RU2824728C1 - Guitar for performance of given melody - Google Patents
Guitar for performance of given melody Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824728C1 RU2824728C1 RU2024110648A RU2024110648A RU2824728C1 RU 2824728 C1 RU2824728 C1 RU 2824728C1 RU 2024110648 A RU2024110648 A RU 2024110648A RU 2024110648 A RU2024110648 A RU 2024110648A RU 2824728 C1 RU2824728 C1 RU 2824728C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- string
- sound
- output
- input
- control module
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к области струнных щипковых музыкальных инструментов, а именно к конструкции электромузыкальных инструментов, преобразующих механические колебания струн в электрические сигналы.The invention relates to the field of plucked string musical instruments, namely to the design of electric musical instruments that convert mechanical vibrations of strings into electrical signals.
Уровень техникиState of the art
Известны роботические гитары, то есть это электро- или акустические гитары, на грифе которых стоят или перемещаются механические элементы, зажимающие струну, а в месте, предназначенном в гитарах для щипания струн, стоят механические элементы, осуществляющие это щипание (https://www.youtube.com/watch?v=b5xocxHgj10). Недостатком известной конструкции является сложность реализации. Robotic guitars are known, that is, electric or acoustic guitars, on the neck of which there are or move mechanical elements that clamp the string, and in the place intended in guitars for plucking strings, there are mechanical elements that perform this plucking (https://www.youtube.com/watch?v=b5xocxHgj10). The disadvantage of the known design is the complexity of implementation.
Известны также MIDI-гитары, оснащенные звукоснимателями или датчиками, которые определяют вибрацию струн и положение ладов и преобразуют их в MIDI-данные, а также, могут содержать кнопки и другие механические средства ввода информации о нажатии на гриф и щипках струн. Недостатком известной конструкции является сложность реализации - наличие нескольких струн и механических средств ввода информации о нажатии на гриф и щипании струн, а также специально размеченного грифа.MIDI guitars are also known, equipped with pickups or sensors that detect string vibration and fret position and convert them into MIDI data, and may also contain buttons and other mechanical means of inputting information about pressing the fingerboard and plucking the strings. The disadvantage of the known design is the complexity of implementation - the presence of several strings and mechanical means of inputting information about pressing the fingerboard and plucking the strings, as well as a specially marked fingerboard.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задача, решаемая данным изобретением это упрощение процесса игры на гитаре и разучивания гитарных партий, с сохранением ощущения щипка реальной струны. Это открывает следующие возможности:The task solved by this invention is to simplify the process of playing the guitar and learning guitar parts, while maintaining the feeling of plucking a real string. This opens up the following possibilities:
- любителям музыки и выступающим профессиональным музыкантам - позволяет подыгрывать «на гитаре» без необходимости разучивания гитарной партии и без требования умения играть на гитаре, - music lovers and performing professional musicians - allows you to play along "on the guitar" without having to learn the guitar part and without the requirement to be able to play the guitar,
- детям - позволяет получить ощущение от игры на настоящей гитаре, чтобы заинтересовать научиться играть на настоящей гитаре,- for children - allows them to get the feeling of playing a real guitar, to get them interested in learning to play a real guitar,
- музыкантам, работающим в студии - позволяет добавить звуковым дорожкам ощущение «живого исполнения». - for musicians working in the studio - allows you to add a "live performance" feel to your soundtracks.
Техническим результатом заявленного изобретения является существенное упрощение конструкции (одна струна вместо нескольких, отсутствие размеченного грифа) и возможность сознательно вносить изменения в исполняемый ритм (например, синкопы), а также при желании управлять получаемым звуком (менять громкость, длительность и тон нот, а также тембр).The technical result of the claimed invention is a significant simplification of the design (one string instead of several, the absence of a marked fingerboard) and the ability to consciously make changes to the performed rhythm (for example, syncopations), as well as, if desired, control the resulting sound (change the volume, duration and tone of the notes, as well as the timbre).
Заявленный технический результат достигается использованием гитары для исполнения заданной мелодии, содержащей корпус, струну, колок, порожек, струнодержатель, звукосниматель, АЦП, анализатор колебаний струны, генератор звука, модуль управления, вибромотор, индикаторы, дисплей, кнопки выбора музыкальной композиции, кнопку «стоп», кнопку «пуск» и регуляторы настройки звука, причем кнопки выбора музыкальной композиции, кнопка «стоп», кнопка «пуск» и регуляторы настройки звука подключены к модулю управления, струна через звукосниматель подключена к АЦП, выход которого подключен к информационному входу анализатора колебаний струны, выход генератора звука подключен к входу аудиосистемы, выход управления вибрацией модуля управления подключен к входу вибромотора, выход управления подсветкой модуля управления подключен к входам индикаторов, The claimed technical result is achieved by using a guitar for performing a given melody, comprising a body, a string, a tuning peg, a nut, a tailpiece, a pickup, an ADC, a string vibration analyzer, a sound generator, a control module, a vibration motor, indicators, a display, buttons for selecting a musical composition, a stop button, a start button and sound adjustment controls, wherein the buttons for selecting a musical composition, the stop button, the start button and sound adjustment controls are connected to the control module, the string is connected via the pickup to the ADC, the output of which is connected to the information input of the string vibration analyzer, the output of the sound generator is connected to the input of the audio system, the vibration control output of the control module is connected to the input of the vibration motor, the backlight control output of the control module is connected to the inputs of the indicators,
выход индикации события щипка струны анализатора колебаний струны подключен к первому управляющему входу модуля управления и подключен к первому управляющему входу генератора звука, выход значения громкости струны анализатора колебаний струны подключен к входу задания громкости генератора звука, выход значения изменения тона струны анализатора колебаний струны подключен к входу задания изменения тона генератора звука,the string pluck event indication output of the string vibration analyzer is connected to the first control input of the control module and is connected to the first control input of the sound generator, the string volume value output of the string vibration analyzer is connected to the volume setting input of the sound generator, the string tone change value output of the string vibration analyzer is connected to the tone change setting input of the sound generator,
выход названия и номера песни модуля управления подключен к входу задания песни генератора звука,the output of the song name and number of the control module is connected to the song assignment input of the sound generator,
выход события запуска и остановки воспроизведения музыкальной композиции модуля управления подключен к входу установки события запуска и остановки воспроизведения музыкальной композиции генератора звука,the output of the event to start and stop playback of a musical composition of the control module is connected to the input to set the event to start and stop playback of a musical composition of the sound generator,
выход времени исполнения песни модуля управления подключен к входу времени исполнения песни генератора звука,the output of the control module's song execution time is connected to the input of the sound generator's song execution time,
выход параметров управления звуком модуля управления подключен к входу задания параметров управления звуком генератора звука.The output of the sound control parameters of the control module is connected to the input of the sound control parameters of the sound generator.
В одном из вариантов реализации индикаторы выполнены в виде светодиодной матрицы.In one embodiment, the indicators are made in the form of an LED matrix.
В одном из вариантов реализации индикаторы выполнены с использованием экрана дисплея.In one embodiment, the indicators are implemented using a display screen.
В одном из вариантов реализации индикатор представляет собой светодиод.In one embodiment, the indicator is a light-emitting diode.
В одном из вариантов реализации все элементы размещены на корпусе.In one embodiment, all elements are placed on the body.
В одном из вариантов реализации струна закреплена с использованием колка, порожка и струнодержателя.In one embodiment, the string is secured using a tuning peg, a nut, and a tailpiece.
В одном из вариантов реализации гитара содержит аудиосистему, размещенную за пределами корпуса.In one embodiment, the guitar contains an audio system located outside the body.
В одном из вариантов реализации выход генератора звука подключен к цифровому аудиовыходу гитары.In one embodiment, the output of the sound generator is connected to the digital audio output of the guitar.
В одном из вариантов реализации гитара содержит цифро-аналоговый преобразователь, причем выход генератора звука подключен к цифро-аналоговому преобразователю, выход которого подключен к входу аудиосистемыIn one embodiment, the guitar contains a digital-to-analog converter, wherein the output of the sound generator is connected to the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input of the audio system.
В одном из вариантов реализации модуль управления выполнен с возможностью вывода информации с выходов названия и номера песни и времени исполнения песни на дисплей.In one embodiment, the control module is configured to output information from the outputs of the song title and number and the song performance time to the display.
Человек щипает струну на изобретении и издается звук, передающий нюансы звучания этой струны, но с правильным тоном и заданным тембром (гитарным или другого инструмента), таким образом, создается эффект игры на настоящей гитаре или другом инструменте. Нюансы звучания включают в себя изменения громкости звучания, а также изменения тона струны (если человек сознательно меняет его). В итоге человеку кажется, что он действительно играет на гитаре музыку, хотя фактически он лишь щипает струну, без какого-либо учета изменения тона.A person plucks a string on the invention and a sound is produced that conveys the nuances of the sound of this string, but with the correct tone and a given timbre (guitar or other instrument), thus creating the effect of playing a real guitar or other instrument. The nuances of the sound include changes in the volume of the sound, as well as changes in the tone of the string (if the person consciously changes it). As a result, it seems to the person that he really plays music on the guitar, although in fact he only plucks the string, without any consideration of the change in tone.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Фиг. 1 - Структурная схема устройства, содержащего:Fig. 1 - Structural diagram of a device containing:
Фиг. 2 - структурная схема Анализатора 8 колебаний струны, содержащего:Fig. 2 - structural diagram of the 8 string vibration analyzer, containing:
Фиг. 3 - Структурная схема Модуля 12 управления, содержащего:Fig. 3 - Structural diagram of Control Module 12, containing:
Фиг. 4 - Структурная схема Генератора 9 звука, содержащего:Fig. 4 - Structural diagram of Sound Generator 9, containing:
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
В описании используются следующие условные обозначения:The following symbols are used in the description:
На корпусе 1 расположена струна 2, которая закреплена и натянута с помощью: колка 3, порожка 4 и струнодержателя 5. Параллельно струне расположен звукосниматель 6, выход которого подключен к входу АЦП 7. Выход АЦП 7 соединен с входом анализатора колебаний струны 8.On body 1 there is string 2, which is secured and tensioned with the help of: tuning peg 3, nut 4 and tailpiece 5. Parallel to the string there is pickup 6, the output of which is connected to the input of ADC 7. The output of ADC 7 is connected to the input of string vibration analyzer 8.
Анализатор колебаний струны 8 отправляет данные на вход генератора звука 9, цифровой аудиопоток из которого передается в ЦАП 10, аналоговый звуковой сигнал из которого подается на аудиосистему 11.The string vibration analyzer 8 sends data to the input of the sound generator 9, the digital audio stream from which is transmitted to the DAC 10, the analog audio signal from which is fed to the audio system 11.
Модуль управления 12 управляет включением и выключением вибромотора 13, управляет свечением индикаторов 14 и дисплеем 15. Также модуль управления 12 принимает сигналы нажатия от кнопок выбора музыкальной композиции 16, кнопок Пуск 18 и Стоп 17, а также информацию о положении регуляторов (потенциометров или энкодеров) настройки звука 19. The control module 12 controls the switching on and off of the vibration motor 13, controls the illumination of the indicators 14 and the display 15. The control module 12 also receives signals from the music selection buttons 16, the Start 18 and Stop 17 buttons, as well as information about the position of the regulators (potentiometers or encoders) for adjusting the sound 19.
Также, модуль управления 12 получает данные от анализатора колебаний струны 8. Кроме того, он управляет генератором звука 9.Also, the control module 12 receives data from the string vibration analyzer 8. In addition, it controls the sound generator 9.
Анализатор 8 получает входные данные в виде цифрового аудиопотока SOUNDIN из АПЦ 7. Этот аудиопоток подается на фильтр высоких частот 20, что убирает из входного сигнала звука струны низкочастотную составляющую (DC-offset). Analyzer 8 receives input data in the form of a digital audio stream SOUNDIN from APC 7. This audio stream is fed to high-pass filter 20, which removes the low-frequency component (DC-offset) from the input string sound signal.
Отфильтрованный звуковой поток поступает из блока 20 на блок вычисления RMS 21. Это стандартный блок оценки громкости звукового сигнала как среднеквадратичного выходного уровня, рассчитанного в течение короткого периода времени (например, https://openframeworks.cc/ofBook/chapters/sound.html - секция «RMS»). Выходные значения блока 21 выдаются на выход блока 8 как VOL - значения громкости струны, для передачи в блок 9.The filtered audio stream is fed from block 20 to RMS calculation block 21. This is a standard block for estimating the loudness of an audio signal as the root-mean-square output level calculated over a short period of time (e.g. https://openframeworks.cc/ofBook/chapters/sound.html - section "RMS"). The output values of block 21 are given to the output of block 8 as VOL - the string volume values, for transmission to block 9.
Кроме того, значения громкости поступают в блок 22, который является стандартным блоком, реализующим детекцию пиков (максимумов) входного сигнала (например, https://github.com/leandcesar/PeakDetection). Данный блок обнаруживает локальные максимумы громкости, что в случае звука струны соответствует моментам щипка струны (при щипке струны громкость звука резко возрастает, а затем плавно спадает). В случае, когда блок обнаружил пик, результат обнаружения выдается на выход блока 8 как PLUCK - событие щипка струны, для передачи в блоки 9 и 12.In addition, the volume values are fed to block 22, which is a standard block implementing the detection of peaks (maxima) of the input signal (for example, https://github.com/leandcesar/PeakDetection). This block detects local volume maxima, which in the case of a string sound corresponds to the moments of plucking the string (when plucking a string, the volume of the sound increases sharply and then gradually decreases). In the case when the block has detected a peak, the detection result is output to block 8 as PLUCK - a string plucking event, for transmission to blocks 9 and 12.
Также, входной аудиопоток, поступающий в блок 8, идет в блок определения частоты звука 23, который является стандартным блоком, меряющим основную частоту звука в кратких промежутках времени (например, https://github.com/sevagh/pitch-detection). Результат измерения F поступает на вход блока 24, который вычисляет отношение текущей частоты к частоте F0, которая представляет собой минимальное значение частот за последние несколько секунд. В силу того, что в процессе игры пользователь может, при желании, лишь временно сильнее натянуть струну, например, нажав на нее за порожком, частота колебания струны лишь увеличится, а не уменьшится, поэтому F0 является оценкой частоты неподтянутой струны. Отношение F/F0 выдается на выход блока 8 как результат измерения изменения тона струны, для передачи в блок 9 (при этом, значение F/F0 равное 1 означает, что исходный тон струны не изменился, а значения, большие 1, указывают на степень увеличения тона).Also, the input audio stream coming to block 8 goes to the sound frequency detection block 23, which is a standard block measuring the fundamental frequency of the sound in short periods of time (for example, https://github.com/sevagh/pitch-detection). The result of the measurement F goes to the input of block 24, which calculates the ratio of the current frequency to the frequency F0, which is the minimum frequency value over the last few seconds. Due to the fact that during the game the user can, if desired, only temporarily tighten the string, for example, by pressing it behind the nut, the frequency of the string oscillation will only increase, and not decrease, therefore F0 is an estimate of the frequency of the unstretched string. The ratio F/F0 is output from block 8 as the result of measuring the change in the string tone, for transmission to block 9 (in this case, the F/F0 value equal to 1 means that the original tone of the string has not changed, and values greater than 1 indicate the degree of tone increase).
Модуль управления 12 получает на вход нажатия кнопок 16,17,18, а также информацию о регуляторах 19. Кроме того, в него передается событие PLUCK из блока 8. Control module 12 receives input from buttons 16,17,18, as well as information about regulators 19. In addition, the PLUCK event is transmitted to it from block 8.
Блок выбора песни 25 меняет состояние (текущую выбранную песню) при нажатии кнопок 16. Результирующее название песни SONGNAME (в котором кодируется текстовое название песни и ее номер в списке песен, вкачанных в память изобретения) выдается на выход блока 12, и поступает для отображения на дисплей 15, а также в генератор звука 9.The song selection block 25 changes its state (the currently selected song) when buttons 16 are pressed. The resulting song name SONGNAME (in which the text name of the song and its number in the list of songs downloaded into the memory of the invention are encoded) is output to the block 12 and is sent for display to display 15, as well as to sound generator 9.
При нажатии кнопок 18, 17 генерируются выходные события модуля 12 START,STOP, которые также поступают в генератор звука 9.When buttons 18, 17 are pressed, output events of module 12 START, STOP are generated, which are also sent to sound generator 9.
Блок 26 является таймером, который запускается событием START и останавливается событием STOP. Таймер генерирует с высокой частотой данные о времени, прошедшем с начала воспроизведения (после нажатия кнопки Пуск), и выдает эти данные на выход TIME модуля 12, для отображения на дисплее 15, а также для передачи в генератор звука 9.Block 26 is a timer, which is started by the START event and stopped by the STOP event. The timer generates high-frequency data on the time elapsed since the start of playback (after pressing the Start button), and outputs this data to the TIME output of module 12, for display on display 15, and also for transmission to the sound generator 9.
Сигналы о выборе песни из 25, события START, STOP, а также данные таймера 26 поступают на вход блоков 27 и 28, которые являются секвенсорами, генерирующими для выбранной песни последовательность управляющих команд для индикаторов LEDDATA, которые направляются в 14, и команд включения-выключения вибромотора VIBRODATA, которые направляются в 13.The signals about the selection of a song from 25, the START, STOP events, as well as the data of timer 26 are fed to the input of blocks 27 and 28, which are sequencers that generate a sequence of control commands for the selected song for the LEDDATA indicators, which are sent to 14, and the commands for turning on/off the VIBRODATA vibration motor, which are sent to 13.
Также, в блоки 27 и 28 поступает информация о событии щипка струны PLUCK из модуля анализатора 8, которая, в зависимости от настроек выбранной песни, может влиять на результирующие команды индикаторов и вибромотора (например, при событии PLUCK индикаторы могут вспыхивать, а вибромотор включаться на краткое время).Also, blocks 27 and 28 receive information about the PLUCK string plucking event from the analyzer module 8, which, depending on the settings of the selected song, can affect the resulting commands of the indicators and the vibration motor (for example, with a PLUCK event, the indicators can flash and the vibration motor can turn on for a short time).
Наконец, блок декодера 29 получает сигналы от элементов управления 19 и трансформирует их в числовые данные управления звуком CTL, которые передаются в генератор звука 9 для управления звуком (настройка громкости, тембра).Finally, the decoder block 29 receives signals from the controls 19 and transforms them into numerical sound control data CTL, which are transmitted to the sound generator 9 for sound control (volume, timbre adjustment).
Генератор звука 9 принимает на вход из модуля 12 название песни SONGNAME, события START, STOP, значения времени TIME, а также CTL. Кроме того, он получает на вход событие PLUCK и значения VOL и F/F0 из анализатора 8.Sound generator 9 receives the song name SONGNAME, START, STOP events, TIME values, and CTL as input from module 12. It also receives the PLUCK event and the VOL and F/F0 values from analyzer 8 as input.
Данные SONGNAME, TIME и PLUCK поступают на вход секвенсера мелодии 30. Этот блок, в зависимости от выбранной песни SONGNAME и текущего времени TIME, выбирает очередной звук A, который может быть потенциально сыгран в текущее время. Если при этом приходит событие PLUCK, то блок 30 отправляет в блок синтезатора звука 31 информацию о том, что следует начать воспроизведение нового звука с параметрами A.The data SONGNAME, TIME and PLUCK are fed to the input of the melody sequencer 30. This block, depending on the selected song SONGNAME and the current time TIME, selects the next sound A that can potentially be played at the current time. If a PLUCK event occurs, then block 30 sends information to the sound synthesizer block 31 that it should begin playing a new sound with the parameters A.
Звук, который может быть сыгран в данный момент TIME, определяется по следующему правилу, применение которого позволяет вносить изменения в играемый ритм мелодии, оставляя ее узнаваемой:The sound that can be played at a given moment TIME is determined by the following rule, the application of which allows changes to be made to the played rhythm of the melody, while leaving it recognizable:
Пусть A1, A2, …, An - последовательные звуки партии гитары, которые в песне должны звучать в моменты времени T1, T2, …, Tn.Let A1, A2, …, An be the successive sounds of the guitar part that should sound in the song at times T1, T2, …, Tn.
Для k=1..n вычисляются полуинтервалы:For k=1..n the half-intervals are calculated:
I1 = [0, (T1+T2)/2)I1 = [0, (T1+T2)/2)
I2 = [(T1+T2)/2, (T2+T3)/2)I2 = [(T1+T2)/2, (T2+T3)/2)
I3 = [(T2+T3)/2, (T3+T4)/2)I3 = [(T2+T3)/2, (T3+T4)/2)
……
In = [(T(n-1)+Tn)/2, D), где D - общая длительность музыкального произведения.In = [(T(n-1)+Tn)/2, D), where D is the total duration of the musical piece.
Тогда, в зависимости от того, в какой из полуинтервалов Ik попадает текущий момент времени TIME, запускается соответствующий звук Ak.Then, depending on which of the half-intervals Ik the current moment of time TIME falls into, the corresponding sound Ak is started.
Подобный способ выбора нот является принципиальным для того, чтобы позволить исполнителю творчески варьировать моменты щипка струны от идеального варианта, и вносить небольшие или даже существенные особенности в исполнение (например, синкопу или свинг).This method of selecting notes is essential to allow the performer to creatively vary the moments of string plucking from the ideal, and to introduce small or even significant features into the performance (such as syncopation or swing).
Синтезатор звука 31 по команде из блока 30 начинает воспроизведение заданного звука A, при этом параметры громкости VOL и изменения тона F/F0 меняют воспроизводимый звук (соответственно, меняется генерируемая громкость и тон). Кроме того, на воспроизводение звука влияют параметры управления звуком CTL (например, пользователь может менять тембр генерируемого звука путем добавления эффекта Overdrive, а также менять чувствительность изменения громкости и тона генерируемого звука к текущим значениям VOL и F/F0).Sound synthesizer 31, on command from block 30, starts playing the specified sound A, whereby the parameters of volume VOL and pitch change F/F0 change the played sound (accordingly, the generated volume and pitch change). In addition, the sound control parameters CTL affect the sound playback (for example, the user can change the timbre of the generated sound by adding the Overdrive effect, as well as change the sensitivity of the volume and pitch change of the generated sound to the current values of VOL and F/F0).
Сгенерированный блоком 31 звук отправляется в звуковой микшер 32. Генерация звука синтезатором прекращается, когда громкость струны VOL становится меньше некоторого порога. Если в процессе генерации звука пришло новое событие PLUCK, то мгновенно запускается генерация новый звук, а старый звук быстро гасится за короткое время (порядка 0.05 сек).The sound generated by block 31 is sent to sound mixer 32. Sound generation by the synthesizer stops when the volume of the VOL string becomes less than a certain threshold. If a new PLUCK event arrives during sound generation, then the generation of a new sound is immediately started, and the old sound is quickly extinguished in a short time (about 0.05 sec).
Помимо синтезатора звука, который активируется при событии PLUCK, имеется блок воспроизведения фоновой музыки 33. Это воспроизведение идет независимо от щипков струны. Оно запускается событием START и останавливается событием STOP. Сгенерированный звук из блока 33 также поступает в звуковой микшер 32.In addition to the sound synthesizer, which is activated by the PLUCK event, there is a background music playback block 33. This playback is independent of the string plucking. It is started by the START event and stopped by the STOP event. The generated sound from block 33 also goes to the sound mixer 32.
Звуковой микшер 32 смешивает звуки из блоков 31 и 33, используя в качестве параметра громкости смешивания параметры из CTL. Полученный цифровой аудиопоток выдается на выход SOUNDOUT блока 9 и передается в ЦАП 10, откуда в виде аналогового звука выдается в аудиосистему 11. (Примечание: блок ЦАП может отсутствовать, если используется цифровая аудиосистема типа Bluetooth-колонки или онлайн-стриминг).Sound mixer 32 mixes sounds from blocks 31 and 33, using parameters from CTL as the mixing volume parameter. The resulting digital audio stream is output to the SOUNDOUT output of block 9 and transmitted to DAC 10, from where it is output to audio system 11 as analog sound. (Note: the DAC block may be missing if a digital audio system such as a Bluetooth speaker or online streaming is used).
Изобретение представляет собой гитару с одной струной без грифа. Чтобы играть на ней, нужно щипать струну, в результате чего генерируется звук, который повторяет динамику звучания струны (событие начала звучания, изменения громкости, вариации тона), но подменяющий тон на другой, заранее заданный. Тембр звучания может передавать как гитару, так и любые другие музыкальные инструменты и звуки. The invention is a guitar with one string without a fingerboard. To play it, you need to pluck the string, which generates a sound that repeats the dynamics of the string's sound (the event of the beginning of the sound, the change in volume, the variation of the tone), but replaces the tone with another, predetermined one. The timbre of the sound can convey both the guitar and any other musical instruments and sounds.
Например, типичное применение - когда пользователь гитары может включить фоновую музыку (какое-либо музыкальное произведение без одной партии), и поверх нее запустить игру на предлагаемом изобретении. Щипая струну в нужном ритме (либо, творчески меняя его, например, синкопируя или используя свинг), генератор звука изобретения будет подставлять звуки нужного тембра (гитары или любого другого инструмента) и нужного тона (это задается заранее для каждого музыкального произведения), таким образом воспроизводя отсутствующую партию.For example, a typical application is when a guitar user can turn on background music (any piece of music without one part), and play the proposed invention over it. By plucking the string in the desired rhythm (or creatively changing it, for example, syncopating or using swing), the invention's sound generator will substitute sounds of the desired timbre (of a guitar or any other instrument) and the desired tone (this is set in advance for each piece of music), thus reproducing the missing part.
Второе применение - это сольная игра на гитаре. В этом случае ритм передается на гитару с помощью встроенного в нее вибромотора, а также визуальных средств (индикаторов) на гитаре.The second application is solo guitar playing. In this case, the rhythm is transmitted to the guitar using a built-in vibration motor, as well as visual means (indicators) on the guitar.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
1. Пользователь включает изобретение и кнопками 16, 17 выбирает нужную песню. Ее название показывается на дисплее 15.1. The user switches on the invention and selects the desired song using buttons 16, 17. Its name is shown on display 15.
2. При нажатии кнопки Пуск 18 в генераторе 9 запускается плеер фоновой музыки 33, в аудиосистеме 11 начинает звучать музыка. На дисплее 15 показывается время воспроизведения в секундах и/или тактах, вибромотор 13 начинает срабатывать в такт музыки (в зависимости от настроек для конкретной песни), а индикаторы 14 начинают загораться в такт музыки, либо просто меняя цвета (в зависимости от настроек для конкретной песни).2. When the Start button 18 is pressed, the background music player 33 is launched in the generator 9, and music starts playing in the audio system 11. The display 15 shows the playback time in seconds and/or beats, the vibration motor 13 starts to operate in time with the music (depending on the settings for a specific song), and the indicators 14 start to light up in time with the music, or simply change colors (depending on the settings for a specific song).
3. Если в момент воспроизведения пользователь щипает струну 2, звук снимается звукоснимателем 6 и оцифровывается АЦП 7 и поступает на вход анализатора колебаний струны 8. Анализатор детектирует факт щипка, и передает эту информацию в генератор 9, в блок 30, который запускает генерацию нужного звука в блоке синтезатора 31. Если пользователь будет пальцем приглушать струну, или натягивать ее, нажимая на струну между порожком и колком, то параметры изменения громкости и тона VOL и F/F0 будут считаны блоком 8 и переданы в синтезатор 31, который соответственно изменит синтезируемый звук. Итоговый синтезированный звук будет поступать в микшер 32, где он будет смешиваться со звуком плеера 33.3. If the user plucks string 2 during playback, the sound is picked up by pickup 6 and digitized by ADC 7 and fed to the input of string oscillation analyzer 8. The analyzer detects the fact of plucking and transmits this information to generator 9, to block 30, which starts generating the desired sound in synthesizer block 31. If the user mutes the string with his finger, or tightens it by pressing the string between the nut and the tuning peg, then the parameters for changing the volume and tone VOL and F/F0 will be read by block 8 and transmitted to synthesizer 31, which will change the synthesized sound accordingly. The final synthesized sound will go to mixer 32, where it will be mixed with the sound of player 33.
В результате, создастся ощущение, как будто была сыграна нужная нота, хотя на самом деле пользователь лишь щипнул струну, а нужный тон звуку придал секвенсер 30.As a result, it will feel as if the desired note was played, although in fact the user only plucked the string, and the sequencer gave the desired tone to the sound 30.
4. Пользователь может настраивать баланс громкостей звука плеера и генерируемой мелодии с помощью регуляторов 19. Также, среди этих регуляторов могут иметься настройки тембра (например, добавление эффекта Overdrive к звуку) и настройки чувствительности влияния параметров VOL и F/F0 на громкость и тон генерируемого звука.4. The user can adjust the balance of the player's sound volume and the generated melody using the controls 19. Also, among these controls there may be timbre settings (for example, adding the Overdrive effect to the sound) and sensitivity settings for the influence of the VOL and F/F0 parameters on the volume and tone of the generated sound.
5. Дополнительно, сигнал PLUCK из анализатора 8 будет передаваться в модуль управления 12, и в зависимости от настроек выбранной песни, при щипке на краткое время может включиться вибромотор 13, а также вспыхнуть индикаторы 14.5. Additionally, the PLUCK signal from analyzer 8 will be transmitted to control module 12, and depending on the settings of the selected song, when pinched, vibration motor 13 may turn on for a short time, and indicators 14 may flash.
6. При нажатии кнопки Стоп 17 воспроизведение останавливается - таймер 26 и секвенсоры 27, 28 останавливают свою работу, плеер 33 останавливает генерацию звука, вибромотор 13 останавливается, и индикаторы 14 переходят в режим ожидания (отключаются или показываются что-то, заданное в настройках программы для режима остановки).6. When pressing the Stop button 17, playback stops - timer 26 and sequencers 27, 28 stop their work, player 33 stops generating sound, vibration motor 13 stops, and indicators 14 go into standby mode (they turn off or show something specified in the program settings for the stop mode).
При этом, секвенсор мелодии 30 останавливает выбор новых нот, но продолжает генерировать сигналы для синтезатора - поэтому, даже при остановленном воспроизведении пользователь может щипать струну и слышать звук (при этом будет звучать последний выбранный модулем 30 звук).At the same time, the melody sequencer 30 stops selecting new notes, but continues to generate signals for the synthesizer - therefore, even when playback is stopped, the user can pluck a string and hear a sound (the last sound selected by module 30 will sound).
В описанном выше алгоритме для заданной музыкальной композиции определяются звуки A1, A2, …, An - последовательные звуки партии гитары, которые должны звучать в интервалы I1, I2, …, In.In the algorithm described above, for a given musical composition, the sounds A1, A2, …, An are determined - successive sounds of the guitar part that should sound in the intervals I1, I2, …, In.
Способ кодирования звуков Ai может быть одним из следующих:The encoding method of Ai sounds can be one of the following:
1. «Синтезатор»: Ai является набором численных характеристик, описывающих частоту, тембр звука и огибающую громкости. В этом случае, в момент щипка генератор звука начинает синтезировать звук по заданным параметрам. Например, параметрами могут быть1. "Synthesizer": Ai is a set of numerical characteristics describing the frequency, timbre of the sound and the volume envelope. In this case, at the moment of plucking, the sound generator begins to synthesize the sound according to the specified parameters. For example, the parameters can be
- тембр (1 - синусоида, 2 - квадратная волна)- timbre (1 - sine wave, 2 - square wave)
- частота звука, Гц- sound frequency, Hz
- длительность атаки, сек- attack duration, sec
- длительность затухания, сек.- attenuation duration, sec.
Во время звучания струны громкость звука меняется в зависимости от считанной громкости струны, и меняется тон в зависимости от считанного изменения тона струны.When a string sounds, the volume of the sound changes depending on the read volume of the string, and the tone changes depending on the read change in tone of the string.
2. «MIDI»: Ai задается номером MIDI ноты (число от 0 до 127). В этом случае, в случае щипка генератор запускает звук, закрепленной за выбранным MIDI-каналом. В момент воспроизведения в этот MIDI канал отправляются значения громкости, соответствующие считанной громкости струны, а также считанные сигналы изменения тона как значения Bend Wheel (MIDI-параметр изменения тона звука).2. «MIDI»: Ai is specified by the MIDI note number (number from 0 to 127). In this case, in case of plucking, the generator starts the sound assigned to the selected MIDI channel. At the moment of playback, the volume values corresponding to the read string volume are sent to this MIDI channel, as well as the read pitch change signals as Bend Wheel values (MIDI pitch change parameter).
3. «Сэмплер»: Ai задается в виде звукового сэмпла заданной ноты (то есть, записанный звук заданной ноты на заданном инструменте).3. "Sampler": Ai is specified as a sound sample of a given note (that is, the recorded sound of a given note on a given instrument).
В момент щипка генератор звука начинает воспроизведение заданного звукового сэмпла, меняя громкость воспроизведения в соответствии со считанным значением громкости струны, а также меняя тон в соответствии с изменением тона струны путем изменения скорости воспроизведения звукового сэмпла, либо с помощью алгоритмов изменения тона (Pitch Shift).At the moment of plucking, the sound generator starts playing the given sound sample, changing the playback volume in accordance with the read volume value of the string, and also changing the tone in accordance with the change in the tone of the string by changing the playback speed of the sound sample, or using pitch shift algorithms (Pitch Shift).
В вышеприведенном описании варианты реализации настоящего изобретения изложены для ясности со ссылкой на конкретные элементы и блоки. In the above description, embodiments of the present invention are described for clarity with reference to specific elements and blocks.
Однако понятно, что может быть использовано любое подходящее распределение функциональных возможностей между разными функциональными элементами или блоками без ущерба для настоящего изобретения. Поэтому ссылки на конкретные функциональные блоки или схемы должны рассматриваться только как ссылки на подходящие средства для обеспечения описываемых функциональных возможностей. Настоящее изобретение может быть реализовано в любой подходящей форме. Хотя настоящее изобретение было описано в связи с некоторыми вариантами реализации, это не следует рассматривать как ограничение конкретной формой, изложенной в настоящем документе. Объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения. Далее, хотя отдельные признаки могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они, возможно, могут быть эффективно объединены, а включение в разные пункты формулы изобретения не означает, что комбинация признаков является неосуществимой и/или невыгодной. Кроме того, порядок признаков в формуле изобретения не означает конкретного порядка, в котором эти признаки должны применяться.However, it is understood that any suitable distribution of the functionality between different functional elements or blocks may be used without prejudice to the present invention. Therefore, references to specific functional blocks or circuits should be considered only as references to suitable means for providing the described functionality. The present invention can be implemented in any suitable form. Although the present invention has been described in connection with certain embodiments, this should not be considered as limiting to the specific form set forth herein. The scope of the present invention is limited only by the appended claims. Further, although individual features may be included in different claims, they may possibly be effectively combined, and inclusion in different claims does not mean that the combination of features is impracticable and/or disadvantageous. In addition, the order of features in the claims does not indicate a specific order in which these features must be applied.
С учетом изложенного, можно сделать вывод о том, что существенные признаки заявленного изобретения не известны из уровня техники и обеспечивают полное соответствие заявленного изобретения условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».Taking into account the above, it can be concluded that the essential features of the claimed invention are not known from the prior art and ensure full compliance of the claimed invention with the patentability conditions of “novelty” and “inventive step”.
Заявленное изобретение может быть использовано в промышленности. Таким образом, заявленное изобретение удовлетворяет условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed invention can be used in industry. Thus, the claimed invention satisfies the patentability condition of "industrial applicability".
Отсюда следует, что, по мнению заявителя, заявленное изобретение полностью соответствует условиям патентоспособности согласно ст. 1350 ГК РФ.It follows that, in the opinion of the applicant, the claimed invention fully complies with the conditions of patentability according to Article 1350 of the Civil Code of the Russian Federation.
Claims (14)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2824728C1 true RU2824728C1 (en) | 2024-08-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842386C1 (en) * | 2025-01-28 | 2025-06-25 | Денис Сергеевич Перевалов | Electric musical string instrument with automatic pitch control and manual synchronization with notes of pre-recorded musical piece |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739455A (en) * | 1996-12-17 | 1998-04-14 | Poon; Yiu Cheung | Electronic guitar music simulation system |
| US9117431B1 (en) * | 2012-06-11 | 2015-08-25 | Michael D. Rudes | Guitar accessory for personal electronic equipment |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5739455A (en) * | 1996-12-17 | 1998-04-14 | Poon; Yiu Cheung | Electronic guitar music simulation system |
| US9117431B1 (en) * | 2012-06-11 | 2015-08-25 | Michael D. Rudes | Guitar accessory for personal electronic equipment |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2842386C1 (en) * | 2025-01-28 | 2025-06-25 | Денис Сергеевич Перевалов | Electric musical string instrument with automatic pitch control and manual synchronization with notes of pre-recorded musical piece |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sundberg et al. | Musical performance: A synthesis-by-rule approach | |
| US9460695B2 (en) | Synthesizer with bi-directional transmission | |
| US20040244566A1 (en) | Method and apparatus for producing acoustical guitar sounds using an electric guitar | |
| US6372973B1 (en) | Musical instruments that generate notes according to sounds and manually selected scales | |
| JP7160068B2 (en) | Electronic musical instrument, method of sounding electronic musical instrument, and program | |
| RU2824728C1 (en) | Guitar for performance of given melody | |
| US9384717B2 (en) | Tone generation assigning apparatus and method | |
| US5430244A (en) | Dynamic correction of musical instrument input data stream | |
| CN113140201B (en) | Accompaniment sound generation device, electronic musical instrument, accompaniment sound generation method, and accompaniment sound generation program | |
| US20180315404A1 (en) | Musical instrument for input to electrical devices | |
| JPH09244634A (en) | Stringed instrument type electronic musical instrument | |
| JP5995343B2 (en) | Electronic musical instruments | |
| US8299347B2 (en) | System and method for a simplified musical instrument | |
| JP6141737B2 (en) | Karaoke device for singing in consideration of stretch tuning | |
| WO1996004642A1 (en) | Timbral apparatus and method for musical sounds | |
| JP2008076758A (en) | Tuner and amplifier for musical instrument | |
| RU2842386C1 (en) | Electric musical string instrument with automatic pitch control and manual synchronization with notes of pre-recorded musical piece | |
| JP5600968B2 (en) | Automatic performance device and automatic performance program | |
| JP7790061B2 (en) | Information processing device, method, and program | |
| US20230035440A1 (en) | Electronic device, electronic musical instrument, and method therefor | |
| JP2819841B2 (en) | Performance information generator | |
| Choi | Auditory virtual environment with dynamic room characteristics for music performances | |
| JP4221659B2 (en) | Performance support device | |
| JP3153354B2 (en) | Performance data processor for electronic musical instruments | |
| JP5034471B2 (en) | Music signal generator and karaoke device |