專利名稱：用于音樂的計(jì)算尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于音樂的計(jì)算尺，特別地但不僅僅涉及用于指示音程、音階和和弦的計(jì)算尺。
背景技術(shù)：
用于計(jì)算以不同音階演奏的音符和以不同音調(diào)彈奏的和弦的裝置是公知的。然而，此類裝置通常不能演示所有形式音樂中固有的音程結(jié)構(gòu)或者不能在單個(gè)單元中集成所譜寫的(西方系統(tǒng)的)音樂的視覺方面，該單元不僅可以提供信息，而且還可以提高用戶的概念理解。
對能夠呈現(xiàn)該信息的裝置的需求部分地源于在譜表上構(gòu)成西方半音音階的十二個(gè)聲調(diào)由于歷史原因而僅由七個(gè)字母(在德語中為八個(gè))表示，這些字母主要分配給被稱為大音階的不規(guī)則次序的音符。這造成需要附加符號(hào)(升音號(hào)和降音號(hào))來補(bǔ)償名稱中的不足。結(jié)果是形成了令人費(fèi)解的名稱的倍增(最少21個(gè)用于十二個(gè)音符和30個(gè)音調(diào)名稱的等音名稱)。
在譜寫的音樂中，五線譜或譜表線和它們之間的線間空白表示C音調(diào)中大音階的音符。然而，這些音符之間的音程并不都是相等的。另外，每個(gè)音符被交替放置在線上和在線間空白中，且每個(gè)八度音階在其起始位置上方或下方。因此，在系統(tǒng)中存在許多原本非常容易理解和學(xué)習(xí)的混亂和模糊之處。例如，察看譜寫的音樂或鍵盤(和許多其它樂器)上的手指位置，并不會(huì)很明顯地看出全音音程例如E-F#和F-G是相同的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于音樂的計(jì)算尺，它可以減輕上述問題中的至少一部分。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于音樂的計(jì)算尺，所述計(jì)算尺包括至少一些在此描述的特征。
計(jì)算尺用于以與音樂類似的簡單視覺展現(xiàn)音階、和弦和調(diào)式的音程結(jié)構(gòu)，而同時(shí)參照傳統(tǒng)系統(tǒng)的音樂符號(hào)。它也用于以能夠看到并理解的方式執(zhí)行寬范圍內(nèi)的音樂計(jì)算任務(wù)。
本發(fā)明提供一種概念系統(tǒng)和將系統(tǒng)提供給用戶的多個(gè)可能的裝置或?qū)嵤├?。該概念是以線性形式表示音程，且每個(gè)半音在相等的直線距離處給出。因此可以看到任何種類的音階、和弦和調(diào)式的固定音程結(jié)構(gòu)而不需要具備讀樂譜的能力。還能夠以圖標(biāo)或網(wǎng)格形式視覺上地表示所有全音階和弦的起源，這樣就可以理解它們與大音階和小音階以及相互間的關(guān)系而不需要對音樂理論的冗長解釋。
優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種用于音階、和弦和調(diào)式的計(jì)算尺，它顯示了以任何音調(diào)所演奏的音符，其方式為以半音次序在超過至少兩個(gè)八音度線間空白即25個(gè)半音空間的距離上向固定基準(zhǔn)音階提供用于音符的符號(hào)，具有相同長度分度的一個(gè)圖表或尺可能會(huì)經(jīng)過它，所述分度填充以顏色、符號(hào)或編號(hào)來表示音符的所有連續(xù)上升或下降次序。因此大音階的度數(shù)可以通過在第一、第三、第五、第六、第八、第十、第十二和第十三線間空白中涂色來表示。然后靠近固定音階水平地移動(dòng)該尺或圖表，就可以看到將以任何音調(diào)演奏的音符。主音或第一音符將充當(dāng)對著半音音階字母的音調(diào)游標(biāo)。


現(xiàn)在參照附圖通過實(shí)例來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1為計(jì)算尺的透視圖；圖1a為計(jì)算尺的分解圖；圖2a和2b分別是在下文中被稱為音階/調(diào)式圓筒的最內(nèi)層圓筒的側(cè)視圖和端視圖；圖3a和3b分別是在下文中被稱為音調(diào)游標(biāo)套筒的中間套筒的側(cè)視圖和端視圖；圖4a和4b分別是外圓筒的側(cè)視圖和端視圖；圖4c-4j顯示了端環(huán)的詳細(xì)視圖；圖5a和5b分別是裝配好的計(jì)算尺的側(cè)視圖和端視圖；圖5c-5f顯示了沿三個(gè)圓筒的中部剖開的剖視圖；圖6是裝配好的計(jì)算尺的放大端視圖；圖6a-6h分別是端部零件和端蓋的視圖；圖7是沿圖6中線VII-VII的剖視圖；圖8a是音調(diào)游標(biāo)套筒的放大透視圖；圖8b是音調(diào)游標(biāo)套筒的剖面圖；圖9a、9b和9c顯示了分別附著到音階/調(diào)式圓筒、音調(diào)游標(biāo)套筒和外圓筒的外表面上的圖表；圖10a、10b、10c和10d是一組可選的變調(diào)夾子(clip)的透視圖；圖11是在計(jì)算尺上使用的變調(diào)夾子的說明；圖12是在計(jì)算尺上使用的可選的吉他指法符號(hào)套筒的圖解；圖13是計(jì)算尺的圖解，顯示了C大調(diào)音階的度數(shù)；圖14是計(jì)算尺的圖解，顯示了Bb大調(diào)中音調(diào)的主和弦；圖15是計(jì)算尺的圖解，顯示了C音調(diào)中的五聲音階和藍(lán)調(diào)音階；圖16是計(jì)算尺的圖解，顯示了多種管弦樂裝置和音調(diào)符號(hào)游標(biāo)的音域，以及圖17是計(jì)算尺的圖解，顯示了在變換調(diào)式中的使用。
具體實(shí)施例方式
如圖1和1a所示，計(jì)算尺包括三個(gè)同心圓筒，它們是圓筒最內(nèi)層的音階/調(diào)式圓筒2、音調(diào)游標(biāo)套筒4和外圓筒6。
音階/調(diào)式圓筒2如圖2a、2b所示，并且包括圓柱體10和由端部件12保持在適當(dāng)位置上的內(nèi)間隔管11。端部零件12具有向外延伸的凸緣13，該凸緣為階形的，具有兩個(gè)直徑13a、13b。凸緣13a在它插入內(nèi)圓筒2時(shí)作為定位擋塊并且在其外表面上作為中部游標(biāo)圓筒4的支座。
凸緣13b使中部圓筒4保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙喜⑶矣米鞫松w14的正(positive)定位擋塊。
蓋子14是可拆卸的，從而允許圓筒2的內(nèi)部用作如鉛筆、清洗材料和計(jì)算尺中可拆卸零件的存儲(chǔ)室。為此，間隔管11提供了具有鄰接的端部件12的平坦的內(nèi)表面以便防止物體尤其是卷起的紙落入內(nèi)圓筒2中。
主體10的外表面覆蓋有如圖9a所示的(也可參見圖7)圖表16。
音調(diào)游標(biāo)圓筒4如圖3a、3b和8所示。它由透明的塑料形成以便可以設(shè)置縱向窗口區(qū)域18，從而允許觀察音階/調(diào)式圓筒2上的圖表16。在窗口區(qū)域18的任一側(cè)上設(shè)置了沿著圓筒長度延伸的兩個(gè)外部導(dǎo)向脊19以便防止相對于外圓筒6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)向脊19的任一側(cè)上設(shè)置了由合適的材料形成的摩擦墊20，用于控制游標(biāo)圓筒4和外圓筒6之間的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
所述摩擦墊20充當(dāng)擋塊以充分限制這種運(yùn)動(dòng)(當(dāng)任一端與外圓筒端環(huán)26上的止擋接片26b接合時(shí))。設(shè)置了三個(gè)內(nèi)部脊21來防止游標(biāo)圓筒4的內(nèi)表面粘結(jié)到內(nèi)圓筒2的外表面上。圖表22蓋住游標(biāo)圓筒4的外表面的大部分，并且具有用于容納摩擦墊20的切口區(qū)23。
窗口區(qū)域18是可見的，不會(huì)被任何東西覆蓋。
外圓筒6如圖4a和4b所示，包括在每端具有端環(huán)26的透明圓柱形管24。外圓筒6的外表面部分地覆蓋如圖9c所示的圖表27。向內(nèi)延伸的導(dǎo)向脊28沿著圓筒24的長度延伸并且在導(dǎo)向脊28之間具有槽29。向外延伸的淺輪廓30設(shè)置在圓筒的外表面上，與內(nèi)部導(dǎo)向脊28和槽29鄰接，該側(cè)面30界定了主窗口31的邊界并且位于設(shè)置在端環(huán)26中的凹槽26a的任一端處。
兩個(gè)內(nèi)部間隔脊32設(shè)置在圓筒6的內(nèi)表面上，它們向內(nèi)延伸與導(dǎo)向脊28相同的深度。
所示的導(dǎo)向脊28具有弧形斷面的外邊緣或者底部，從而實(shí)際上它僅僅是與游標(biāo)圓筒4以及游標(biāo)圓筒窗口區(qū)域18任一側(cè)上的導(dǎo)向脊19的表面接觸的外邊緣。拱形輪廓或槽29是主外圓筒窗口31的內(nèi)部表面。因此可以防止游標(biāo)窗口18的外表面和窗口31的內(nèi)表面彼此接觸。
外圓筒6圍繞音調(diào)游標(biāo)圓筒4設(shè)置，如圖6和7所示，這樣導(dǎo)向突起28就位于游標(biāo)圓筒上的導(dǎo)向脊19之間。這防止外圓筒6相對于音調(diào)游標(biāo)套筒4發(fā)生旋轉(zhuǎn)，但是允許兩個(gè)部件之間的有限的軸向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的程度通過與端環(huán)26上面向內(nèi)的止擋接片26b接觸的摩擦墊20的端部邊緣來限制。
因此計(jì)算尺的結(jié)構(gòu)允許音階/調(diào)式圓筒2相對于音調(diào)游標(biāo)套筒4和外圓筒6發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并且允許外圓筒6相對于音階/調(diào)式圓筒2和音調(diào)游標(biāo)套筒4發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)。
在外圓筒6的外表面中設(shè)置了一組窗口。這些窗口通過在圖表27中提供窗孔而形成，如圖9c所示，這樣就可以透過透明的外圓筒6看到音階/調(diào)式圓筒2和音調(diào)游標(biāo)套筒4的一部分。
第一窗口31沿著外圓筒6的長度延伸并且與音調(diào)游標(biāo)套筒4中的窗口18對齊，因此允許看到音階/調(diào)式圓筒2上的第一圖表16。該窗口形成于圖表27的上邊緣和下邊緣之間，其高度略小于外圓筒6的周長。
第一窗口31展示了包含在任意所選取的音階、調(diào)式或和弦中的音符。
音階、調(diào)式或和弦的類型通過旋轉(zhuǎn)音階/調(diào)式圓筒2來選取，音階、調(diào)式或和弦的音調(diào)通過使音階/調(diào)式圓筒2和音調(diào)游標(biāo)套筒4相對于外圓筒6軸向滑動(dòng)來選取。
在第一窗口31的上方和下方分別設(shè)置了另外兩個(gè)縱向窗口34、36。這些窗口允許看見音調(diào)游標(biāo)套筒4上第二圖表21的一部分并且展示音調(diào)游標(biāo)和參考信息，上窗口34指示大和小調(diào)和音階的度數(shù)并且下窗口顯示了在顯示長度上重復(fù)的參考數(shù)字一到十二。
朝著計(jì)算尺的右側(cè)端部配設(shè)了第一圓周窗口38。該窗口允許看到音調(diào)游標(biāo)套筒4上的第二圖表21并且展示了音調(diào)符號(hào)指示器。
朝著計(jì)算尺的左側(cè)端部配設(shè)了第二圓周窗口40。該窗口40也允許看到第二圖表21并且展示了多種管弦樂樂器的音域。
現(xiàn)在將參照圖9a、9b和9c更詳細(xì)地描述印刷在16、21、27這三個(gè)圖表上的信息。
第一圖表16(圖9a)以線狀形式展示了音階、和弦和調(diào)式的結(jié)構(gòu)。有三十六條水平線41和三十七條豎直的列42組成的單元43的網(wǎng)格，通過旋轉(zhuǎn)音階/調(diào)式圓筒2的端部，一次可以觀察到一條或者兩條線41(透過外圓筒6中的第一窗口31)。通過推動(dòng)或拉動(dòng)端部，音階/調(diào)式圓筒2可以相對于外圓筒6向后或向前滑動(dòng)，這樣，選取的音階、和弦或音程就可以與精選的音符和/或音調(diào)對齊。
每個(gè)單元43表示音符位置或者半音音程。單元可以填充有顏色和數(shù)字43a或使用有色的邊界43b突出顯示。音階和弦或調(diào)式可以通過使用色值或符號(hào)填充單元的適當(dāng)次序來表示。在圖9a中，線10和11分別顯示了小和聲和大音階的度數(shù)。帶有表示音階度數(shù)的羅馬數(shù)字的單元優(yōu)選像43a一樣著色，線10上的編號(hào)單元被涂上藍(lán)色并且線11上的被涂上紅色。線10上方的七條線基于小調(diào)和音階的度數(shù)顯示了和弦的結(jié)構(gòu)，并且線11下方的七條線基于大音階的度數(shù)顯示了和弦的結(jié)構(gòu)。表示每個(gè)和弦的基礎(chǔ)音符43a的單元優(yōu)選使用與和弦的類型相關(guān)的顏色來填充，即紅色用于大調(diào)、藍(lán)色用于小調(diào)、綠色用于減音，并且褐色用于增音，并且包含數(shù)字1，并且布置成基礎(chǔ)單元42a沿垂直方向位于音階適當(dāng)度的上方或下方。第三、第五和第七音符的單元可以突出顯示為43b。
左手列42a可以充當(dāng)音調(diào)游標(biāo)并且也包含與適當(dāng)?shù)暮拖揖€的音階度數(shù)有關(guān)的羅馬數(shù)字。
可以畫出連接和弦結(jié)構(gòu)中不同音符的線44和45，這樣就可以迅速地識(shí)別出多種類型的弦的圖案。優(yōu)選地，針對和弦類型例如大調(diào)、小調(diào)、減音或增音，或者如圖9a所示根據(jù)音程的長度，這些線應(yīng)該使用顏色進(jìn)行編碼。后一種方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以立即看出所有和弦中第一和第三音符、第三和第五音符以及第五和第七音符之間的音程是小調(diào)或大調(diào)第三音符，因此就僅需要兩種顏色。例如連接在小調(diào)和音階的導(dǎo)音上(圖表16上的線3)構(gòu)成的和弦的第一、第三、第五和第七音符的線44均具有跨越音符之間的兩個(gè)空單元43的相同長度(和顏色)。它們是小調(diào)第三音符(涂成藍(lán)色)并且形成減音的第7次序。連接在小調(diào)調(diào)和音階的下中音(圖表16上的線4)構(gòu)成的和弦的第一和第三音符的線45均跨越音符之間的三個(gè)空單元并且表示大調(diào)第三音符并且優(yōu)選地涂成紅色。第三音符和第五音符之間的下一個(gè)連接線跨過兩個(gè)表示小調(diào)第三音符的線間空白(藍(lán)色)。因此可以看到大調(diào)三和弦的標(biāo)志為后接有藍(lán)色的兩個(gè)線間空白小調(diào)第三音符線的(紅色的)三個(gè)線間空白大調(diào)第三音符線，而相反地，小調(diào)三和弦使用后接有紅色大調(diào)第三音符線的藍(lán)色小調(diào)第三音符線表示。對于小調(diào)調(diào)和音階(線7)的中音上的三和弦第一、第三和第五音符而言，音符之間的線將都被涂成紅色的，表示增音和弦。因此非常容易看到會(huì)生成什么樣的和弦轉(zhuǎn)回。因此，可以從第一、第三、第五和第七音符的單元的顏色和從連接線的次序知道基礎(chǔ)位置的和弦的類型，并且看到將通過轉(zhuǎn)回以及在次序中音符的其它組合生成的和弦的類型。
雖然由于在這些圖解中無法使用顏色而在圖9a中沒有顯示，所以優(yōu)選選項(xiàng)是使用優(yōu)選地較寬的垂直連接線并且使用淡色的中性色彩例如灰色，這些色彩在從涂色的水平線后經(jīng)過可以被看到而又不會(huì)與其它標(biāo)記混淆。這些線垂直連接小調(diào)和大音階的度數(shù)的單元(線1和2和10和11)和每個(gè)和弦之間的基礎(chǔ)音符(線3-9和12-18)。它們是視覺的輔助裝置，在向上和向下卷動(dòng)(通過旋轉(zhuǎn))內(nèi)圖表21時(shí)用于跟蹤特定音符可能與其它和弦的連接，而這在調(diào)節(jié)時(shí)是有益的。
第二圖表21的作用是作為音階/調(diào)式圓筒2上不同音階和音符次序的音調(diào)游標(biāo)。其相對于外圓筒6的運(yùn)動(dòng)純粹為軸向的。透過外圓筒中的窗口顯示的信息如下1.音調(diào)游標(biāo)。出現(xiàn)在外圓筒6中窗口34、36中的橙色帶46指示音調(diào)。藍(lán)色帶48指示相對的小調(diào)的位置。羅馬數(shù)字50是以音調(diào)游標(biāo)上的主音(第一音符)開始的大調(diào)和小調(diào)調(diào)和音階的度數(shù)。這在查看和弦結(jié)構(gòu)時(shí)充當(dāng)基準(zhǔn)。羅馬數(shù)字優(yōu)選地進(jìn)行涂色，例如對于大音階涂以紅色，對于小調(diào)第三音符50a和小調(diào)第六音符50b涂以藍(lán)色?？蛇x擇地并且優(yōu)選地，兩個(gè)音階可以分開顯示而不是組合在一起顯示，如圖9b中所示。在窗口36中出現(xiàn)的阿拉伯?dāng)?shù)字51用于作為查看主窗口31中的音階和和弦時(shí)的半音基準(zhǔn)。
2.出現(xiàn)在外圓筒6中的窗口40內(nèi)的管弦樂樂器和傳統(tǒng)歌聲的女高音、女低音、男低音等的音域52。每個(gè)名稱的任一側(cè)上的黃色和紅色帶指示在窗口的外邊緣處顯示的字母的音域，而它們依次與高音、中低音、次中音和低音譜號(hào)中的譜表線對齊，這樣看一眼就可以知道對給定樂器最適合的譜號(hào)。文本52b顯示了八音度相對于中央C音針對不同國家系統(tǒng)的多種表示。
3.音調(diào)符號(hào)指示器。在外圓筒6上的窗口38中出現(xiàn)的紅色和藍(lán)色箭頭54指向所選音符或音調(diào)的適當(dāng)音調(diào)符號(hào)。
4.顏色編碼。在套筒4左端處、僅僅當(dāng)套筒從外圓筒6向左伸出一點(diǎn)時(shí)才顯現(xiàn)的框起來的區(qū)域56解釋了在第一圖表16上所使用的顏色的意義。
第三圖表27充當(dāng)作為固定基準(zhǔn)和數(shù)據(jù)表。它提供三個(gè)縱向窗口32、34和36，這三個(gè)窗口顯示了內(nèi)圓筒2的內(nèi)容和套筒4上的音調(diào)游標(biāo)，第一圓周窗口40位于左端，透過該窗口可以看到管弦樂隊(duì)的不同樂器的音域，第二圓周窗口38中顯現(xiàn)了紅色或藍(lán)色箭頭54，箭頭54用于指示與所選取音符相對應(yīng)的音調(diào)符號(hào)。紅色用于大調(diào)音調(diào)，并且藍(lán)色用于小調(diào)音調(diào)。為了很容易地進(jìn)行參考，也顯示了和弦顏色編碼57。
在該數(shù)據(jù)表上提供的信息包括1.15個(gè)音調(diào)符號(hào)58及其在高音、中低音和次中音譜號(hào)中的30個(gè)名稱。
2.譜號(hào)彼此之間及其與中央C音的關(guān)系60。
3.在超過六個(gè)八音度的音域中，譜表上的音符在次中音和低音譜號(hào)中的位置62。
4.等音地展示在兩個(gè)相鄰線中并且對應(yīng)于樂譜的音符的字母名稱64，顯示了臨時(shí)符號(hào)的位置。(這類似于已經(jīng)展開從而給每個(gè)半音音符一個(gè)相等狀態(tài)的鍵盤)。
5.顯示所有音調(diào)中升音號(hào)或降音號(hào)的實(shí)際編號(hào)以及在音調(diào)符號(hào)中出現(xiàn)的編號(hào)的網(wǎng)格66。該網(wǎng)格再次連接到譜表線上的音符以及其相應(yīng)的字母名稱上。
6.相對于所有譜號(hào)中的譜表在中央C音之上和之下的八音度音程每秒鐘的循環(huán)中音高的基準(zhǔn)68。
計(jì)算尺可選擇地包括一組可拆卸的外套筒，如圖10a-d和圖11所示。這些套筒包括內(nèi)套筒70和外套筒72，它們均由彈性透明塑料材料制成并且在形狀上為圓柱形的，但是包括縱向槽74，從而允許套筒彎曲，這樣它就可以夾在外圓筒6的主體上。套筒70、72中的一個(gè)或兩個(gè)可以在其內(nèi)表面上包括一對由橡膠或類似材料制成的帶76，這些帶平行于槽74的邊緣延伸，從而防止套筒的無意滑動(dòng)。在套筒70、72的外表面上可以出于變調(diào)和參考的目的而在內(nèi)套筒和外套筒上配設(shè)標(biāo)記77a、77b，可以加工區(qū)域78以容納墨水或鉛筆，這樣用戶就可以標(biāo)記其自己的音符次序，例如用于顯示變調(diào)和轉(zhuǎn)回以及相反用于比較次序，并且可以配設(shè)標(biāo)記79來指示例如大音階、半音音階的音程和/或其它信息。在圖11中所示的配置中，內(nèi)套筒70上的標(biāo)記77a處在低音譜號(hào)上中央C音下方的F位置處，并且外套筒72上的標(biāo)記77b處在高音譜號(hào)上的位置c″處。
在圖12中顯示了用于吉他指法符號(hào)的另一個(gè)可選套筒80。該套筒80在外圓筒6的整個(gè)長度延伸以防止它軸向滑動(dòng)。
圖13至17中顯示了計(jì)算尺的多種可能的應(yīng)用。在圖13中，可以在第一窗口32中A處看到跨度超過三個(gè)八音度的C大調(diào)的音階的度數(shù)，并且在第一窗口32中也顯示了線編號(hào)42。可以在上窗口34中的B處看到音調(diào)游標(biāo)46和游標(biāo)套筒21上大音階以及相對的小音階的度數(shù)，并且它們在旋轉(zhuǎn)內(nèi)圓筒以顯示和弦時(shí)充當(dāng)基準(zhǔn)?？梢栽谙麓翱?0b中的C處看到音調(diào)游標(biāo)46和基準(zhǔn)數(shù)字1-12。還指示出相對的小調(diào)48、48b的位置，并且還通過指示器54指示出音調(diào)符號(hào)。
在圖14中，可以在第一窗口32中看到音調(diào)為Bb大調(diào)的主和弦，且強(qiáng)調(diào)了主導(dǎo)的第七音符。還在D處顯示了和弦的音調(diào)(F大調(diào))，并且由第一、第三和第五音符形成的三和弦由紅色線在E處連接起來以顯示它是大調(diào)和弦。通過上窗口34，可以在F處看到主和弦基于第五度的音階。從第三、第五和第七音符的平均的間隔可以很容易地看出轉(zhuǎn)回是減音的三和弦--事實(shí)上音符A、C和Eb與在VIIm上降音的和弦小調(diào)Bb一樣。這可以通過將音階/調(diào)式圓筒2向后扭轉(zhuǎn)一個(gè)線來校驗(yàn)。而且，可以在G處看到第五、第七和第九三和弦(C，Eb，G)是小調(diào)和弦，然而第七、第九和第十一三和弦是大調(diào)和弦。
圖15以音調(diào)F#_或Gb同時(shí)顯示了五聲音階(線19)和藍(lán)調(diào)音階(線20)，其中五聲音階是使用鍵盤的所有黑色音符彈奏的。可以看出，除了添加了一個(gè)為白色鍵的額外的音符(在此情形中為A)之外，藍(lán)調(diào)音階是相同的。
圖16在H處顯示了與A#/Bb小調(diào)和Bb大調(diào)的音調(diào)符號(hào)對齊的音調(diào)符號(hào)游標(biāo)。還在I處顯示了長號(hào)和低音相對于中央C音和譜號(hào)的音域。
圖17顯示了計(jì)算尺在變換調(diào)式(線35和36)中的使用。若要從Bb變調(diào)至F，則線36(半音b的)上的Bb與外音階上的F對齊。通過從內(nèi)音階向外音階讀數(shù)，可以看出，C變?yōu)镚，D變?yōu)锳，Eb變?yōu)锽b，等等。
總之，計(jì)算尺具有大量的功能，包括下列功能1)能夠顯示所有音調(diào)中在三個(gè)八音度跨度內(nèi)以任意音階演奏的音符。
2)可以顯示所有音調(diào)中以任意和弦演奏的音符。
3)以任意譜號(hào)為上述顯示可能的名稱和音調(diào)符號(hào)。
4)以線性形式和數(shù)字形式顯示所有調(diào)式和和弦中的音程，這樣就可以識(shí)別和學(xué)習(xí)它們的圖案。
5)顯示了八音度范圍內(nèi)音程的名稱和音域。(12個(gè)音程和22個(gè)名稱)。
6)可以顯示從八音度到第十六音符的和聲系。
7)允許從任意音調(diào)變換至任意其它音調(diào)。
8)顯示相關(guān)音調(diào)。
9)顯示管弦樂和其它樂器和聲音的音域。
10)以半音音階和等音音符一起給出了升音號(hào)和降音號(hào)的相對位置的圖形顯示。
11)顯示了譜號(hào)與中央C音以及彼此之間的關(guān)系。
12)使用簡易的裝置以高音和低音譜號(hào)顯示了音符在譜表上的位置，這些簡易裝置可以看到音符在中低音和次中音譜號(hào)中的位置。
13)顯示了任意音調(diào)符號(hào)中升音號(hào)或降音號(hào)的數(shù)目是否對應(yīng)于任意音調(diào)中的臨時(shí)符號(hào)(鍵盤上的黑色音符)的實(shí)際數(shù)字。
14)可以很容易地比較音程結(jié)構(gòu)而不需要首先能夠讀樂譜。
15)更加容易調(diào)整和發(fā)現(xiàn)韻律。
16)顯示了在八音度音程處相對于管弦樂隊(duì)的譜號(hào)和音域的每秒鐘的循環(huán)數(shù)或赫茲數(shù)目。
17)允許包含自己的條目-可以是非西方音階，例如印度拉迦曲調(diào)-來指示四分之一音調(diào)的位置。
18)通常會(huì)闡明和澄清許多在音樂術(shù)語中出現(xiàn)的語言異常。
可以對計(jì)算尺做出多種修改，下面描述了其中的一些修改。
可以改變所使用的顏色編碼。
計(jì)算尺可以僅僅包括音階/調(diào)式圓筒2和外圓筒6而不是包括三個(gè)圓筒，其中音階/調(diào)式圓筒2布置成旋轉(zhuǎn)并且相對于外圓筒6沿軸向滑動(dòng)，并且略去音調(diào)游標(biāo)套筒4。外圓筒可以由透明的塑料材料形成，這樣它就可以沿其長度具有窗口，透過該窗口可以觀察到內(nèi)圓筒的一部分，或者它可以沿著其長度裂開，從而提供相同的效果(這可以使用柔性塑料實(shí)現(xiàn)，柔性塑料在內(nèi)圓筒上具有閉合的特性)?；鶞?zhǔn)音階沿著外圓筒外表面上縱向窗口任一側(cè)放置。還設(shè)置了網(wǎng)格形式的圖表，該網(wǎng)格將兩組音符從基準(zhǔn)音階連接至其在譜表上相對應(yīng)的表示上。音階或調(diào)式圖表印刷在內(nèi)圓筒的表面上，這樣就可以通過旋轉(zhuǎn)外圓筒而在外圓筒的窗口中選擇線(或多條線)，并且可以通過以縱向方式相對于彼此滑動(dòng)來獲得所選線的另一個(gè)音調(diào)和音符選擇。該配置可以完全或部分地在鋼筆或鉛筆上生成。
還可以提供卡片或書形式的一個(gè)圖表或多個(gè)圖表和尺子，該尺子沿其邊緣具有半音音階，半音音階具有超過兩個(gè)八音度的跨度并且根據(jù)已經(jīng)描述的原理而間隔開，且音符等音地在任一邊緣上復(fù)制，這樣在一個(gè)邊緣上，臨時(shí)符號(hào)將顯示為升音號(hào)并且在另一個(gè)邊緣上它們將顯示為降音號(hào)。可以沿著尺子的中心配設(shè)槽或透明窗口以將圖表上的線與緊鄰的線隔離開。尺子將放置在圖表上所需的任意位置。網(wǎng)格的左手側(cè)(使用顏色突出顯示)將充當(dāng)音調(diào)游標(biāo)。
圖15以音調(diào)C同時(shí)顯示了五聲音階(線17)和藍(lán)調(diào)音階(線18)，其中五聲音階是使用鍵盤的所有白色音符彈奏的?？梢钥闯?，除了添加了一個(gè)在鍵盤上為黑色音符的額外音符(在此情形中為Eb)之外，藍(lán)調(diào)音階是相同的。
如果內(nèi)圓筒2水平移動(dòng)，這樣五聲音階的音符位置就全部與半音基準(zhǔn)音階64上的黑色音符對齊，音調(diào)游標(biāo)46將與音符F#和Gb對齊，并且在音調(diào)符號(hào)窗口38中，音調(diào)指示器54將指向F#大調(diào)、Gb大調(diào)和F#小調(diào)的音調(diào)符號(hào)，并且藍(lán)調(diào)音階的第三音符將為白色音符A。
計(jì)算尺可以包括電子裝置，例如電子節(jié)拍器和/或復(fù)音音調(diào)發(fā)生器用于生成通過操作尺子選取的音階、調(diào)式以及和弦。
圖17顯示了計(jì)算尺在變換調(diào)式(線35和36)中的使用。在此實(shí)例中，內(nèi)圖表16的線36上的字母‘C’與外基準(zhǔn)音階64上的‘Bb′對齊。若要從C音調(diào)變調(diào)至Bb音調(diào)，用戶可以從內(nèi)音階向外音階讀數(shù)。因此D變成C并且E變成D，等等。相反地，若要從Bb變調(diào)至C，用戶可以從外音階向內(nèi)音階觀看。內(nèi)圓筒可以水平地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)以顯示其中半音音階是使用降音號(hào)譜寫的線36，或其中半音音階是使用升音號(hào)譜寫的線35，這樣就可以實(shí)現(xiàn)任何期望的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于音樂的計(jì)算尺，包括第一元件和第二元件，其中第一元件包括以線狀形式表示多個(gè)音階、和弦和/或調(diào)式的結(jié)構(gòu)的第一組標(biāo)記，第二元件包括表示半音音階的音符名稱的第二組標(biāo)記，第二元件構(gòu)成并且布置成相對于第一元件在兩個(gè)正交的方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而指示半音音階和音階、和弦和/或調(diào)式中選取的一種結(jié)構(gòu)的音符之間的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算尺，其特征在于，第一和第二元件包括同心的大體上為圓柱形的元件，所述元件構(gòu)成并且布置成可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者軸向相對運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算尺，其特征在于，第一元件位于第二元件內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算尺，其特征在于，第二元件包括至少一個(gè)窗口，透過該窗口可以看得見第一元件的一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算尺，其特征在于，所述至少一個(gè)窗口包括沿縱向和/或徑向延伸的槽或透明部分。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，包括大體上為圓柱形的第三個(gè)元件，且所述第三元件同中心地位于第一和第二元件之間。
7.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算尺，其特征在于，第三元件構(gòu)成并且布置成相對于第二元件僅僅進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)并且相對于第一元件僅僅進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的計(jì)算尺，其特征在于，第二元件包括至少一個(gè)窗口，透過所述窗口可以看得見第三元件的一部分。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，其特征在于，第二和第三元件包括對齊的窗口，透過所述窗口可以觀察到第一元件的一部分。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，其特征在于，第二元件包括表示多種音調(diào)符號(hào)的第三組標(biāo)記，并且第三元件包括第四組標(biāo)記，所述第四組標(biāo)記用于相對于第三組標(biāo)記指示所選音符或音調(diào)的適當(dāng)音調(diào)符號(hào)。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，其特征在于，第三元件包括第五組標(biāo)記，所述第五組標(biāo)記以圖形的方式表示多種樂器和/或聲音的音域，并且第二元件包括第六組標(biāo)記，所述第六組標(biāo)記用于相對于第五組標(biāo)記指示對應(yīng)于所選音域的音樂樂符。
12.如權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，其特征在于，第三元件包括第七組標(biāo)記，所述第七組標(biāo)記用于相對于第二組標(biāo)記指示所選音階、和弦和/或調(diào)式的大調(diào)和/或小調(diào)音階的度數(shù)和/或半音音階的音符名稱。
13.如權(quán)利要求2至12中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，包括大體上為圓柱形的第四元件，所述第四元件構(gòu)成并且布置成相對于第二元件進(jìn)行軸向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的計(jì)算尺，其中，第四元件構(gòu)成并且布置成可拆卸地圍繞著第二元件裝配。
15.如權(quán)利要求13或14所述的計(jì)算尺，其中，第四元件包括用于變調(diào)和/或參考目的的標(biāo)記。
16.如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的計(jì)算尺，其中，第四元件包括用于容納鉛筆或者筆標(biāo)記的區(qū)域。
全文摘要
一種用于音樂的計(jì)算尺，包括第一元件(4)和第二元件(6)，其中第一元件包括以線狀形式表示多個(gè)音階、和弦和/或調(diào)式的結(jié)構(gòu)的第一組標(biāo)記，第二元件包括表示半音音階的音符名稱的第二組標(biāo)記。第二元件(6)構(gòu)成并且布置成相對于第一元件(4)在兩個(gè)正交的方向上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而指示半音音階同音階、和弦和/或調(diào)式中選取的一種結(jié)構(gòu)的音符之間的關(guān)系。
文檔編號(hào)G09B15/02GK1689057SQ02829798
公開日2005年10月26日 申請日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月22日
發(fā)明者馬修·吉尼斯 申請人:馬修·吉尼斯