1
(21)4874350/12 (22) 26.07.90 (46)23.09.92. Бюл. № 35
(71)Дворец культуры профсоюзов Украины Октябрьский
(72)В.И.Козлин, В.М.Олянюк, В.И.Грищен- ко и ААГрабовский
(56) Патент США № 3726174, кл. G09B 15/06, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРА- ВИЛЬНОМУПОЛОЖЕНИЮПАЛЫДЕВ РУКИ ПРИ ИГРЕ НА СТРУННОМ МУЗЫКАЛЬНОМ ИНСТРУМЕНТЕ
Г
(57) Сущность изобретения: устройство содержит резиновые кольца, 3 кронштейна, 2 тяги, 2 рычага, 2 датчика угловых перемещений фаланг пальцев (5, 7), ремень, общий жгут, 2 переменных сопротивления (13, 17), 2 движка (14, 16), 4 ключа (15, 18, 26, 28), сумматор (19), компаратор (20), коммутатор (21), поляризованное реле (22), замыкающий контакт (23), размыкающий контакт (24), источник напряжения постоянного тока (25), делитель напряжения (27), световой индикатор (29), звуковой индикатор (30). 25-26-5-7- 19-20, 26-27-20-21-28-29-30, 25-24-21. 2 ил.
$
Ю
4-
: -г
„
VJ
О О
,XJ
Изобретение относится к устройствам для обучения игре на музыкальных инструментах.
Известно устройство для обучения правильному положению пальцев руки при игре на струнном инструменте, содержащее узел регистрации положения пальцев руки, источник напряжения постоянного тока, ключ и узел сигнализации положения пальцев с индикаторами 1.
Недостатком известного устройства является невысокая эффективность обучения.
Целью изобретения является повышение эффективности обучения.
На фиг.1 показана рука с приспособлениями контроля положения пальцев; на фиг.2 - структурная схема устройства.
Устройство для обучения правильному положению пальцев при игре на струнном музыкальном инструменте (фиг, 1 и фиг.2) содержит резиновые кольца 1, кронштейн 2, тягу 3, рычаг 4, датчик 5 угловых перемещений фаланг пальцев, кронштейн 6, датчик 7 угловых перемещений фаланг пальцев, ры- чаг 8, тягу 9, кронштейн 10, ремень 11, общий жгут 12, переменное сопротивление 13, движок 14, ключ 15. движок 16, переменное сопротивление 17, ключ 18, сумматор 19, компаратор 20, коммутатор 21, пол ризо- ванное реле 22, с замыкающим 23 и размы- кающим 24 контактами, источник 25 напряжения постоянного тока, ключ 26, делитель 27 напряжения, ключ 28, световой индикатор 29 и звуковой индикатор 30. В качестве датчиков угловых перемещений фаланг пальцев могут применяться цилиндрические переменные сопротивления 13 и 17 небольшого размера, с легким перемещением движков 14 и 16 и с электрической схемой соединений по типу делителя напряжения. Датчики 5 и 7 закреплены на кронштейне б, прижимаемом к проксимальной фаланге двумя резиновыми кольцами. К осям датчиков неподвижно прикреплены рычаги 4 и 8, которые шарнирно в точках В и Д соединены с тягами 3 и 9, а те шарнирно в точках А и Е соединены с кронштейном 2 легко прижимаемом к средней фаланге двумя резиновыми кольцами 1 и кронштейном 10, прикрепленном к ремню 11, концы которого скреплены со стороны ладони. Электрические выводы датчиков закреплены на ремне 11 и отводятся в виде общего жгута 12. Для контроля других пальцев механиче- екая и электрическая схемы аналогичные.
После включения устройство работает следующим образом. Предположим, что звук извлекается на акустической гитаре. При разгибании средней фаланги пальца на
угол рср (фиг.1). Точка А описывает дугу окружности длиной С, радиусом OiA п, причем
Ci n f)cp(1)
Точка В опишет также дугу окружности длиной С2, но радиусом ОаВ Г2, причем
Са пг рср
(2).
где рл - угол поворота рычага 02В, а значит, и движка 14 переменного сопротивления датчика 5. Учитывая, что благодаря связи через рычаг АВ длины дуг равны, т.е. Ci €2, определим из равенства (1) и (2):
(3)
Рд - рср .
Так как электрические цепи датчика 5 соединены по схеме делителя напряжения, то сигнал на его выходе RI
UT UBX.
(4)
RMBKC
где UBX. - напряжение на входе датчика,Ямакс - максимальное значение переменного сопротивления, соответствующего всей его длине (участок КН датчика 5) фиг.2 RI - для сопротивления от начального до конечного положения движка (участок КМ). Сопротивления связаны с углом поворота движка равенствами:
Ri Ki рл(5)
RMBKC KI уЭд макс(б)
где Јц макс - максимальный угол поворота движка; Ki - коэффициент пропорциональности. Подставив равенства (5) и (6) в (4), получим: Рк
UBX
(7)
Удмакс
Подставив значение из равенства (3) получим:
П UBX
Ui
Г2 # дмакс
Обозначив Ki
Pepп -и
вх
, в виде поП2 #Дмакс
стоянного значения всех величин получим: Ui Ki рср(8)
Обозначим 04Е гз и ОзО Г4 По аналогии с равенством (8) напряжение на выходе датчика 7 при разгибании проксимальной фаланги на угол рпр (фиг.1) будет:
U2 R2 рпр(9)
где коэффициент «2 К2 - Г- в-
ГА (рпрмакс
рпрмакс - максимальный угол поворота движка датчика 7 проксимальной фаланги.
Напряжение Ui и U2 на выходах датчиков 5 и 7, пропорциональные углам поворота средней и проксимальной фаланг, суммируются на сумматоре 19, образуя на его выходе напряжение
U Ui + U2 Ki (pcp + K2 (10) т.е. пропорциональное полному отклонению пальца от начального положения. С выхода сумматора напряжение Uz поступает на первый вход компаратора 20. На его второй вход с выхода делителя напряжения 27 подается постоянное напряжение Ug, пропорциональное допустимой величине отклонения пальца от нормального положения. При разгибании пальца более допустимой величины, т.е. при срабатывает реле 22 коммутатора 21, замыкается контакт 23 и на вход светового 29 и звукового 30 индикаторов поступает напряжение от источника 25.
Появление звукового сигнала свидетельствует о недостатке в работе музыканта и побуждает его к действию как голос педагога. Какой недостаток и рекомендации о его ликвидации высвечиваются на экране светового сигнализатора в виде надписи, например: Согните указательный палец.
Для установки напряжения Ug, пропорционального допустимому отклонению пальца, достаточно повернуть ручку делителя напряжения 27 в максимальное положение, отклонить палец на требуемую величину и уменьшить значение делителя до момента срабатывания сигнализаторов.
Наличие плавной регулировки делителя 27 и аналоговых, а не дискретных датчиков положения 5 и 7 дает возможность задавать допустимые значения отклонений пальца в широком диапазоне его необходимых движений при отработке музыкантом требуемого пассажа.
Известно, что начинающий музыкант при извлечении звука на музыкальном инструменте делает излишне размашистые движения пальцами. Их необходимо ограничивать так, чтобы, выработать чувство оптимальности движения, что является залогом яркой исполнительской техники. Для каждого пассажа может иметь место свой оптимальный двигательный смысл. Данное устройство имеет для достижения этого большие вариативные возможности.
Для отработки оптимального движения пальца при его сгибании достаточно при помощи ключа 26 изменить полярность источника напряжения 25 и ключ 28 переключить в нижнее положение для подсоединения светового сигнализатора с соответствующей надписью при срабатывании, например: Разогните указательный палец.
При работе на некоторых музыкальных инструментах имеет смысл отрабатывать оптимальные движения как всего пальца, так и его отдельных фаланг. Например, при извлечении звука на гитаре приемом Тирандо важно отработать движение отдельной средней фаланги, а при приеме Апояндо - проксимальной. Для этого достаточно отключить соответственно ключ 15 или 18.
Проксимальная фаланга пальца может перемещаться как в вертикальной, так и горизонтальной плоскости. Сделав в точке Е (фиг.1) шарнир шаровым, можно применять данное устройство для обучения правильной работе пальцев при игре на любых музыкальных инструментах - клавишных, струнных и духовых.
Устройство может применяться для обучения работы пальцев как правой, так и левой руки.
При обучении музыканта данное устройство значительно облегчает работу как педагогу, так и учащемуся, сокращая время
на усвоение правильных движений, оно имеет широкие функциональные возможности, обладает высокой точностью настройки нужных параметров, охватывает разные типы музыкальный инструментов,
Использование изобретения повышает эффективность обучения.
35
Формула изобретения
Устройство для обучения правильному положению пальцев руки при игре на струнном музыкальном инструменте, содержащее узел регистрации положения пальцев
0 руки, источник напряжения постоянного тока, ключ и узел сигнализации положения пальцев с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обучения, оно снабжено делителем напряже5 ния, последовательно соединенными сумматором, компаратором и коммутатором и дополнительными ключами, узел регистрации положения пальцев руки выполнен в виде закрепленных на кисти руки датчиков
0 угловых перемещений фаланг пальцев руки, при этом выходы источника напряжения постоянного тока через ключ соединены с входом делителя напряжения и входами датчиков угловых перемещений фаланг
5 пальцев руки, которые выходами через первые дополнительные ключи подключены к входам сумматора, один из выходов источника напряжения постоянного тока соединен с вторым входом коммутатора, который выходом подключен к входу звукового индикатора и через второй дополнительный
ключ связан с входами светового индикатора, причем второй выход делителя напряже7
О(хг,у
ния соединен с вторым входом компаратора.
