КЛАВИАТУРА ФОРТЕПИАНО ДЛЯ БЕЗНОТНОГО ЧТЕНИЯ (ОЗВУЧИВАНИЯ) МУЗЫКИ Российский патент 2004 года по МПК G09B15/08 

В техническом плане изобретение относится к промышленному выпуску клавишных музыкальных инструментов (рояль, пианино, синтезатор и т.п.).

Область применения - музыкальная культура, т.е. сфера духовной жизни людей.

Цель заявляемого изобретения - приспособить любой клавишный инструмент для чтения с листа музыкальных текстов людьми, не знающими нотного письма.

Читать музыкальные тексты - это значит различать отдельные музыкальные звуки, быстро находить их на клавиатуре, связно и точно воспроизводить, т.е. озвучивать звуки и их сочетания.

В качестве аналога заявляемого устройства принята традиционная клавиатура фортепиано, т.е. клавиатура фортепиано обычного проектирования как устройство, наиболее подходящее для достижения технического результата.

Технический результат в этом конкретном случае формулируется в виде трех требований к заявляемому устройству со стороны пользователя, т.е. человека любого возраста с обычными способностями, без знаний нотного письма, желающего самостоятельно научиться играть на любом клавишном инструменте.

Требования к заявляемому устройству со стороны пользователя:

1) конструктивные - геометрические размеры, наличие конструктивных элементов (октав и клавиш в достаточной количестве), удобство их расположения, материал, из которого выполнено устройство и т.п;

2) функциональные (музыкальные) - звучание музыкального инструмента, - возможность настройки и т.п.;

3) информационные, т.е. требования, связанные с комфортным без затруднений пользованием клавишным устройством при чтении музыки, записанной на бумаге.

Описание аналога.

В качестве аналога рассмотрим традиционную клавиатуру фортепиано, изображенную на фиг.1, не обращая внимания на коды. В клавиатуре правильно чередуются белые и черные клавиши. 12 клавиш - 7 белых и 5 черных между ними группами по 2+3 - образуют октавы, границы которых зрительно могут быть выделены из общего звукоряда.

В современной музыке функционирует 88 музыкальных звуков, выстроенных в темперированный, т.е. выровненный по высоте звучания, двенадцатиступенный однородный звукоряд с одинаковым интервалом в полутон между двумя любыми соседними звуками.

Традиционная клавиатура фортепиано, содержащая все 88 известных музыкальных звуков, разделена на 9 октав.

Октавами называются устойчивые, повторяющиеся по высоте звучания, семейства из 12 музыкальных звуков. Две из девяти октав (крайние слева и справа) неполные. Каждая октава, включая неполные, имеет идентификацию, т.е. свое собственное имя и определенное место (адрес) на клавиатуре.

Их названия (от низких к высоким звукам): субконтроктава, контроктава, большая октава, малая октава, первая октава, вторая октава, третья октава, четвертая октава и пятая октава.

Музыкальнее звуки, употребляемые в музыке, от своих немузыкальных собратьев (треска, скрипа, шороха, шумов) отличаются четырьмя особыми свойствами, из которых выделяют два самых главных свойства, непосредственно связанные с нотным письмом - высоту звучания и длительность. Клавиатура фортепиано точно фиксирует только высоту звука. Длительность звучания зависит от человека и здесь не рассматривается.

Все без исключения звуки клавиатуры, получаемые путем нажатия пальцами как белых, так и черных клавиш, в музыкальном отношении абсолютно равноправны, т.е. ни один из них не может быть изъят из звукоряда без потери его целостности.

Однако исторически сложилось так, что семь звуков в октаве под белыми клавишами имеют идентификацию - до, ре, ми, фа, соль, ля, си - и свои постоянные адреса на клавиатуре, а пять звуков октавы под черными клавишами имеют постоянные адреса на клавиатуре, но идентификации не имеют. Их названия связаны с соседними, информационно благополучными, звуками.

Это несоответствие создает большую проблему, связанную с избыточной - достоверной, - но лишней информацией.

Итак, традиционная клавиатура фортепиано, имея 88 равноправных звуков, содержит 52 благополучных звука под белыми клавишами и 86 неблагополучных звуков под черными клавишами.

Это составляет 36:88×100=41%.

Теоретически почти половина клавиатуры неблагополучна в информационном плане, т.е. не имеет однозначных имен и обозначений звуков. Практически традиционная клавиатура фортепиано вообще лишена какой бы то ни было информации. Она представляет собой длинный однообразный ряд черно-белых клавиш, пользоваться которыми невозможно без основательного знания нотной музыкальной грамоты, как если бы человек, не зная букв, пытается освоить пишущую машинку с черно-белыми клавишами без алфавита на их поверхности.

Вывод. Для достижения технического результата рассмотренный аналог полностью отвечает требованиям пользователя по конструктивным и функциональным признакам и может служить прототипом в заявляемом устройстве.

В информационном плане рассмотренный аналог совершенно не отвечает этим требованиям и нуждается в разработке нового информационного обеспечения.

Сущость изобретения состоит в том, чтобы, ничего не меняя в конструктивном и функциональном планах, дополнить прототип информацией современного уровня, способной не только идентифицировать каждый звук, но и обеспечить общую поисковую систему звуков в процессе чтения музыкальных текстов.

В качестве такой информации приняты кодовые обозначения. Так как музыкальный звукоряд и соответствующая ему клавиатура фортепиано представляет собой правильную иерархическую систему (октава - звуки), идентификация клавиш осуществляется составными кодами. Для этой цели нумеруются по порядку как октавы, так и звуки в октавах.

Нумерация октав:

Субконтроктава 0

Контроктава 1

Большая октава 2

Малая октава 3

Первая октава 4

Вторая октава 5

Третья октава 6

Четвертая октава 7

Пятая октава 8

Нумерация звуков в октаве:

до 01

до диез 02

ре 03

ре диез 04

ми 05

фа 06

фа диез 07

соль 08

соль диез 09

ля 10

ля диез 11

си 12

Трехразрядный код каждого звука формируется по принципу сходства и различия согласно структуре кода:

первый разряд - номер октавы;

второй и третий разряды - номер звука в октаве.

Например, соль большой октавы: 2; 0; 8;

си большой октавы: 2; 1; 2;

ля первой октавы: 4; 1; 0;

ля третьей октавы: 6; 1; 0.

Размеченная кодами клавиатура фортепиано (фиг.1) превращается в рабочий инструмент длительного пользования, в котором каждый звук имеет не только свой собственный постоянный код, но и одновременно адрес в музыкальном ряду.

Такая клавиатура приобретает свойства ручной базы данных, т.е. организованной совокупности звуков, предназначенной для хранения и эффективного поиска звуков при чтении или озвучивании музыкальных текстов, записанных на таком же кодовом языке.

Предложенная клавиатура остается пригодной для игры на музыкальном инструменте по нотам или по слуху.

Перечень фигур

1. Общий вид клавиатуры фортепиано для безнотного чтения (озвучивания) музыки – фиг.1.

2. Частичная разметка клавиатуры любого клавишного инструмента для проверки на практике получения технического результата - фиг.2.

3. Нотная запись музыкального текста - фиг.3.

4. Безнотная запись музыкального текста - фиг.4.

На Фиг.1 изображена общая схема клавиатуры фортепиано, приспособленная для чтения безнотных музыкальных текстов. Вместе с номером октавы трехразрядный код клавиши представляет собой имя и адрес звука одновременно. Это и составляет общую поисковую систему.

На Фиг.2 изображена выборочная (выполненная специально для данного музыкального примера) разметка клавиатуры любого реального клавишного инструмента для возможности не только прочитать, но и озвучить музыкальный текст, записанный в нотном и безнотном вариантах, для сравнения.

На Фиг.3 дана традиционная нотная запись простого музыкального текста: "Спи, моя радость, усни!"

На Фиг.4 изображена адекватная безнотная запись этого же музыкального текста. Особенность безнотной записи: два самых главных свойства музыкальных звуков - высота звучания и длительность - разделены. Безнотная запись музыки называется масштабно-адресной, т.к. ниши, в которых размещены адреса звуков, выполнены в масштабе времени, т.е. длительности звучания.

Клавиатура фортепиано для безнотного чтения (озвучивания) музыки для повышения эффективности в пользовании содержит на каждой клавише идентификацию звука в виде трехразрядного кода. 4 ил.

Клавиатура фортепиано для безнотного чтения (озвучивания) музыки, включающая клавиатуру фортепиано обычного проектирования, отличающаяся тем, что каждая клавиша на своей поверхности имеет идентификацию звука в виде трехразрядного кода по структуре: первый разряд - порядковый номер октавы (включая неполные) в интервале от 0 до 8, второй и третий разряды - порядковый номер звука в октаве (от ДО) в интервале от 01 до 12.