METODO UTILIZADO PARA AFINAR UN ORGANO ELECTRONICO CON TUBOS DE ORGANO DE AIRE ASOCIADOS.

Método para afinar un órgano electrónico con unos tubos de aire asociados del tipo que hace uso de un bloque

(5) de Interfaz Digital para Instrumentos Musicales (MIDI) de una interfaz MIDI para tubos (MPI) para el puerto serie que convierte datos digitales en serie del órgano (1) en señales eléctricas utilizadas para controlar las válvulas electromagnéticas de los tubos de aire (2), en el que el método también proporciona las etapas de

- aplicar un sensor de temperatura (6) en las proximidades de un conjunto de tubos de aire (2) y un detector de sonido (7) en uno de los tubos de aire, ambos interconectados con un bloque (4) de Sistema de Afinación Automático (ATS) junto con el bloque MPI (5) en un dispositivo electrónico situado entre el conjunto de tubos de aire (2) y el órgano electrónico (1).

- transmitir desde el detector de sonido (7) la información eléctrica hacia el bloque ATS (4) relacionada con el sonido generado por el tubo de aire correspondiente cuando se utiliza durante la ejecución de una pieza musical

- transmitir desde el sensor de temperatura (6) la información eléctrica hacia el bloque ATS (4) relacionada con la temperatura detectada en las proximidades del conjunto de tubos de aire (2)

- validar y procesar la señal eléctrica relacionada con el sonido del tubo de aire mediante el bloque ATS (4) para determinar la frecuencia

- utilizar el valor de frecuencia del sonido, en combinación con el valor de temperatura detectado gradualmente por el sensor (6) para crear una tabla de conversión de temperatura a frecuencia en tiempo real

- temporizar el valor de frecuencia del sonido mediante un temporizador proporcionado en el bloque ATS (4) y realizar la clasificación de datos mediante el temporizador, tras una conversión adecuada en un código Midi hacia el órgano electrónico (1) con fines de afinación

- transmitir el dato extraído de la tabla de conversión de frecuencia a temperatura hacia el temporizador que lo convierte en un código MIDI y lo envía hacia el órgano electrónico (1) para afinar el órgano (1), si no se ha recibido ningún dato sobre la frecuencia detectada en el tubo de aire específico durante un período de tiempo preestablecido

- poner a cero automáticamente el temporizador, con la consecuencia de poner a cero el cálculo del período de tiempo anteriormente mencionado cada vez que el temporizador recibe el valor de frecuencia detectado en el tubo de aire que se está monitorizando

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IT2006/000035.

Solicitante: VISCOUNT INTERNATIONAL S.P.A.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: 68/70, VIA BORGO,I-47836 MONDAINO.

Inventor/es: LUCIANI,ROLANDO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 31 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA ELECTROFONICOS; INSTRUMENTOS... > Elementos de instrumentos de música electrofónicos... > G10H1/44 (Medios de afinado)
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ORGANOS, ARMONIOS O INSTRUMENTOS MUSICALES CON APARATOS... > Diseño en general > G10B1/04 (que funcionan eléctricamente)

Clasificación PCT:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA ELECTROFONICOS; INSTRUMENTOS... > Elementos de instrumentos de música electrofónicos... > G10H1/44 (Medios de afinado)
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ORGANOS, ARMONIOS O INSTRUMENTOS MUSICALES CON APARATOS... > Diseño en general > G10B1/02 (de órganos)
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METODO UTILIZADO PARA AFINAR UN ORGANO ELECTRONICO CON TUBOS DE ORGANO DE AIRE ASOCIADOS.

Fragmento de la descripción:

Método utilizado para afinar un órgano electrónico con tubos de órgano de aire asociados.

La presente solicitud de patente se refiere a un método utilizado para afinar un órgano electrónico con UNOS tubos de órgano de aire, junto con el dispositivo electrónico utilizado para implementar dicho método.

Tal y como es conocido, el uso de un órgano electrónico litúrgico -que se caracteriza ventajosamente por un precio de adquisición menor y un mantenimiento más sencillo en comparación con los órganos de tubos tradicionales- en combinación con los tubos de un órgano electromecánico tradicional preexistente o con unos tubos de aire instalados expresamente se está haciendo cada vez más popular en iglesias, teatros y salas de conciertos.

La razón para combinar un órgano electrónico moderno con tubos de aire tradicionales es que los tubos completan el sonido del órgano electrónico de una manera muy fascinante.

Sin embargo, una combinación de este tipo (es decir la generación de sonidos electrónicos junto con el sonido generado por los tubos de aire tradicionales) se ve afectado por una desventaja considerable, a pesar de combinar las ventajas de las dos tecnologías preexistentes.

Dicho inconveniente se refiere a la dificultad de afinar el órgano electrónico y el sonido de los tubos de aire con una voz.

Esto se debe al hecho de que los sonidos electrónicos son matemáticamente exactos e insensibles a los agentes atmosféricos, mientras que los tubos de aire, estando hechos de metales que son sensibles a la temperatura y la humedad ambiental, varían el timbre y la frecuencia de su vibración de acuerdo con dichos agentes.

El resultado de estas "variaciones" en los sonidos producidos por los tubos de aire es que el sonido obtenido en combinación con el sonido de un órgano electrónico, está "desafinado", con un efecto general negativo considerable.

Hasta ahora el problema se ha resuelto con el intento de ajustar la entonación de los sonidos producidos por el órgano electrónico con la entonación de los sonidos producidos por los tubos de aire en tiempo real.

Esta es la única solución posible, siendo imposible llevar a cabo la operación opuesta (es decir ajustar los sonidos de los tubos de aire a los sonidos del órgano electrónico), puesto que, en tal caso, se requiere el calibrado complejo y específico de cada tubo de aire asociado con el órgano electrónico.

Sin embargo, el ajuste del sonido del órgano electrónico al sonido de los tubos de aire no resulta completamente satisfactorio, puesto que se lleva a cabo básicamente "de oído", considerando también que una operación de este tipo resulta muy difícil de llevar a cabo, especialmente durante la ejecución de una pieza musical difícil.

La baja eficacia de dicha operación ha obligado a los expertos a idear un método utilizado para modificar automáticamente la entonación de un órgano electrónico para ajustarlo al sonido de los tubos de aire.

En este contexto, se ha determinado empíricamente que las variaciones de temperatura deterioran la entonación de los tubos de aire de una manera básicamente uniforme.

En otras palabras, se ha demostrado que cuando la temperatura cambia, los tubos de aire del mismo conjunto suben o bajan la entonación de la misma manera.

Además, se ha verificado empíricamente el efecto de una variación de temperatura específica en la entonación de los tubos de aire.

A partir de estos datos empíricos, se ha ideado un sistema para monitorizar continuamente la temperatura de los tubos de aire; con mediciones experimentales y valores promedio, se ha establecido que el aumento de un grado centígrado se corresponde con un aumento de 2,2 a 2,5 centésimas de semitono.

Conociendo la variación de temperatura en la entonación de los tubos de aire, puede modificarse por consiguiente la entonación de los sonidos generados por el órgano electrónico.

Este método es bastante popular, también en vista de su modo de ejecución simple.

De hecho, los instrumentos capaces de convertir la detección de temperatura en información eléctrica son populares y económicos; la información eléctrica se convierte fácilmente en información digital para ser transmitida al órgano electrónico utilizando la interfaz Midi para órganos u otros métodos simples.

Por ejemplo, la patente U.S. 5.442.128 de la técnica anterior describe un órgano híbrido que consiste en unos tubos y un órgano electrónico, donde la afinación del órgano electrónico se hace utilizando una señal de temperatura a través de una tabla de correspondencias preestablecida.

Sin embargo, debe reseñarse que este método tradicional es bastante aproximado, puesto que las tablas de conversión "de temperatura a frecuencia" son el resultado de unas mediciones genéricas y no el resultado de una situación específica monitorizada en tiempo real; además, no tienen en cuenta otros parámetros que afectan a la frecuencia de los sonidos de los tubos de aire, como la humedad y la presión del aire que puede variar de acuerdo con factores múltiples basados en características constructivas diferentes.

El fin específico de la invención es idear un método capaz de superar dichos inconvenientes de la técnica anterior, en base a una solución totalmente innovadora, práctica y eficaz, según se reivindica en la reivindicación 1 del método y en la reivindicación 6 del dispositivo.

De hecho, por primera vez el método de la invención utiliza dos parámetros diferentes detectados en el mismo conjunto de tubos de aire para ajustar el sonido del órgano electrónico al sonido de los tubos de aire en tiempo real.

El primer parámetro, que también se utiliza en la técnica anterior, se refiere a las variaciones de temperatura en la sala donde se sitúa el conjunto de tubos de aire.

El segundo parámetro se refiere a la frecuencia real del sonido de uno o más tubos del mismo conjunto, estando previsto que los valores de frecuencia se detecten automáticamente cada vez que el tubo o tubos que se están monitorizando empiecen a funcionar; esto asegura un valor actualizado en tiempo real también durante la ejecución de una pieza musical.

Para obtener más información, debe reseñarse que el parámetro de frecuencia que se detecta instantáneamente en uno o más tubos es el parámetro más directo, inmediato y fiable para una afinación continua inmediata del órgano electrónico.

Sin embargo, los tubos monitorizados pueden permanecer en silencio (no estando implicados en la ejecución de la música) durante unos minutos; en tal caso, la afinación continua inmediata del órgano electrónico resultaría imposible.

Para llenar este vacío, el método de la invención también utiliza el parámetro de la temperatura ambiental, que se detecta continuamente independientemente del hecho de que los tubos de aire estén sonando o no.

En tal caso, el órgano electrónico se afina en base a una tabla de conversión de temperatura a frecuencia que se actualiza continuamente con los datos de frecuencia y temperatura reales.

Cada vez que se detecta la frecuencia de los tubos monitorizados, este parámetro no sólo se utiliza para afinar el órgano electrónico; también se utiliza para actualizar, segundo a segundo, la tabla de conversión de temperatura a frecuencia utilizada como referencia para determinar la afinación correcta del órgano, mientras los tubos que se monitorizan en términos...

 


Reivindicaciones:

1. Método para afinar un órgano electrónico con unos tubos de aire asociados del tipo que hace uso de un bloque (5) de Interfaz Digital para Instrumentos Musicales (MIDI) de una interfaz MIDI para tubos (MPI) para el puerto serie que convierte datos digitales en serie del órgano (1) en señales eléctricas utilizadas para controlar las válvulas electromagnéticas de los tubos de aire (2), en el que el método también proporciona las etapas de

- aplicar un sensor de temperatura (6) en las proximidades de un conjunto de tubos de aire (2) y un detector de sonido (7) en uno de los tubos de aire, ambos interconectados con un bloque (4) de Sistema de Afinación Automático (ATS) junto con el bloque MPI (5) en un dispositivo electrónico situado entre el conjunto de tubos de aire (2) y el órgano electrónico (1).
- transmitir desde el detector de sonido (7) la información eléctrica hacia el bloque ATS (4) relacionada con el sonido generado por el tubo de aire correspondiente cuando se utiliza durante la ejecución de una pieza musical
- transmitir desde el sensor de temperatura (6) la información eléctrica hacia el bloque ATS (4) relacionada con la temperatura detectada en las proximidades del conjunto de tubos de aire (2)
- validar y procesar la señal eléctrica relacionada con el sonido del tubo de aire mediante el bloque ATS (4) para determinar la frecuencia
- utilizar el valor de frecuencia del sonido, en combinación con el valor de temperatura detectado gradualmente por el sensor (6) para crear una tabla de conversión de temperatura a frecuencia en tiempo real
- temporizar el valor de frecuencia del sonido mediante un temporizador proporcionado en el bloque ATS (4) y realizar la clasificación de datos mediante el temporizador, tras una conversión adecuada en un código Midi hacia el órgano electrónico (1) con fines de afinación
- transmitir el dato extraído de la tabla de conversión de frecuencia a temperatura hacia el temporizador que lo convierte en un código MIDI y lo envía hacia el órgano electrónico (1) para afinar el órgano (1), si no se ha recibido ningún dato sobre la frecuencia detectada en el tubo de aire específico durante un período de tiempo preestablecido
- poner a cero automáticamente el temporizador, con la consecuencia de poner a cero el cálculo del período de tiempo anteriormente mencionado cada vez que el temporizador recibe el valor de frecuencia detectado en el tubo de aire que se está monitorizando.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque la validación de la información eléctrica en el sonido detectado en el tubo de aire consiste en verificar si la información cumple con los requisitos de estabilidad y certeza.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque la estabilidad de la información eléctrica acerca del sonido es verificada por un microprocesador proporcionado en el bloque ATS (4), que mide un gran número de períodos de sonidos y a continuación promedia el resultado dividiendo la medición total por el número de períodos evaluados; estando previsto que el último dato acerca de los períodos evaluados realmente se obtenga utilizando el sistema de "paso por cero" y descartando por tanto la medición si la duración del sonido no garantiza una cantidad mínima de períodos adecuados para obtener una información fiable.

4. Método según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, además del detector de sonido (7), también comprende unos detectores idénticos múltiples, cada uno de ellos asociado a un tubo de aire; estando previsto que, en este caso, la información eléctrica a procesar por el bloque ATS (4) para detectar la frecuencia de sonido se obtenga promediando las variaciones de frecuencia detectadas en los diversos tubos de aire.

5. Método según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la tabla de conversión se obtiene de la siguiente manera:

- preparar una curva de inicio estimada en la unidad de cálculo utilizada por el bloque ATS (4)
- cada vez que la unidad mide la frecuencia por medio del micrófono (7), además de enviar la información de afinación al órgano, también lee la temperatura actual e incluye el valor en la tabla de temperatura a frecuencia, sustituyendo un valor teórico por el real.
- la primera vez que el dispositivo lee un dato "real", el dato se incluye en la tabla y la línea que describe la conversión de temperatura a frecuencia se mueve para pasar por dicho valor mientras mantiene la misma inclinación;
- cuando se mide un segundo valor de frecuencia, el bloque ATS (4) envía la información de afinación nuevamente al órgano (1) y lee simultáneamente el valor de temperatura actual en ese momento exacto, incluyendo el segundo dato "real" en la tabla de conversión de temperatura a frecuencia;
- una segunda información "real" permite mejorar la precisión de la línea en la que se modificará la inclinación para pasar por los dos datos "reales";
- cuando se mide el tercer valor de frecuencia, el bloque ATS (4) envía la información de afinación nuevamente al órgano (1) y lee simultáneamente el valor de temperatura actual, incluyendo el tercer dato "real" en la tabla de conversión de temperatura a frecuencia;
- la tercera información "real" permite mejorar aún más la precisión de la curva de respuesta que se modificará para pasar por los tres datos "reales", adoptando así una nueva dirección.
- después de múltiples mediciones y correcciones, la curva de respuesta real se describe en puntos diferentes y tendrá una dirección específica de acuerdo con las condiciones reales;

Estando previsto que el proceso de actualización sea continuo, lo que significa que los datos se actualizan mientras el bloque ATS (4) se mantiene en funcionamiento.

6. Dispositivo electrónico adaptado para llevar a cabo el método utilizado para afinar un órgano electrónico con unos tubos de órgano de aire asociados con el mismo de acuerdo con las reivindicaciones anteriormente mencionadas del Sistema de Afinación Automático (ATS).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el detector de sonido (7) que coopera con el bloque ATS (4) consiste en un micrófono instalado en las proximidades del tubo de aire a monitorizar.

8. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el detector de sonido (7) que coopera con el bloque ATS (4) consiste en un micrófono instalado en contacto directo con el tubo de aire a monitorizar.

9. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el detector de sonido (7) que coopera con el bloque ATS (4) consiste en un zumbador piezoeléctrico instalado directamente en el tubo de aire a monitorizar.

10. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el detector de sonido (7) que coopera con el bloque ATS (4) consiste en un sensor utilizado para detectar el flujo de aire emitido por el tubo de aire a monitorizar.