DE10348503A1 - Human machine interface e.g. for intuitive control of electronic music, has hand course direction control with electric check signals converted into real time and angular movement is orthogonal or axially to thrust course movement - Google Patents
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/32—Constructional details
- G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
Abstract
Description
Stand der TechnikState of technology
Die in modernen Musik-Synthesizern, Soundkarten oder Software-Synthesizern verwendeten Algorithmen werden ständig weiterentwickelt und verfeinert. Dazu gehört auch die Bereitstellung von immer mehr klangbeeinflussenden Parametern, die den zu erzeugenden Klang bei Variation durch den Musiker während des Spielens modifizieren können.The in modern music synthesizers, sound cards or software synthesizers used algorithms are constantly evolving and refined. This includes also the provision of more and more sound-influencing parameters, the sound to be produced as it is varied by the musician during the Play can modify.
Die Kontrolle dieser Parameter muss der Anwender heutzutage meist über Standard-Eingabegeräte, wie z.B. Keyboards mit Klaviatur und einige klangbeeinflussenden Regler bewerkstelligen. Diese Regler beinhalten z.B. Eingaberäder (Tonhöhen- und Modulationsrad, z.B. Masterkeyboards), Drehknöpfe (z.B. Doepfer Drehbank [http://www.doepfer.de]), Joysticks (z.B. Korg Wavestation [http://www.korg.com]), Touch-Pads (z.B. Roland V-Synth [http://www.roland.com]) und Schieberegler (z.B. Deopfer Regelwerk [http://www.doepfer.de]).The Nowadays, the user usually has to control these parameters via standard input devices, such as e.g. Keyboards with keyboard and some controls that affect the sound accomplish. These regulators include e.g. Input wheels (pitch and modulation wheel, e.g. Master keyboards), knobs (e.g. Doepfer lathe [http://www.doepfer.de]), joysticks (e.g., Korg Wavestation [http://www.korg.com]), touch pads (such as Roland V-Synth [http://www.roland.com]) and sliders (e.g., Deopfer Rulebook [Http://www.doepfer.de]).
Weitere Eingabegeräte zur Kontrolle von elektronischen Musikinstrumenten sind z.B. unter (http://www.stoffelshome.de/alt_controller/alt_midi_controller.html] zusammengefasst. Diese beinhalten neben den oben gennanten auch noch berührungslose Eingabegeräte sowie Eingabegeräte, die unterschiedlichen Gitarren nachgebildet wurden.Further input devices for controlling electronic musical instruments are e.g. under (http://www.stoffelshome.de/alt_controller/alt_midi_controller.html] summarized. These include besides the above mentioned ones as well still non-contact input devices as well as input devices, the different guitars were modeled.
Zur direkten Nachbildung der Kontrolle von bestimmten klassischen Musikinstrumenten wurden weitere elektronische Eingabegeräte entwickelt. Diese beinhalten elektronische Drum-Pads (z.B. Roland V-Drums [http://www.roland.com]), Blasinstrumente (z.B. Yamaha WX-7, WX-11 zur Nachbildung einer Klarinette [http://www.yamaha.com]), sowie eine Geigenimitation [http://www.charlesnichols.com/].to direct replica of the control of certain classical musical instruments Further electronic input devices were developed. These include electronic drum pads (e.g., Roland V-Drums [http://www.roland.com]), Wind instruments (e.g., Yamaha WX-7, WX-11 to reproduce a clarinet [http://www.yamaha.com]), as well as a violin imitation [http://www.charlesnichols.com/].
Nicht zu verwechseln mit den oben beschriebenen Eingabegeräten, die keinen Klang erzeugen, sondern lediglich Steuerdaten fuer eine externe Klangquelle bieten, sind die elektronischen Instrumente, die eine reale Schwingung durch nachgeschaltete Verarbeitung modifizieren. Prominente Beispiele hiervon sind z.B. die Silent Strings und der Silent Brass von Yamaha.Not to be confused with the input devices described above, the produce no sound, but only control data for an external sound source offer are the electronic instruments that are a real vibration modify by downstream processing. Prominent examples thereof are e.g. the Silent Strings and Silent Brass by Yamaha.
Diese hier vorgestellte Erfindung ist in die erste Gruppe einzuordnen, da kein eigener Klang bearbeitet wird, sondern Steuerdaten für externe Klangerzeuger bereitgestellt werden.These invention presented here is to be classified in the first group, because no own sound is processed, but control data for external sound generator to be provided.
Probleme des derzeitigen Stands der TechnikProblems of the current state of the art
Die bisher verwendeten Mensch-Maschine-Schnittstellen haben den Nachteil, dass bei herkömmlich verwendeten Reglern lediglich zwei bis drei Parameter unabhängig voneinander mit einer Hand gleichzeitig kontrolliert werden können. Desweiteren sind die darin enthaltenen Regelwege so klein, dass eine expressive Spielweise des elektronischen Instrumentes nicht in gleicher Weise wie bei klassischen akustischen Musikinstrumenten möglich ist. Die Eingabegeräte, die bestimmte klassische Instrumente nachbilden sind auf diese Instrumentenfamilien beschränkt und können nicht auf intuitive Weise mehrere Instrumentenfamilien oder Parameter anderer, z.B. auch virtueller, Synthesealgorithmen kontrollieren.The hitherto used man-machine interfaces have the disadvantage that at conventional used controllers only two to three parameters independently can be controlled simultaneously with one hand. Furthermore are the rules contained therein so small that an expressive style of play of the electronic instrument not in the same way as in classical acoustic musical instruments is possible. The input devices that emulating certain classical instruments are based on these instrument families limited and can not intuitively multiple instrument families or parameters other, e.g. also control virtual, synthesis algorithms.
Lösung und weitere Ausgestaltung der ErfindungSolution and further embodiment of the invention
Das Schlüsselelement dieser Erfindung ist die axiale Schub-/Zug-Bewegung mit langem Regelweg. Dabei hält eine Hand das Ende der für diesen Regelweg vorgesehenen Mechanik und kann damit Auslenkung (Position), Geschwindigkeit sowie Beschleunigung usw. intuitiv variieren. Durch den langen Regelweg kann dies durch grossmotorische (Armbewegung), als auch feinmotorische (Handgelenkbewegung) sehr feinfühlig und ausdrucksstark kontrolliert werden. Die oben genannten Parameter (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung) können zwar alle gleichzeitig weiterverarbeitet werden, sind aber nicht unabhängig voneinander und können durch Differentiation oder Integration ineinander überführt werden.The key element This invention is the long stroke axial push / pull movement. Holds a hand the end of the for This rule provided mechanics and can thus deflection (Position), speed and acceleration etc. vary intuitively. Due to the long control path, this can be caused by gross motoric (arm movement), as well as fine motor (wrist movement) very sensitive and be expressively controlled. The above parameters (position, Speed, acceleration) can all be done simultaneously be further processed, but are not independent of each other and can by Differentiation or integration are converted into each other.
Durch die gleiche Hand können weitere Regler kontrolliert werden. So kann die Schub-/Zug-Achse um eine Halterung in drei Winkelrichtungen gedreht werden. Diese Drehungen beinhalten zwei Winkelrichtungen orthogonal zur Achsrichtung sowie eine Winkelrichtung in Achsrichtung. Dabei sind die orthogonalen Drehrichtungen wiederum gross- als auch feinmotorisch zu steuern, die Achsrichtung lediglich feinmotorisch durch Handgelenkbewegungen. Zusätzlich zu den vier bereits beschriebenen unabhängigen Regelbewegungen können weitere Regler verwendet werden, die durch die einzelnen Finger kontrolliert werden. Hier bieten sich beispielsweise Druck sensoren, Schieberegler mit kurzem Regelweg, Modulationsräder bzw. Kombinationen aus den vorher genannten an.By the same hand can other controls are controlled. Thus, the push / pull axle can be extended by one Bracket be rotated in three angular directions. These twists include two angular directions orthogonal to the axial direction and one Angular direction in the axial direction. Here are the orthogonal directions of rotation in turn, to control both large and fine motor, the axial direction only fine motor by wrist movements. In addition to The four independent control movements already described can be further Regulator can be used, which controls by the individual fingers become. Here are, for example, pressure sensors, sliders with short control path, modulation wheels or combinations of the previously mentioned.
Die
einzelnen Bewegungsabläufe
werden durch die verschiedenen Sensoren in elektrische Signale umgewandelt.
Diese elektrischen Signale werden nachverarbeitet und in digitale
Steuersignale überführt. Die
digitalen Steuersignale können
z.B. über
das MIDI (Musical Instrument Digital Interface) Protokoll an konventionelle
Klangerzeuger übertragen
und in diesen einzelnen Parametern der Klangerzeugungsalgorithmen
zugeordnet werden. Die Signallaufpfad ist in
Als Klangerzeugungsalgorithmen unter dem Punkt Software-Steuerung bieten sich die Verfahren der physikalischen Modellierung an, da diese viele unabhängige, aber intuitiv zu kontrollierende Parameter verwenden. Natürlich ist die Anwendbarkeit des hier vorgestellten Eingabegerätes auch nicht auf musikalische Anwendungen beschränkt. Es kann jede Art von Software/Hardware intuitiv und in Echtzeit damit gesteuert werden.When Provide sound generation algorithms under Software Control the methods of physical modeling, as these many independent, but use intuitively controllable parameters. of course is the applicability of the presented input device also not limited to musical applications. It can be any kind of software / hardware intuitively and in real time with it.
Erreichte Vorteile gegenüber dem Stand der Technikreached Advantages over the state of the art
Bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Kontrolle von elektronischen Musikinstrumenten wurde bisher immer Wert auf eine kompakte Bauweise oder die realistische Nachbildung von Bewegungsabläufen von klassischen Musikinstrumenten gelegt. Der Nachteil dabei liegt zum einen in den kurzen Regelwegen, die kein nuanciertes Spiel erlauben. Andererseits ist die Anzahl der gleichzitig zu bedienenden Parameter auf zwei bis drei beschränkt. Bei der Nachbildung von Bewegungsabläufen bestimmter klassischer Instrumente ist die intuitive Kontrolle von anderen Instrumentenfamilien strark eingeschränkt.at usual Devices for the control of electronic musical instruments has always been important to a compact design or realistic Replica of movements placed by classical musical instruments. The disadvantage is on the one hand in the short rules, which do not allow a nuanced game. On the other hand, the number of parameters to be operated at the same time is limited to two to three. In the simulation of movements of certain classical Instruments is the intuitive control of other instrument families severely restricted.
Dabei bietet die hier vorgestellte Mensch-Maschine-Schnittstelle einen Fortschritt, indem lange Regelwege zur intuitiven und nuancierten Spielbarkeit verwendet werden, ohne dass sich auf ein bestimmtes Instrument oder auch nur eine Instrumentenfamile festgelegt werden muss. Dabei bleibt die Schnittstelle bei einer gleichzeitigen Kontrolle von bis zu acht unabhängigen Parametern (Schub-/Zugrichtung, zwei orthogonale und eine achsiale Drehrichtung sowie vier durch die Finger am Griff kontrollierte Sensoren) mit nur einer Hand spielbar, so dass die zweite Hand frei bleibt um herkömmliche Eingabegeräte (z.B. Klaviatur) für weitere Parametermodifikationen zu verwenden.there offers the human-machine interface presented here a Progress, by using long rules to intuitive and nuanced playability be used without affecting a particular instrument or only one instrument family must be specified. The remains Interface with a simultaneous control of up to eight independent Parameters (push / pull direction, two orthogonal and one axial Direction of rotation and four controlled by the fingers on the handle Sensors) with only one hand playable, leaving the second hand free remains conventional input devices (e.g., keyboard) for to use further parameter modifications.
Prototypprototype
Von
der beschriebenen Mensch-Maschine-Schnittstelle wurde bereits ein
Prototyp erstellt, der aber lediglich eine Beispielkonfiguration
darstellt. Er ist in
Die
Mensch-Maschine-Schnittstelle wird am Griff (
Das
Linearkugellager (
Der
Rahmen (
Am
Griff (
Die
von dem Impulsgeber (
Für zukünftige Versionen kann auch die FireWire-Schnittstelle genutzt werden, die sich inzwischen auch als Standard-Schnittstelle bei Musikinstrumenten etabliert und eine sehr viel genauere Abtastung garantiert.For future versions can also be used the FireWire interface, which is now also established as a standard interface for musical instruments and a much more accurate sampling guaranteed.
Beispielanwendungenexample applications
Die
Sensoren (
- 1. Die Spielweise einer Geige kann nachgeahmt werden, wobei die Schub-/Zug-Bewegung das Streichen des Bogens auf der Saite simuliert. Die horizontale Drehbewegung stellt die Bogenposition auf der Saite ein, die vertikale Drehbewegung wählt die momentan gespielte Saite aus. Ein Drucksensor im Griff regelt den Druck, den der Bogen auf die Saite ausübt. Ein weiterer Drucksensor kann einer Tonhöhenmodulation oder einem Pizzikato-Effekt zugeordnet werden. Die Tonhöhe wird dabei über ein konventionelles Keyboard mit der anderen Hand festgelegt.
- 2. Die Spielweise eines gezupften Kontrabasses kann nachgeahmt werden, wobei die Schub-/Zug-Bewegung die Länge der Saite und damit die Tonhöhe bestimmt. Mit der horizontalen Drehbewegung kann die Zupfposition auf der Saite bestimmt werden und mit der vertikalen Drehbewegung die Auswahl der gezupften Saite. Mit einem Drucksensor kann der Zupfvorgang ausgeführt werden, wobei die Stärke des Druckes die Auslenkung der Saite bestimmt. Ein weiterer Drucksensor kann die Dämpfung der Saite kontrollieren. Die zweite Hand bleibt frei.
- 3. Die Spielweise einer Posaune kann nachgeahmt werden, wobei die Schub-/Zug-Bewegung die Position der Posaunen-Röhren simuliert. Die orthogonalen Winkelrichtungen können die aktuelle Abstrahlrichtung des Schallstücks definieren, um die Richtcharakteristik des Instrumentes in die Simulation mit einzubeziehen. Die Drucksensoren können weiteren Klangveränderungs-Parametern zugeordnet werden.
- 1. The playing style of a violin can be imitated, with the push / pull movement simulating the bowing of the bow on the string. The horizontal rotation adjusts the arc position on the string, the vertical rotation selects the currently playing string. A pressure sensor in the handle regulates the pressure that the bow exerts on the string. Another pressure Sensor can be assigned to a pitch modulation or a pizzicato effect. The pitch is determined by a conventional keyboard with the other hand.
- 2. The playing style of a plucked double bass can be imitated, with the push / pull movement determines the length of the string and thus the pitch. With the horizontal rotary movement, the plucking position on the string can be determined and with the vertical rotary movement the selection of the plucked string. With a pressure sensor, the plucking operation can be performed, wherein the strength of the pressure determines the deflection of the string. Another pressure sensor can control the damping of the string. The second hand remains free.
- 3. The playing style of a trombone can be imitated, with the push / pull movement simulating the position of the trumpet tubes. The orthogonal angular directions can define the current emission direction of the bell to include the directional characteristic of the instrument in the simulation. The pressure sensors can be assigned to other sound modification parameters.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2003148503 DE10348503A1 (en) | 2003-10-18 | 2003-10-18 | Human machine interface e.g. for intuitive control of electronic music, has hand course direction control with electric check signals converted into real time and angular movement is orthogonal or axially to thrust course movement |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2003148503 Withdrawn DE10348503A1 (en) | 2003-10-18 | 2003-10-18 | Human machine interface e.g. for intuitive control of electronic music, has hand course direction control with electric check signals converted into real time and angular movement is orthogonal or axially to thrust course movement |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019120024A1 (en) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | Sonja Schellenberg | MULTI-AXIS FOOT PEDAL FOR ELECTRIC MUSICAL INSTRUMENTS |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5425297A (en) * | 1992-06-10 | 1995-06-20 | Conchord Expert Technologies, Inc. | Electronic musical instrument with direct translation between symbols, fingers and sensor areas |
US5661253A (en) * | 1989-11-01 | 1997-08-26 | Yamaha Corporation | Control apparatus and electronic musical instrument using the same |
-
2003
- 2003-10-18 DE DE2003148503 patent/DE10348503A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5661253A (en) * | 1989-11-01 | 1997-08-26 | Yamaha Corporation | Control apparatus and electronic musical instrument using the same |
US5425297A (en) * | 1992-06-10 | 1995-06-20 | Conchord Expert Technologies, Inc. | Electronic musical instrument with direct translation between symbols, fingers and sensor areas |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019120024A1 (en) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | Sonja Schellenberg | MULTI-AXIS FOOT PEDAL FOR ELECTRIC MUSICAL INSTRUMENTS |
DE102019120024B4 (en) | 2019-07-24 | 2022-03-24 | Sonja Schellenberg | Multi-axis foot pedal as a control device for controlling a sound of an electric musical instrument |
US11756517B2 (en) | 2019-07-24 | 2023-09-12 | Sonja Schellenberg | Multi-axis foot pedal for electric musical instruments |
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