JP2006209146A - 金管楽器用消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】全長を従来の密閉型の消音器の略１／２に抑え、軽量でコンパクト、且つ、音量バランスを正しく保ち、鳴りムラの無い安定した吹鳴音を全帯域で得られるようにし、さらに、本体内に電源や電子回路モジュールを配設して吹鳴音を電気信号に変換するユニット化を容易に実現できる金管楽器用消音器を提供する。
【解決手段】金管楽器のベルに装着される密閉型の消音器１であり、消音器本体７の最大径部となる底部５および装着する金管楽器のベルの内周面形状に沿って滑らかに縮径された筒状胴部３からなり、筒状胴部３の外周の軸心方向に消音器本体７の内部空間に連通する呼気排出路２５を形成し、金管楽器のベルに消音器本体を装着したとき、ベルの端面に本体の底部５を位置させるとともに、消音器本体７の小径側端部から本体内の呼気を呼気排出路２５を経て外部空間に排出させる。さらに、底部５は電源および電子回路モジュールを備える収容室を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トランペットやトロンボーンなどの金管楽器の吹鳴音を減衰させることを目的とする密閉型の消音器に関するものである。

金管楽器の吹奏による吹鳴音を減衰させる消音器として図７に示す構成のものが知られている。同図に示す消音器１０１の基端部には、コルク、ゴム、スポンジ等からなる密閉部材１０９が全周に巻装されており、この消音器１０１を例えば、トランペット１０３のベル１０５に装着すると、密閉部材１０９の嵌合部１０７がベル１０５の内周面に密着するため、消音器１０１の内部空間１１１は密閉されることになる。

消音器１０１をこのように装着することにより内部空間１１１が完全に密閉されてしまうと、マウスピース１１３から吹き込まれた吹奏者の呼気は出口を失って排出できなくなり、吹奏することが困難となる。そこで、消音器１０１の底面１１７を内部空間１１１に折り返して突出させた先端部分に排出口１１５を設け、吹奏者の呼気を逃がすようにしている（例えば、特許文献１）。

このように、内部が実質的に密閉された消音器は密閉型消音器と呼ばれており、前記排出口１１５の開口径を小さくすると、外部空間に漏れ出る吹鳴音が減少し消音効果が得られる。ところで、前述した消音器１０１の構成が含まれる従来の密閉型消音器を金管楽器のベルに装着した場合、吹奏時の音波は密閉型消音器の底面で反射されるため、その音圧分布は密閉型消音器を装着しない場合の音圧分布と異なる。

図４（Ａ）〜（Ｄ）各図の上段は、密閉型消音器を装着せずに吹奏した場合の２倍音、４倍音、６倍音、８倍音の音程生成に有効となる定在波の音圧分布の状態を示すもので、マウスピース１１３からベル１０５までの管体部分を真っ直ぐに伸ばした状態に展開し、理解が容易となるようにしてある。なお、同図において、定在波１１９の山１２１に当たる部分は音圧が高く、逆に定在波１１９の谷１２３に当たる部分は音圧が低いことを示している。

同図から明らかなように、定在波１１９の終端１２５はベル１０５の略端面１２７で音圧を下げて収束する。この定在波１１９の終端１２５の位置はベル１０５の形状などにより決定されるため、必ずしもベル１０５の端面１２７にあるとは限らないが、大きくこの位置から外れることはなく、定在波１１９の終端１２５の位置はベル１０５の略端面１２７に在るとすることができる。

ところが、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように従来の消音器１０１を装着した場合は、ベル１０５の端面１２７より前方（図８に示すＢ方向）へ消音器１０１が突出しているため、１／４波長の余分な定在波１２９が生成されてしまう。この１／４波長の余分な定在波は、ベル１０５の端面１２７から前方へ突出した消音器１０１の底面１１７に向かい音圧を上げることになる。この１／４波長の余分な定在波１２９が形成されるのが従来の密閉型消音器を装着した場合の特徴である。

このように１／４波長の余分な定在波１２９が存在すると、従来の密閉型消音器においては、音程生成上有効な定在波１１９の終端１２５は、ベル１０５の端面１２７から後方（Ｃ側）に移動してしまい、ピッチが極端に上昇して音程バランスが崩れ、特に低音域では略半音も上昇していた。

このような問題を回避するため密閉型消音器を合理的に設計するには、楽器本来の音色が得られる倍音である代表的定在波の１／４波長に相当する長さ（Ｈ）だけ、ベル１０５の端面１２７から前方（Ｂ側）に延長した位置に呼気の排出口１１５を設けたり、本体の筒部の中間部を最大内径とし、両端に向かうにしたがって先細りする形状に形成することにより、１／４波長の余分な定在波１２９が存在するにも拘わらず、これに影響されることなくピッチや音程バランスを改善することが一応可能である。
特許第２８６５０３０号公報

このような従来の密閉型消音器では、前述したように呼気の排出口１１５を装着する金管楽器の代表的定在波の１／４波長に相当する長さ（Ｈ）だけ、ベル１０５の端面１２７から前方（Ｂ側）に延長した位置に設けなければならない。このため、消音器１０１の底面１１７がベル１０５の端面１２７から前方（Ｂ側）に長く突出する形状となり、重量が増加することになる。したがって、このような密閉型消音器を金管楽器に装着すると、先端重量が大きくなるためバランスが前方に偏り、吹奏姿勢に影響を与える問題があった。

また、近年では、例えば、吹奏楽の練習形態として外部音源の伴奏に合わせて消音器を装着した金管楽器の吹奏を行い、これを録音できるようにすることが求められている。この場合、消音器に内蔵されたマイクにより集音した吹鳴音を電気信号に変換するための電子回路モジュールおよび電源の構成部品は、単独のユニットとして別体に構成されている。ところが、このユニットと消音器は複数のケーブルで接続しなければならず、このケーブルが絡み合ったり、接続していたケーブルの脱落に伴う衝撃音を吹奏者に与えてしまう事故の可能性を含むものであった。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、金管楽器のベルの端部から突出する程度を小さくしつつ良好な消音効果の得られる密閉型の金管楽器用消音器を提供するもので、音程、ピッチおよび吹奏感が向上するようにしたものである。さらに、前記のように構成することにより、電子モジュールおよび電源の構成部品を消音器本体に内蔵してコンパクト化が可能となるようにし、別体のユニットを不要として吹鳴音を電気信号で出力できるようにすることを目的とするものである。

そこで本発明は、以下に述べる各手段により上記課題を解決するようにした。即ち、請求項１記載の発明では、金管楽器のベルに装着される密閉型の消音器であり、消音器本体の最大径部となる底部および装着する金管楽器のベルの内周面の形状に沿って滑らかに縮径された筒状胴部からなり、前記筒状胴部の外周の軸心方向に前記消音器本体の内部空間に連通する呼気排出路を形成し、金管楽器のベルに前記消音器本体を装着したとき、前記ベルの端面に前記本体の底部を位置させると共に、前記消音器本体の小径側端部から本体内の呼気を呼気排出路を経て外部空間に排出されるようにする。

請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の発明において、消音器本体の前記底部に電源および電子回路モジュールを備える収容室を有するものとする。

請求項１記載の発明によれば、消音器本体の全長を従来の密閉型の消音器の略１／２に抑えることができるので、軽量でコンパクトとなり、且つ、音程バランスを正しく保つことができ、しかも、鳴りムラの無い安定した吹鳴音を全音域で得ることができる。

請求項２記載の発明によれば、軽量に構成することが可能となることから、本体内に電源や電子回路モジュールを配設することができ、吹鳴音を電気信号に変換するユニット化を容易に実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図にもとづき、トランペットを代表的実施例として以下に説明する。

図１乃至図４は本発明の第１の実施の形態を示すもので、本発明による消音器１をトランペット１０３のベル１０５に装着した状態を示す図であり、この消音器１は、図２および図３に示すように胴部３と底部５とにより本体が構成されている。胴部３は、直線部９と傾斜部１１からなり、前記直線部９は消音器本体７の軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）と平行であり、胴部３の上端部である大径側端部１３を含む直線部９側が消音器本体７の最大外径部および最大内径部１５をなしている。

傾斜部１１は直線部９と連続し、直線部９の位置端部からベル１０５の内周面に沿うように滑らかに傾斜して絞られた先細りの形状となっているので、小径側端部１７が消音器本体７の最小外径部および最小内径部１９をなしている。したがって、本体１の内部空間２１は軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）に沿ってＢ方向に進むほど拡径しており、このような形状にすることにより、消音器１をベル１０５に装着しても鳴りムラがなく、しかも音程の良い音が得られ、その結果として安定した吹奏感も得られる。

ベル１０５に消音器１を装着した場合には、傾斜部１１の外周面が嵌合部２３でベル１０５の内周面と嵌合する。この場合、胴部３を柔軟性のある合成樹脂で成形してある場合、この材料の性質によりベル１０５の内周面に弾接して固定されるが、嵌合部２３にコルクのような柔軟性のある部材を貼着するようにしてもよい。

つぎに、胴部３の傾斜部１１の外周面には、吹奏者の呼気を外部空間へ排出するための呼気排出路２５が形成されている。この呼気排出路２５は、ベル１０５の内周面の形状に沿うように軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）に延び、一端が傾斜部１１の小径側端部１７に達している。一方、呼気排出路２５の他端は、ベル１０５に消音器１を装着したときに嵌合部２３の端部より前方（Ｂ側）に位置するように設定されている。したがって、ベル１０５に消音器１を装着したときには、呼気排出路２５の凹部とベル１０５の内周面によって確定される連通空間２７は、嵌合部２３の後方（Ｃ側）、即ち、マウスピース１１３側で消音器１の内部空間２１に連通し、且つ、嵌合部２３の前方（Ｂ側）で外部空間に連通する。

連通空間２７の消音器本体７の軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）に垂直な面の断面積Ｆは、トランペット１０３のマウスピース内径の最小径部（スロート）の断面積以上である。これにより、吹奏感に悪影響を与える呼気の直流の流路抵抗の付加的増加を防ぐことが可能となる。トランペット１０３のスロート内径はφ３．７ｍｍ程度であるから、断面積Ｆはこれと同等あるいはそれ以上に設定する。

直線部９と傾斜部１１との境界には途中で大径側端部１３に向かって屈曲した底部５を固定するためのフランジ３１が形成されている。前記傾斜部１１の内側には、軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）と一致するように延びた調整筒３３が設けられており、この調整筒３３の一端は傾斜部１１の小径側端部１７と一致している。一方、調整筒３３の他端には全周にわたって外方に延びる鍔部３５が形成されており、この鍔部３５の外周縁が傾斜部１１の内周面と結合している。即ち、調整筒３３の外周面と鍔部３５のＣ方向側の面と傾斜部１１の内周面とによって、傾斜部１１の小径側端部１７側が開口した環状の空間が画定される。

調整筒３３の寸法は、対応する楽器の種類によって異なった設定が必要となるが、本実施例におけるトランペット１０３が変ロ調である場合、調整筒３３の内径はφ１５ｍｍ、外径はφ１７ｍｍ、長さは１５ｍｍ程度である。この調整筒３３を設けることにより、トランペット１０３のピッチを若干下げることができ、特に低音域の音程バランスを改善できる。

つぎに、底部５は、合成樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）などにより板厚２．０ｍｍ以上の椀状に形成されたもので、胴部３の大径側端部１３の外周面に嵌合し、その開口端がフランジ３１と胴部３の直線部９の外周面により形成された挿入部に圧入されている。底部５と胴部３の直線部９との結合部３５は、消音器本体７の内部空間２１内の空気がこの部分から漏れないように密閉されており、これにより、全音域で鳴りムラのない安定した吹鳴音を得ることができる。

このように構成した消音器１をベル１０５に装着すると、ベル１０５の端面１２７に底部５の最大内径部１５が位置するようになる。また、ベル１０５の端面１２７から傾斜部１１の小径側端部１７までの軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）の長さＧが、トランペット１０３の代表的定在波（６倍音）の１／４波長に相当する長さにほぼ一致するように設定されている。

かかる条件のもとに設計された本発明の消音器１と、従来の消音器１０１の寸法を比較すると、従来の消音器１０１の軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）の全長がＬであるのに対し、本発明の消音器１の軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）の全長は略１／２である。また、トランペット１０３のベル１０５に従来の消音器１０１を装着したとき、ベル１０５の端面１２７から前方（Ｂ側）に突出する距離がＨ（図７参照）であるのに対し、本発明の消音器１を装着した場合、ベル１０５の端面１２７から突出する距離は略Ｈ／７である。したがって、従来の消音器１０１に比べ、本発明の消音器１はコンパクト化を図ることができるのである。

図４は、トランペット１０３に本発明の消音器１を装着しない場合と、装着した場合で吹奏した場合の音圧分布を、図８と同様に比較して示した図である。図４（Ａ）〜（Ｄ）の各図の上段に消音器１を装着しない場合、下段に装着した場合の定在波の音圧分布の状態を示すものて、図４（Ａ）は２倍音、図４（Ｂ）は４倍音、図４（Ｃ）は６倍音、図４（Ｄ）は８倍音の定在波の音圧分布の状態を示している。

同各図から明らかなように、消音器１を装着した場合も消音器１を装着しない場合と同様に、定在波１１９はベル１０５の端面１２７に向かって音圧を下げ収束し、終端１２５はベル１０５の略端面１２７に位置する。また、消音器１を装着した場合においても、１／４波長の余分な定在波１２９は生成されるが、この定在波は、ベル１０５の端面１２７から後方（Ｃ側）の消音器１の傾斜部１１の小径側端部１７に向かって音圧を上げる状態となる。つまり、本発明の消音器１では、余分に発生する１／４波長の定在波を、従来の消音器１０１とは全く逆の方向に生成させており、これにより、ベル１０５の端面１２７から消音器１が突出する長さを飛躍的に縮めることが可能となるのである。

したがって、マウスピース１１３から消音器本体７の底部５に向かって吹き込まれた吹奏者の呼気は、消音器本体７の内部空間２１から連通空間２７を通って外部空間の放出され、その際、吹奏に対応する各倍音の定在波が発生する。本発明の消音器１においては、ベル１０５の端面１２７から小径側端部１７までの長さＧを６倍音の定在波の１／４波長に一致するように設定されているにも拘わらず、６倍音を含む２倍音、４倍音、６倍音および８倍音の各倍音の音程生成上有効な定在波１１９の終端１２５は、それぞれベル１０５の略端面１２７に一致している。その結果、各定在波１１９の音圧の終端１２５の移動が小さく、良好な音程およびピッチで吹奏することが可能となる。

つぎに、本発明の第２の実施の形態の消音器３７を図５にもとづいて説明する。なお、第１の実施の形態に係る消音器１と同様の構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態では、底部５の外周に環状カバー３９を設けるようにしたもので、この環状カバー３９は、呼気排出路２５とベル５３の内周面とによって画定された連通空間２７に連通するベル５３の小径側端部１７側の空間４１を外部空間と実質的に隔てるものである。そして、この環状カバー３９は、ベル５３の内周面と接触するカバー部４３の周縁部４５をベル５３の内周面に付勢させながら当設させるバネ部材４７とが合成樹脂で一体成型されてなる。

上記構成においても吹奏者の呼気を外部空間に排出しなければ吹奏が困難となるため、環状カバー３９のカバー部４３には空間４１を外部空間と限定的に連通させる息抜き孔４９が形成されている。この息抜き孔４９は、呼気排出路２５と同様な考え方、即ち、息抜き孔４９の内径は、トランペット１０３のマウスピースの内径の最小径部（スロート）の断面積以上となるように寸法が設定されている。なお、この息抜き孔４９は、吹奏者の呼気のみならず呼気に含まれている水分が空間４１に溜まるのを防ぎ、清潔性を保つ機能も果たす。

また、消音器３７の底部５の外周面にはその全周にわたってバネ部４７の端面に対応する突起５１が形成されている。したがって、環状カバー３９の内周面が底部５の外周面と軸心方向（Ｂ−Ｃ方向）に摺動可能に嵌合し、バネ部材４７の端部が前記突起５１に当接するため、容易に外れることはない。

このように構成したことにより、開口内面のカーブが比較的緩やかなベル５３に消音器３７を装着した場合には、図５（Ａ）に示すように環状カバー３９のバネ部４７の弾性の働きが大きくなり、これにより、環状カバー３９のカバー部４３の周縁部４５は息抜き孔４９の部分を除く全周にわたってベル５３の内周面に強く接触する。一方、開口内面のカーブが比較的急峻なベル５５に消音器３７を装着した場合には、図５（Ｂ）に示すように環状カバー３９のバネ部材４７の弾性の働きが小さくなり、これにより、環状カバー３９のカバー部４３の周縁部４５は息抜き孔４９の部分を除く全周にわたってベル５３の内周面に弱く接触する。

以上から明らかなように、底部５の突起５１と胴部３のフランジ３１との間にバネ部材４７が圧縮状態で配設されているので、環状カバー３９は装着するベルの形状が異なってもその内周面とカバー部４３の周縁部４５との接触状態を保持することができる。これにより、ベル５３・５５の内周面と消音器１の外周面および環状カバー３９のＣ方向の面によって囲まれた空間４１がチャンバー構造（消音室）となるため、連通空間２７から漏れた吹鳴音は更に一層弱められる。

つぎに、本発明の第３の実施の形態の消音器５７を図６にもとづいて説明する。なお、第２の実施の形態に係る消音器３７と同様の構成の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

本発明の第３の実施の形態における消音器５７では、電源（乾電池）５９や電子回路モジュール６１を内蔵するようにしたものである。この消音器５７の底部６３の外周面に設けられた環状カバー３９の保持用の突起６４は、第２の実施の形態の消音器３７とは異なり、前方（Ｂ側）に更に延びており、内周面側に屈曲部を備えている。底部５の前方（Ｂ側）には電子回路用基板６５が設けられており、この電子回路用基板６５は屈曲部に嵌り込んで固定されている。

さらに、前記電子回路用基板６５の前方にはその部品実装面を覆うための蓋体６７が突起６３の先端部で開閉自在となるように嵌合している。したがって、電子回路用基板６５と蓋体６７により電源５９や電子回路モジュール６１の収容室が画定される。底部５の中心部には信号線６９を通すための貫通孔７１が形成されており、この貫通孔７１の周縁から立ち上がってＣ方向に先細り状態で延びる円錐状突起７３が設けられている。前記信号線６９は、貫通孔７１および突起７３の内側を通ってマウスピース１１３側に向かい軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）に延びている。前記信号線６９と突起７３との嵌合部は防水熱収縮パイプ７５により覆われている。

前記信号線６９の一端は電源５９や電子回路モジュール６１と接続され、他端はマイクロフォン７７と接続されている。さらにこのマイクロフォン７７とその近傍の信号線６９は防水熱収縮パイプ７９やパッキン８１により覆われている。したがって、前記防水熱収縮パイプ７５・７９やパッキン８１により、消音器５７の内部空間２１に溜まった水分が電子回路モジュール６１やマイクロフォン７７に浸入するのを防止することができる。

前記マイクロフォン７７やその近傍の信号線６９は、それらを覆う防水熱収縮パイプ７９やパッキン８１を介して消音器５７の傾斜部１１の内周面から突出した固着部に固着され、消音器５７に固定される。マイクロフォン７７は、調整筒３３の底面８３を直径Ｍとし、底面８３の軸線上の地点からその半径分（Ｍ／２）だけ消音器５７の底部５に、即ち、Ｂ方向に進んだ位置に設けられる。この位置は、各倍音の有効な定在波の音圧バランスが良好な位置なので、全音域にわたってバランスの良い音を集音することができる。

このように、消音器５７自体に電源５９や電子回路モジュール６１を設けたことにより、別ユニットとしていた録音再生に関連する機能を収容することができることから、吹奏音をイヤーホーンなどで直接聴取することができ、また、スイッチ機能により聴取音に残響効果を与えたり、さらに、入出力ジャックを設けることによりコンパクトディスクなどからの楽曲信号を取り込み、例えば、伴奏音を聴取しながらの吹奏練習を可能としたり、吹奏音から得られた信号を録音のため外部へ出力することも可能となる。

このように構成された消音器５７と、従来の消音器１０１の寸法とを比較すると、従来の消音器１０１の軸線方向（Ｂ−Ｃ方向）の全長がＬであるのに対して、消音器５７の軸線方向の全長は２／３Ｌである。また、トランペット１０３のベル１０５に従来の消音器１０１を装着したとき、ベル１０５の端面１２７から前方（Ｂ側）に突出する距離がＨであるのに対し、消音器５７を装着した場合、ベル１０５の端面１２７から突出する距離は略Ｈ／３である。このように、電源５９や電子回路モジュール６１を消音器５７に組み込んだ場合においても、従来の消音器１０１に比べ、コンパクト化を図ることができる。

以上詳細に説明したように本発明では、胴部３の外周の軸心方向に本体１の内部空間２１に連通する呼気排出路２５を備え、この呼気排出路２５が吹奏者の呼気を外部空間に排出するようにしたので、従来の消音器１０１の排出口１１５が不要となり、これにより、消音器本体の全長を短縮することができる。しかも、余分に発生する１／４波長の定在波の影響を受けることなく、良好な音程およびピッチで吹奏することが可能となる。

本実施例の説明においては、前記呼気排出路２５を一箇所に形成した例にもとづいて説明したが、複数箇所に備えるようにしてもよい。この場合、呼気排出路２５の凹部と消音器１の傾斜部１１の内周面によって画定される連通空間２７の断面積の総和を対応する金管楽器のマウスピースの内径の最小径部（スロート）の断面積以上に設定すればよい。また、第２の実施の形態で説明した息抜き孔４９を複数箇所に形成するような場合、前記と同様の設定にもとづいて開口の程度を設定すればよい。

なお、本発明の消音器は合成樹脂に限らず、金属などの他の素材のもので形成することもでき、特定の素材に限定されるものではない。また、本発明の消音器を装着する金管楽器はトランペットに限らず、他の金管楽器を対象として広範に対応することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る消音器の斜視図である。 図１の消音器の一部断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１の消音器による定在波の音圧分布の状態を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態に係る消音器の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る消音器の断面図である。 従来の消音器の断面図である。 図７の消音器による定在波の音圧分布の状態を説明する図である。

符号の説明

１・・・・・・消音器
３・・・・・・胴部
５・・・・・・底部
７・・・・・・消音器本体
９・・・・・・直線部
１１・・・・・傾斜部
１５・・・・・最大内径部
１７・・・・・小径側端部
１９・・・・・最小内径部
２５・・・・・呼気排出路
２７・・・・・連通空間
３３・・・・・調整筒
３９・・・・・環状カバー
５９・・・・・電源
６１・・・・・電子回路モジュール
６７・・・・・蓋体
７７・・・・・マイクロフォン
１０３・・・・トランペット
１０５・・・・ベル
１１９・・・・定在波
１２５・・・・定在波の終端
１２７・・・・ベルの端面

Claims (2)

1. 金管楽器のベルに装着される密閉型の消音器であり、
   消音器本体の最大径部となる底部および装着する金管楽器のベルの内周面の形状に沿って滑らかに縮径された筒状胴部からなり、
   前記筒状胴部の外周の軸心方向に前記消音器本体の内部空間に連通する呼気排出路を形成し、
   金管楽器のベルに前記消音器本体を装着したとき、前記ベルの端面に前記本体の底部を位置させると共に、前記消音器本体の小径側端部から本体内の呼気を呼気排出路を経て外部空間に排出されるようにしたことを特徴とする金管楽器用消音器。
2. 消音器本体の前記底部に電源および電子回路モジュールを備える収容室を有することを特徴とする請求項１記載の金管楽器用消音器。
   

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