nur verändert werden (unter weiterer Benutzung des Verfahrens), und nach vorgegebenen Parametern kompiliert werden um die Daten automatisiert zu erstellen, usw.
Dabei kann auch so vorgegangen werden, daß zunächst ein einfaches Muster von Hand programmiert erstellt wird, und durch professionelles Einspielen schrittweise immer komplexer gestaltet wird.
3 veranschaulicht das Prinzip in einem zur Veranschaulichung sehr einfachen Beispiel. Zu dem nach der Zeitachse t ablaufenden Musikstück, bzw. Audio Signal, kann der Rhythmus als Synchronsignal nach den Taktschlägen 1,2,3,4,5,....n, von denen jeweils mehrere in einem Musiktakt auftreten, synchronisiert werden, oder auch mit der doppelten Anzahl, wenn zwischen diesen Taktschlägen noch weitere (vgl. jeweils a) auftreten, wobei die doppelten Taktschläge sich mit den einfachen beliebig abwechseln können, und trotzdem diese Taktschläge passend zu dem Rhythmus des Musikstückes eingegeben werden können. Dabei soll vermieden werden, daß sich diese frei nach dem Rhythmus, jedoch ansonsten beliebige Möglichkeit der Variation von eingegebenen Taktschlägen nachteilig auf die Synchronisation auswirkt, d.h. erfolgt die beliebig abwechselnde Eingabe so, daß es einem unveränderten Tempo des wiedergegebenen Audiosignals entspricht, dann soll auch das Tempo des Audiosignals nicht verändert werden. So kann z.B. ein 12/8 Takt als 3/4 Takt oder auch als 6/8 geklopft werden, bei gleichbleibenden Tempo, bzw. ist dieses Prinizip für jede Art von komplexen Rhythmen anwendbar.
Bezogen auf die Mitte der jeweiligen Zeitspannen zwischen 1 und 1a, bzw. 1a und 2, bzw. allgemein n und na, bzw. na und n, ist diese Mitte mit 50% eingezeichnet. Für das Bezugssignal des Zeitwertes 2 (in 3) ist diese mit +/- 50% bezogen auf 2 als Synchronisationsspielraum bezeichnet. Weiters ist für dieses Bezugssignal 2 (das im Audio Signal einem höhrbaren Rhythmus Element, bzw. akustischen Merkmal entspricht), definiert, daß wenn ein Synchronsignal (S1, S2) innerhalb der eingezeichneten +/- 50% Spanne auftritt (von n nach na bzw. na nach n sind es 100%), das Synchronsignal dann einer entsprechenden zeitlichen Versetzung des Bezugssignals durch Veränderung des Tempos des Audiosignals entspricht, überschreitet es hingegen diese Zeitspanne (innerhalb von ta, d.h. ohne den doppelten Taktschlag a zu überschreiten, dann wird es nicht als Synchronsignal gewertet, sondern nur als doppelter Taktschlag, z.B. wenn anstelle eines 6/8 Taktes (6 Schläge im Takt) ein 3/4 Takt (nur 3 Schläge im Takt) geklopft werden. Dabei kann durch eine Vorschrift noch festgelegt werden, zu welchen Bezugssignalzeitpunkten (als höhrbare Rhythmus Elemente) eine solcher Wechsel des Taktschlages auftreten darf, daß er gegebenenfalls überhaupt als Synchronisationsimpuls unmittelbar interpretiert wird, oder nur mit weiteren. Gleichfalls kann durch die Messung der Zeitspanne zwischen den Synchronsignalen in Relation zu der Zeitspanne zwischen den Bezugssignalen und auch der Phasenlage jeweils zwischen Synchronsignal und eine Bezugssignal, festgestellt werden, mit welchem vielfachen Takt eigentlich die Synchronsignale eingeklopft werden. Wobei, wenn das Synchronsignal sich bei diesem Beispiel auf einen der Bezugssignalzeitwerte 1, 2, 3, 4,..... bezieht, dann das Synchronsignal als Synchronisationswert ausgewertet wird, hingegen wenn es sich auf die doppelte Frequenz, d.h. auch noch auf die mit a angegebenen Werte bezieht, nicht als Synchronisationswert ausgewertet wird. Dabei ist die eingegebene 50% Abfrage hier zeitliche Näherungsfeststellung, ob das Synchronsignal näher einem 1,2,3,4.. Wert oder den in der Mitte jeweils liegenden Zeitwerten a entspricht.
Diese +/-50% Angabe wurde nur als Beispiel angegeben, es ist so, daß die Auflösung des Zeitrasters innerhalb dem diese Bewertung vorgenommen wird, Bezugssignal gesteuert dynamisch ist, und dem Notenbild des wiedergegebenen Audiosignals entspricht, bei dem auch noch Synkopen berücksichtigt werden können, usw.
Um bei komplexen Rhythmen für die Erstellung der Audiosignaldatei möglichst bequem ein ideales Bewertungszeitraster für die zu setzenden Bezugssignale zu kodieren (das in 3 nur vereinfacht als regelmäßiges Zeitraster dargestellt ist), wird es einfach eingetrommelt, wobei z.B. zwei Trommeln (mit getrennter Signalabgabe) verwendet sind, hier eine um das hochauflösende Zeitraster 1, 1a, 2, 2a, 3, 3a....n, na zu trommeln usw., und eine weitere um das halbe Zeitraster 1, 2, 3, ...n) zu trommeln, wobei nicht unbedingt ein halbes Zeitraster getrommelt werden muß, sondern mit einer Trommel der Taktschlag (beat) auf den absolut synchronisiert werden soll, und mit der anderen Trommel beliebig verschoben dazwischen liegende Zeiten. Bei der späteren Synchronisation wird dann durch die Kodierung der Bezugssignale unterschieden, zwischen (zeitlich und/oder durch externe Kodierung) zugeordnete Synchronsignale, welche dem absoluten Taktschlag (beat) entsprechen, und solche Synchronsignale, bei denen (unter Berücksichtigung der sich jeweils ergebenden höheren zeitlichen Auflösung) zur Bestimmung des genauen Synchronzeitpunktes dann entsprechend eine Summierung erfolgt (der zwischen den überschüssigen Synchronimpulsen jeweils gemessenen und zu den fehlenden Synchronimpulsen jeweils festgestellten Zeitspannen).
Hinweis: Die Bezeichnung überschüssige Synchronimpulse oder fehlenden Synchronimpulse bezieht sich auf den Unterschied, den man erhält, wenn man das Bezugssignalzeitraster mit dem eingegebenen Synchronsignalzeitraster zeitlich so zur Deckung bringt, das die Synchronimpulse unter Berücksichtigung der zu den Bezugssignalen kodierten Zuordnungsvorschriften zeitlich zur Deckung gelangen.
Entsprechend der sich daraus automatisch ergebenden Auflösung wird dann jeweils ein +/- Toleranzfenster, z.B. 50% von der jeweils kürzesten Zeit zum nächsten Bezugssignal berücksichtigt, welches z.B. eingetrommelt wird. Es ist evident das die Bezugssignale auch mit einem Notenbild gekoppelt sein können, wie in der DE 41 43 257 C2 in einem Ausführungsbeispiel angegeben ist.
Synchronsignale, die nicht unmittelbar synchronisieren, sondern in einer dem momentanten Empfinden höheren Auflösung eingegeben worden sind, können in einer Weiterbildungsoption auch noch über die bereits angesprochene Mustererkennung (die in gleicher Weise durch Eintrommeln programmiert werden kann) dekodiert werden, um aus dieser Dekodierung eine Adresse abzuleiten, die einen Synthesizer startet, der wiederum komplexere Rhythmen wiedergibt (Schlagzeug, Percussion, auch Melodie, etc.), die gleichfalls (in einem weiteren Lernvorgang) durch Lernen eingegeben wurden, wobei das Timing durch das bevorzugte Synchronverfahren vorgenommen wird, das hier gleich dreifach zur Anwendung gelangen kann:

- um die Erkennungsmuster durch ein Lernverfahren einzugeben, welche beim späteren Gebrauch durch dem Erkennungsmuster entsprechenden Schläge (z.B. einer Trommel) oder durch Anschläge einer MIDI Tastatur, etc. dem Muster entsprechende Adressen dekodieren, die wiederum das Wiedergabemuster eines Synthesizers adressieren, welcher mit den Synchronimpulsen des Erkennungsmusters, als auch durch gegebenenfalls weitere eingegebene Synchronsignale (welche nicht dem Erkennungsmuster zugeordnet werden, weil die zeitlich zugehörigen Bezugssignale anders interpretiert werden) in der Phase als auch in der Wiedergabegeschwindigkeit synchronisiert sind. So, daß in die Pausen des Erkennungsmusters, oder auch noch zeitgleich zu den Schlägen des Erkennungsmusters, akustische Perkussions Elemente passend eingefügt sind.

Wobei das Erkennungsmuster während des Hörens des Wiedergabemusters eingegeben wird, (d.h. dazu vereinfacht geklopft oder gespielt wird) wodurch die Zuordnung erfolgt und zu unterschiedlichen Wiedergabemustern auch unterschiedliche Erkennungsmuster eingespielt werden können, dito auch zu gleichen Wiedergabemustern unterschiedliche Erkennungsmuster eingespielt werden können.

- um beim Lernen des Wiedergabemusters gegebenenfalls weitere Synchronisationsaufgaben zu erfüllen,
- und um beim Gebrauch durch das Erkennungsmuster, die durch das Erkennungsmuster adressierten Wiedergabemuster zu synchronisieren.

Wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik:
Als wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik kann hier weiterhin angesehen werden, daß bei den zu dem Rhythmus des Audiosignals entsprechenden Bezugssignalen, zu denen Synchronsignale erwartet werden, für die Synchronisation erstmals auch fehlende oder überschüssige Synchronsignale die Synchronisation mit steuern, wobei für die Interpretation festgestellter fehlender Synchronsignale, die Bezugsmessung vorher eingegangener Synchronsignale in zeitlicher Relation zu den Bezugssignalen verwendet wird.
Nach dem Stand der Technik (vgl. die in der DE 41 43 257 C2 genannten Quellen) ist zwar bekannt, beim Auslassen, d.h. nicht Spielen einer Note eines zu einem Notenablaufprogramm gespielten Musikstückes, für die nicht gespielte Note (betrifft hier einen ausgelassenen Synchrontakt betreffend der Weiterschaltung eines Notenablaufprogrammes), das Notenablaufprogramm durch einen internen Takt weiterzuschalten, jedoch sind hiefür kein besonderen Bezugssignale vorgesehen, deren zeitliche Lage in Relation zu den Synchronsignalen bewertet würde, was in vorliegender Erfindung jedoch erfolgt, um entsprechend dem zeitlichen Verlauf des Audio Signals, die zu entsprechenden Bezugssignalen jeweils eintreffenden, oder auch nicht eintreffenden Synchronsignale korrekt zu bewerten.
4 zeigt ein Beispiel bei dem zu einem Musikstück im 3/4 Takt (123, 123, über die Zeitachse t) in einem Zweischritt (Links, Rechts) gelaufen wird (......1), wobei abwechselnd auch doppelt so schnell gelaufen werden kann (......2) ohne daß dies die Synchronisation beeinträchtigt, denn die z.B. über die Schuhsole dedektierten Synchronsignale sollen das Musikstück dann nicht doppelt so schnell laufen lassen, sondern nur musikalisch synchronisieren, wobei durch die Synchronsignale dann allerdings das Tempo des Stückes auch langsam über einen weiten Bereich gezogen werden kann, nur bei einer abrupten Änderung [von Zeile (1) auf (2), dito umgekehrt] wird das Tempo des Musikstückes nicht verändert.
Erreicht wird dies einmal, durch die Maßnahme, daß auch fehlende Synchronsignale die Synchronisation mit steuern, und weiters durch die automatisierte Näherungsmessung (hier 50% vom höchsten Synchronisationstakt), welche entscheidet, zu welchem Bezugszeitpunkt ein Synchronisations Signal zugehörig ist. Dabei besteht gegebenenfalls die Option (bei entsprechender Kodierung der Bezugssignale), anstelle dieser durch ein Zeitfenster geprüften Zuordnung, extern kodiert eingegebene Synchronsignale speziellen Bezugssignalen absolut zuzuordnen, wenn sie dieser Kodierung entsprechen. Z.B. Zum Nachziehen des musikalischen Taktes bei einer rein musikalischen Anwendung (über den Sensorteppich kodierte Synchronsignaleingabe).
In 4 gehört daher das Synchronsignal Sa zum Bezugssignal (Zeitpunkt) 1a, jedoch das Synchronsignal S2 bereits zum Bezugssignal (Zeitpunkt) 2. Wird das Synchronsignal Sa dem Bezugssignal 1a zugehörig erkannt, dann entfallen sechs (durch L oder R abgegebene) Synchronsignale auf einen Takt, wird hingegen Synchronsignal S2 dem Bezugssignal 2 zugehörig erkannt, dann entfallen drei (durch L oder R abgegebene) Synchronsignale auf einen Takt.
Um die Synchronsignale in zeitlicher Relation zu den Bezugssignalen zu messen und die Synchronisation richtig durchführen zu können, muß nicht unbedingt die Zeitdifferenz zwischen Bezugssignal und Synchronsignal unmittelbar gemessen werden. Es ist auch möglich, die Zeitdifferenz der Synchronsignale sowie der Bezugssignale zu messen und diese Zeitdifferenzen in Relation zu stellen. Im Beispiel nach 4 bedeutet dies, daß unterschieden werden kann, ob ein Synchronsignal (Sa, oder S) einem Bezugssignal 1, 2, 3, 1, 2, 3 zugehörig ist, oder ein Synchronsignal der doppelten Dichte von Bezugssignalen 1, 1a, 2, 2a, 3,3a,....zugehörig ist. Die Synchronzeiten werden dann durch korrektes Aufsummieren der Zeiten zwischen den Synchronsignalen erhalten, wobei die diese Zeiten dann wieder den Zeiten zwischen den zugehörigen Bezugssignalen entsprechen, d.h. die Zeitspanne mehrerer hintereinander eingegebener Synchronsignale wird in zeitlicher Relation zu den Bezugssignalen gemessen, wie bereits in der DE 41 43 257 C2 vorgeschlagen worden ist, allerdings mit der zusätzlichen Verbesserung, daß die Zahl der zwischen definierten Bezugssignalen (z.B. innerhalb des in 4 beliebig eingezeichneten Zeitraums X) auftretenden Synchronsignale variabel sein darf und trotzdem für eine Synchronisation verwendet werden können.
Die Synchronisation erfolgt dabei am besten, wie in der DE 41 43 257 C2 bereits angegeben durch Aufsummieren der zwischen den Synchronisationsimpulsen liegenden Zeitwerte, oder auch durch Summieren deren Abweichung, immer in Bezug zu den Zeitwerten, wie sie sich aus der Aufsummierung der den Bezugssignalen entsprechenden Zeitwerten ergeben.
Sollen die Bezugssignale in dem Beispiel nach 4 durch Lernen automatisch gesetzt werden, indem sie einfach zu dem Audiosignal eingespielt (und in der Wiedergabevorrichtung abgespeichert) werden, dann können bereits beim Einspielen auch Bezugssignale ausgelassen werden, die dann nach der gleichen Methode intern generiert werden können, wenn ein solcher Modus vorgesehen wird (Option).
Gemäß der DE 41 43 257 C2 , sind zu den Bezugssignalen die zugehörigen Zeitraster innerhalb denen die Synchronsignale eintreffen sollen, oder in vorliegender Erfindung gegebenenfalls auch (wenn von der Möglichkeit ein Erkennungsmuster zu kodieren Gebrauch gemacht werden soll) die Synchronsignale nicht eintreffen oder auch zuviel eintreffen sollen, der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals entsprechend generiert. Im zweiten Fall kann dies gleichfalls durch Lernen vorgenommen werden, indem z.B. ein exzellenter Percussionist (Schlagzeuger) das Wiedergabemuster in einem ersten Vorgang einspielt (einklopft), welches in einem wiederholten Vorgang abgespielt wird, wobei ein weniger Routinierter Percussionist (Schlagzeuger) dann das Erkennungsmuster dazu spielt und zu den Bezugssignalen des Wiedergabemusters die jeweils ausgelassenen Stellen dann in der Vorrichtung die Kodierung „fehlendes Synchronsignal“ abgespeichert wird, damit der Missing Detektor diesen Fall jeweils erkennen kann, wie in 5 veranschaulicht ist, zum Zwecke einer automatisierten Bestimmung des Fangbereiches der Bezugssignale.
Bezogen auf 4, wobei allerdings in vereinfachter Darstellung die Zeiten der Bezugssignale einem einfachen Zeitraster entsprechend dargestellt sind (was jedoch nicht sein muß, da die durch Lernen einmalig eingespielten Bezugssignale jedem beliebigen komplizierten Rhyhtmus entsprechende Zeitunterschiede zueinander aufweisen können), entsprechen dann die in Zeile (...2) dargestellten Synchronsignale (L,R...) dem Muster wie sie im Lernvorgang zur Erstellung des Wiedergabemusters als Bezugssignale zu einem Audiosignal eingespielt werden, und die in Zeile (....1) dargestellten Synchronsignale (L,R...) dem Muster wie sie im Lernvorgang zur Erstellung des Erkennungsmusters eingespielt werden. D.h. beim Lernen werden die Synchronsignale jeweils als Bezugssignale zum wiedergegebenen Audiosignal (als weitere Spur) aufgenommen. Dabei kann noch eine Modus Umschaltung vorgesehen werden, in dem beim Lernvorgang die Synchronsignale des Erkennungsmusters, wenn sie an einer Stelle gesetzt werden, in dem im Wiedergabemuster keine Bezugssignale gesetzt wurden, beim Lernen des Erkennungsmusters noch als weitere Bezugssignale mit abgespeichert werden. Die Abspeicherung (beim Lernen) und die spätere Echtzeit Dekodierung von Erkennungsmustern macht dann Sinn, wenn die Weiterbildungsvariante der Erfindung benutzt wird, um durch die Erkennungsmuster einen Synthisizer zu steuern, der entsprechende Rhythmen, z.B. aus einer MP3 Datei (aus einem, RAM oder ROM) ständig abruft.
Die Echtzeitdekodierung der Erkennungsmuster betrifft die Bezugssignale mit ihren Zeitwerten, dito die Information, ob zu einem Bezugssignal ein Synchronsignal eingehen muß, oder nicht eingehen muß, und vor allem wie die Synchronsignale für die Synchronisation verwendet werden (Priorität, z.B. ob direkt der gemessene Zeitwert in Bezug zum Bezugssignal verwendet wird, wenn das Synchronsignal mit einem Taktzeitpunkt zusammentrifft, vgl. jeweils Zeitpunkt 1 in 4, oder ob der gemessene Zeitwert nur für die Summierung verwendet wird um einen stetigen Korrekturwert zu erhalten, vgl. 1,2,3 dito 1a, 2a, 3a, usw....in 4).
Der Unterschied dem zitierten Joggin Player (vgl. in der Einleitung angegebene NDR Sendung) ist dann der, daß in die Synchronisation miteinbezogene zeitliche Variationen der eingegebenen Synchronsignale Korrekturwerte keine abrupte Veränderung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals bewirken, solange dies irgendwie passend zum Musiktakt erfolgt. Zu den Zeitpunkten des Taktbeginns (1) festgestellte große Verschiebungen jedoch schon, dito wenn extern kodierte Synchronsignale eintreffen, dann immer auf bestimmte Bezugssignale (entsprechend ihrer Kodierung) bezogen sind. Z.B. neben dem Beispiel eines multifunktionalen Sensorteppichs nach 26, eine Kodierung der bevorzugten Winkelstellung einer Fahrradkurbel nach 15. Da über die Dekodierung der Kurbelstellung, jeweils jede beliebige grobe Winkelteilung der zugehörigen (gleichfalls abgetasteten) Zahnscheibe (301) durch die Software des MP3 Players vorgewählt werden kann, kann der (durch entsprechende Kodierung eines Bezugssignals markierte) Taktbeginn bei der Fahrradanwendung im Prinzip zu jeder beliebigen Winkelstellung (für die dann der betreffende durch Abtastung der Zahnscheibe gemessene Impuls als besonderer externer Synchronimpuls kodiert ist) der Fahrradkurbel in absoluten Bezug gesetzt werden.
Weiters kann der Benutzer eine Vielzahl von rhythmischen Erkennungsmustern benutzen, um die Wiedergabegeschwindigkeit, gegebenenfalls auch (als Option) die wiedergegebenen Percussions Muster zu verändern. Dabei können beispielsweise Unregelmäßigkeiten beim runden Tritt einer Fahrradkurbel (15.) musikalisch angezeigt werden, wobei sich die Regelung musikalisch so anhört, wie ein Musiker das Tempo variieren würde, dito beim Skifahren, sie Regelmäßigkeit der Schwünge, angezeigt werden können, usw. Es können jedoch auch innerhalb des musikalischen Taktes rhythmische Veränderungen entsprechend snychronisiert werden. Z.B. auch so, daß der Grundtakt (beat) für eine Spur (Percussion, Schlagzeug), erhalten bleibt, und die Melodie (auch Gesang) den Synchronsignalen nachgezogen wird, wobei so der runde Tritt beim Radfahren erlernt werden kann, usw. Dabei ist weiterhin vorgesehen, wenn an den betreffenden Kurbelstellungen, wo der Benutzer in der Regel von einem runden Tritt besonderes abweicht, über die Impulsabtastung der Zahnscheibe gemessene Abweichungen übertrieben als Tempovariation innerhalb eines Musiktaktes zu synchronisieren (vgl. auch zu 15).
5 veranschaulicht die Wirkungsweise des Missing Detektors. Der dargestellte Impuls entspricht dem einem Bezugssignalzeitpunkt zugeordneten Zeitfenster, dessen Breite bis zum nächsten Bezugssignal andauert. Zu Beginn des Zeitfensters wird der Status log.1 gesetzt. Tritt ein Synchronimpuls S auf, dann wird der Impuls vorzeitig zurück gesetzt. Tritt er nicht auf, dann bleibt der Impuls bis zu seiner Rücksetzung nach der Prüfung bestehen. Je nachdem ob die Prüfung log.0 oder log.1 ergibt, war der Synchronimpuls da oder nicht da. Das gleiche erhalten wir, wenn die Zeit des Synchronimpulses gemessen wird, wenn der Zeitzähler den durch die Zeitfensterbreite des Bezugssignals jeweils bestimmten Overflow Wert (Maximalwert) überschreitet (dann war der Synchronimpuls nicht da). Wie zu 6a, 6b nachfolgend noch erläutert wird, entspricht hier der Synchronisationsimpuls jeweils einer Notendauer, die so bewertet wird, daß der jeweils höchsten Notenauflösung entsprechende Takte die Notendauer auszählen. Es ist evident, daß bei Pausen, die Notendauer der Pause entsprechend bei dieser Bewertung (bis zur nächsten Note) jeweils verlängert wird. Die Notendauer kann sich natürlich auch durch das Nachklingen der einzelnen Töne nach der Attackphase des für das Einspielen verwendeten Instrumentes ergeben. Weiters wird für das Auszählen der Notendauer stets das aktuell synchronisierte (korrigierte) Zeitraster verwendet.
Der Ausgang dieser Zeitfensterprüfung (log.0/log.1) wird als Eingang der Übetragungsbedingung des State Machine Sequenzers verwendet, dessen logische Gleichungen durch eine entsprechende Software generiert, kompiliert und als JEDEC file in das RAM des Sequenzers geladen wird. Die Ausgänge des Sequenzers liefern dann jeweils Steuersignale zur Steuerung der Verwendung der in zeitlicher Relation zu den Bezugssignalen gemessenen Zeitwerte der Synchronsignale, dito gegebenenfalls die Echtzeitdekodierung der Strings (wie bereits oben angegeben), um durch (über die Erzeugung des JEDEC files) festgelegte Adressen unterschiedliche MP3 Dateien zu adressieren, welche die entsprechenden Wiedergabemuster enthalten. Diese Variante ist sehr günstig, weil das Wiedergabegerät klein aufgebaut werden kann, nachdem in einem Computer bei der Aufnahme der Kodiermuster auch gleich die Kompilierung des JEDEC file für den State Machine Sequenzerchip (einer entsprechenden programmierbaren Logik) erfolgt. Durch Verwendung dieser Technik können komplexe Erkennungs- und Synchronisationsmuster zu einem auf Datenträger gespeicherten Audiosignal sehr schnell kodiert werden.
Für die meisten Anwendungen ist es sinnvoll, die Zeitmessung der Synchronisationswerte einfach durch Auszählen von Zeiteinheiten zu messen, welche den jeweils kürzesten Notenwerten (die in dem zur Erkennung oder zur Synchronisation verwendeten String mit einbezogen sind, vgl. zu 6) entsprechen. In 6a ist dies 1/16 Note, bezogen auf die +/-50% Toleranz wird eine Auflösung von 1/32 verwendet (oder gegebenenfalls auch 1/64) um die Anzahl von hintereinander ablaufender Zeitfenster der Bezugssignale zu erhalten. Auf die 3/16 Note entfallen somit 3 hintereinander ablaufende Zeitfenster (3B), vergleichbar mit der Darstellung in 5, bzw. auf die 1/15 Note nur eines. Bei höherer Auflösung, z.B. 1/64 erhielten wir das doppelte, wobei dann noch um jeweils 1/64 als digit Fehler bei der Unterscheidung der Notenwerte gerundet werden kann.
6a entspricht dann einem Muster, wie es den Bezugssignalen des Wiedergabemusters durch Lernen zu einem Audiosignal eingespielt oder eingeklopft wird.
6b entspricht dann einem Muster, wie es als Erkennungsmuster durch Lernen zu einem Audiosignal eingespielt oder eingeklopft wird, wobei dann bei der ersten Note (= 1/8) ein intern erzeugter Zähltakt fehlt (-B), der als fehlender Synchronisationstakt entsprechend 5 interpretiert wird und bei der zweiten Note (= 1/8) ein intern erzeugter Zähltakt dazu gekommen ist (2B). Diese Differenz zu den Bezugssignalen des Wiedergabemusters wird dann für die Synchronisation benutzt (um die Interpretation der gemessenen Zeitwerte den Notenwerten entsprechend zu steuern) und in optionaler Weiterbildung als Erkennungsmuster benutzt, um ein Wiedergabemuster abzurufen, welches noch weit komplexer und eine noch höhere Auflösung aufweisen kann, als das zum Wiedergabemuster vorhandene Bezugssignalmuster nach 6a.
Ein sehr vorteilhafter Gebrauch dieses Verfahrens ist, durch die Punktierung (bzw. der jeweiligen Notendauer) des eingespielten Bezugssignalmusters festlegen zu können, wie große der Synchronisationsspielraum ist, d.h. ab wann bei einer zeitlichen Änderung der Synchronsignale (z.B. Frequenzverdoppelung) die Wiedergabegeschwindigkeit sich gleichfalls verdoppelt, oder noch gleichbleibt, wobei auch hier unterschiedliche Muster zur wahlweisen Benutzung verwendet werden können.
7 veranschaulicht schematisch die Abläufe, um aus einem aufgenommenen Bezugssignalmuster (vgl. 6a), bei dem z.B. das Muster mit dem Synchronsignal SYNC1 eingespielt wurde, und einem bei der normalen Synchronisation eingegebenen Erkennungsmuster (vgl. 6b), bei dem z.B. das Synchronsignal SYNC2 eingespielt wurde, die eigentlichen Synchrondaten (vgl. zum Sync. Modul in 7) abzuleiten, dito gegebenenfalls daraus die Adressen zu erzeugen (vgl. Option Synth. Adresse in 7), um einen Syntheziser zum wahlweisen abrufen von MP3 Fragmenten (kurzen Stücken, bzw. Slices) zu synchronisieren.
Die zum Audiosignal abgespeicherten Bezugssignale (entsprechend 6a) enthalten jeweils eine Mindestanzahl von Zeiteinheiten B, die sich auf die kürzeste zu berücksichtigende Zeit (entsprechend der durch die Tondauer von SNYC1 jeweils festgelegten Zeiten, vgl. Notenbild in 6a) eines Bezugssignals beziehen, und beim normalen Gebrauch (Synchronisation durch SYNC2) in Relation zu den Synchronsignalen SYNC2 gemessen werden. Diese erfolgt hier so, daß die Zeitdauer zwischen den jeweils kurzen Klopfsignalen von SYNC2 als aktuelle Zeitwerte gemessen wird (111) und als Gate Signal (GATE) benutzt wird, welches die Takte eines Taktgenerators (Takt GEN) der Zeitdauer der Zeitwerte entsprechend ein -, bzw. ausschaltet, damit die Zahl der über diese Zeitdauer entsprechenden Taktimpulse mit einer Zähler und Bewertereinrichtung Z gemessen werden kann. Diese Einrichtung stellt Aufgrund der jeweiligen Bezugssignaldauer (aus Speicher 100) fest, wieviele kleinste Zeiteinheiten B (entsprechend der kürzesten Bezugssignaldauer) über die Dauer der Zeitabstände der Synchronsignale (SYN2 am Ausgang von 111) entfallen, wobei wie zu 6a und 6b erläutert (vgl. auch zu 5) der Unterschied gemessen wird, d.h. wieviele solche Zeiteinheiten B in Bezug zu einem Bezugssignal zu viel oder zu wenig auftreten, um aus dieser Information, jeweils normiert auf die kürzeste Zeitdauer eines Bezugssignals (zur Feststellung der benötigten Auflösung) zu schließen und unter weiterer Berücksichtigung von Toleranzen (z.B. +/- 25% von dieser kürzesten Zeitdauer) die nötige Information für eine gegebenenfalls benötigte Nachsteuerung der Wiedergabegeschwindigkeit (oder auch einer Adressierung von MP3 Slices, etc.) zu erhalten. Der Bewerter Z enthält auch einen Summierer, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Dauer der aktuellen Zeitspannen zwischen den Synchronsignalen SNC2 und der zusätzlichen Information die in einem Bezugssignal enthalten ist (d.h. ob es sich z.B. um einen Taktanfang, d.h. einen absoluten Stützpunkt oder um im Takt weiterhin enthaltene Bezugssignale handelt, welche weitere Synchronisationsstützpunkte bilden), die Zeitspannen von SYNC2 summiert. Dabei wird in Bezug zu den Bezugssignalen geprüft, ob eine Phasenverschiebung als Tempoabweichung zu interpretieren ist (wenn über die Summierung nicht in das Zeitraster der Bezugssignale paßt) oder ob eine Phasenverschiebung einem musikalischen Element (als ausgelassener oder zuviel eingegebener Synchronimpuls) zu interpretierten ist. Ausgelassene Synchronimpulse ergeben sich dadurch, daß zu einem Bezugssignalzeitmuster Synchronsignale fehlen. 6 veranschaulicht dies: bei der ersten Note ergibt sich eine Differenz von 2B-3B= - 1B, bei der zweiten Note ein Überschuß von 2B-B= B, als Erkennungsmuster.
In 7 ist noch veranschaulicht, daß die Zeitwerte der Bezugszeitpunkte gescannt werden, um die benötige Auflösung festzustellen, mit welcher der Taktgenerator Takt GEN gesetzt werden muß. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls auch fest eingestellt sein, wenn nur einfach Konserven als Audiodatei wiedergegeben werden sollen (ohne die hier als Option noch gegebenen Gestaltungsmöglichkeiten).
In 3 und 4 kann das Prinizip auch vereinfacht werden, wobei dann im wesentlichen zu jedem eingegangenen Synchronsignal geprüft wird:

- ob entsprechend der zwischen den Synchronsignalen jeweils gemessenen Zeitdauer, die in Vielfachen der für die Zeiten der Bezugssignale (als Synchronisationsstützpunkte) verwendeten kleinsten Zeiteinheit gemessen, bzw. bewertet wird (gegebenenfalls auch mit höherer Auflösung gemessen und dann gerundet wird), zeitliche Toleranzschwankungen gegenüber den Bezugssignalen vorgesehen bzw. toleriert sind, die einer Tempoänderung entsprechen,
- ob die entsprechend einem eingegangenen Synchronsignal und einem Bezugssignal festgestellte zeitliche Verschiebung ein Bezugssignal betrifft, welches einem Taktanfang des Musiktaktes zugehörig ist, oder ein Bezugssignal betrifft, welches innerhalb eines Musiktaktes auftritt, wobei zu den Bezugssignalen Kodierungen vorgesehen sind, die derartige Unterscheidungen ermöglichen,
- und daß die Synchronisation abhängig von den genannten Kodierungen der Bezugssignale vorgenommen wird, oder gegebenenfalls auch nicht vorgenommen wird,
- wobei gegebenenfalls die jeweils zwischen den Synchronsignalen jeweils gemessene Zeitdauer summiert wird, um Zeitwerte zu erhalten, wie sie den nach unterschiedlichen Prioritäten (gemäß dem musikalischen Inhalt) des Audiosignals zeitlich gesetzten Bezugssignalen entsprechen.

Vorrichtungen:
Eine Vorrichtung zur Erzeugung geeigneter Synchronimpulse ist die Maßnahme für die Ableitung der Synchronisation die Bewegung von Stöcken zu verwenden, die auch als Nordic Walking bekannt geworden sind. Das hat gegenüber einer Sensorbestückung des Schuhwerkes den Vorteil, daß die Anwendbarkeit, bezogen auf Personen vielseitiger wird.
Neben der Möglicheit eine Geräuschabtastung des Stockeinsatzes (von Spitzen auf hartem Grund) vorzunehmen, ist die in 1 dargestellte Sensor Variante bevorzugt, die sich sowohl für Gummienden 1b (1a) der Stöcke als auch für Skistöcke (1b) gut eignet.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Unterbringung des Sensors in die Stöcke, die sich nebenbei auch noch für Skifahrer eignet. Bei der Variante für Skifahrer ist weiterhin noch bevorzugt, die Zeit zwischen rechten und linkem Stockeinsatz zu messen, und dann die Synchronisation aus der halbierten Zeit abzuleiten, damit die Rhythmus Synchronisation der Körperbewegung entsprechend erfolgt (wie zu 8 noch näher erläutert wird).
Weiters ist es bei Verwendung im Sport ratsam, das Wiedergabegerät mit einem Mikrofonanschluß zu versehen, um die Umgebungsgeräusche für den Fall, daß eine Gefahr droht (beim Skilaufen, Radfahren, etc.) dies in den Kopfhörer mit eingeblendet wird, gegebenenfalls mit einem auf die Intensität der Amplitude des Mikrofonsignals entsprechenden Zu- und Abschaltung dieser Einblendung, die z.B. durch eine monostabile Multivibratorzeit erfolgt, die ab einer bestimmten Pegelschwelle des Mikrofonsignals jeweils getriggert wird.
Neben der Möglichkeit auch Bewegungssensoren (nach dem Trägheitsprinizip, Beschleunigungssensor, etc.) zur Feststellung der Bewegung der Stöcke oder (beim Skifahren auch des Körpers) zu verwenden, ist hier ein Andrucksensor bevorzugt, der immer dann wenn der Stock am Boden auftifft, oder in den Schnee gesteckt wird, ein Signal abgibt.
Die in 1a dargestellte Variante eignet sich sowohl für eine Kontaktversion, als auch für eine berührungslose Signalerzeugung und besteht aus einer am unteren Stockende des Stockes (8) eingesetzten Buchse 8b, in welcher ein verschiebbarer Bolzen 1c eingesetzt ist, an dem die Gummiauflage 1b (als Stockspitze) befestigt ist. Durch Federvorspannung einer Druckfeder (6, die an einer in den Stock eingesetzten Platte 7 abgestützt wird) wird der Bolzen 1c mit seiner Stockspitze (Gummiauflage 1b) ständig nach unten gedrückt und durch einen Anschlag (Scheibe 5), der an der Führungsbuchse 8b frontal anstößt, gehalten. Beim Aufsetzen des Stockes, bzw. für die Variante eines Skistockes beim Aufsetzen der Spitze (oder in Weiterbildung, wie noch erläutert wird, auch beim Berühren des Tellerandes mit der Piste), wird der Bolzen gegen die vorgespannte Federkraft verschoben und diese Bewegung als Synchronsignal abgetastet. Dabei kann die Kontaktierung durch ohmschen Kontakt (aneinander Drücken von Scheiben), oder wie hier besonders bevorzugt und nachfolgend noch näher erläutert, durch induktive Abtastung vorgenommen werden.
10 zeigt ein Beispiel für die Prioritäten eines Synchronisationsablaufs. Zu jedem eingehenden Synchronsignal wird auf Grund des eintreffenden Zeitpunktes und/oder einer gesonderten Signalquelle oder zeitlichen Vordekodierung betreffend der zeitlichen Lage zu den anderen Synchronsignalen (vgl. das Beispiel der Abtastung der Umdrehung, bzw. des Winkels einer Fahrradkurbel 300 in 15), geprüft, welchem Bezugssignal das eingehende Synchronsignal zugehörig ist. Betrifft es den Beginn, oder auch eine andere charakteristische Stelle eines Musiktaktes, dann wird die Synchronisation zu diesem Bezugssignal vorgenommen. Betrifft das eingehende Synchronsignal solch ein bevorzugtes Bezugssignal nicht, sondern ein anderes Bezuggsignal, dann wird die zeitliche Lage des Synchronsignals zu den zeitlich am nächsten liegenden Bezugssignal bestimmt, und durch eine relative Zeitmessung, welche die zeitliche Folge der Bezugssignale (des Audiosignals) in Relation zu der zeitliche Folge der Synchronsignale berücksichtigt, die zeitliche Abweichung des Synchronsignals in Relation zum zugehörigen Bezugssignal, d.h. in Relation zum Audiosignal festgestellt, und entsprechend der festgelegten Rangordnung der Bezugssignale ausgeglichen, d.h. für das Beispiel einer Fahrradkurbel: Im Falle einer stetigen Beschleunigung der Fahrradkurbel so, daß sich zwar die Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals, jedoch nicht der Rhythmus ändert (vgl. „Bezugssignal durch n * B zuordnen, Toleranz bestimmen, SYNCHRONISATION, in 10“) oder gegebenenfalls bei einer ruckartigen Änderung, welcher einem abweichenden runden Tritt entspricht, der Rhythmus innerhalb eines Musiktaktes sich dieser Abweichung entsprechend ändert.
Dabei kann bei den Anwendungen zum Thema Sport und Musik, abhängig von der genauen Anwendung, jeweils eine Prüfung/Analyse des der Eingabe der Synchronsignale entsprechenden Timings erfolgen, um die Funktion, und gegebenenfalls auch die Slices (Abschnitte) des Audiosignals aufzurufen, nach welcher die Synchronisation (Korrektur der Abweichung) jeweils erfolgen soll. Dies beinhaltet gegebenenfalls auch Algorithmen zum Runden. Bei dem Beispiel zur Analyse eines runden Tritts unter Einbeziehung der Messung der Geschwindigkeitsänderung der Zahnscheibe in Abhängigkeit der Winkelstellung einer Fahrradkurbel.
11 veranschaulicht den Ablauf der Synchronisation mit einem aktuellen Synchronsiationsimpuls in Abhängigkeit der Erkennung, ob die Synchronisation zu dem jeweils vorherigen Synchronsiationsimpuls eingerastet ist. Als eingerastete Synchronisation wird das beginnende Einphasen des Audiosignals zu einem entsprechend kodierten (dem musikalischen Takt entsprechenden) Bezugssignal verstanden. Dabei steuern diese speziell kodierten Bezugssignale, die genaue, auf diese Bezugssignale (und somit auf das Audiosignal) bezogene Zeitspanne, in welcher der Synchronisationsausgleich zu erfolgen hat. 13 und 14a veranschaulichen diesen Vorgang. Das interessante dabei ist, daß die Synchronsignale auch ausgelassen werden können, ohne daß die Synchronisation durch nachfolgende Synchronsignale deshalb falsch interpretiert werden könnte. Möglich wird dies dadurch, daß die Bezugssignale in unterschiedlichen Hierarchien nach denen die Synchronisation vorgenommen wird, kodiert sind.
13 und 14a betreffen Zeitdiagramme, in welchem die Bezugssignale 1,2,3,4, 1,2,3,4,....auf der Zeitachse eingezeichnet sind, wobei für 13 der dem Musiktakt entsprechende Synchronimpuls (S2) nacheilend eintrifft, wobei sich die Wiedergabegeschwindigkeit verlangsamt (um 10% in 13a, bzw. um 20% Zeitverlängerung in 13b), und für 14a der dem Musiktakt entsprechende Synchronimpuls (S2) voreilend eintrifft, wobei sich die Wiedergabegeschwindigkeit erhöht (um 20% Zeitverkürzung).
In beiden Fällen erfolgt diese Zeitkorrektur, ohne den Rhyhtmus innerhalb eines Taktes zu verändern jeweils zu Beginn eines Taktes über den entsprechenden Takt. Jedoch muß diese Veränderung nicht auf den Musiktakt bezogen sein, sie hängt von der Kodierung der Bezugssignale ab, und könnte z.B. auch an geeigneter Stelle in der Mitte eines Taktes beginnen, usw. Oder es sind auch mehrere Fragmente (Slices) als MP3 Datei vorhanden, die unterschiedlich schnell im Original gespielt werden, auch mit unterschiedlich passenden musikalischen Variationen, und dann entsprechend dem dekodierten Muster abgerufen werden, usw.
Trifft in 13a zusätzlich innerhalb eines Taktes noch ein Synchronimpuls ein, dann wird zunächst geprüft, und zwar in beide Richtungen, voreilend und nacheilend (hier jeweils gegen die Bezugssignale 3 und 4), wie nahe der Synchronimpuls zu diesen Bezugsignalen ist. Das erfolgt durch sowohl für die Bezugssignale, als auch für die Synchronsignale jeweils vorhandenen (synchron laufenden) Zeitzähler, dessen Meßbereich über einige Musiktakte sich erstreckt (und dann unter Berücksichtigung des Übertrages jeweils erneuert wird).
Die hier gegen die nächstliegenden Bezugssignale 3 und 4 gemessenen Zeitwerte (t1 und t2) des Synchronsignals Sx werden darauf hin geprüft, ob er in ein zeitliches Sollfenster fällt, ist dies der Fall, dann wird davon ausgegangen, daß der für den Wert ein Bezugssignal kodiert ist, ist dies nicht der Fall, dann wird das Synchronsignal mangels Bezugssignal nicht bewertet. Wird das Synchronsignal bewertet, dann wird als zugehöriges Bezugssignal jenes verwendet, daß dem Synchronsignal am nächsten ist, daß ist hier das Bezugssignal 3, wobei Sx um Toption nacheilend ist. Das ergibt hochgerechnet auf das Bezugssignal 1 des nächsten Taktes (Tmeß) die doppelte Zeitspanne von Toption als Differenz. Es werden über einen Synchronisationszeitraum, der durch die Bezugssignale im Prinizip beliebig kodiert werden kann, diese Zeitwerte als aufsummiert, einschließlich der Differenz des Synchronsignals S2 (zum Bezugssignal 1) und erst über den Synchronisationszeitraum korrigiert.
Bei einer festgestellten nacheilenden Abweichung (13), wird der prozentuale Fehler um den das Zeitraster der Bezugssignale hier vergrößert werden muß (10 % in 13a und 20%, jeweils über den Zeitraum Tsyncr in 13b) ermittelt, und die nach dem kodierten Bezugssignal, welches die Kennzeichnung des Zeitraumes für die Korrektur betrifft, bereits begonnene Zeitspanne (des Zeitabschnittes zum Synchronsignal), hier zwischen Bezugssignal 1 bis zum Synchronsignal S2, entsprechend mit korrigiert wird, sowie die weiteren, den Zeiträumen zwischen den Bezugssignalen jeweils entsprechenden Zeiten. Dabei muß die Zeitspanne für die Korrektur keinesfalls mit dem Musiktakt beginnen, sondern markiert lediglich eine passende Stelle wo dies erwünscht ist. Diese Stellen können über einen Editor eingegeben werden, oder auch durch Einspielen von Mustern bzw. Fragmenten (Slices) unterschiedlicher Tempi zwischen denen durch die Synchronisierung zu den kodierten Bezugssignalzeitpunkten, abhängig von der gemessenen Zeitabweichung, jeweils umgeschaltet wird und natürlich auch noch synchronisiert wird.
Damit wird erreicht, daß ein schneller ablaufendes Musikstück beispielsweise anders wieder gegeben werden kann, als ein langsam gespieltes, wobei die Umschaltung dann abhängig von der gemessenen Zeitabweichung erfolgt. Sehr gute Effekte lassen sich nach dieser Methode bei der Wiedergabe von Perkussion erzielen.
Bei einer festgestellten voreilenden Abweichung (14a), wird ähnlich vorgegangen, nur daß die Zeiträume zwischen den Bezugssignalen, exakt beginnend mit dem kodierten Bezugssignal, welches die Kennzeichnung des Zeitraumes für die Korrektur betrifft, entsprechend proportional der gemessenen Abweichung verkürzt werden (hier auf 80% über den Zeitraum Tsyncr.)
In 13a ist auch noch eine Reihe von burst Impulsen (burst) als Eingabemöglichkeit der Synchronimpulse eingezeichnet, zu denen keine einzelnen zeitlich zugehörigen Referenzbezugssignale kodiert sind. In diesem Fall wird der erste (I) Impuls, als auch der letzte Impuls (e) der burst Kette in ihrer Nähe zu der Zeitfensterbegrenzung jenes Bezugssignals bewertet, in das sie zeitlich hinein fallen. Und zu diesen Zeitwerten der Zeitfensterbegrenzung die burst Impulskette (burst) als einzelner Synchronimpuls der Zeitfensterbegrenzung des einzelnen Bezugssignals zugeordnet wird. Auf diese Weise können auch überzählige Synchronsignale für die Synchronisierung verwendet werden. Dabei können jedoch neben dem Bezugssignal, welches für die Synchronisierung dem zeitlichen Verlauf des Audiosignals entsprechend kodiert ist, durchaus mehrere aufeinanderfolgende Bezugszeitwerte zur Erkennung eines Erkennungsmusters kodiert sein, um entsprechende Slices (Fragmente) des Audio Signals über die Stringerkennung zu synchronisieren. Dabei erfolgt die zeitliche Dekodierung des Musters der eingegebenen burst Impulskette (burst) zwar innerhalb des Zeitfensters, des als zugehörig (vgl. I und e) erkannten Bezugssignals, in etwa vergleichbar mit einem Triggerzeitfenster eines Logikrekorders, jedoch werden dann die innerhalb dieses Zeitfensters (des betreffenden Bezugssignals) als String dekodierten Zeitwerte (vgl. obiges Beispiel eines für die Dekodierung verwendeten State Machine Sequenzers) zur Erkennung der Adresse für die Adressierung eines der Adresse entsprechenden entsprechende Slices (Fragmente) des Audio Signals verwendet. Wobei diese Adresse noch aus einer weiteren Adresse (in Koinzidenz ausgewerteten Adresse) bestehen kann, nämlich einer Adresse, welche sich aus der zeitlichen Position im Audiosignal des der burst Impulskette (burst) zugehörigen Bezugssignals, bzw. dessen Zeitfenster ergibt, und der Adresse, wie sie sich aus der Dekodierung des der zeitlichen Folge der eingegebenen burst Impulskette (burst) ergibt. Dabei wird für die Dekodierung der zeitlichen Folge zwischen erstem (I) und letztem (e) Impuls der burst Impulskette (burst) die Zeitspanne gemessen, und die über diese Zeitspanne eingehenden Impulse in ihren Zeitabständen proportional an die gemessene Zeitspanne angepaßt, um das Erkennungsmuster dekodieren zu können. Die auf die gemessene Zeitspanne innerhalb der Zeitdauer eines Bezugssignals angepaßten Zeiten einer burst Impulskette (burst) werden dann noch innerhalb der Toleranzen (zu den weiteren Mustern) bewertet und die daraus erhaltenen Kodewerte zu Erkennungsketten (Strings) verknüpft.
14b veranschaulicht, wie innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls Gate, welches dem Zeitintervall eines betreffenden Bezugssignals entspricht, das durch die laufende Synchronisation zeitlich der abgebildeten Lage (Gate) entspricht, aus der hier aus vier Impulsen (1, 2, .....4) bestehenden burst Impulskette (burst) ein Erkennungsmuster dekodiert wird:

Der erste Impuls (I) der burst Impulskette (burst = 1,2,....4) wird als Triggersignal für eine Zeitmessung verwendet, bei der die zwischen den Impulsen (burst = 1,2,....4) Zeiten jeweils liegenden Zeitspannen, hier a,b,c, solange aufsummiert werden, solange sich die Impulse noch innerhalb des dem Bezugssignal zugehörigen Zeitintervalls Gate befinden. Somit hier als Meßzeit = Tmeßp zwischen erstem (I) und letztem (e) Impuls der burst Impulskette (burst) erhalten wird. Zu dieser Meßzeit Tmeßp werden die relativen Verhältniswerte der Zeitspannen, hier a,b,c gebildet (a/Tmeßp, b/Tmeßp, c/Tmeßp) und nach diesen Verhältniswerten, die noch innerhalb einer Toleranz auf vorgegebene Werte gerundet werden, um die Erkennungswerte zur Bildung von Übertragungsbedingungen zu erhalten, nach welcher die Statemachine fortgeschaltet wird, um das betreffende Erkennungsmuster (als Ausgang eines betreffenden Status) zu erkennen. Dabei können, wie immer, beliebige Verzweigungen kodiert sein, derart, daß gemeinsame Untermengen der Erkennungsmuster zu einer Statemachine jeweils zusammengefaßt sind, die bei nicht erkennen einer Übertragungsbedingung dieser Statemachine in einen speziellen Status schaltet, der wiederum als Übertragungsbedingung weiterer parallel laufender Statemachines (diesen Status erkennen) mit eingebunden ist, und so beliebig viele Verzweigungen (Ausgänge) zur Bildung von den Erkennungsmustern entsprechenden Adressen (durch die State Machines) gebildet werden können. Das System bleibt frei programmierbar, wenn für die Bildung der Statemachines ein üblicher Compiler verwendet wird, dessen Input (Eingang) durch ein entsprechendes Programm heraus geschrieben wird, wobei die Bildung der D Flip- Flops. und die logische Verknüpfung der Übertragungsbedingungen durch entsprechende Speicherplätze eines RAMs konfigurierbar sind. D.h. es können eine Vielzahl von Erkennungsmustern gleichzeitig parallel dekodiert werden, um aus einer Menge von Erkennungsmustern das jeweils zutreffende zu erhalten.

Mit dem jeweils erkannten Erkennungsmuster wird dann das entsprechende Musikfragment (Slice) in der Audiosignalquelle (RAM, ROM) adressiert, jedoch erst mit Beginn zu dem Zeitpunkt wiedergegeben, wenn speziell markierte, bzw. kodierte Bezugssignale diesen Zeitpunkt anzeigen. Die Wiedergabe erfolgt dann mit der jeweils gerade aktuellen Wiedergabegeschwindigkeit.
Somit für diesen Beispiel die zu den zeitlichen Bezugssignalen jeweils mit gespeicherten Adressen zur Anzeige der Verwendung der Bezugssignale folgende Kodierung (als Klassifizierung) aufweisen:

a) Zeittoleranzen zu den Bezugssignalen mit ihrer zeitlichen Position;
b) Die Verwendung eines Bezugssignals nur zur Messung der zeitlichen Abweichung: (in Bezug auf ein eingehendes Synchronsignal); wobei dann durch die Messung der Zeitspanne zwischen den Synchronsignalen jeweils festgestellt wird, zu welchem Bezugssignalzeitwert (Position) ein Synchronsignal als zugehörig anzusehen ist;
c) Bezugssignale, welche die Zeitspanne anzeigen, innerhalb der dem eine zuvor (auch über mehrere Synchronsignale) festgestellte Zeitabweichung so zu korrigieren ist, daß bei sich änderndem Tempo der Rhythmus (die Zeitproportionalität) erhalten bleibt;
d) und Bezugssignale, welche die Zeitspanne anzeigen, innerhalb der zu einem zuvor erkannten Erkennungsmuster, aus dem die Zugriffsadresse zu einem Audio Slice (Fragment) abgeleitet (dekodiert) worden ist, das adressierte Audio Slice, synchron der aktuellen Wiedergabe entsprechend gestartet wird.

Somit kann z.B. ein Percussions Instrument realisiert werden, bei dem durch hinzu Trommeln eines relativ einfachen Rhythmus das wiedergegebene Audiosignal (Percussion) ständig beeinflußt werden kann, d.h. auch ein Anfänger, kann komplizierte Percussionsryhtmen, die automatisch wiedergegeben sind, gestalten, auch mit mehreren Instrumenten gleichzeitig, wenn entsprechend unterschiedliche Flächen zum Anklopfen des Rhythmus vorgesehen sind.
Es ist evident, daß für die Eingabe der Synchronsignale gleichfalls eine Reaktionszeit Korrektur vorgenommen werden kann, wie dies in der DE 41 43 257 C2 bereits im Prinizip als weiteres Ausführungsbeispiel an einem Lerninstrument weiterhin beschrieben worden ist.
Zu 2 und 9a,b:

2 (als gemischt analoge/digitale Schaltung) und 9a, 9b (als bevorzugt analoge Schaltung) betreffen einen Vorschlag für eine induktive Verlustmessung eines in eine Meßspule durch das Meßteil eingekoppelten Verlustes. Dieser Sensor ist als grundsätzliches Verfahren, von dem der Anmelder gleichfalls der Erfinder ist, bereits benutzt worden und auch als in Kraft befindliches Schutzrecht eines deutschen Patentes veröffentlicht ist, mit noch weiteren Anmeldungen als Verbesserungen dieses Sensors vom gleichen Anmelder (entsprechend der eingangs angegebenen Aktenzeichen). Und zwar als grundsätzliches Meßverfahren (nicht nur als Schaltung). Die Schaltung ist für den hier verwendeten Zweck optimiert und wird nochmals kurz beschrieben. Der hier vorgestellte Sensor kann trotz der einmaligen Performance (als robuster Wegsensor, oder extrem überlastbarer Drucksensor mit hoher Empfindlichkeit und selbst justierender kontinuierlicher Bereichsumschaltung, usw.), je nach Anwendung um etwa 1$ (bei entsprechender Stückzahl) hergestellt werden.

Ein durch einen Schwingkreis (L,C) eigen erregter Oszillator, dessen Schwingfrequenz durch die Resonanzfrequenz des Schwingkreises (L,C) bestimmt wird (Oszillator an L//C rückgekoppelt über Ck) speist in den Schwingkreis den Strom ig am Speisepunkt E ein. Der in die Spule induktiv eingekoppelte Verlust kann als über die Spule transformierter Parallelleitwert Gp, parallel zwischen Speisepunkt E und Fußpunkt GND aufgefaßt werden. Gp enthält allerdings auch die Umgebungsverluste Gu, z.B. durch das Aluminiumrohr des Stockes, in welchem die Meßspule als Luftspule eingebaut ist.
Um für den z.B. im Zentrum der Spule vorgesehenen Aluminiumstift (als gemessenes Verlustteil), dessen Bewegung durch seinen eingekoppelten Verlustanteil dGk an der Sensorspule L einen Impuls erzeugen soll, eine möglichst große Empfindlichkeit zur erhalten (als Änderung des Wertes Gu + dGk) wird der Umgebungsverlust Gu durch einen negativen Leitwert -G reduziert (Gtot= Gu -G + dGk +Ge), somit dGk eine größere relative Änderung des Gesamtverlustes bewirkt. Ge....entspricht der Parallelschaltung. des als Parallelleitwert über die Induktivität der Meßspule L transformierten ohmschen Serienwiderstandes der Meßspule (in L enthalten) und dem weiteren Einfluß des mit dem Schwingkreis in Serie geschalteten Meßwiderstandes R, der wie der serielle Speisewiderstand des Oszillators als weiterer Parallelverlust des Schwingkreises aufzufassen ist und somit gleichfalls durch den negativen Parallelleitwert -G mit kompensiert wird.
Realisiert wird dieser negative Leitwert -G durch eine gegenphasige Rückführung eines Teiles des in den Schwingkreis fließenden Wirkstromes ig+ir , der über eine spannungsgesteuerte Stromquelle (200), deren Steuerspannung uST die Schwingkreisspannung us ist, als rückgeführter ohmscher Strom ir=k*uST in den Speisepunkt E des Schwingkreises eingespeist wird und somit einem negativen Leitwert -G entspricht, wie er als Parallelleitwert am Schwingkreis auftritt. Wobei wegen der Phasenlaufzeit der Stromquelle 200, der rückgeführte Strom ir den Schwingkreis verstimmen wird, was aber für die Verlustmessung hier unwesentlich ist. Der in den Schwingkreis fließende Wirkstrom ist somit ig+ir-ir=ig.
Stand der Technik: Die beschriebene Anordnung entspricht im wesentlichen dem Prinzip der einer bereits veröffentlichten Anmeldung, bzw. einem Patent des Anmelders.
Durch die nachfolgend angegebenem Maßnahmen für eine dynamische Abtastung erfolgt hier eine ständige automatische Nachkalibrierung der spannungsgesteuerten Stromquelle 200, deren Verstärkung k über den Eingang Control steuerbar ist. Diese Verstärkung k wird so gesteuert, daß sich über die Stromdifferenz von Speisestrom und rückgekoppelten Strom (ig - ir) gemäß dem entsprechenden Parallelleitwert Gtot, am Schwingkreis eine mittlere Spannungsamplitude (u=Uref) einstellt. Ändert sich der eingekoppelte Verlust des zu messenden Verlustteiles dGk, dann wird dies durch eine entsprechende Verstärkungsänderung am Eingang Control über die spannungsgesteuerten Stromquelle 200 ausgeglichen, bzw. ausgeregelt. Der Stellwert entspricht dann dem abzutastenden Meßwert = OUTPUT (2 bzw. 9a).
Die Spannungsamplitude u=Uref entspricht hier einer Gleichspannung, wobei die Regelung nach der vorgegebenen Spannung Uref über die zugelassene Schwankung 2d zwischen den Spannungswerten Uref+d und Uref-d durch Komparatoren (204 und 203) gemessen wird und die Ausgänge der Komparatoren die Zählrichtung (für Zähler 201 in 2), bzw. für die Veränderungsrichtung (für Rampengenerator 201 in 9a) bestimmten (für up/down counter bzw. Vor- Rückwärtszähler 201 bzw. zur Steuerung der Stromrichtung des Rampengenerators 201). Für die digitale Variante wird der Zähler (201 in 2) mit Takt TKT getaktet. Da mit dem Takt TKT über die Verstärkungsregelung der spannungsgesteuerten Stromquelle 200 ein Wirkstrom ir verändert wird, ist es zweckmäßig den Takt TKT zeitlich übereinstimmend zu den Nulldurchgängen zu halten, was hier über einen Komparator 202 (der entsprechend den Nulldurchgängen der Schwingkreisspannung ein Rechtecksignal erzeugt) erfolgt, dessen Ausgang einen (optionalen) Synchron Teiler (TE) taktet, um daraus eine beliebige Taktfrequenz abzuleiten, welche den Anstieg bestimmt, mit welcher der negative Leitwert -G eine Störgröße des zu messenden Verlustteiles dGk ausgleichen soll. Somit die nach dem Demodulator (Gleichrichter) abgegriffene Schwingkreisspannung ständig auf u=Uref geregelt ist. Die Empfindlichkeit mit der die jeweilige (dynamisch gemessene) Änderung des Verlustteils dGk als sich jeweils bei der Regelung ergebende Stellgrößenänderung Control (= OUTPUT) gemessen werden kann, hängt davon ab, wie groß der negative Leitwert -G in Bezug zum Gesamtleitwert Gtot gemacht werden muß, damit sich am Schwingkreis die Ruhespannung u=Uref einstellt. Das hängt wiederum davon ab, wie groß die Differenz des durch den Schwingkreis fließenden Speisestromes i= ig - ir bei vorgegebener Spannung u=Uref wird. Da sich u=Uref nach der Referenzspannung Uref von selbst einstellt, ist i= ig - ir durch den Innenwiderstand der Stromquelle Qi des Oszillators, bzw. durch deren Strom ig bestimmt, wobei für diese Anwendung es ausreichend ist, einen gegenüber 1/Gtot ausreichend hohen Innenwiderstand des Oszillators zu wählen, somit für den Oszillator eine geregelte Stromquelle auch entfallen kann.
Die Verstärkungssteuerung der spannungsgesteuerten Stromquelle 200 erfolgt z.B. durch einen digital verstellbaren Widerstand, wobei die gesteuerte Verstärkung dem negativen Leitwert -G proportional ist.
Das digitale Ausgangssignal (OUTPUT von Control) liefert dann den Synchronimpuls, und zwar nicht als Absolutwert (wegen der Drift der Stromquelle und der jeweils kompensierten Umgebungsverluste), sondern als differenzielle Änderung, wobei für das Beispiel eines Skistockes in Bezug zu 1b folgende Aussagen gemacht werden können:

Wird der Skistock mit der Spitze (1d, 1b) nach unten gedrückt, dann wird der Stift 1d (entsprechend der Kraft Fu) nach oben geschoben und der Kernansatz 5 des Stahlstiftes 1c (1a), welcher die Verluständerung dGk in der Meßspule 2 erzeugt, in die Meßspule (2), die als Luftspule ausgeführt ist, hinein geschoben, d.h. es wird eine positive Verluständerung dGk durch entsprechende Erhöhung des negativen Leitwertes -G ausgeregelt. Wird hingegen der Skistock nur mit dem Teller 1e, 1b (am Rand 300) auf der Piste nachgeschliffen, was in der Regel der Fall ist, dann wird entsprechend der Kraft F(o) der Stift 1d heraus gezogen und der Kernansatz 5 des Stahlstiftes 1c (1a), welcher die Verluständerung dGk in der Spule erzeugt, aus der Meßspule 2, die als Luftspule ausgeführt ist, heraus geschoben, d.h. es wird eine positive Verluständerung dGk ausgeregelt. Neutral, daß heißt ohne Belastung, wird der Stift durch Federkraft 6 in der Mittelstellung gehalten, d.h. bei dieser Anwendung kann die Feder 6 wahlweise als Zugfeder oder als Druckfeder beansprucht werden, bzw. ist gegebenenfalls eine zweite Feder als Gegenfeder (über den Stift 1 geschoben und durch Scheibe gehalten) noch vorgesehen. Der Stift 1 wird dann durch ein Blech am herausfallen gehindert (über Scheibe 3). Weiters sind die Anschlagteile, welche vor allem die Begrenzung des Stifthubes beim Andrücken der Spitze (1d) betreffen, mit Gummibelegen gedämpft, da sich der Sportler auch mit dem gesamten Gewicht auf die Stöcke stützen kann. Umgekehrt, sollen jedoch bereits bei einem Reibungswiderstand von einigen zig Millipond, die Schneeteller des Stockes den Stift gegen die Federkraft herausziehen. Weshalb diese sehr kostengünstig auszuführende berührungslose Sensormessung, ideal für diese Anwendung geeignet ist.

Wird der Teller 1e des Stockes längere Zeit am Schnee nachgezogen, dann kann es natürlich zu Prellungen kommen, die im Prozessor, der das Synchronsignal auswertet, integriert werden. Es werden jedoch immer nur die Differenzen der Werte, d.h. die Impulse gewertet, da der absolute Wert der Stellgröße Control der spannungsgesteuerten Stromquelle (200) extrem stark driften kann. Wird der Stock im Schnee nachgezogen, dann kann der Skiläufer seinen Körperbewegungen entsprechend, die Stöcke abwechselnd schleifen lassen und so den Rhythmus der Musik nach seinen Körperbewegungen im Tempo synchronisieren. Der dem Synchronsierungssignal entsprechende Zeitpunkt ist dann immer gegeben, wenn der Schneeteller des einen Stockes den Schnee berührt, während der andere Stock zuvor (als Übertragungsbedingung für die Statuserkennung) den Schnee nicht mehr berührt, d.h. vor der Flankenerkennung, welche einem Synchronsignal zur Synchronisierung der Wiedergabegeschwindigkeit des Audiosignals entspricht, muß der andere Stock in seine Ruhestellung zurück gesetzt sein. Bei einem Wechsel (von einem Stock auf den anderen) wird jeweils nur das erste Berührungssingal (wenn der Schneeteller die Piste berührt) detektiert, nachfolgende Berührungen (des selben Stockes) werden nicht mehr gewertet, erst wenn der Stock wieder gewechselt wird. D.h. es wird nur zu jedem Stockwechsel, jeweils ein Signal detektiert. Dabei wird beim Schleifenlassens des Schneetellers, als auch beim Stockeinsatz ein Synchronsignal erzeugt, wenn es einem festgestellten Wechsel des Stockes entspricht.
Beispiel für die Definition einer Statusmaschine zur Erzeugung der Synchronsignale:

Inputs:
- L ... linker Stock berührt Schnee,
- L!... linker Stock berührt keinen Schnee,
- R.... rechter Stock berührt Schnee,
- R! ... rechter Stock berührt keinen Schnee;

Die Inputs sind mit einer monostabilen Multivibratorzeit glättet, die gegebenenfalls aus zu schnellen Burst Impulsen einen Impuls erzeugt.
Definition der States:
Die Luftspule L kann mit etwa 2 cm Durchmesser gut im unteren Drittel des Stockes,/der hier etwas verbreitert werden kann, eingebaut werden, und bei ca. 1mH eine Resonanzfrequenz zwischen 50 kHz und 200 kHz erreicht werden, bei der sich für Aluminium ein sehr empfindlicher Sensor mit einer 1 Chip Lösung aufbauen läßt. Wird ein etwas höherer Spulenstrom zugelassen, dann kann die Spule auch näher am Rohr angeordnet und kompakter ausgeführt werden. Dabei empfiehlt sich auch eine getastete Version z.B. bei einer Resonanzfrequenz von 500 kHz des Schwingkreises die Versorgungsspannung mit 500 Hz bei einem Tasterverhältnis von 1:10 getastet anzulegen, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Dabei ist vorgesehen, die Tastfrequenz von 500 Hz nach unten variabel zu steuern, z.B. bis 50 Hz (mit einem Tastverhältnis bis 1: 100) und mit den detektierten Synchronimpulsen in der Phase mit zu synchronisieren, so daß die Dauer zwischen den Synchronsimpulsen mit den Pausen der Tastfrequenz zusammenfällt. Wird jedoch festgestellt, daß ein Synchronimpuls innerhalb einer nach dieser Pause weiterhin nachgeregelten Auszeit nicht ausreichend detektiert wird, dann beginnt diese Tastung wieder bei 500 Hz. Auf diese Weise kann Strom gespart werden.
Auf der Spule aufgesetzt oder auch senkrecht mittig ins Rohr gestellt, kann die Leiterplatte des Sensors untergebracht werden, der einen seriellen Datenausgang hat, wobei die seriellen Daten z.B. zu einer Leiterplatte 11b des Griffes 11 geleitet werden und von dort über einen Kleinstsender (z.B. blue tooth, etc.) zum am Körper des Skiläufers befestigten Audiowiedergabegerät geführt sind.
1d zeigt ein Beispiel wie ein Kabel auch außen am Stock gewendelt sein kann. Hingegen ist in 1 c der Stock aus zwei Hälften geschraubt und ein vom Stock isolierter Kreisring K bildet den zweiten Kontakt, über den Spannungsversorgung und Daten (die durch Tasten der Versorgungsspannung gegen GND vom Sensor gesendet werden) als Zweidrahtverbindung zum Griff des Stockes geführt sind. Die ausgetasteten Zeiten der Versorgungsspannung werden dann beim Sensor über eine Diode und einen Kondensator überbrückt.
Die abwechselnd vom rechten und vom linken Stock jeweils erzeugten Synchronsignale R, L werden dann als Synchronsignalfolge, wie bereits erläutert, dekodiert (vgl. 4).
Im Prinizip könnte auch ein Piezzo Sensor verwendet werden, allerdings wäre es dann problematisch einen so empfindlichen Sensor bei gleichzeitiger Robustheit zu bauen. Vor allem hat das vorgeschlagene System den Vorteil, daß falls es doch einmal einfrieren sollte, der Bolzen mit Kraft hin und her gedreht werden kann, um den Sensor es in Gang zu bringen.
9a, 9b betreffen eine analoge Ausführung von 2, bei der die Verstärkungssteuerung der spannungsgesteuerten Stromquelle durch eine analoge Stellgröße (Control) vorgenommen ist, die anstelle eines up/down counters durch einen Rampengenerator erzeugt wird (über an Kondensator CL der „Zählrichtung up/down“ mit FET1 oder FET2 entsprechend umgeschaltete Konstantströme 201, vgl. VDD und VSS). Die Umpolung erfolgt dann wieder abhängig von den Komparatorsignalen (vgl. auch die Tabelle in 9a, dito 2). Der Schaltungsteil 201 entspricht im üblichen den im Anstieg steuerbaren Dreieck Rampengeneratoren. Die als Ausgangssignal (Control) verwendete Stellgröße kann über eine AC Kopplung direkt als der eingekoppelten Verluständerung entsprechende Synchronsignale ausgegeben werden. Allerdings hat der digitale Ausgang nach 2 den Vorteil, daß die Signalbearbeitung durch einen Prozessor effektiver vorgenommen werden kann, z.B. die Unterscheidung des Anstieges der geringen Regelschwingung vom steilen Anstieg eines Impulses (vgl. 9b), oder daß jeweils nur die Änderung als Wert ausgegeben wird, wobei dann die Nachkalibrierung jeweils an den Maximum- oder Minimumstellen des Meßwertes vorgeommen wird.
Für beide Schaltungen, nach 2, 9a, soll gewährleistet sein, daß der Summenleitwert Gtot niemals negativ wird, damit die Selbsterregung des Oszillators nicht durch den negativen Leitwert -G erfolgt, sondern nur durch den extern angeschalteten Oszillator, dessen Eingang (Ck) die von seinem Ausgang an den Meßschwingkreis (LC) eingespeiste Spannung abgreift. Würde durch den negativen Leitwert -G nicht nur eine Entdämpfung (Reduzierung des Summenverlustes) vorgenommen, sondern auch die Einspeisung, dann wäre die Güte des Meßschwingkreis (LC) so hoch, daß der Sensor mangels Bandbreite keine brauchbaren Signalflanken mehr liefert. Der Regelbereich der Verstärkung des negativen Leitwertes -G (über Control) muß so groß sein, daß sich der rückgeführte Strom ir des negativen Leitwertes innerhalb der Regelung auf u=Uref (+/-d) so weit reduzieren läßt, daß die Schaltung bei ihrem geringsten Verlust nicht schwingt. Dabei kann dieser minimale Verlust der Schaltung entweder durch Beschaltung eines Parallelwiderstandes, oder durch den eingekoppelten (minimalen) stationären Umgebungsverlust der Sensorspule realisiert sein. Eine weitere Option dazu betrifft das Feststellen, ob die Schaltung bereits überschwingt, z.B. wenn die Regelung (via Control von 200) im Verhältnis zur eingangsseitigen Änderung des in die Meßspule induktiv. eingekoppelten Verlustes dGk zu langsam wäre. Diese Option ist in 9a mit dargestellt (und auch zu 2 verwendbar). Für beide Halbwellen (positive und negative) der Schwingkreisspannung uS wird durch eine Komparatorschaltung jeweils festgestellt, ob die Amplitude den Wert von Uref+d bzw. -(Uref+d) = Overflow überschreitet, ist dies der Fall dann wird der an den Schwingkreis L,C ein Parallelwiderstand Rp kurzzeitig solange angeschaltet (mit st), bis die Schwingkreisspannung uS wieder im Regelbereich ist, wobei zur Erkennung dieses Status Uref-x bzw. -(Uref-d) gleichfalls eine weitere Komparatorschaltung vorgesehen ist. Diese Schaltung ist in Block 333 zusammengefaßt, wobei das Verfahren selbstverständlich auch durch einen Prozessor realisiert werden kann, dito kann Rp auch zusätzlich steuerbar gemacht sein, vgl. dazu die Veröffentlichungen der Patentschriften (vom gleichen Anmelder) zu diesem Sensor. Stellt die Komparatorschaltung (in 333 enthalten) einen Overflow fest, dann wird ein Impuls st zur Anschaltung von Rp (über den elektronischen Schalter) eingeschaltet. Befindet sich die Schwingkreisspannung uS wieder im Regelbereich dann wird der Impuls st sofort zurückgesetzt (abgeschaltet). Wie in den zitierten Anmeldungen angegeben, kann der Verlust weiterhin noch mit einem positiven Kaskadenwiderstand zusätzlich beeinflußt werden, um einen Arbeitspunkt einzustellen, so daß der Leitwert -G (bzw. die Stromquelle 200) einen höheren Stromanteil -ir regelt.
Eine andere Anwendung, die mit dem erläuterten Sensors sehr gut realisiert werden kann ist, einem Fahradfahrer das Hören eines in der Wiedergabegeschwindigkeit synrchonisierten Audiosignals, synchron zu seinen Bewegungen beim Treten zu ermöglichen, veranschaulicht in 15. Mit einem Sensor 200, welcher die Anzahl der Kurbeldrehungen (der Kurbel 300) abtastet und einem Sensor 201, welcher die Zahnscheibe 301 (als Feinauflösung) abtastet. Beide Sensoren sind durch eine Manschette 202 am Rahmenrohr (302), welches das Kurbellager trägt, gehalten. Dabei kann je nach Musikstück des Audiosignals, ein musikalischer Takt einer vollen Kurbeltumdrehung entsprechen, oder auch eine Kurbelumdrehung einer Vielzahl von musikalischen Takten, oder auch mehrere Kurbelumdrehungen einem musikalischen Takt, wobei dies durch Begrenzung des zeitlichen Variationsbereiches des musikalischen Taktes festgelegt ist, bzw. durch die Kodierung der Bezugssignale in Bezug auf die Synchronisation, in Übereinstimmung zur Software mäßigen Platzierung der Bezugssignale.
Die Abtastung der Kurbel (Sensor 200) wird dazu benutzt, um die Phasenbeziehung zum Bezugssignal des Musikstückes zu halten, welches dieser Abtastung entspricht. Dabei wird, solange nach der bereits erläuterten Methode ein runder Tritt festgestellt wird, die beim Beschleunigen entstehende Erhöhung der Frequenz der eingegebenen Synchronsignale nur jeweils von Musiktakt zu Musiktakt innerhalb des Taktes jeweils Zeit proportional (linear) ausgeglichen. Wobei die Zeitverzögerung von der Feststellung der Abweichung bis zum Ausgleich bei dem nachfolgenden Takt auch etwas überzogen korrigiert werden kann, um genügend Rerserven für weitere Zeitverkürzungen der Takte zu haben. Wird eine Toleranz abweichend von der Definition des runden Trittes festgestellt, dann wird innerhalb des Musiktaktes der Rhyhtmus entsprechend zeitlich verzerrt, bis die Abweichung korrigiert ist, was hier der Feststellung eines runden Trittes entspricht. Sinkt bei dieser Variante die Frequenz einer regelmäßige Eingabe der Synchronsignale, unter einem Minimum, dann werden überhaupt keine Impulse mehr bewertet und das Tempo der Audio Signalwiedergabe nicht verändert.
Option (Variante): In Weiterbildung ist in Bezug auf die Dekodierung der Kurbelstellung ein Delay vorgesehen, welches die Synchronisation so steuert, daß der auf eine Kurbelumdrehung (oder auch eine halbe Kurbelumdrehung, etc.) festgelegte Synchronsiationspunkt nicht unbedingt in Übereinstimmung mit der Winkelstellung der Kurbel (300) erfolgt, in welcher die maximale Bedämpfung (Verlusteinkopplung) am betreffenden Sensor 200, d.h. das Synchronsignal dieses Sensors (200) auftritt. Dieses Synchronsignal ist nur der Fixpunkt, zur Erkennung einer ganzen, oder auch nur einer (ganzzahligen) Teilung oder auch eines Vielfachen, von Kurbelumdrehungen, deren Winkelstellung sich durch die mit dem zweiten Sensor (301) abgetasteten Zähne der Zahnscheibe ergibt, bzw. die Synchronsignale dieses zweiten Sensor (301) nach entsprechender Teilung durch einen Teiler die eigentlichen Synchronsignale ergeben. Die Zuordnung zu dem, den musikalischen Takt kennzeichnenden Bezugssignal (vgl. jeweils 1 in 13 und 14) wird erhalten in dem nach einer kurzen Ruhestellung, in welcher die Kurbel nicht getreten oder rückwärts getreten wird, die Stellung wo der Beginn des Vorwärtstretens in Antriebsrichtung beginnt, als Synchronsignal erkannt wird, welches dem zeitlich nachfolgenden Taktkodierungsbezugssignal oder innerhalb des noch berücksichtigten Toleranzbereiches, dem unmittelbar vorher auftretenden Bezugssignal, welches den musikalischen Takt markiert, zugehörig ist. Auf diese Weise kann der Radfahrer genau die zeitliche Taktverschiebung des wiedergegebenen Musikstückes in Bezug zur Kraftantstrengung beim Treten einstellen und diesen Modus auch halten, wenn z.B. über am Lenker entsprechende Drucktasten dieser Modus wahlweise ab- und ausschaltbar gemacht wird. Diese Tasten können auch eine Umschaltung des Synchronsiationsbereiches des Musikstückes (langsam, normal, schnell) noch mit vornehmen. Dabei wird durch das Verfahren auch erreicht, daß eine stetige Änderung der Drehzahl der Kurbel z.B. ständig nachgeregelt wird, hingegen eine abrupte Änderung (z.B. auch Verlangsamung) auch zur Umschaltung des langsameren. Regelbereiches erfolgen kann (z.B. doppelt so viele Synchronsignale über die Taktdauer, usw.), je nach gewählten Modus (vgl. dazu auch zu 4). Durch diese musikalische angepaßte Synchronisation des Tretens wird ein besonders runder Tritt beim Radfahren erreicht.
HinweisEs ist eine Fahrradkurbel Stand der Technik, bei der zwischen Pedalkurbel und aufgesetzter Zahnscheibe eine Federkraft wirkt, wobei die Kurbel durch einen Freilauf gegen Zurückdrehen blockiert ist. Diese Vorrichtung hat zwar Vorteile in Bezug auf eine der Hebelwirkung der Pedale entsprechenden Zwischenspeicherung des Drehmomentes, jedoch auch den Nachteil, daß sie zur Abweichung vom runden Tritt verleitet, weshalb eine solche Vorrichtung sich besonders in Verbindung mit der Tempo Synchronisation eines MP3 Players eignet, um der gewünschten Performance (Erfüllung) für den Benutzer zu entsprechen. Denn nur wenn der Benutzer dem runden Tritt folgt, dann kann er vom dem Gewinn dieser Vorrichtung profitieren. Unter Bezugnahme zu 15 ist hier diese dem Stand der Technik bekannte Option eingezeichnet, wobei dann die Federkraft zwischen dem eigentlichen, an der Pedalkurbel aufgesetzten Scheibe (Option 301b) und dem eigentlichen Kettenrad 301 wirkt, wobei die Pedalwelle mit der Scheibe 301b durch einen verspannten Freilauf gegen rückwärts Drehung gesichert ist. Auf die federnde Hebelverbindung zwischen der eigentlichen Antriebsscheibe 301b (die auf der Kurbel 301c sitzt) und über den (hier nicht mehr dargestellten) Federzug (als Speicherfeder) den Zahnkranz des Kettenrades 301 antreibt, wird hier nicht näher eingegangen, da dies Stand der Technik ist.
Es macht bei dieser Variante dabei auch Sinn mit einem weiteren Sensor 201b die Verdrehung der Antriebsscheibe 301b gegen den durch Federkraft über diese Scheibe jeweils aufgezogenen (vorderen) Zahnkranz des Kettenrades 301 zu messen, was sich jeweils aus der Differenz der zu den beiden Sensoren 201 (betrifft Zahnkranz des Kettenrades) und 201b (betrifft Antriebsscheibe) erhaltenen Impulse ergibt. Dadurch wird die zur Winkelstellung der Pedalkurbel jeweils in die Feder eingespeiste Krafterhöhung direkt messbar, was auch stetig und nicht spontan erfolgen soll, um den sogenannten runden Tritt zu gewährleisten. Wird diese Differenz spontan erhöht, dann wird dies über das zu schnelle Tempo des Audiosignals (im Vergleich zur nacheilenden Perkussion) angezeigt, wobei es sinnvoll ist, die Änderung der Dauer des Musiktaktes, Takt für Takt nach der möglichen stetigen Änderung bei einem beschleunigten Treten zu synchronisieren und entsprechend der Percussion (dem beat entsprechend) wieder zu geben, und die Begleitstimme (übertrieben an der Stelle, wo die Feder jeweils aufgezogen wird) gegenüber der Percussion entsprechend voreilend wieder zu geben, bzw. gegebenenfalls auch nacheilend wieder zu geben, wenn die Pedalstellung sich dem Bereich des Totpunkt (dem senkrechten Lot) nähert und hier überhaupt keine Kraft mehr eingespeist werden sollte, usw.
Genauso kann nicht nur die spontane Erhöhung der Drehzahl der Antriebsscheibe 301 b gegen den angetriebenen (vorderen) Zahnkranz 301 des Kettenrades gemessen werden, auch die spontane Verringerung, dann wird nämlich die Feder immer zu viel aufgezogen, und das Hinterrad dreht durch (z.B. bei steilen Bergfahrten und Schotterstraßen). Auch das wird durch das bevorzugte Timing im Audiosignal angezeigt. Wobei dann zu Vermeidung des Effektes ein an am Dreharm (Speiche) der Antriebsscheibe 301b geführter Bolzen (301d), der durch eine verdrehbare Arretierung gegen eine Druckfeder gehalten ist, aus dieser Arretierung gelöst und in das äußerste Zahnrad des Zahnkranzes über eine entsprechende Bohrung als Mitnehmer eingeschoben wird, um die Funktion der Speicherfeder zu verhindern.
Der Sensor 201b, der die Drehung der Antriebsscheibe 301b abtastet, kann dies entweder gleichfalls über eine Verzahnung der Scheibe vornehmen, oder über ein am Umfang der Scheibe vorgesehenes Lochraster (oder auch Einkerbungen am Rand abtasten, usw.).
Eine mit dem runden Tritt vergleichbare Anwendung ist, die Synchronisierung auch an allgemeinen Körperbewegungen anzuwenden. Derart, daß über den Verlauf der Körperbewegungen die Synchronsignale abgeleitet sind. Das Trifft z.B. bei der in dieser Beschreibung für den Ski Sport erläuterten Variante zu, indem die Sensorsignalerzeugung aus unterschiedlichen Signalquellen erfolgt: über die Skistöcke (1), über die Gewichtsbelastung an der Bindung (19, 20), und auch über Körperhaltung durch an der Ski Bekleidung entsprechend vorgesehene Sensoren (vgl. zu 18b), was sich z.B. auch zur eingangs beschriebene Jogger Applikation anwenden läßt, um einen harmonischen Ablauf der Bewegungen abtasten zu können. Dabei werden dann durch die unterschiedlichen Sensorquellen die Abläufe nicht nur synchronisiert, sondern auch noch durch die Sensorsignale getriggerte Audio Slices mit wiedergegeben, z.B. als Percussion, passend zur synchronisierten Melodie, um den sportlich Aktiven genau über seine Körperbewegungen durch die Rhythmik der Musik im Bild zu halten. Das kann z.B. auch für die Bewegungen (auf nieder) beim Stemmen von Hanteln erfolgen, oder auch bei Liegestütze (auf einer Sensormatte mit eingelassenen Spulen), usw.
Eine weitere Variante für den bevorzugten Sensor in diesem Zusammenhang zeigt 12, wie durch eine Schuheinlage oder gegebenenfalls auch als Unterlage, etc., ein Trittsensor gebildet werden kann, bei dem auf eine auf eine Folie gedruckte Spule L mit einer aufgelegten einer elastischen Zwischenlage (Schaumstoff, Gummi, etc.) vorgesehen ist, auf welcher sich eine mit Schutzgewebe abgedeckte Alu Folie befindet, die zur Durchlüftung auch perforiert sein kann, welche die Druck abhängige Verlusteinkopplung in die Spule (über die Näherungsmessung) vornimmt. Es ist evident, daß das gleiche Prinizip auch in eine Schuhsole eingelassen sein kann, usw. Der notwendige Kabelanschluß ist dann seitlich (bei der Schuhsole außen hinten) heraus geführt.
16 zeigt gleichfalls einen Drucksensor, wie er beispielsweise für einen Rollschuh (Skate Roller) verwendet werden kann, oder auch als Auflageplatte für die Montage von Kufen bei Schlittschuhen, oder auch als Auflageplatte einer Skibindung, um die relativen Gewichtsveränderungen, die beim Sikfahren direkt unter der Bindung oder unter der Schuhsole (Variante) auftreten, als Synchronsignale zu bewerten. Diese Gewichtsveränderungen können beispielsweise auch dazu verwendet werden, um über einen MP3 Player einen Ski Unterricht anzubieten, der durch Erkennung der Skibelastungen, gegebenenfalls unter weiterer Berücksichtigung der Synchronsignale, die durch den Gebrauch der Stöcke detektiert werden, die Skibelastung während des Ablaufes der Schwünge analysiert und die entsprechende MP3 Datei abruft, um dem Skifahrer die Fehler zu melden. Dieses System kann ergänzend auch noch Durchbiegesensoren verwenden (Piezo, etc.), die in Gummi geschützt eingebettet vorne und hinten am Ski zusätzlich befestigt sind, usw.
Als „Musiksensor“ bietet der unter der Bindung vorgesehene Drucksensor noch die Möglichkeit, im Rhythmus der Schwünge des Fahrers Percussion Slices abzurufen, oder auch das für den aus dem Flachland kommenden Skiläufer interessante Jodeln.
Dabei ist die Lautsprechertechnik in Leistung und Kompaktheit schon so weit fortgeschritten, daß es keinen Grund gibt, nicht auch noch einen Helm (z.B. wie einen Fahrradhelm) zu tragen, bei dem mittig ein Lautsprecher montiert ist. Werden mehrere Skiläufer mit blue tooth vernetzt, dann können diese Läufer in der Gruppe in gleichem Rhythmus nicht nur Skifahren, sondern auch noch musizieren. Dabei kann die blue tooth Verbindung über Handy's (die auch als MP3 Player verwendet sind) erfolgen, bzw. anstelle der blue tooth Schnittstelle für größere Reichweiten auch gleich das Handy Netz für die Übertragung der Synchronsignale benutzt werden (was mit geringer Bandbreite, also kostengünstig möglich wäre), damit zum SMS Wahn der Handy Generation noch die Buschtrommeln dazu kommen. Diese Kombination von Sport und Musik macht nicht nur auf der Piste Spaß, sondern auch in der Stadt und sorgt dafür, daß Skateroller, die am Gesteig fahren, von den Fußgängern, wenn schon übersehen, dann doch nicht überhört werden können. Auch Mountain Biker hätten Freude an diesem System, wenn sie im Naturschutzgebiet, wo die Jäger zu Hause sind, im Konzert biken könnten. Eine solche Vernetzung wäre dann ein Zuckerschlecken für einen Handy Hersteller, der dieses System pusht.
16 zeigt das Prinzip des vorgeschlagenen Drucksensors als Zwischenplatte zur Befestigung von Laufrollen eines Skate Rollers. Da der zu 2 und 9a, 9b erläuterte Sensor, bei hochohmiger Ankopplung des Speiseoszillators an den Meßschwingkreis (L,C) Empfindlichkeiten bis in den µm Bereich detektieren kann, läßt sich folgender einfacher Aufbau realisieren:

Es sind zwei Metallplatten 500a und 500b in Sandwich Bauweise vorgesehen (oder gegebenenfalls auch nicht metallische Platten, von denen eine an geeigneter Stelle zur Sensorspule hin ein kleines Alublech aufweist, etc.) zwischen denen Gummischeiben (gm) eingeklemmt sind, wobei die Gummischeiben an den Metallplatten festgeklebt sind und durch die Platten zusammen gedrückt werden (Vorspannung). An den vier Ecken der Platten sind umgebogene zusammengepreßte Randecken 501a, 501b, 501c, und 501d vorgesehen, welche die Platten Metallplatten 500a und 500b gegen die zwischen gelegten Gummischeiben (gm) halten. Diese U-förmigen Randfixierungen sind nicht nur an den Ecken vorgesehen, sondern können gegebenenfalls bei größeren Platten auch längs des Umfangs des Plattenpaares die Platten weiter fixieren. Auf einer Platte, z.B. der unteren 500b sind die Randecken 501a, 501b, 501c, und 501d, bzw. Randfixierungen, mit fester Verbindung fest fixiert (z.B. angeschraubt, etc., vgl. fix in 16), auf der weiteren Platte, z.B. der oberen 500a ist an den Randfixierungen Gummi (gg) unterlegt, der dann gegen die Oberfläche der Metallplatten drückt, mit dem Zweck, daß wenn die Metallplatten durch Belastung zusammengedrückt werden, dieser Gummi (gg) den Ausgleich ermöglicht und trotzdem die Platten noch durch die umgebogenen, zusammengepreßten Randecken 501a, 501b, 501c, und 501d (vgl. auch Draufsicht Ecke 501*) vorgespannt gehalten sind. Optional weist eine Platte (500a) Bohrungen (505) auf, in welche Stifte (506) mit ausreichend geringerem Durchmesser der anderen Platte hineinragen, um bei einer Lockerung dieser Verbindung ein Wegrutschen zu vermeiden, dies ist eine einfache zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.

Direkt im Lot über dem Drehpunkt (508) der an der unteren Platte 550b über einen entsprechenden Winkel 520 gelagerten (508) Laufrolle 503, ist in der unteren Platte 500b eine Kunststoffbuchse 502 mit ausreichend großem Durchmesser gegenüber einer kleinen Zylinderspule 2 (Luftspule) vorgesehen, die als Meßspule in diese Kunststoffbuchse 502 eingepreßt ist, und den Zwischenraum zur oberen Metallplatte 500a als stirnseitigen Meßluftspalt benutzt. Da der negative Leitwert -G ständig nachkalibrierend so abgeglichen wird, daß der statische Verlust (bei ruhenden Platten), das ist hier neben des geringeren Verlustes der unteren Platte (wegen der isolierenden Kunststoffbuchse 502) im wesentlichen die unmittelbare Nähe der oberen Platte 500b, kompensiert wird und nur die geringfügige Änderung den großen Ausschlag der Meßgröße ergibt, weshalb dieser Sensor extrem empfindlich auf Druckänderungen reagiert. Die Empfindlichkeit läßt sich durch den Innenwiderstand des an den Meßschwingkreis angekoppelten Oszillators (2, 9a, 9b) oder einen Parallelwiderstand (zum Meßschwingkreis) einstellen und der zu dem Parallelleitwert Gtot zugehörigen Amplitude, d.h. wie große der Stromanteil ir des negativen Leitwertes - G in Bezug zum Stromanteil ig des Speiseoszillators ist.

• Soll der Drucksensor extrem flach ausgeführt werden, z.B. für eine Variante, bei der er wie zu 19 bis 21 noch beschrieben wird, in Zusammenwirkung mit der Haltefläche (500) eines Ski Stoppers (1002) eingebaut ist, dann kann die Spule 2 (L) auch als gedruckte Folienspule (2=500x) ausgeführt sein, die z.B. direkt auf der Skioberfläche aufgeklebt werden kann, wobei, wie später zu 19 und 20 noch erläutert wird (vgl. Option Kabel), der gemessene Verlust ein Alublech oder Metallgitter ist, welches in der Haltefläche (500) des Ski Stoppers eingebaut ist, die unterseitig über eine (an der Unterseite von 500 befestigte) Gummiauflage (P2, 19) durch den Skischuh von oben an die Folienspule der Skioberfläche angedrückt wird. Jedesmal, wenn der Fahrer den Ski belastet, wird im µm Bereich die in der Haltefläche (500) des Ski Stoppers eingelassene Aluplatte näher an die Folienspule gedrückt, bzw. umgekehrt bei Entlastung wird sich der Abstand wieder vergrößern. Wodurch die Sensorsignale erzeugt sind.

Dabei ist es einfach die Haltefläche (500) des Ski Stoppers auszuwechseln, um für unterschiedliche Körpergewichte, bzw. Auslöseeinstellungen der Fersenautomatik, dito passend zum Skischuh, die passende Gummiunterlage P2 (entsprechend des Druckes), welche an der Unterseite der Haltefläche (500) des Ski Stoppers aufgeklebt ist, zu wählen. Da bei der Vielzahl von Ski Bindungen der Ski Stopper das noch am ehesten genormte Teil ist und auch für Laien unproblematisch zu montieren und demontieren ist, ist der Abgriff der Synchronsignale für den Skisport optimal (neben der Möglichkeit dies an den Stöcken vorzunehmen).
Eine andere Variante zeigt 19a). Bei dieser Variante wird der Gummi unter der Haltefläche (500) des Ski Stoppers mit Rastnoppen eingesetzt, so daß nur unterschiedliche Gummis (entsprechend unterschiedlicher Dicke der Gummischeiben) zum Ausgleich der Höhendifferenzen unterschiedlicher Schuhsolen, dito zur Anpassung des Gewichtes des Skifahrers, eingesetzt werden können. Die Meßspule 2 (bzw. L des Verlustsensors) wird dann direkt unter der Haltefläche (500) des Ski Stoppers auf dem Ski aufgeklebt (als Folienspule) und mit einer Kunststoffschicht abgedeckt (1005), bis auf die Anschlußdrähte (Kabel), welche z.B. durch die Fersenautomatik hindurch gezogen sind und am Gehäuse der Elektronik (500), welche unmittelbar hinter der Fersenautomatik am Ski befestigt ist (21) angeschlossen. In diesem Gehäuse (500) befindet sich dann die blue tooth Schnittstelle zum MP3 Handy oder auch ein entsprechender Kabelanschluß Steckverbinder.
Zu Kabelführung: Wird die Meßspule 2 (L) an der Oberfläche des Skis (unter der Haltefläche 500 des Stoppers) angeordnet (wie unter Schutzfläche 500x in 20), dann erfolgt die Kabelführung der Spulenanschlüsse z.B. als auf den Ski aufgeklebtes Flachbandkabel, welches unter einer entsprechenden Aussparung der Montageplatte P der Drehhebelbefestigung dp1 des Skistoppers durchgeführt ist, bzw. kann die Montageplatte P auch bist zur Haltefläche 500 des Stoppers verlängert sein, das gleiche gilt für die Fortsetzung des Kabels zur Fersenautomatik, wobei die Platte P gleichfalls das Kabel noch abdecken kann. Durch die Fersenautomatik ist das Kabel dann mittig durchgezogen (wenn möglich), oder zu beiden Seiten neben der Befestigung der Bindung über eine entsprechende Rohrführung mit Halbkreisquerschnitt (die am Ski festgeklebt werden kann) bis zum unmittelbar hinter der Fersenautomatikbindung aufgesetzten Elektronikkasten) HF geführt.
Für die Variante des Skateroller Schuhes weist die obere Platte 500a noch eine Aussparung auf, in welcher die Leiterplatte LP mit der Sensorelektronik direkt über der Spule eingesetzt ist, wobei die Spulenanschlußdrähte durch eine Bohrung der Platte hindurch geführt sind.
Im Prinzip wäre es ausreichend, wenn nur über die Meßspule eine von der Andruckkraft abhängig an die Spule angenäherte Metallfläche vorgesehen ist, jedoch ist die Verwendung zweier Stahlplatten (500a, 500b) stabiler.
Für die Rollschuhausführung kann die untere Platte gegebenenfalls zugleich Bestandteil der Halterung des Lagers der Rolle(n) sein. Für die Skibindungsausführung kann die obere Platte gegebenenfalls zugleich Bestandteil der Schuhsolenauflage der Bindung (z.B. hinten an der Ferse) sein.
17 veranschaulicht noch eine weitere, interessante Option für den Sensor, welche den Zweck erfüllt, dem nachteiligen Einfluß, bei dem eine Reduzierung des Verlustes des Meßschwingkreises L,C eine Erhöhung seiner Güte und somit eine Erhöhung der Einschwingzeit (bzw. eine Herabsetzung der Meßrate des zu messenden Verlustes) mit sich bringt, entgegen zu wirken. Auch für diese Weiterbildung besteht ein angemeldetes Schutzrecht.
Um die Güte eines Schwingkreises L,C bei gegebenem Verlustleitwert Gtot zu reduzieren, müssen wir das Verhältnis von L/C möglichst groß machen, d.h. großes L kleines C, wobei für die Empfindlichkeit der Verlusteinkopplung jedoch im Prinzip ein kleines L besser wäre. Weshalb für die Bemessung, die Induktivität L in Bezug auf die Verlusteinkopplung dGK nicht erhöht wird; in Bezug auf den angeschalteten Schwingkreiskondensator C in Bezug auf den Speisepunkt E jedoch schon, der deshalb um den Faktor, um den die Induktivität am Speisepunkt E sich erhöht, geringer bemessen werden kann, um ein möglichst großes Verhältnis L/C zu erhalten. Um die Erhöhung der Induktivität L vorzunehmen, ist es ausreichend, bei gleicher Spannung (die nach dem Gesetz u=-dϕ/dt induziert wird, d.h. bei gleichem elektromagnetischen Fluß dϕ), den über den Anschlußpunkt des Parallelschwingkreises L, C fließenden induktiven Blindstrom i0L, entsprechend zu verringern, damit sich L entsprechend erhöht (L=ϕ/di0L).
Um dies zu erreichen, wird der durch die Induktivität L fließende Strom iL über einen Meßwiderstand RLext (der durch den negativen Leitwert -G gleichfalls kompensiert wird), oder gegebenenfalls auch über eine Induktive Auskopplung einer weiteren Wicklung von L, ausgekoppelt (über Verstärker 299) und ein entsprechender Bruchteil p (%) davon als rückgekoppelter Strom iLext = p*iL an den Einspeisepunkt E des Schwingkreises zurückgeführt, wobei p durch entsprechende Bemessung der Verstärkung k (der für diese Stromrückführung verwendeten spannungsgesteuerten uStL Stromquelle 222) in Bezug auf die zur Auskopplung der Steuerspannung uStL vorgenommene Bemessung des Meßwiderstandes Rlext, eingestellt wird. Somit der Schwingkreiskondensator C nicht mehr den induktiven Quellenstrom iC0= -i0L, sondern nur mehr die Differenz - (iC-iext) aufbringen muß, um den Schwingkreis in Resonanz zu halten, weshalb er um den entsprechenden Anteil kleiner ausfallen kann, bei vergleichbarer Resonanzfrequenz (im Vergleich ohne Stromrückführung). Wobei iC0 hier jener Strom ist, denn der Kondensator bei gegebener Resonanzfrequenz hätte aufbringen müssen, wenn iext=0 ist. Somit in die reale Induktivität der Strom iL=iC+ iext (17) fließt, d.h. in Bezug auf den Anschaltpunkt des Schwingkreises, der in den Schwingkreis fließende Strom i0L sich in Bezug auf die Speisequelle um iext reduziert, somit L sich in Bezug auf das Verhältnis L/C entsprechend vergrößert, was wiederum die gewünschte Bandbreitenverbreiterung bewirkt.
Über eine Verstärkungssteuerung der Verstärkung k (über den Steuereingang. Control L) der spannungsgesteuerten (uStL) Stromquelle (222) kann dann iext entsprechend gesteuert werden, und somit der Wert der Induktivität, welche die Resonanzfrequenz des Meßschwingkreises bestimmt. Die Nachregelung der Resonanzfrequenz des Meßschwingkreises auf einen konstanten Wert, entspricht bei konstantem C einem konstanten L (bezogen auf das vergrößerte L). Zu diesem Zweck wird die Schwingkreisspannung uS einer PLL, einem Phase looked loop Vergleich zugeführt, der die Resonanzfrequenz des Meßschwingkreises mit einer vorgegebenen Referenzfrequenz fref vergleicht und aus der Abweichung über eine übliche Tiefpaßschaltung TP die Steuerspannung zur Verstärkungssteuerung der spannungsgesteuerten Stromquelle (222) erzeugt, die an dem Steuereingang Control zugeführt wird.
Soll zur Reduzierung des Stromverbrauches betreffend der Ströme (ig+jiLg), -ir, iLg, iLext, die Schaltung mit entsprechendem Tastverhältnis gepulst werden, dann ist es wichtig, daß bereits beim Anschwingen einigermaßen die Stromsumme iL=iC+ iext mit dem richtigen Wert der Schwingkreisspannung proportional folgt. Beim getasteten Betrieb (bei dem z.B. die Versorgungsspannung ständig ein/aus geschaltet wird) wird daher die gemessene Stromsumme iL=iC+iext zunächst auf einen von der Spitzenwertmessung der Schwingkreisspannung us entsprechenden Wert geregelt, der über die gewählten Verstärkungsfaktoren der Regelschaltung so bemessen ist, daß er jenem Induktivitätswert L entspricht, wie er der geregelten Resonanzfrequenz entspricht. Wobei nach dem Einschalten, nach Ablauf einer entsprechenden Anschwingzeit (in der auch keine Messung ausgewertet wird) von dieser Regelung (des Ausgangs AS = Control L2) auf die nachgezogene Frequenz (Control L) umgeschaltet wird (vgl. Umschaltung 400 in 17). Die Regelspannung ergibt sich aus dem Vergleich der Spitzenwertmessung der Schwingkreisspannung us mit dem Spitzenwert der Stromsumme iL=iC+iLext unter Berücksichtigung der entsprechenden Skalierung, welche der Resonanzinduktivität L (bei fres = fref) entspricht, so daß sich der richtige Wert von L bereits eingestellt hat, wenn nachfolgend nach Abklingen der Einschwingzeit (bei der Tastung der Versorgungsspannung) auf die PLL Regelung umgeschaltet wird. Je nach Anwendung kann anstelle der Umschaltung 400 (17) für die Verstärkungsregelung der spannungsgesteuerten (uStL) Stromquelle 222 für die Erzeugung von iLext, die Verstärkungsregelung auch nur über die Steuerung der Stromsumme iL=iC+Lext nach dem Spitzenwert der Schwingkreisspannung us erfolgen, oder auch nur über das Nachziehen der Resonanzinduktivität (über Lext) auf eine vorgegebene Referenzfrequenz (PLL, fref).
Da wegen Rp= (ω*L)²/Rs die Induktivität beim Einschwingen möglichst nicht verändert werden sollte, wird für die getastete Variante der Strom iC+iLext durch Regelung von iLext nach der Schwingkreisspannung us geregelt, um möglichst schnelles Einschwingen zu erhalten.
Es ist evident, daß sich bei einem derartigen getasteten Sensor ein extrem geringer Stromverbrauch erzielen läßt (jeweils gepuffert mit Kondensator), daß der Chip auch als Transponder ausgeführt werden kann.
Sowohl für die spannungsgesteuerte Stromquelle (200) zur Erzeugung des negativen Leitwertes -G, als auch für die spannungsgesteuerte Stromquelle (222) zur Vergrößerung des für den Schwingkreis L,C maßgebenden Induktivitätswertes, kann die analoge Verstärkungssteuerung über die Steuerung eines veränderbaren ohmschen Widerstandes einer FET Kennlinie (wie üblich) erfolgen.
Für die Auskopplung der am Meßwiderstand RLext zur Messung des in der Induktivität iL fließenden Stromes am verwendeten Meßwiderstand RLext abfallenden Spannung, kann ein direkter Abgriff gegen das Fußpunktpotential GND vorgenommen werden, weil die am ohmschen Widerstand RLext abfallende ohmsche Spannung durch den über die weitere Stromquelle 200 realisierten negativen Leitwert -G gleichfalls zum Großteil kompensiert wird.
Die erläuterte Blindstromrückspeisung (iLext) läßt sich auch für Kapazitäten verwenden, wobei wegen der verkehrten Proportionalität von Strom und Spannung sich die Kapazität dann nicht vergrößert, sondern reduziert. Ebenso könnte die erläuterte Blindstromrückspeisung auch als Abzweigung (vom Einspeisepunkt E) vorgenommen werden, wobei sich eine Induktivität dann entsprechend verringert, eine Kapazität hingegen erhöht. Das Prinizip ist auch außerhalb eines Schwingkreises verwendbar (nur für L oder nur für C).
Weitere Features des Sensors, speziell für diese dynamische Anwendung:
Um für die dynamische Änderung eine möglichst hohe Überhöhung des Ausgangssignals zu erhalten (OUTPUT) und dabei die ständige Langzeit Driftkompensation nicht zu beeinträchtigen, ist es sinnvoll (als OPTION) die Stellgröße Control zum Regeln des negativen Leitwertes -G über einen Tiefpaß vorzunehmen, damit die Ausregelung etwas verzögert wird, wodurch sich dann wegen der erhöhten Regelabweichung am Eingang der Fenster Komparatorschaltung (204, 203) eine vom Anstieg der Änderung verstärkte Überhöhung der Regelgröße Control ergibt, bzw. eine verstärkte Werteänderung am Ausgang OUTPUT des Sensors. In der Variante nach 2 ergibt sich diese Tiefpaßfunktion durch den verwendeten Zähler 201, entsprechend seinem Zähltakt, der gegebenfalls in seiner Frequenz noch von der Abweichungsgröße des Komparatorsignals gesteuert werden kann, um eine gewünschte Anpassung zu erhalten (z.B. Unterdrückung der Regelschwingung, etc.). In 9b entspricht dieser Tiefpaßfunktion (TP) der Ausgang der einen Kondensator CL umladenden Konstantstromquelle (201) des Rampengenerators.
Es ist evident, daß der beschriebene Sensor, neben den angegebenen Anwendungen auch anderweitig vielseitig einsetzbar ist.
Für die Ableitung von Synchronsignalen entsprechend der Umdrehung einer Fahrradkurbel (300, 15) sind zwei Sensoren vorgesehen. Der Sensor (201) für die Abtastung der Zahnscheibe (301) ist entweder am Gabelansatz (380) unter dem vorderen Kettenwerfer montiert, oder am Rohrrahmen 302 über einen entsprechend gebogenen Haltebügel (am Kettenwerfer innenseitig vorbei) montiert. Der weitere Sensor 200 tastet weiterhin die Kurbeldrehung (300) ab. Nach dem gleichen Prinzip könnten beispielsweise auch die Speichen eines Rades abgetastet werden, z.B. um ein ABS für Motorräder oder Fahrräder zu realisieren.
Bei der Bewertung der von dem Sensor für die Abtastung der Zähne des Kurbelrades abgegebenen Synchronsignalen, wird in Weiterbildung durch Vergleich der zwischen den Zähnen jeweils liegenden Zeitspannen auch die Homogenität der Umlaufgeschwindigkeit (Anstieg / Abfall / gleichbleibend) bewertet um gegebenenfalls einen unrunden Tritt festzustellen. Ist dies der Fall, dann kann durch entsprechenden Wechsel der Musik, auch des Timings in eine die Abweichung (bei der Erzeugung der Synchronsignale, d.h. des Tretens) ausgleichende Richtung der Radfahrer zum runden Tritt animiert werden. Dabei sind die Bezugssignale der Audiosignalwiedergabe z.B. so kodiert, daß jeweils nach 180° das Timing der Audiosignalwiedergabe (in Bezug auf Tempo) korrigiert wird, weiters kann auch die Betonung sich ändern, usw.
Da bereits kleinste Abweichungen festgestellt werden können, kann so der Radfahrer angehalten werden, möglichst homogen, das heißt rund, zu treten.
Das gleiche gilt z.B. auch für Slalom Training beim Skifahren, wo man sogar soweit gehen kann, daß das Timing der vom Skifahrer beim Fahren gehörten Musik von zwei Quellen bestimmt wird: als erste Quelle zur Erzeugung der Synchronsignale durch den Druckaufnehmer zur Feststellung der Belastung der Skier, die zweite Quelle ist eine Echtzeitanalyse des zwischen den Toren jeweils über die Dauer der Musik zurückgelegten Weges. Neben einer aufwendigen Bildanalyse durch Kameras würde sich der vorgeschlagene Sensor gut dafür eignen, an den Torstangen (jeweils an der Einsteckvorrichtung) befestigt, festzustellen, wann der Skifahrer mit der Bindung die Tore passiert, wobei weiters noch festgestellt und über die Ski Belastung gemessen werden kann, wann der Skifahrer vor dem Tor mit dem Schwung ansetzt. Diese Messungen gehen dann in die Synchronisation des Timings der Audiosignalwiedergabe ein, so daß der Skifahrer lernt nicht durch die Tore durchzufahren, sondern durchzutanzen, wodurch er eine optimale Geschwindigkeit erreicht.
Ähnliches professionelles Training kann für sämtliche Sportarten, auch fürs Eislaufen (Kür) angewendet werden. Eine weitere interessante Möglichkeit wäre auch die Trapez Seile von Artisten an Drehlagern aufzuhängen und über die Winkelgeber (vergleichbar mit der Kurbelumdrehung eines Fahrrades) die Synchronimpulse so zu erzeugen, daß die wiedergegebene Musik im Timing exakt dem Schwingen des Trapezes angepaßt ist, usw.
Die einzelnen Figuren zeigen:

1a...1d, eine Anwendung für einen Stocksensor:
1a betrifft den Einbau den Sensors, hier mit Gummi Stockende 1b eines Nordic Walking Stöcke (als Drucksensor);
1b betrifft die Ausführung für einen Skistock mit Schneeteller 1e (Zugsensor, als auch Drucksensor);
1c betrifft eine konzentrische Kontaktkupplung für eine Schraubverbindung von Stockteilen;
1d betrifft die Unterbringung von Batterie und Blue tooth Schnittstelle zur Übertragung der Synchronsignale an das Gerät;
2 zeigt die bevorzugte Sensorschaltung zur Erzeugung der Synchronsignale, wobei die erzeugte Stellgröße (Control) und somit das OUTPUT direkt digital ist.
3, 4, 5, 6 zeigen Zeitabläufe zur Erläuterung des Synchronvorganges,
7 betrifft ein Erläuterungsschema zur Synchronisation eines Audiosignals,
8 betrifft ein Zeitschema zur Ableitung eines Synchronsignals, wenn zwei Sensoren die linke und rechte jeweils aktive Körperbewegung detektieren,
9a zeigt die bevorzugte Sensorschaltung zur Erzeugung der Synchronsignale, wobei die erzeugte Stellgröße (Control) und somit das OUTPUT analog ist.
9b zeigt eine der Schaltung 2, als auch 9b, zugehörige Dekodiertabelle (betreffend der Bewertung LOG), wobei in 9b die in der Tabelle angegebene Zählrichtung sich auf die jeweilige Umschaltung der Rampe bezieht (ansteigend, abfallend) um die Stellgröße (Control) für eine Verstärkungssteuerung zu steuern.
10 bis 14b veranschaulicht Verfahrens- und Zeitabläufe für die Synchronisierung.
15 betrifft die Erzeugung der Synchronimpulse durch ein Fahrrad.
16 betrifft die Erzeugung mit einem Skate Roller (Rollschuh). Wobei das gleiche Prinzip auch für eine Skibindung angewendet werden kann. rg .... betrifft dann eine am Rand vorgesehene Gummieinlage, um Schneeeintritt in den Zwischenraum der Platten zu vermeiden.
17 betrifft eine Erweiterung der Schaltung nach 2 und 9a zur Vergrößerung des Verhältnisses von L/C bei einem realen wesentlich kleineren L, um bei vergleichbarer Resonanzfrequenz das C gegenüber den L möglichst klein zu halten.
18a betrifft einen Handschuh, bei der der bevorzugte Sensor dazu verwendet wird um eine Tastenfunktion auszuführen. Für diesen Handschuh wird um eigenständigen Schutz angesucht, da er neben der Sportanwendung sich beispielsweise auch als Notrufauslöser eignet, wenn der Benutzer z.B. drei bis fünfmal hintereinander (innerhalb einer Zeitabfrage) eine Faust macht, dann wird über das Handy ein Notruf mit Positionsangabe (GPS) abgesendet, was z.B. auch für alte alleinstehend lebende Menschen gut verwendet werden kann, um den Notarzt zu rufen, wenn sie nicht mehr aus dem Bett steigen können, und auch keine Taste mehr drücken können, oder auch im Alltag um unbemerkt Alarm auslösen zu können, usw. Sogar bei einem Herzinfakt müßte das Auslösen eines solchen Notrufs noch gelingen. Der Handschuh hat eine autarke Batterieversorgung und kommuniziert via blue tooth mit dem Handy.

Dabei kann der Handschuh dann teilweise offen und gelocht sein, (mit Halteschleife ums Handgelenk usw.) um problemlos ständig getragen zu werden, bzw. kann täglich von der linken Hand auf die rechte Hand gewechselt werden.
Die Sensorspule L ist auf der Rückseite mit einem Schirmblech versehen. Wegen der guten weichen Polsterung sind durch den Sensor dann keine Druckstellen gegeben. Durch den negativen Leitwert der Schaltung gleicht sich der Sensor dann optimal ab und kann extrem hochohmig eingekoppelte Verlustes messen.
Das gleiche Prinizip kann beispielsweise auch noch verwendet werden, um bei eingegipsten Gliedmaßen den Hautwiderstand berührungsfrei zu messen, usw.
19a , 19b , 20 betreffen 3 Varianten, bei denen der Skistopper als Drucksensor mit verwendet wird. Diese Variante hat den Vorteil, daß der Drucksensor nachträglich an jeden Ski zu jeder Bindung schnell eingebaut werden kann. Bei allen drei Varianten ist als zweite „Platte“ die Oberfläche des Skis verwendet.
Variante 1 ist in Fig.19a veranschaulicht.
Es bedeuten:

2....die auf die Oberfläche des Skis aufgeklebte gedruckte Spule L mit einer Kunststoffschutzabdeckung 1005 und Durchführung der Anschlüsse durch die Fersenautomatik zum Gehäuse HF (21) der Elektronik;
Alu....,Platte, bzw. das übliche Halteteil 500 des Skistoppers, hier jedoch aus Aluminium (dessen Verlust gemessen wird), welches gegen die Federkraft des am Drehgelenk dp befestigten Drehhebels (der um dp1 dreht, 20) durch die Schuhsole des Ski Schuhs gehalten wird, wobei auf der Unterseite des Halteteils 500, P1 (19) die Gummizwischenlage befestigt ist (auswechselbar durch Haltenoppen np), welche durch den Druck des Skischuhs (gehalten über die Fersenautomatik) zusammengedrückt wird und bei jeder Belastung/Entlastung (entsprechend der Schwünge des Skifahrers) dieser Druck variiert, wobei wegen der enormen (sich ständig selbst nachkalibrierenden) Empfindlichkeit des Verlustmeßsensors gegebenenfalls auch noch Bruchteile von µm in Impulse umgesetzt werden können, d.h. der Gummi auch sehr hart ausgeführt sein kann, dito auch ein extrem geringes Federspiel der Fersenautomatik ausreichend ist, um diese Druckänderungen zu messen.

Variante 2 veranschaulicht 19b, wobei die Meßspule 2 (L) jedoch nicht am Ski, sondern in die Platte, bzw. das übliche Halteteil 500 des Skistoppers (der wie üblich aus Kunststoff ist), eingelassen ist, wobei anstelle der Folienspule auch eine in hartes Gießharz eingegossene Zylinderspule verwendet sein kann, und auf der Oberfläche des Skis (1001) ein dünnes Alu oder Stahlblech als Verlustteil unter dem Halteteil 500 befestigt ist. Der Gummi ist dann wieder zwischen Halteteil 500 und der Auflagefläche, hier das Alublech, vorgesehen. Für beide Varianten kann der Gummi im Prinzip an der Unterseite des Halteteils 500 oder an der Oberseite des Skis (in 19a auf der Folienspule 2, L; in 19b auf dem Alu Blech), oder auf der Unterseite des Halteteils 500 des Skistoppers befestigt sein. Variante nach 19b eignet sich besser, wenn es sich um einen Metallski handelt, bzw. einem Ski mit eingelegter Metallplatte, Variante nach 19a eignet sich besser für nicht metallische Skier, und ist einfacher im Aufbau der Spulenkontaktierung. Bei Ausführung nach 19a können die Spulenanschlüsse stationär hinter die Fersenautomatik durch ein einfaches Kabel geführt werden. Bei Ausführung nach 19b jedoch erfolgt die Kontaktierung über die seitlichen Drehhebel (für jeden Spulenanschluß jeweils einen), bzw. deren Lagerung dp im Halteteil 500, dito über deren Lagerung in der Befestigungsplatte P (des eigentlichen Drehgelenkes dp1 der Drehhebel für die federnde Ausrastung der Skistopper, wenn die durch den Skischuh gehaltene Gegenkraft fehlt), wobei über die stationär am Ski angeschraubte Befestigungsplatte P des Ski Stoppers dann wieder die so zugeführten Spulenanschlüsse stationär hinter die Fersenautomatik durch ein einfaches Kabel geführt werden.
Variante 3 betrifft dann die Version nach 16, wobei diese jedoch zwischen Ski und Bindung vorgesehen ist und eine Platte auch die Skioberfläche sein kann. Die offenen Seitenränder sind dann gleichfalls mit weichen Gummi rg verschlossen (bei punktweise angeordneten Gummis gm) oder es ist ein durchgehender Gummi verwendet.
Zu Fig.22a und Fig.22b:
Als weitere Beispiele sind wie in 22a und 22b dargestellt, ein Expander (zum Krafttraining, 22b) vorgesehen, oder eine Biegefeder (zum Krafttraining, 22a) vorgesehen. Beide Ausführungsbeispiele verwenden die Feder als Meßinduktivität, wobei neben der üblichen Methode, die Veränderung der Induktivität über die Veränderung der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises zu messen, hier auch der Verlust des Resonanzkreises mit einem Serienmeßwiderstand der Induktivität durch Verlustmessung des Schwingkreises gemessen werden kann. Da durch die Messung der Parallelwiderstand gemessen ist, geht die Induktivität in das Meßergebnis quadratisch ein. Parallel dazu kann auch noch durch eine spannungsgesteuerte Stromquelle ein Parallelleitwert realisiert werden, über deren Verstärkung der Leitwert gesteuert werden kann, z.B. durch einen Vor- Rückwärtszähler.
Die Elektronik mit der blue tooth Schnittstelle zur Übertragung der Synchronimpulse ist dann auf einer Seite im Griff eingebaut, wobei bei der einzelnen Biegefeder (22a) durch die Feder hindurch ein Kabel gezogen ist, um den zweiten Anschlußpunkt a der Feder (als zweiten Spulenanschluß zum Anschlußpunkt d) an die Elektronik anzuschließen (Punkt c). Beim Expander (22b) sind die äußeren Federn (Feder 1 und Feder 3) durch ein Verbindungsstück VB auf einer Seite in Serie geschaltet (a,b) und die in Serie geschalteten Spulen auf der anderen Seite (c,d) als Meßspule L (mit der in der im Griff untergebrachten Elektronik und dem Parallelkondensator) verwendet.
Zu Fig.22c bis 22e:
Die Universalität des zur Realisierung der Synchronimpulserzeugung vorgeschlagenen Sensors, der hier universell für eine Druckabtastung oder Längenabtastung (Schuh, Skibindung, Ski Stücke, Scate Rollschuh, Schlittschuhe, Nordic Walking Stöcke, Fahradkurbel bzw. Zahnscheibe, Sensor Handschuh, usw.) verwendet wird um Sport und Musik zu synchronisieren und so auch die Leistungsfähigkeit eines Sportlers zu steigern, soll hier an einem exklusiven Beispiel demonstriert werden und unter dem Motto: „So musikalisch ist Deutschland“ das Verfahren auch beim Sex benutzt werden.
Ein betreffendes Ausführungsbeispiel ist in 22c bis 22e dargestellt und betrifft einen einfachen Penisring, der bis an die Peniswurzel geschoben wird. Am äußeren Umfang besteht dieser Ring aus einem Kunststoffkörper KP, in den ein Spulenkörper eingelegt ist, auf dem die Meßspule L gewickelt ist. Innenseitig besteht dieser Ring aus einer weichen Latexeinlage LTX (22d), wobei weiterhin auch ein kurzer zylindrischer Ansatz aus Latex Gummi vorgesehen sein kann, der auch auswechselbar gemacht werden kann, indem der Ring eine von hinten überschiebbare Buchse aufweist, die den über den inneren Ring übergeschobenen kurzen Latexansatz RO hält. Bzw. hält das fest auf dem Penis sitzende kurze Latexteil RO den lose sitzenden Ring. Dabei ist evident, daß anstelle des kurzen zylindrischen Latexteiles auch jedes handelsübliche Kondom in den Ring eingesetzt werden kann.
Hinten, stirnseitig und auch an der schmalen Zylinderseite abgeschlossen, ist der Ring mit einer elektrisch leitenden Abdeckung (Kreisring LMS, 22c, 22d) versehen, die zweckmäßigerweise (neben Metall, mit Latex überdeckt) auch aus Leitplastik sein kann, oder auch aus einem Material mit hoher Permeabilität gefertigt sein kann. Soll die Schaltung (E) einen besonders geringen Stromverbrauch aufweisen, dann kann der Kreisring LMS auch aus einem Sintermaterial (HF-Eisen) sein. Die Abdeckung (Kreisring LMS) erfüllt den Zweck, daß die Körper eigene Verlusteinkopplung des Ringträgers einen geringeren Einfluß auf den in die Meßspule eingekoppelten Verlust hat, und nur der andere, von der offenen Stirnseite der Spule L gemessene Verlust, der wiederum von der momentanen Nähe des Hautwiderstandes der Partnerin abhängt, für die Messung wesentlich ist. Durch die Verwendung des negativen Leitwertes in der Meßschaltung der Spule ist es möglich, derartige hochohmige Hautwiderstände über derartige Entfernungen berührungslos zu messen.
Somit die linearen Penisbewegungen durch den Sensor gemessen und entsprechend der Wendepunkte bei den jeweils festgestellten Maximum- Minimum Werten der gemessenen Verluständerung dGk, die Synchronsignale zur Tempo Synchronisation und Slice Adressierung (Adressierung der Fragmente über die dekodierten Erkennungsmuster der Synchronsignale) des vom MP3 Player wiedergegebenen Audiosignals erzeugt sind. Die Messung der Verluständerung dGk ist beispielsweise auch mit der zu 18a beschriebenen Handschuhvariante, die gleichfalls die Näherung eines Körperwiderstandes mißt, zu vergleichen.
Bei der Variante nach 22c, zur direkten Abtastung der Penisbewegungen, die in 23d noch weiter dargestellt ist, kann z.B. nach oben hin, der Ring erweitert sein, um die Elektronik E des Sensors, inklusive blue tooth Schnittstelle und einer kleinen Batterie B mit Spannungswandler unterzubringen. Zur Reduzierung des Stromverbrauches wird die Schaltung betreffend der erzeugten Ströme in der zum Sensor bereits beschriebenen Weise gepulst. Somit ohne ein Kabel zu verwenden, die Synchronsignale zu einem MP3 Player, z.B. einem Handy mit Steckverbindung für eine gute Lautsprecherwiedergabe, übertragen werden können. Die neuesten Hits und Rhythmen, die für diese Sache besonders geeignet sind, und die kodierten Bezugssignale zur Erkennung der Erkennungsmuster der Synchronsignale, bzw. die zugehörigen geeigneten Slice Dateien eines Audiosignals aufweisen, können dann über das Handy direkt in den MP3 Speicher runtergeladen und abgerechnet werden,
Weiter zu 22d: In 23d ist vor allem eine Variante dargestellt, bei der die Fixierung des Kondoms am Ring erfolgt, der hier möglichst lose am Penis sitzen sollte.
Um den Ring am Kondom, oder einem (gegebenenfalls auch vorne abgezwickten Kondom Stück RO) zu befestigen, muß das Kondomende KE über den weiteren Ringdurchmesser des inneren Ringes KP gezogen werden und danach ein weiterhin vorgesehener äußerer Ring RA von hinten nach vorne geschoben werden, wobei über den äußeren Ring RA eine Latex Ringabdeckung RLA übergeschoben ist, damit keine harten Druckstellen entstehen. Der innere Ring KP ist an seinem Außendurchmesser nach hinten hin verjüngt, damit beim Überziehen des Kondoms die Randwulst KE nicht übersteht und somit der hintere (äußere) Ring RA zum Festklemmen über das Kondomende geschoben werden kann. Damit dies möglichst leicht geht, ist der äußere Ring nach außen etwas konisch geöffnet, so daß der Innendurchmesser des äußeren Ringes exakt paßgenau zum Außendurchmesser des inneren Ringes gemacht werden kann. Weiters wird das Kondom oder Kondomteilstück RO durch die Wulst KE in der hinteren Verjüngung des Außendurchmessers des inneren Ringes gehalten. Somit der Spulenring des Sensors möglichst lose an dem Kondomende befestigt ist. Weil der Ring nach hinten hin durch die stirnseitige elektrische Abdeckung einen einigermaßen konstanten Verlust aufweist, wird nur die von vorne jeweils festgestellte Änderung des Verlustes dGk gemessen. Die Latexabdeckung RLA weist dann noch einen Batteriedeckel (aus Latex) auf, der durch eine entsprechende Einrastung rast fixiert ist.
Es ist evident, daß als Alternative zu dem in 22d und 22e dargestellten Vorschlag, bei dem es darum geht, den Ring mit der Meßspule L möglichst lose zu halten, es auch möglich ist, die Meßspule mit der Elektronik und der Minibatterie in die üblichen Latexringe einzubauen. Für alle hier aufgezählten Beispiele, welche die Synchronverbindung zwischen Sport und Musik betreffen, kann in die Audiosignal Wiedergabegeräte noch die Zusatzoption eines Schrittzählers mit eingebaut werden, wobei der/die Sportler(innen), die Zahl der sensorisch erfaßten Bewegungen, z.B. auf einem Handy mit ablesen und den Zählerstand wieder zurücksetzen können.
Neben der erläuterten Verwendung einer Wirbelstromabtastung für die Kondom- bzw. Penisbewegungen, kann an dem bevorzugten Penis Ring auch eine HF- Spule die Entfernungsvariationen detektieren oder eine optische Reflexionsmessung die Entfernungsvariationen (zum Partner) detektieren.
In Weiterbildung ist noch eine Pausenbewertung der detektierten Bewegungssignale vorgesehen, wobei nach längeren Pausen der Neubeginn eines Bewegungssignals jeweils gezählt wird, um eine Benutzungsstatistik zu erhalten, wenn das Verfahren zum Bsp. gegen Gebühr gewerblich, bzw. Gunst gewerblich benutzt wird. Die Erfassung dieser Statistik erfolgt so, daß die von den Penisbewegungen abgeleiteten Synchronsignale nach dem Prinzip eines retriggerbaren Monostabilen Multivibrators integriert werden und nur die längeren Unterbrechungen als Zählimpuls verwendet werden. Mit diesem Zählimpuls wird die Summe der Benutzer ermittelt, nach denen sich zum Beispiel bei der (Gunst) gewerblichen Benutzung die Miete für das System berechnet.
Wie vorangehend an einem Beispiel für eine Kombination von Sport und Musik beim Ski fahren und Radfahren bereits erläutert, können durch Benutzung des Verfahrens die Benutzer (Aktivisten) auch noch miteinander musizieren, indem sie z.B. die Percussion von Techno Musik durch ihre Bewegungen synchronisieren und so die Musik gemeinsam gestalten. Parktische Anwendung: Mit einer solchen Trainingsmethode könnte z.B. der Betriebsrat des Volkswagenwerkes, der nach Zeitungsmeldungen seinen Team Geist auch mit gemeinsamen Sex Erlebnissen fördert, durch Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in seiner Team Fähigkeit noch weiter gestärkt werden. Da mit dem Verfahren nicht nur das Tempo von Audio Elementen (Slices) synchronisiert werden kann, sondern vor allem auch die Slices selbst adressiert werden können, kann mit einer Vielzahl von Aktivisten z.B. ein ganzes Orchester gegründet werden, das beim Publikum bestimmt starken Zulauf hat.
Eine weitere Variante für die Sensorik zur Erfassung der Penisbewegungen ist in 29a, 29b veranschaulicht. Diese Variante erfordert allerdings aufwendigere Kondome, die mit hochohmigen Leiterbahnen längs des Kondoms versehen sind, und je nach Eindringtiefe des Kondoms ein entsprechender Teil der Leiterbahn(en) jeweils (von der Spitze s an) kurz geschlossen wird. Die Leiterbahnen sind bei diesem Beispiel mit je einem Ende jeweils an einer Ringleitung kR1 kR2 angeschlossen, wobei diese Ringleitung in zwei Hälften (29b) geteilt ist, und die Meßleitbahnenden jeweils gegenüberliegend angeordnet sind, so daß keine Durchkontaktierung erforderlich ist. Angeschlossen ist diese aus zwei Halbkreisen gebildete Ringleitung an der Elektronik E, die in einem Latexring LTX-Ring, untergebracht ist, der über das Kondom und somit über die Leitbahnen geschoben wird, wobei die Kontaktierung zwischen den Ringleitungshälften kR1 und kR2 einfach nur durch den Druck p gegeben ist, wobei die Ringleitung als Leitplastikring in den Latex Ring LTX-Ring eingelegt ist und Verbindungswege zur Elektronik Kontaktierung (a, b 29b aufweist). Aus der Darstellung aus 29a und 29b ist gut ersichtlich, daß die Bahnen b2 (jeweils) die vordere, und b1 die hintere ist, dito kR1 die vordere Ringhälfte und kR2 die dahinter liegende.
26 veranschaulicht die neue Klopfunterlage zum anwendungsgerechten Einklopfen des Rhyhtmus während des Spielens eines Instrumentes. Sie ist wesentlich universeller, als wie wenn die Sensorik z.B. direkt an Schuhsole (Absatz und vorderer Teil des Schuhes) jeweils direkt angeordnet wäre. Dabei wird wieder der genannte Sensor entsprechend der DE 42 40 739C2 (mit DE 100 82 058.1 und DE 10 2004 020 282.6; A 1230/99, A 9122/2000, A716/ 2004) vom gleichen Anmelder benutzt, der in der hier bevorzugten Variante, immer nur kurze Impulse erzeugt und sich ständig im Offset automatisch abgleicht.
In Verbindung mit dem verbesserten Synchronisationsverfahren kann ein in hohem Maße musikalischer Begleit „Roboter“ realisiert werden, mit dem erstmals brauchbar mit einer Musikkonserve in live genauso zusammen gespielt werden kann, wie mit einem live Partner (z.B. einem Sänger, einer Sängerin), in ständigem Wechsel musikalischer Kommunikation (über die neue Fuzzy Synchronisation) zwischen Musiker und Audio Konserve.
Um auch noch innerhalb eines Taktes eine Vielzahl von regelmäßigen Taktschlägen präzise eingeben zu können, wird eine Art allseitig druckempfindlicher Teppich (oder auch ein Tableau) benötigt, der möglichst flach sein soll, und auf dem der Schuh aufgesetzt werden kann, um in beliebigen Wechsel mit dem Absatz oder dem vorderen Teil der Schuhsole den Takt fest oder auch ganz sanft einzuklopfen. Wobei auch das Gewicht des Benutzers voll aufgelegt sein kann, oder auch nur sehr gefühlvoll geklopft werden kann. Im besonderen kann mit dem Absatz und dem vorderen Teil der Schuhsole gleichzeitig geklopft werden, wobei innerhalb eines Toleranz Zeitfensters diese Gleichzeitigkeit festgestellt wird. Diese Art zu klopfen wird als Stampfen interpretiert und als besonders kodiertes Synchronsignal ausgegeben, das beispielsweise nur jenen Bezugssignalen des Audiosignals zugeordnet ist, die die Synchronisation des beat (z.B. der Taktdauer) betreffen.
Der Aufbau des Sensor Teppichs entspricht dem bereits besprochenen Prinzip, bei der zwischen Flachspule (Luftspule) und einer elektrisch leitenden Fläche (z.B. Folie), eine elastische Schicht liegt und über eine Verlustmessung eine Annäherungsmessung durchgeführt wird. Dabei kann auch noch die andere Seite mit einer elektrisch leitenden Folie geschirmt sein.
26 zeigt eine dargestellte Seitenansicht (Schnitt) und Draufsicht (zur Veranschaulichung der Anordnung der Meßspulen). Auf einem dünnen robusten Gummi oder Schaumstoff Teil (5000) ist eine Folie (5002) aufgelegt. Alternativen sind: ein dünnes federhartes z.B. auch gelochtes Metallblech (5002), oder weil die hohe Empfindlichkeit des Verlustmeßsensors durch die Verwendung eines negativen Leitwertes es zuläßt (vgl. 9a und 17) auch elastisch zusammendrückbarer elektrisch leitender Schaumstoff (5002). Die elektrisch leitende Fläche 5002 wird von einer Schutzauflage 5003 abgedeckt. Da diese zusammendrückbare Sandwichfläche auf dem Fußboden aufgelegt wird, ist es ausreichend, diese Sandwichfläche in einen Teppich einzunähen (1 Teppich als Auflagefläche 5001 mit weiterer aufgenähtem Teppich 5003 als Oberfläche), mit Kabelanschluß kb der Elektronik.
Die bei diesem Beispiel verwendeten 9 Meßspulen sind einfache Drahtspulen (z.B. Luftspulen L1...L9) als parallele Längsspulen in den Teppich eingenäht und jeweils mit drei unterschiedlichen Frequenzen gespeist, so daß jede benachbarte Spule eine unterschiedliche Meßfrequenz aufweist (fA, fB, fC). Die Längsspulen sind senkrecht zur Länge des auf die Fläche aufsetzenden Schuhs ausgerichtet, wobei die Druckvariationen von Absatz und/oder Schuhspitze dann durch die jeweils gerade darunter liegenden Spulen gemessen werden.
Durch diese Anordnung bedingt, kann der auf den Teppich aufgesetzte Schuh beliebig seitlich verschoben oder auch der Länge nach versetzt aufsetzten. Dabei wird durch die Sensorik erkannt:

• a) wenn mit dem Absatz des Schuhs auf den Teppich geklopft wird ;
• b) wenn mit dem Vorderteil der Schuhsole auf den Teppich geklopft wird;
• c) wenn mit dem Vorderteil der Schuhsole und mit dem Absatz des Schuhs auf den Teppich gleichzeitig geklopft wird (Stampfen), wobei dies als extern kodiertes Synchronsignal erkannt und ausgegeben wird;
• d) wenn mit dem Schuh nach vorne gerutscht wird, dito nach hinten gerutscht wird, zur Erzeugung einer Schaltfunktion;
• e) und gegebenenfalls werden relative Intensitätsänderungen gleichfalls als extern kodiertes Synchronsignal erkannt und ausgegeben.

Die ersten beiden Aktionen (a, b) entsprechend einer Synchronsignalerzeugung, die weiteren Aktionen (c) entsprechen einer Schaltsignalerzeugung, vergleichbar mit einer Tastenbetätigung. Wobei z.B. die Wiedergabe eines Audiosignals ein- ausgeschaltet werden kann, oder auch Vorschlagtakte markiert werden können, usw.
Weitere Unterscheidungen, z.B. zwischen Absatz und Vorderteil der Schuhsole kann sicher getroffen werden, wenn auf dem Absatz ein Metallblech aufgeklebt wird, da dann die Meßspulen eine größere Verluständerung messen (über das Blech, nicht über die Annäherung einer z.B. relativ hochohmigen Metallfolie, die auf einen Gummibelag, etc., aufgelegt ist).
27 veranschaulicht Schaltungsdetails: Neben der einfachen Möglichkeit, für jede Spule den erläuterten Verlustmeßsensor mit der Parallelkapazität als Resonanzkapazität der Meßspulen jeweils vorzusehen, werden hier die Meßspulen durch einen Multiplexer der (zeitlich) der Reihe nach an die Meßschaltung angeschaltet, was problemlos möglich ist, da der negative Leitwert -G auch den Durchschaltwiderstand der FET- Schalter reduziert. In 27 sind die 9 Spulen L1...L9 jeweils in drei Gruppen mit für jede Gruppe jeweils unterschiedlichen Frequenzen fA, fB und fC eingeteilt, wobei die Spulen jeder Gruppe mit den jeweils gleichen Meßfrequenzen, jeweils an einen Multiplexer MUXA, MUXB, MUXC angeschlossen (vgl. Eingänge I1,I4.I7; I2,I5,I8; und I3,I6,I9) sind, deren Ausgänge jeweils an die Sensorschaltungen (SfA, SfB, SfC) mit ihren unterschiedlichen Meßfrequenzen fA, fB und fC (und den Parallelkondensatoren CA, CB, und CC zur Bildung des Meßschwingkreises) angeschaltet sind. Die Umschaltung der Eingänge der Multiplexer erfolgt über ihre Adressierung (ADDA, ADDB, ADDC), jeweils zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges in der Spule. Da für jede Meßfrequenz fA, fB und fC, ein gleichzeitig messender eigener Sensor vorgesehen ist, können somit jeweils drei beliebig benachbarte Spulen gleichzeitig gemessen werden. Somit hier nur drei Zyklen [], [], [], jeweils adressiert mit ADDA, ADDB, ADDC, notwendig sind, um alle 9 Spulen zu erfassen: [L1,L2,L3] im ersten Zyklus; [L4,L5,L6] im zweiten Zyklus; [L7,L8,L9] im dritten Zyklus. Dabei ist weiterhin vorgesehen, z.B. zur besseren Erfassung der Gewichtsveränderung durch die Schuhspitze, die Aufteilung der Adresserierung ständig so zu variieren, daß die maximale Veränderung des Verlustes in der jeweils mittleren Spule auftritt. Wäre dies z.B. an L4 der Fall, dann würden die Spulen in den drei Zyklen: [L9,L1,L2] im ersten Zyklus; [L3,L4,L5] im zweiten Zyklus; (L6,L7,L8] im dritten Zyklus adressiert werden, um die Spulen zu erfassen. Daß hat den Vorteil, daß bei geringer Versetzung, wenn der Fuß nach vorne oder nach hinten rutscht, sofort der jeweilige Einklopftakt sofort verzögerungsfrei festgestellt wird, womit auch größere Felder abgetastet werden können. Dabei ist es zweckmäßig eine größeren Teppichfläche zu verwenden, der durch zwei unterschiedliche Farben in zwei Felder für den rechten oder linken Fuß geteilt ist, dito zwei unterschiedliche Spulenfelder aufweist, damit sowohl z.B. durch nach vorne oder nach hinten gleiten des Fußes mit dem rechten Fuß weitere Tastensignale noch zusätzlich eingegeben werden können. Für das Kennzeichnungssignal, welches einen neuen Start des Audiosignals bei einer betreffenden Stelle, die durch eine gespielte Melodie oder einer im Notenbild fest gelegten Zwangsfolge (nach Abschaltung, bzw. einer Pause des Audiosignals) bewirkt, kann beispielsweise auch eine monostabile Rücksetzzeit initialisiert werden, die aktiv wird, wenn nach Eingabe eines Startsignals, keine Noten durch den Benutzer gespielt werden.
Zu 18b zeigt ein Beispiel, bei dem die Erzeugung der Synchronimpulse an einem Skianzug, vergleichbar nach dem zu 18a und 22d erläuterten Prinzip erfolgt, wobei die Sensorspule 2 als sehr flache Spule (Luftspule) größeren Durchmessers (auch in elliptischer Form, etc.) in den Skianzug oberhalb des Knies (Rückseite) eingenäht ist, dito unterhalb des Knies als Gegenstück die elektrisch leitende Folie zur Näherungsmessung (über den in die Spule eingekoppelten Verlust). Anstelle der Folie kann natürlich auch unmittelbar elektrisch leitendes Gewebe verwendet werden.
An der Körperseite ist die Spule durch eine Folie geschirmt, so daß durch den Körperwiderstand des anliegenden Beines keine Verluständerung auftritt. Das gleiche kann natürlich an beliebigen Gliedmaßen des menschlichen Körpers vorgenommen werden, z.B. um im Schulterbereich und im Bereich des Armgelenkes bei diversen Sportarten, Hometrainer, Stemmen von Hanteln, etc., die Bewegungen abzutasten und so nicht nur an den Wendepunkten Impulssignale als Synchronsignale zu erhalten, sondern auch die Geschwindigkeit über den Weg der Bewegung abtasten zu können, jeweils bezogen auf die an den Wendepunkten (des Weges) erhaltenen Werte. Dabei kann die Nachkalibrierung (zum Ausgleich der Drift) des bevorzugten, extrem empfindlich messenden Verlustsensors auch so vorgenommen werden, daß dies jeweils an den Wendepunkten bzw. Umkehrpunkten der (als Abstandsmessung zur Einkopplung des Körperwiderstandes oder elektrisch leitender Flächen gemessenen) Bewegungen sehr schnell erfolgt, somit als Meßwert jeweils nur die relative Änderung der Stellgröße Control von Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt des eingekoppelten Verlustes bewertet ist, und daraus je nach relativem, der Geschwindigkeit entsprechenden Anstieg, die Synchronsignale so abgeleitet sind, daß zwischen Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt der Bewegung virtuelle Markierungen gesetzt werden, welche den im Audiosignal enthaltenen Bezugssignalen entsprechen (um die Synchronisation zu steuern).
Anhang: ergänzende Angaben zu den Figuren:
1d: 12....Batterie, 10...entfernbare Batterieabdeckung (Propfen), im Griff 11 des Ski Stocks eingelassen, 11b Elektronik.

Claims

Sensorik zur Erzeugung von, beim Geschlechtsverkehr der Penisbewegung entsprechenden Signalen -, nachfolgend als sensorisch erzeugte Synchronsignale (S13....S17, 23a, b, ; 24) bezeichnet - , zum Zwecke der Erkennung der Penisbewegung (RO) relativ zum Körper des den Geschlechtsverkehr mit ausübenden Partners, wobei die erzeugten Synchronsignale (S13....S17) der Penisbewegung entsprechen, und diese Sensorik umfasst: a) eine hinten (KP) an einem Kondom (22d) oder an einem Kondomteil (RO, 22d) befestigte oder in einem Penisring ( 22c) enthaltene Sensorik (L, E, B), welche im Bereich der Peniswurzel den Entfernungsabstand dieser auf den Penis aufgeschobenen Sensorik zum Körper des den Geschlechtsverkehr mit ausübenden Partners hin, zur Erkennung der hierbei auftretenden Entfernungsvariationen mißt oder detektiert und aus dieser Abstandsmessung die Penisbewegungen ableitet, b) wobei aus der genannten sensorischen Entfernungs - Abstandsmessung, die genannten, der Penisbewegung entsprechenden Synchronsignale (S13....S17, 23a, b, ; 24) erzeugt sind.
Sensorik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Synchronsignale (S13....S17, 23a, b, ; 24) jeweils zu den Zeitpunkten der Wendepunkte der Penisbewegung, wie sie über die genannte sensorische Abstandsmessung als Maximum - und/oder Minimum Werte festgestellt sind, erzeugt sind.
Sensorik nach Anspruch 1 oder 2, mit einer weiteren Vorrichtung zur Beeinflussung der Wiedergabegeschwindigkeit einer Audiosignalwiedergabe durch die genannten sensorisch erzeugten Synchronsignale (S13....S17, 23a, b, ; 24), welche umfaßt, i. eine Audio Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe eines einer Tonkonserve (28) entsprechenden Audiosignals von einem Speicherträger, ii. wobei die Wiedergabegeschwindigkeit des von der Audio Wiedergabevorrichtung wiedergegebenen Audiosignals (Elastic Audio mit Lautsprecher in 28) durch das genannte, sensorisch erzeugte Synchronsignal (S13....S17, 23a, b, ; 24) gesteuert und/oder geregelt ist.
Sensorik nach Anspruch 3, i. wobei aus der Tonkonserve abrufbare Audio Slices, die als durch die Audio Wiedergabevorrichtung wiedergegebene Audiosignalfragmente (MIDI Stream in 28) unter Verwendung der genannten sensorisch erzeugten Synchronsignale (S13....S17, 23a, b, ; 24) in der Audio Wiedergabevorrichtung adressiert werden, ii. wobei diese Adressierung durch Zuordnung von zwischen den genannten Synchronsignalen (S13....S17, 23a, b, ; 24) und im Audiosignal unmittelbar, oder in einer mit dem Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei enthaltenen Bezugssignalen (B14N.....B17N) gemessenen Zeitspannen (tf) zu den für die Adressierung der Audio Slices verwendeten Adressen vorgenommen wird.
Vorrichtung für Sensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Latex Ringträger (LATEX in 22c, LTX in 22d, LTX - Ring in 29a und 29b), auf dem, oder in dem die Sensorik angeordnet ist.
Vorrichtung für Sensorik nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Sensorik eine autarke Energieversorgung, wie einen Akku oder eine Batterie (B 29 a) enthält und die durch die Batterie gespeiste elektronische Sensorschaltung (E, 17) eine blue tooth Schnittstelle aufweist, über welche die sensorisch erzeugten Synchronsignale (S13..S17, 23a ,b; 24) an das zu synchronisierende Gerät geleitet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Sensorik die genannte Abstandsmessung durch eine induktive Wirbelstrom - oder HF - Bedämpfungsmessung (dGK) über eine am hinteren Ende (KP) eines Kondoms (22d) oder eines Kondomteils (RO, 22d) oder in einem auf den Penis aufgeschobenen Ring untergebrachten, dieser Ringform entsprechenden Zylinderspule (L), vornimmt, wobei eine der Penisbewegung entsprechende Verluständerung (dGK) durch diese Sensorik detektiert wird und durch Messung des vom elektromagnetischen Feld der Zylinderspule erfaßten Körperwiderstandes die jeweilige Annäherung der Sensorik an den Partner während der Penisbewegungen erfaßt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, i. daß die Zylinderspule (L) hinten, an der Körperseite der den Ring mit der Zylinderspule (L) an der Peniswurzel tragenden Person, mit einer ringförmigen, elektrisch leitenden Abdeckung (LMS) der betreffenden Stirnseite der Zylinderspule (L) abgedeckt ist, ii. wobei das Material dieser elektrisch leitende Abdeckung (LMS) Leitplastik oder ein Metall ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, i. daß die Zylinderspule (L) hinten, an der Körperseite der den Ring mit der Zylinderspule (L) an der Peniswurzel tragenden Person, mit einer ringförmigen, magnetisch leitenden Abdeckung (LMS) der betreffenden Stirnseite der Zylinderspule (L) abgedeckt ist, ii. wobei das Material dieser magnetisch leitenden Abdeckung (LMS) für die genannte Zylinderspule (L) eine elektromagnetische Permeabilität aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, i. daß der genannte Penisring (22d) aus einem entsprechend größer zum Durchmesser des Penis bemessenen Kunststoffring, nachfolgend als innerer Ring (KP) bezeichnet, besteht, ii. daß in den genannten inneren Ring (KP) eine Latex Ringeinlage (LTX) eingesetzt ist, die den inneren Ring (KP) am Penis stabilisiert und hält, iii. daß ein, nachfolgend als äußerer Ring (RA) bezeichneter Kunststoffring als Paßring vorgesehen ist, der über den genannten inneren Ring (KP) aufschiebbar ist, wobei der innere Ring am äußeren Ring einrastend gehalten ist, iv. daß zwischen der Außenseite des innerem Ringes (KP) und der Innenseite des äußeren Ringes (RA) ein Spalt vorgesehen ist, der das Wulstende (KE) eines über den inneren Ring (KP) gezogenen Kondomes, bzw. Kondomteiles (RO, 22d) aufnehmen und halten kann, v. wobei der genannte äußerem Ring (RA) Bestandteil des eigentlichen Ringgehäuses des Penisringes ist und in einem seitlichen Ansatz die Elektronik (E) mit der Batterie (B) enthält, vi. und daß die genannte Sensorspule (L) innenseitig des äußeren Ringes (RA) eingesetzt ist, wobei die Spuleninnenseite zum genannten Spalt zum Einsetzen des Kondomes, bzw. Kondomteiles (RO, 22d) hin weist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringgehäuse des Penisringes außenseitig einen Überzug als Ringabdeckung aus LATEX (RLA) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Penisring aus einem Latexring (22c) besteht, über welchen die genannte Sensorspule (L) aufgesetzt ist, wobei der Latexring innenseitig der Spule angeordnet ist, und die gesamte Anordnung von einem Überzug als Ringabdeckung aus LATEX (RLA) umschlossen ist sowie einen entsprechenden Ansatz (29b) zur Unterbringung der Batterie und der Sensorelektronik aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Sensorik eine auf den genannten Partner gerichtete optische Reflexionsmessung aufweist, welche die bei den Penisbewegungen auftretenden Entfernungsvariationen zum Partner detektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das als Latex Penisring ausgebildete Gehäuse der Sensorik einen Ansatz zur Unterbringung der Elektronik (E) mit einer blue tooth Schnittstelle und der Batterie (B) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei und die gesamte Anordnung von einem Überzug als Ringabdeckung aus LATEX (RLA) umschlossen ist.
Verfahren für Sensorik in einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem durch die genannte Sensorik zugeführte Synchronsignale (S13 ....S17) die Wiedergabegeschwindigkeit einer von einer Tonkonserve wiedergegebenen Audiosignalwiedergabe geregelt wird, a) wobei die Zeitspanne zwischen einem jeweils eintreffenden Synchronsignalzeitpunkt (S13 .... S17) und einem jeweils im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei enthaltenen Bezugssignalzeitpunkt (B14N ... B17N), jeweils Vorzeichen gerecht vor- oder nacheilend gemessen wird, b) und aus der gemessenen Zeitspanne (tf) über die jeweils festgestellte Zeitabweichung der Bezugssignalzeitpunkte, die Regelung der Wiedergabegeschwindigkeit der Tonkonserve abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei, unterscheidbare Zeitbereiche - nachfolgend als Korrekturzeitintervalle (tB13.....tB15) bezeichnet - markiert sowie kodiert sind, wobei zu jedem Korrekturzeitintervall (tB13.....tB15) eine Funktionszuordnung kodiert ist, welche bei jeweiligem Eintreffen eines Synchronsignals innerhalb eines solchen Korrekturzeitintervalls (tB13.....tB15) eine der Kodierung des betreffenden Korrekturzeitintervalls (tB13.....tB15) entsprechende Auswahl der Aktion für den Synchronisationsvorgang auslöst und diese Auswahl umfaßt: i) daß zu der, zwischen einem jeweils eintreffenden Synchronsignalzeitpunkt (S13 ... S17) und einem jeweils im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei enthaltenen Bezugssignalzeitpunkt (B14N ... B17N) jeweils Vorzeichen gerecht vor- oder nacheilend gemessenen Zeitspanne, keine der gemessenen Zeitabweichung (tf) entsprechende Nachstellung der Wiedergabegeschwindigkeit der Tonkonserve vorgenommen wird, ii) oder daß die, zwischen einem jeweils eintreffenden Synchronsignalzeitpunkt (S13 ... S17) und einem jeweils im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei enthaltenen Bezugssignalzeitpunkt (B14N ... B17N) jeweils Vorzeichen gerecht vor- oder nacheilend gemessenen Zeitspanne (tf) durch Nachstellung der Wiedergabegeschwindigkeit der Tonkonserve ausgeglichen wird oder in einem bestimmten, aus der Kodierung des Korrekturzeitintervalls (tB13.....tB15) ausgelesenen Ausmaß der Abeichung entgegengesetzt nachgeregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, i. daß die genannte Kodierung der Funktionszuordnung der genannten Korrekturzeitintervalle (tB13.....tB15) weiterhin kodierte Adressen aufweist, mit denen im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei als Audiosignalfragmente abgespeicherte Audio Slices ausgewählt und bei der Audiosignalwiedergabe adressiert werden, ii. wobei diese Adressierung der Audio Slices jeweils aus der genannten Zeitmessung zwischen dem innerhalb eines solchen Korrekturzeitintervalls (tB13.....tB15) erfolgenden Eintreffen eines Synchronsignalzeitpunktes und einem jeweils im Audiosignal unmittelbar oder in einer, zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei enthaltenen Bezugssignalzeitpunkt, abgleitet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zu den genannten, im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei kodierten Korrekturzeitintervallen (tB13.....tB15) bestimmte Erkennungsmuster der Synchronsignale zugeordnet kodiert sind, die eine Auswahl sowie Adressierung der genannten, im Audiosignal unmittelbar, oder in einer zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei als Audiosignalfragmente abgespeicherten Audio Slices vornehmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kodierung der Funktionszuordnung der Korrekturzeitintervalle (tB13.....tB15) sowie der weiteren Bezugssignale (B13 ... B17 ; B14N .... B17N) und ihre zeitliche Plazierung im genannten Audiosignal, bzw. in der genannten zum Audiosignal synchron wiedergegebenen Datei, und/oder die Kodierung der Dekodierung der einem jeweiligen Korrekturzeitintervall (tB13.....tB15) zugehörigen Erkennungsmuster der Synchronsignale, in einem Editor zur Audio oder MIDI Noten Bearbeitungssoftware erstellt sowie festgelegt worden ist.