JP2007171249A - 金管楽器の演奏支援方法並びにその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの操作状態と現に発せられている音高とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定し、演奏者が発音させようとしている音高の気柱振動を誘発することのできる新規な金管楽器の演奏支援方法並びにその装置の開発を技術課題とした。
【解決手段】 ベル１２から発せられている音をマイクロホン３２にて集音し、電気信号に変換して音高を検知し、このときのバルブの操作状態をバルブ操作検出器２にて検出して電気信号に変換し、音高情報とバルブ操作情報とから演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともにこの音高信号を標準音高として電気的に生成し、標準音高を音波として放射することを特徴として成り、演奏者は標準音高を聞くとともに、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピース１１に吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランペット等の金管楽器の訓練手法に関するものであり、特にバルブ操作のみならず呼気の状態によって異なる音高が発せられるため、初心者にとっては技術の習得が困難である金管楽器の演奏支援方法並びにその装置に係るものである。

トランペットやホルン等の金管楽器は、バルブやレバーを操作して呼気が通過する管路の長さを変化させる動作に加え、唇を振動させてマウスピースに吹き込む呼気の速度を所定のものとする操作を行うことにより、所望の音高の演奏音が発せられるものである。
例えば図３に示すように、第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２を押下した状態を例に挙げると、呼気の速度を変化させて気柱振動の振動数を変化させることにより、同じバルブの状態でラ、ミ、ラ、♯ド、ミ、ソ、ラといった倍音列の音高の演奏音が発せられることとなる。
また金管楽器では呼気が通過する管路長が長くなると音は低くなり、トランペットの場合、第一ピストンバルブを押下すると管路長が伸びて１音下がり、第二ピストンバルブを押下すると半音下がり、第三ピストンバルブを押下すると１音半下がる仕組みになっている。

ところでこのようなバルブ操作と呼気との組み合わせを正確に行うことは、金管楽器を習い始めたばかりの初心者には難しく、特にマウスピースに吹き込む呼気の速度を変えるためには、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させなければならず、この感覚を自分のものとして習得するためにはベルから発せられる演奏音を聞きながら何度も反復練習する必要がある。
そこで発信器を用い、金管楽器を発音すべき（楽譜どおりの）音高の周波数で励振することにより、演奏者による正確な気柱振動を誘発するようにした管楽器の発音補助装置が開発され、既に特許取得されている（特許文献１参照）。
この発明によれば、演奏者が演奏すべき（楽譜どおりの）音高に対応する気柱振動が管楽器内において起こりやすくなるため、演奏者は呼気の出し方の要領をすばやく身に付けることができるというものである。

また金管楽器の発する音は時と場合によってはけたたましいものでもあるため、初心者が個人で練習することのできる場所は河原等の広大な開放空間や貸しスタジオ等の閉空間に限られてしまい、特に都市部では多大な経済的負担無しでは練習することすらできない状況にある。 そこで金管楽器のベル部分に装着して演奏音を小さくする弱音器（消音器）が用いられているが、これらは単純にベルの開口部を塞ぐことにより音波が外部に放射されないようにしているものであるため、通気性が損なわれて吹奏抵抗が大きくなってしまい、更には管路の共鳴特性が変化して音高が若干ずれてしまうものであるため、初心者の練習用としては好適なものではなかった。

このような問題を解消すべく、大きな消音効果が得られるながらも、音高のずれが少ない演奏音をベル部から拾い、演奏者がこの音をヘッドホン等で聞くことができる金管楽器用消音器が開発され、既に特許取得されている（特許文献２参照）。
この発明は、演奏者に吹奏感の変化をほとんど感じさせることなく、音高をそのままに放射されるエネルギーだけを極端に減らすという消音を実現し、演奏者による演奏音を集音してヘッドホンを通じて演奏者にフィードバックするというものであり、初心者の練習用として好適なものであった。

そこで本発明者はこれらの発明を踏まえ、初心者が更に練習しやすいような手法を探求した結果、前記特許文献１に記載された発明と、特許文献２に記載された発明とを組み合わせることにより、十分な消音効果が得られるとともに、演奏すべき音高（楽譜どおり）の周波数で金管楽器を励振することにより、演奏者による正確な気柱振動を誘発するようにした装置を構成することができるという着想に至った。
しかしながらこの場合、金管楽器を励振する音高を決定したり、実行するためにキーボード等の入力装置を用いた入力作業を要するため、音高を変える際には楽器から手を離さなければならず、練習効率が低下してしまうことが新たな技術課題として顕在化することとなった。
特許第３２９８５９２号 特許第２８６５０３０号

本発明はこのような背景から成されたものであって、バルブの操作状態と現に発せられている演奏音とから、演奏者が発音させようとしている（楽譜どおりの）音高を特定し、この音高を演奏者が格別な操作をすることなく音波として放射して、演奏者が発音させようとしている音高の気柱振動を誘発することのできる新規な金管楽器の演奏支援方法並びにその装置の開発を技術課題としたものである。

すなわち請求項１記載の金管楽器の演奏支援方法は、金管楽器のベルに消音器を装着し、演奏者による呼気とバルブ操作とに応じてベルから発せられる音の音量を低減させた状態で金管楽器の練習を行う方法において、演奏者による呼気とバルブ操作とによって現にベルから発せられている音をマイクロホンにて集音するとともに電気信号に変換して音高を検知し、またこのときのバルブの操作状態をバルブ操作検出器にて検出して電気信号に変換し、これら音高情報とバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成し、この標準音高を音波として放射することを特徴として成るものである。
この発明によれば、音高情報とバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている（楽譜どおりの）音高が特定され、この音高が演奏者の格別な操作を要することなく標準音高たる音波として放射されるため、演奏者はこの標準音高を聞くとともに、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピースに吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができる。
またベルから発せられている演奏音は適切に消音されるため、集合住宅等の自宅での練習が可能となり、練習機会が増すこととなる。
そしてこれらの相乗効果により、特に初心者にとって困難であった演奏技術の習得が円滑に行われるようになる。

また請求項２記載の金管楽器の演奏支援方法は、前記要件に加え、前記標準音高は、前記消音器によって閉塞されたベル内に向けて放射されることを特徴として成るものである。
この発明によれば、標準音高たる音波がベル内に放射されるため、演奏者はこの標準音高を聞くとともに、標準音高の気柱振動に共鳴するように唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピースに吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができる。

また請求項３記載の金管楽器の演奏支援装置は、金管楽器と、この金管楽器のベルに装着される消音器とを具え、演奏者による呼気とバルブ操作とに応じてベルから発せられる音の音量を低減させた状態で金管楽器の練習を行う装置において、前記消音器内にはマイクロホンが具えられ、また前記バルブにはバルブの操作状態を検出するためのバルブ操作検出器が具えられ、更にまた前記マイクロホンにて集音された音高情報と、前記バルブ操作検出器にて検出されたバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成する機能を有する信号処理装置が具えられ、更に前記標準音高を音波として出力するためのスピーカが具えられたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、マイクロホンによって収集される音高情報と、バルブ操作検出器によって検出されたバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている（楽譜どおりの）音高が特定され、この音高が演奏者の格別な操作を要することなく標準音高たる音波として放射されるため、演奏者はこの標準音高を聞くとともに、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピースに吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができる。
またベルから発せられている演奏音は適切に消音されるため、集合住宅等の自宅での練習が可能となり、練習機会が増すこととなる。
そしてこれらの相乗効果により、特に初心者にとって困難であった演奏技術の習得が円滑に行われるようになる。

また請求項４記載の金管楽器の演奏支援装置は、前記請求項３記載の要件に加え、前記スピーカは消音器に対して具えられるものであり、この消音器によって閉塞されたベル内に向けて音波を放射するように設置されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、標準音高たる音波がベル内に放射されるため、演奏者はこの標準音高を聞くとともに、標準音高の気柱振動に共鳴するように唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピースに吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。

本発明によれば、バルブの操作状態と現に発せられている演奏音とから、演奏者が発音させようとしている（楽譜どおりの）音高を特定し、この音高を演奏者が格別な操作をすることなく音波として放射して、演奏者が発音させようとしている音高の気柱振動を誘発することができる。このため特に初心者であっても容易に演奏技術の向上を図ることが可能となる。

以下本発明を実施するための最良の形態について図示の実施例に基づいて説明するものであり、始めに「金管楽器の演奏支援装置」について説明し、続いてこの装置の使用態様と併せて「金管楽器の演奏支援方法」について説明を行う。
なお以下に示す実施例に対して、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。

本発明の演奏支援装置Ｓは金管楽器１をその構成要素とするものであり、始めにこの金管楽器１についてトランペットを例に挙げて説明する。なお金管楽器１としては、ホルン、チューバ等のバルブ操作によるものであれば適用対象となる。
前記金管楽器１は図２に示すように、ループ状に曲げられた主管１０の一端にマウスピース１１が装着され、他端にベル１２が具えられ、更にその途中にバルブケーシング１３が具えられて成るものである。このバルブケーシング１３内には、ピストンが三カ所に形成され、それぞれのピストンに対して、実質的に主管１０の長さを増すような第一、第二、第三の抜差管１４が具えられる。
そして演奏者が１音下げたい場合には、前記ピストン部分に具えられた第一ピストンバルブ１３１を押下して第一抜差管１４１に呼気を通過させ、実質的に管路長を伸ばすようにするものである。
また演奏者が半音下げたい場合、１音半下げたい場合にも同様に、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３を押下して第二抜差管１４２、第三抜差管１４３に呼気を通過させ、実質的に管路長を伸ばすようにするものである。
なお金管楽器１の演奏方法については発明の背景でも述べたように、第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３を操作して呼気が通過する管路長を変化させる動作に加え、唇を振動させてマウスピース１１に吹き込む呼気の速度を所定のものとする操作を行うことにより、所望の音高の演奏音が発せられるものである。このため演奏者には、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させるという、独特の技術が要求されることとなる。

次にバルブ操作検出器２について説明すると、このものは前記バルブケーシング１３に取り付けられるものであり、前記第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３とともに上下動するようにアーム２０がそれぞれ取り付けられ、このアーム２０の上下方向の移動量を変位センサ２１によって検出できるように構成されたものである。更にバルブ操作検出器２の筐体部分には、前記変位センサ２１のコードが接続されたジャック２１ａが具えられる。

次に消音器３について説明すると、このものは、両端部が開口された円錐形状の中空部材二片が、互いに大口径側が合わさるように接合されて成るボディ３０を有する部材であり、金属や合成樹脂等によって形成されるものである。なお前記ボディ３０は、その長手方向中心部分よりややずれた個所が最大径となるように形成される。
そして一方の先細り端の外側周にコルクやゴム等の装着体３１が貼付されており、この部分が金管楽器１のベル１２内に挿入状態とされるとともにその内壁に密接されるため、ベル１２から放射される音波は消音器３内を通過することとなり、その際、振幅が著しく減少して消音効果が生ずるものである。
また前記ボディ３０の内部にはマイクロホン３２が設置されるものであり、このマイクロホン３２の設置個所については、ずれの少ない状態で音高を拾うことのできる個所とする。
更にボディ３０の内部にはスピーカ３３が具えられるものであり、この実施例では一例としてベル１２側に音波を放射するような向きで設置されるようにした。またこのスピーカ３３とは逆に、ベル１２から外側に向かう方向に音波を放射するようなスピーカを設けてもよい。
更に前記ボディ３０の外周部には、前記マイクロホン３２及びスピーカ３３のコードが接続されたジャック３２ａ、ジャック３３ａが具えられるものである。

次に信号処理装置５について説明すると、このものは前記マイクロホン３２にて集音された音高情報と、前記バルブ操作検出器２にて検出されたバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成する機能を有するものである。
具体的には筐体５０内に処理回路５１が具えられるものであり、この処理回路５１内に、前記マイクロホン３２にて集音された音高情報と、前記バルブ操作検出器２にて検出されたバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成するためのプログラムが記録された記憶素子と電気回路とが具えられている。
そして前記筐体５０の外周部には、前記処理回路５１に接続されたスピーカ端子５２、音高情報入力端子５３、操作情報入力端子５４及びイヤホン端子５５が具えられる。
また図示は省略するが、前記処理回路５１の内部あるいは処理回路５１併設して、集音された音の音高情報を変えることなく、音色やテンポを変えるような信号処理を施してスピーカ端子５２またはイヤホン端子５５のいずれか一方又は双方に出力するような回路も具えられている。

そして前記ジャック３２ａと音高情報入力端子５３との間、ジャック３３ａとスピーカ端子５２との間、ジャック２１ａと操作情報入力端子５４との間をプラグが具えられたコードで接続し、イヤホン端子５５に小型スピーカを具えた２チャンネルステレオ式のイヤホン６を接続し、更に消音器３をベル１２に装着することにより本発明の演奏支援装置Ｓが構成される。

なお前記消音器３に送受信機３７を設け、バルブ操作検出器２に送受信機２７を設けるとともに信号処理装置５に送受信機５７を設け、変位センサ２１、マイクロホン３２及びスピーカ３３と、信号処理装置５との間での信号のやりとりをこれら送受信機２７及び送受信機３７と送受信機５７との間で無線によって行うようにしてもよい。

この実施例で示す金管楽器１の演奏支援装置Ｓは、一例として上述したように構成されるものであり、以下この装置の使用態様と併せて本発明の演奏支援方法について説明する。
まず演奏者は金管楽器１を構えるとともに、発音させようとする（楽譜どおりの）音高を出すためにバルブの状態を選択するものであり、第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３を操作して所望の状態とする。
このとき、変位センサ２１は第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３の状態を検出し、その信号をバルブ操作情報たる電気信号として処理回路５１に出力する。

次いで演奏者は、発音させようとする（楽譜どおりの）音高を出すために呼気の状態を選択するものであり、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピース１１に吹き込む呼気の速度を適切なものとする。
そして演奏者が発した呼気は、マウスピース１１を通じて主管１０内に吹き込まれ、前記第一ピストンバルブ１３１、第二ピストンバルブ１３２、第三ピストンバルブ１３３の状態に応じた抜差管１４を通過してベル１２から放射されるものであり、このとき、呼気の速度と管路長に応じた気柱振動が生じるため、その振動数の音高の音波として放射されることとなる。
次いでこの音波は消音器３内を通過する際に振幅が著しく減少して消音されるものであり、このときマイクロホン３２によってその一部が集音されて音高情報たる電気信号に変換され、処理回路５１に出力される。

一方、処理回路５１にあっては、前記バルブ操作情報と音高情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するものであり、例えば図３に示すように演奏者が「ミ」の音高を発音させようとしているのにもかかわらず、実際には低い（高い）音高が発音されている場合であっても、標準音高に対して±半音ぐらいの範囲でしかずれないので、演奏音が発音させようとしている音高を「ミ」として特定することができるものである。
そして処理回路５１は、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成し、この標準音高をスピーカ３３から音波として放射させる。

このとき演奏者は、現実に金管楽器１によって発せられている消音された状態の音高と、スピーカ３３から発せられている発音させようとしている（楽譜どおりの）標準音高との双方を聞くこととなり、唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、マウスピース１１に吹き込む呼気の速度を適切なものとして、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができる。
またこのとき、ベル１２から発せられている演奏音は適切に消音されるため、集合住宅等の自宅での練習が可能となり、練習機会が増すこととなる。
そしてこれらの相乗効果により、特に初心者にとって困難であった演奏技術の習得が円滑に行われるようになる。

なお前記イヤホン６の左右から、それぞれ現実に発せられている音高と、標準音高とを出力するようにしてもよく、この場合にはスピーカ３３からの出力を停止させてより静かな練習が可能となる。

また前記標準音高の出力を、消音器３によって閉塞されたベル１２内に向けて放射することにより、演奏者はこの標準音高を聞くとともに、主管１０内に発生している標準音高の気柱振動に共鳴するように唇の形や堅さを調節して振動のさせ方を変化させ、容易にマウスピース１１に吹き込む呼気の速度を適切なものとすることができ、発音させようとしている音高の気柱振動を発生させて所望の音高を発音させることができるものである。

以上においては、本発明の演奏支援装置Ｓを用いて、処理回路５１によって演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として出力する機能について説明したが、以下のような使用形態を採ることもできる。
まず前記処理回路５１の内部あるいは処理回路５１に併設された回路によって、マイクロホン３２によって集音した音の音高はそのままにして、音色を異ならせたものとしてスピーカ３３またはイヤホン６から出力するようにすることもできる。具体的にはスピーカ３３またはイヤホン６からトランペットと同じ金管楽器であるホルンやチューバの音色の音や、木管楽器であるクラリネットやサックスの音色の音として出力することにより、演奏支援装置Ｓの使用に面白みを加えることができる。
また前記音高情報入力端子５３に対して、デジタルオーディオプレーヤ等の音楽再生機器を接続し、この機器からの信号をスピーカ３３やイヤホン６の一方のチャンネルから出力させるようにし、模範演奏を録音したものを再生してベル１２内に放射することにより、模範演奏の音高の気柱振動を発生させて演奏者による発音を促すようにすれば、演奏者は円滑に曲をマスターすることが可能となる。なおこのとき、模範演奏の音程を変えずにテンポを落とすようにすれば、初めて取り組む曲であっても容易にマスターすることが可能となる。

本発明の演奏支援装置の使用状態を示す側面図である。 金管楽器の一例であるトランペットを示す側面図である。 第一ピストンバルブ及び第二ピストンバルブを押下した場合に発せられる音高を示す説明図である。

符号の説明

Ｓ 演奏支援装置
１ 金管楽器
１０ 主管
１１ マウスピース
１２ ベル
１３ バルブケーシング
１３１ 第一ピストンバルブ
１３２ 第二ピストンバルブ
１３３ 第三ピストンバルブ
１４ 抜差管
１４１ 第一抜差管
１４２ 第二抜差管
１４３ 第三抜差管
２ バルブ操作検出器
２０ アーム
２１ 変位センサ
２１ａ ジャック
２７ 送受信機
３ 消音器
３０ ボディ
３１ 装着体
３２ マイクロホン
３２ａ ジャック
３３ スピーカ
３３ａ ジャック
３７ 送受信機
５ 信号処理装置
５０ 筐体
５１ 処理回路
５２ スピーカ端子
５３ 音高情報入力端子
５４ 操作情報入力端子
５５ イヤホン端子
５７ 送受信機
６ イヤホン

Claims (4)

1. 金管楽器のベルに消音器を装着し、演奏者による呼気とバルブ操作とに応じてベルから発せられる音の音量を低減させた状態で金管楽器の練習を行う方法において、演奏者による呼気とバルブ操作とによって現にベルから発せられている音をマイクロホンにて集音するとともに電気信号に変換して音高を検知し、またこのときのバルブの操作状態をバルブ操作検出器にて検出して電気信号に変換し、これら音高情報とバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成し、この標準音高を音波として放射することを特徴とする金管楽器の演奏支援方法。
2. 前記標準音高は、前記消音器によって閉塞されたベル内に向けて放射されることを特徴とする請求項１記載の金管楽器の演奏支援方法。
3. 金管楽器と、この金管楽器のベルに装着される消音器とを具え、演奏者による呼気とバルブ操作とに応じてベルから発せられる音の音量を低減させた状態で金管楽器の練習を行う装置において、前記消音器内にはマイクロホンが具えられ、また前記バルブにはバルブの操作状態を検出するためのバルブ操作検出器が具えられ、更にまた前記マイクロホンにて集音された音高情報と、前記バルブ操作検出器にて検出されたバルブ操作情報とから、演奏者が発音させようとしている音高を特定するとともに、この特定された音高の正確な音高信号を標準音高として電気的に生成する機能を有する信号処理装置が具えられ、更に前記標準音高を音波として出力するためのスピーカが具えられたことを特徴とする金管楽器の演奏支援装置。
4. 前記スピーカは消音器に対して具えられるものであり、この消音器によって閉塞されたベル内に向けて音波を放射するように設置されていることを特徴とする請求項３記載の金管楽器の演奏支援装置。

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