JP2010243978A - 電子的アコースティック再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、いわゆるアコースティック音（生音）と同様な音質を容易に得ることを可能とする。
【解決手段】所定の音源波形信号を出力する音源信号発生手段１１からの出力信号を加振器１３で前記音源は軽震号に対応した振動に変換し、その加振器１３からの振動出力を振動共鳴筐体１４の被振動部１４ａで受けて、元の音源波形に対応した音を、楽器やオルゴール等と同様に振動共鳴筐体１４そのものの振動によって発生させるように構成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子的に記憶された音源波形に対応した音を、アコースティック音（生音）で発生させるように構成した電子的アコースティック再生装置に関する。

一般に、楽器やオルゴールなどの音源から発せられるアコースティック音、すなわち生音を記録して再生するにあっては、例えば図３に示されているように、元となる楽器やオルゴールなどの音源１のアコースティック音である、いわゆる生音を集音マイク２で拾って記録媒体３に録音し、それをスピーカ４で増幅・再生するようにしている。これは、自動演奏装置や電子楽器等においても同様であり、音源信号発生手段からの出力信号をスピーカを用いて音出力とする構成が採用されている。

特開２００９−０１０５６５号公報 特開２００８−０２６３５０号公報

しかしながら、スピーカを通じて出力される音は、スピーカを含む再生系が有する振動特性に依存するものとなり、楽器やオルゴールやハープなどの木製等の筐体を振動させたときのアコースティック音（生音）の音質に比較して、再生系の振動特性が付加されてしまう。そして、その再生系の振動特性が付加された分だけ、元のアコースティック音（生音）の音質とは相違したものとなり、生音を聴いたときの満足感が得られないという問題がある。

そこで本発明は、簡易な構成で、いわゆる生音と同様な音質を容易に得ることができるようにした電子的アコースティック再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明では、所定の音源波形信号を出力する音源信号発生手段と、その音源信号発生手段からの音源波形信号を受けて当該音源波形信号に対応した機械的振動に変換する加振器と、当該加振器からの機械的振動出力を被振動部が受けて前記音源波形に対応した音を発生する振動共鳴筐体とを備えた構成が採用されている。

このような構成を有する本発明によれば、音源信号発生手段から加振器を通して振動共鳴筐体に伝達された振動の音源波形に対応して、振動共鳴筐体の被振動部自体が振動されることとなり、楽器やオルゴール等と同様に振動共鳴筐体そのものの振動、すなわち元のアコースティック音（生音）と同様な音が容易に得られるようになっている。

また、本発明にかかる音源波形信号としては、直接又は変換により得て電子的に記憶された音データ、又はリアルタイムで演算された音データを採用することが可能である。

また、本発明にかかる被振動部は、木製又は合成樹脂製からなる薄板状部材で形成されていることが望ましい。

このような構成を有する本発明によれば、振動共鳴筐体の材質である木又は合成樹脂そのものの振動による音が発生されることとなり、木又は合成樹脂の振動特性に対応した生音が得られる。

また、本発明にかかる加振器は、当該加振器を前記被振動部に押し付け付勢又は引き付け付勢する弾性的可撓性を有する固定手段を介して取り付けられていることが望ましい。

このような構成を有する本発明によれば、弾性的可撓性を有する固定手段の押し付け付勢力又は引き付け付勢力によって、加振器と被振動部とが固定手段により常時密着状態に維持されることとなり、加振器から被振動部への振動伝達効率が向上されることにより良好な音質が得られるとともに、両者間の隙間によるビビリ音の発生が防止されるようになっている。

また、本発明にかかる固定手段は、前記加振器を前記被振動部に押し付ける付勢力又は引き付け付勢力が調整可能となるように構成されていることが望ましい。

このような構成を有する本発明によれば、加振器から被振動部への振動伝達効率を最適な状態に調整することが可能となり、更に音質が容易に得られる。

また、本発明にかかる音源信号発生手段に記憶された所定の音源波形は、音源の振動を直接的に拾ったものであることが望ましい。

このような構成を有する本発明によれば、振動共鳴筐体の振動が音源の振動に直接対応したものとなり、音源の生音に一層近似した音が得られる。

また、本発明にかかる音源信号発生手段には、当該音源信号発生手段から出力される音源波形信号に対して適宜の波形加工を施す音色加工手段が付設されていることが望ましい。

このような構成を有する本発明によれば、例えば振動共鳴筐体の特性に対応して音色加工手段の波形加工が施されることによって元の音源波形信号が補正され、更に高品位な生音に近い音色が得られるとともに、音色のバリエーション選択も可能となる。

また、本発明にかかる加振器は、前記被振動部に対して直接的に接触するように付勢され、当該加振器の自重による静的慣性を利用して前記被振動部に振動を伝達するように構成されることが可能である。

このような構成を有する本発明によれば、例えばボイスコイルの電磁石部分を振動共鳴筐体に接着し、そのボイスコイルにおいて大きい重量を占める永久磁石部分を浮遊させた状態でボイスコイルを振動させること等によっても振動共鳴筐体の振動が可能となる。

以上述べたように本発明にかかる電子的アコースティック再生装置は、所定の音源波形信号を出力する音源信号発生手段からの出力信号を加振器で振動に変換し、その加振器により発生された振動出力を振動共鳴筐体の被振動部で受けて元の音源波形信号に対応した音を、楽器やオルゴール等と同様に振動共鳴筐体そのものの振動によって発生させるように構成したものであるから、簡易な構成で、いわゆる生音と同様な音質を容易に得ることができる。

本発明の一実施形態にかかる電子的アコースティック再生装置の全体構成を模式的に表した外観斜視説明図である。 図１にかかる電子的アコースティック再生装置に用いられている加振器の取付構造を拡大して表した部分縦断面説明図である。 従来における電子的再生装置の全体構成を模式的に表した外観斜視説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示された実施形態にかかる電子的アコースティック再生装置１０は、所定の音源波形信号を出力する音源信号発生手段１１を有しており、その音源信号発生手段１１に対してケーブル１２を介して加振器１３接続されている。その加振器１３は、後述するように振動共鳴筐体１４の一部を構成する被振動板１４ａの内面側に取り付けられている。上述した音源信号発生手段１１から出力される音源波形信号としては、後述するように音源から直接又は変換により得て電子的に記憶された音データや、物理モデリング等を用いてリアルタイムで演算（シミュレート）された音データなどを採用することが可能である。

ここで、本実施形態における音源信号発生手段１１には、録音部１１ａが設けられており、その録音部１１ａに、ケーブル１１ｂを介して振動ピックアップ１１ｃが接続されている。その振動ピックアップ１１ｃは、音源としての例えばオルゴール２０から発せられる振動を入力信号とする機能を備えたものであって、当該振動ピックアップ１１ｃが前記オルゴール２０の金属弦２０ａの近傍に配置されることによって、音源としてのオルゴール２０の振動が直接的に拾われるようになっている。この振動ピックアップ１１ｃにより拾われて入力信号とされた音源（オルゴール２０）の振動信号は、上述した音源信号発生手段１１の録音部１１ａを通して録音媒体１１ｄに、所定の音源波形を含む音データとして電子的に記憶されるように構成されている。

このようにして記憶される音データとしては、本実施形態のように音源から直接的に得たものの他、例えばフーリエ変換等により得た周波数スペクトル情報などのような音源波形に相当する変換データとして記憶させることも可能である。

その録音媒体１１ｄに電子的に記憶された音源波形を含む音データは、図示を省略したプロセッサ及び実行プログラムにより適宜の音楽的音列をなすように処理されて前記音源信号発生手段１１から音源波形信号として出力される構成になされている。その前記音源信号発生手段１１から出力される音源波形信号は、前記ケーブル１２を介して加振器１３に送られる。加振器１３は、圧電素子等の振動子から構成されており、前記音源信号発生手段１１からの出力信号である音源波形信号を受けて、当該音源波形信号に対応した機械的振動に変換する機能を有している。

また、上述した振動共鳴筐体１４の全体は、木製又は合成樹脂製の材質からなる中空箱状に形成されており、前記加振器１３が取り付けられた側面部分が薄板状部材からなる被振動板１４ａになされている。本実施形態における被振動板１４ａとしては、本体と同様な木製又は合成樹脂製の材質が採用されており、振動共鳴筐体１４の形状・構造は、例えば音源２０を構成しているオルゴールの外箱とほぼ同一になされている。

上述したように加振器１３を構成している圧電素子等の振動子は、図２に示されているように、一対の振動子１３ａ，１３ｂが圧接された取付構造になされているとともに、当該加振器１３を前記振動共鳴筐体１４の被振動部１４ａに押し付け付勢する弾性的可撓性を有する固定手段１５を介して取り付けられている。

すなわち、上述した圧電素子等からなる一対の振動子１３ａ，１３ｂは、互いに対面するように配置されており、一方の振動子１３ａの中心部が、前記振動共鳴筐体１４の被振動板１４ａの内面側に貼着された振動受け突起１４ｂに当接するように配置されていることによって、その振動受け突起１４ｂを中心として当該一方の振動子１３ａが自由振動可能なように支持されている。

また、前記振動共鳴筐体１４の内部には支持梁１４ｃが掛け渡されており、その支持梁１４ｃには、固定手段１５を構成する支持棒１５ａが軸方向に移動可能となるように遊嵌状態で貫通されている。その支持棒１５ａに設けられた前端頭部１５ｂは、上述した他方の振動子１３ｂの中心部に当接するように配置されている。このとき、前記支持棒１５ａにはコイルバネ１５ｃが同軸状をなすように装着されており、そのコイルバネ１５ｃの弾性付勢力（バネ力）によって前記支持棒１５ａの前端頭部１５ｂが他方の振動子１３ｂの中心部に対して圧接され、その結果、加振器としての両振動子１３ａ，１３ｂが被振動板１４ａに押し付けられるようになっている。

上述した支持棒１５ａの圧接力は、一対の振動子１３ａ，１３ｂを密着させるように作用することとなるが、前記支持棒１５ａの後端部分に螺合された位置規制鍔１５ｄの軸方向位置を軸方向に変更することによって前記コイルバネ１５ｃの弾性付勢力（バネ力）が変更され、その結果、前記一対の振動子１３ａ，１３ｂどうしの密着力、及びそれら振動子１３ａ，１３ｂの前記被振動部１４ａに対する押し付け付勢力が微調整される構成になされている。

また、このとき、上記コイルバネ１５ｃは、両振動子１３ａ，１３ｂを被振動板１４ａに向かって引き付け付勢するように配置することも可能であり、そのときの引き付け付勢力を、ゴムや接着剤等を用いて得ることも可能である。そして、その引き付け付勢力も調整可能とすることが望ましい。

ここで、前記一対の振動子１３ａ，１３ｂは、前記音源信号発生手段１１からの出力信号に基づく駆動電流が付与されて振動を生じる構成を有しているが、その駆動電流による一対の振動子１３ａ，１３ｂの振動方向は、互いに逆方向となるように配置されている。つまり、それら一対の振動子１３ａ，１３ｂは、両者が逆方向に振動することによって、図示の１点鎖線及び２点鎖線で示すように何れの振動位相時においても互いに押し合う配置関係になされており、それによって前記振動共鳴筐体１４の被振動板１４ａに対して当該振動子１３ａ，１３ｂが、振動時においては常に圧接した状態に維持されるようになっている。

このような構成を有する本実施形態によれば、音源信号発生手段１１から加振器１３を通して振動共鳴筐体１４に伝達された音源波形に対応して振動共鳴筐体１４の被振動板１４ａが振動されることとなり、楽器やオルゴール等と同様に振動共鳴筐体１４そのものの振動、すなわち元のアコースティック音（生音）と同様な音が容易に得られるようになっている。

特に本実施形態においては、振動共鳴筐体１４の被振動板１４ａが、木製又は合成樹脂製からなる薄板状部材で形成されていることから、振動共鳴筐体１４の材質である木又は合成樹脂そのものの振動による音が発生されることとなり、木又は合成樹脂の振動特性に対応した生音が得られる。

さらに本実施形態にかかる加振器１３は、当該加振器１３を前記被振動板１４ａに押し付け付勢する弾性的可撓性を有する固定手段１５を介して取り付けられていることから、加振器１３と被振動板１４ａとが固定手段１５により常時密着状態に維持されることとなり、加振器１３から被振動板１４ａへの振動伝達効率が向上されることにより良好な音質が得られるとともに、両者１３，１４ａ間の隙間によるビビリ音の発生が防止されるようになっている。

また、本実施形態にかかる固定手段１５は、前記加振器１３を前記被振動板１４ａに押し付ける付勢力が調整可能となるように構成されていることから、加振器１３から被振動板１４ａへの振動伝達効率を最適な状態に調整することが可能となり、更に音質が容易に得られる。

さらにまた本実施形態にかかる音源信号発生手段１１に記憶された所定の音源波形を含む音データは、楽器やオルゴール等の音源２０の振動を直接的に拾ったものであることから、振動共鳴筐体１４の振動が音源２０の振動に直接対応したものとなり、音源２０の生音に一層近似した音が得られる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。

例えば、音源信号発生手段１１には、当該音源信号発生手段１１から出力される音源波形信号に対して適宜の波形加工を施す音色加工手段が付設されていることができる。このようにすれば、例えば振動共鳴筐体１４の振動特性に対応して音色加工手段の波形加工が行われることによって元の音源波形信号が補正され、更に高品位な生音に近い音色が得られるとともに、音色のバリエーション選択も可能となる。

また、加振器として、例えばボイスコイルを用いる場合等においては、被振動部に対して加振器を直接的に接触するように付勢しておき、当該加振器の自重による静的慣性を利用して被振動部に振動を伝達する構成を採用することも可能である。このような構成によれば、例えばボイスコイルの電磁石部分を振動共鳴筐体に接着し、そのボイスコイルにおいて大きな重量を占める永久磁石部分を浮遊させた状態で振動させること等によっても、振動共鳴筐体の振動が可能となる。

さたにまた、上述した実施形態においては、加振器として圧電素子等の振動子が採用されているが、ボイスコイルなどのような多種多様な加振器を採用することが可能である。

本発明にかかる電子的アコースティック再生装置は、楽器やオルゴールなどのようなアコースティック音（生音）を発生する、あらゆる種類の器具、用品、装置の代替品として広く適用することが可能である。

１０ 電子的アコースティック再生装置
１１ 音源信号発生手段
１１ａ 録音部
１１ｂ ケーブル
１１ｃ 振動ピックアップ
１１ｄ 録音媒体
１２ ケーブル
１３ 加振器
１３ａ，１３ｂ 振動子
１４ 振動共鳴筐体
１４ａ 被振動板
１４ｂ 振動受け突起
１４ｃ 支持梁
１５ 固定手段
１５ａ 支持棒
１５ｂ 前端頭部
１５ｃ コイルバネ
１５ｄ 位置規制鍔
２０ オルゴール（音源）
２０ａ 金属弦

Claims (8)

1. 所定の音源波形信号を出力する音源信号発生手段と、
   その音源信号発生手段からの音源波形信号を受けて当該音源波形信号に対応した機械的振動に変換する加振器と、
   当該加振器からの機械的振動出力を被振動部が受けて前記音源波形に対応した音を発生する振動共鳴筐体と、
   を備えたことを特徴とする電子的アコースティック再生装置。
2. 前記音源波形信号が、直接又は変換により得て電子的に記憶された音データ、又はリアルタイムで演算された音データからなることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
3. 前記振動共鳴筐体の被振動部が、木製又は合成樹脂製からなる薄板状部材で形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
4. 前記加振器は、当該加振器を前記被振動部に押し付け付勢又は引き付け付勢する弾性的可撓性を有する固定手段を介して取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
5. 前記固定手段は、前記加振器を前記被振動部に押し付ける付勢力又は引き付け付勢力が調整可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
6. 前記音源信号発生手段に記憶された所定の音源波形が、音源の振動を直接的に拾ったものであることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
7. 前記音源信号発生手段には、当該音源信号発生手段から出力される音源波形信号に対して適宜の波形加工を施す音色加工手段が付設されていることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。
8. 前記加振器は、前記被振動部に対して直接的に接触するように付勢され、当該加振器の自重による静的慣性を利用して前記被振動部に振動を伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子的アコースティック再生装置。

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