JP2014232154A - 演奏補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管楽器の音量を制御する演奏補助装置について、運指センサを設けなくとも演奏できるものを提供する。
【解決手段】吹奏体が一端に取り付けられる第１管路部と、音孔を備える自然管楽器の主管体部が一端に取り付けられる第２管路部と、第１管路部の管内に発生する音を検出する第１検出部１１と、第１管路部の管内に音を放出する第１加振部１２と、第２管路部の管内に発生する音を検出する第２検出部４１と、第２管路部の管内に音を放出する第２加振部４２とを備え、第１検出部１１が検出した音に基づいて第２加振部４２から音を放出させるとともに、第２検出部４１が検出した音に基づいて第１加振部１２から音を放出させるように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、演奏補助装置に関する。

マウスピースの振動を検出して得られた検出信号を増幅して振動板を振動させるとともに、演奏者の運指に伴う管路長の変化に応じたバックプレッシャ（演奏者が管楽器を吹奏した場合に管楽器から演奏者の唇に作用する圧力）の変動を再現する特性が付与された信号により他の振動板を振動させる演奏装置が知られている。このような演奏装置によれば、演奏者は、演奏技術が未熟であっても、十分な音量と運指に応じた正確な音高で演奏することができる(例えば、特許文献１参照)。
また、演奏者の吹奏に応じて管楽器の音をシミュレートし、シミュレートされた音の音声信号を出力することにより、音量を抑制して演奏することができる楽音合成装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
このように、管楽器の分野では、音量を抑制したり、あるいは音量を増強させたりするなどして管楽器の演奏を補助する演奏補助装置が知られている。

特許第４２６５６６４号公報 特許第３３０４４４３号公報

特許文献１、２などに記載されている演奏装置や楽音合成装置では、運指に対応する動作を検出するセンサ(運指センサ)を設けたうえで、運指センサが出力する検出信号に基づいて音高の制御を行う。つまり、特許文献１、２などに記載されている演奏装置や楽音合成装置は、運指によって音高を制御する演奏を行う場合に運指センサを設ける必要がある。

例えば、特許文献１では、自然管楽器の音高を制御するための操作子に対応する部分に運指センサが取り付けられる。しかし、複雑な形状の管楽器に運指センサを取り付けることは困難である。また、管楽器に運指センサを取り付けることによって、運指センサが演奏動作に影響を及ぼしたり、楽器が重くなったりするので、演奏感覚が自然管楽器とは異なる。
また、特許文献２では、運指センサを備えた専用のコントローラを用いて演奏を行なう。しかし、専用のコントローラの形状や材質は自然管楽器とは異なるので、演奏感覚が自然管楽器とは異なる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、音孔を備える自然管楽器と組み合わせることで、運指センサを設けなくとも自然管楽器の音孔を開閉することで音高を制御する演奏ができる管楽器の演奏補助装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の演奏補助装置は、吹奏体が一端に取り付けられる第１管路部と、音孔を備える自然管楽器の主管体部が一端に取り付けられる第２管路部と、前記第１管路部の管内に発生する音を検出する第１検出部と、前記第１管路部の管内に音を放出する第１加振部と、前記第２管路部の管内に発生する音を検出する第２検出部と、前記第２管路部の管内に音を放出する第２加振部とを備え、第１検出部が検出した音に基づいて前記第２加振部から音を放出させるとともに、第２検出部が検出した音に基づいて前記第１加振部から音を放出させる。

本発明の演奏補助装置によれば、第１管路部に取り付けた吹奏体から吹いた呼気により管体の上流側から下流側に伝搬する波動を、第１検出部と第２加振部とにより第２管路部に取り付けた主管体部に伝達させることができる。また、主管体部において下流側から上流側に伝搬する波動を、第２検出部と第１加振部とにより第１管路部に伝達することができる。これにより、自然管楽器と同様に吹奏体と主管体部との間で自励発振現象が発生し、自然管楽器の主管体部に備えられた音孔を開閉することで音高を制御する演奏ができるので、演奏補助装置として運指センサを不要とすることができる。

また、本発明の演奏補助装置において、前記第１加振部は、前記第２検出部が検出した音の音量を増加させた音を放出し、前記第２加振部は、前記第１検出部が検出した音の音量を減少させた音を放出してもよい。
これにより、例えば、第２加振部から放出させる音量によって消音効果が得られるとともに、第１加振部から放出させる音量によって良好な吹奏感が得られるようにバックプレッシャを与えることができる。

また、本発明の演奏補助装置は、前記第１管路部の他端に接続され、前記第１管路部から延びる通気管と、前記通気管に充填された吸音材とをさらに備えてもよい。
これにより、吹奏体から吹き込まれた呼気を通気管の先端から外部に抜くことができ、通気管経由で外部に漏洩しようとする音については吸音材によって充分に抑制することができる。

以上説明したように、本発明によれば、音孔を備える自然管楽器と組み合わせることで、運指センサを設けなくとも自然管楽器の音孔を開閉することで音高を制御する演奏ができる管楽器の演奏補助装置を提供できるという効果が得られる。

自然管楽器の構造を示す断面模式図である。 本実施形態に係る演奏補助装置の構造例を示す断面図である。 本実施形態に係る演奏補助装置の回路構成例を構造例とともに示す図である。 本実施形態に係る演奏補助装置の第１ユニットにおいて加振部の形状の具体例を示した断面図である。 第２の実施形態に係る演奏補助装置の構造例を示す断面図である。 第２の実施形態に係る内径面積調整部の態様の具体例を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る内径面積調整部の態様の具体例を示す断面図である。 第３の実施形態に係る演奏補助装置の構成例を示す断面図である。 図２に示す吸音部の第１の変形例を示す断面図である。 図２に示す吸音部の第２の変形例を示す断面図である。 図２に示す吸音部の第３の変形例を示す断面図である。 図２に示す吸音部の第４の変形例を示す断面図である。 本実施形態の演奏補助装置の変形例として、第１ユニットと第２ユニットを分離可能とした構造例を示す断面図である。 本実施形態の演奏補助装置の変形例として、第１ユニットと第２ユニットを分離可能とした構造例のもとで第１ユニットと第２ユニットとを連結した状態を示す断面図である。

図１は、自然管楽器１００の構造を示す断面模式図である。自然管楽器１００は、サクソフォン等である。自然管楽器１００は、吹奏体であるマウスピース１１０と主管体部１２０とがネック１３０を介して接続される。主管体部１２０は、管楽器の共鳴管として機能するボディ、ベル、さらにはアルトサックスやテナーサックスなどの場合にはボウなどを含んで成る部位であり、図示するように音孔１２１を備える。また、マウスピース１１０にはリード１１１が取り付けられている。
なお、以降の説明にあたり、主管体部１２０とネック１３０とで特に区別しない場合には管体と記載する。また、「上流側」なる用語は、管楽器のマウスピース（吹奏体）から共鳴管に吹き込まれる呼気の流入側を指し、「下流側」なる用語は、その呼気の流出側を指す。

演奏者はマウスピース１１０を咥えて呼気を吹き込むようにする。演奏者の呼気は、マウスピース１１０からネック１３０、主管体部１２０へと入っていく。この際、マウスピース１１０に取り付けられたリード１１１が振動することによりマウスピース１１０には音圧の変化が発生し、この音圧の変化が、波動としてネック１３０と主管体部１２０へと下流側へ伝搬していく。

マウスピース１１０から下流側に伝搬した波動は、開いている音孔１２１がある場合には、その開いた音孔１２１の位置まで伝搬し、マウスピース１１０側に反射して上流側に伝搬していく。また、マウスピース１１０から主管体部１２０側に伝搬した波動は、音孔１２１が全て閉じている場合には、ベルの端部Ｂｅまで伝搬し、マウスピース１１０側に反射して上流側に伝搬していき、リード１１１を押し戻す。このような波動の伝搬が繰り返されることで自励発振現象が発生し、呼気や音孔の開閉の組み合わせに応じた音量や音高で音が鳴る。
この場合の波動は、特に妨げられることなく自然管楽器１００の管内を伝搬して音孔やベルから音として放出されるため音量としてはかなり大きなものとなる。

例えば、周囲に対する音量を配慮する必要のある住宅環境等において楽器を演奏する場合には音量を小さくする必要がある。しかし、上記したように自然管楽器の演奏音の音量はかなり大きい。そこで、例えばネック１３０の部分の管内に、吸音材を詰めることが考えられる。
吸音材を管内に詰めることで、マウスピース１１０から主管体部１２０側へ伝搬しようとする波動は吸音材により弱められる。これにより、マウスピース１１０と主管体部１２０との間で伝搬する波動が全般的に弱められ、これに伴って、音孔やベルから放出される音量も小さくなる。

吸音材を管内に詰めた場合、波動が弱められることに伴ってリード１１１を押し戻す力も弱められる。これにより、演奏者の感じるバックプレッシャも図１の自然管楽器１００の場合より低下してしまい、吹奏感が損なわれてしまう。
例えば特許文献１、２などの構成では、管体の音を音声処理により生成することから、吸音材によるバックプレッシャの低下はない。しかし、前述したように、運指センサが必要になってしまう。

そこで、本実施形態においては、例えば管楽器の消音器としての機能を備える演奏補助装置について以下のように構成する。
本実施形態の演奏補助装置は、図１における分割位置Ｐｄｖにて自然管楽器１００の管体を分割する。そして、分割された管体の間の波動の伝搬を電気的に処理するものである。なお、図１では、ネック１３０において分割位置Ｐｄｖを設定した例を示している。

図２は、第１の実施形態に係る演奏補助装置の構造の一例を示す模式断面図である。
本実施形態の演奏補助装置は、第１ユニット１と第２ユニット２を備える。第１ユニット１と第２ユニット２は連結部材３により連結される。演奏補助装置は、その上流側にマウスピース１１０が取り付けられ、下流側に主管体部１２０が取り付けられる。

第１ユニット１は、筒状の第１ネック部１０を備える。第１ネック部１０は、分割位置Ｐｄｖにより分割されたネック１３０（図１）の管部のうち、マウスピース１１０側（上流側）の管路部に相当する。
第１ネック部１０の上流側の端部は、マウスピース１１０が取り付け可能な形状に形成されている。具体的には、第１ネック部１０の管部の外周においてマウスピース１１０に嵌め込まれる部分には、例えばコルク１３が設けられている。これにより、例えば自然管楽器のネックへの取り付けと同様の要領で、第１ネック部１０にマウスピース１１０を取り付けることができる。

第１ネック部１０において、分割位置Ｐｄｖに対応する部位には、第１検出部１１と第１加振部１２が設けられる。第１検出部１１は、マウスピース１１０から呼気が吹き入れられることによって、第１ネック部の管内に発生する音を検出するセンサである。第１検出部１１は、第１ネック部１０の管内（内部）に露出するように取り付けられる。これにより、第１検出部１１は第１ネック部１０の管内に発生する音を検出することができる。第１検出部１１は、マイクロフォン等であり、マイクロフォンにより収音した音に応じた音声信号を検出信号として出力する。
第１加振部１２は、スピーカ等であり、第１ネック部１０の管内（内部）に露出するように取り付けられる。これにより、第１加振部１２は第１ネック部１０の管内に音を放出することができる。
なお、図示した例では、第１検出部１１及び第１加振部１２が互いに対向するように設けられているが、これに限定されるものではない。

第１ネック部１０の下流側の端部には、第１吸音部３０が設けられる。第１吸音部３０は、第１ネック部１０の下流側の端部に接続され、第１ネック部１０から延びる通気管３１を備える。通気管３１には吸音材３２が充填されている。
なお、吸音材３２の材料としては、ウレタン、綿、グラスウール、ロックウールなどをはじめとして吸音効果のある材料であればどのようなものでも使用してよい。この点については、第１ユニット１、第２ユニット２において備えられる他の吸音材２２、２５、５２、５５、６２などについても同様である。また、吸音材３２、２２、２５、５２、５５、６２として使用される材料はそれぞれが同じでなくともよい。
通気管３１は、第１ネック部１０の下流側の端部に接続され、第１ネック部１０から離れる方向に延びている。通気管３１の延在方向（図２では通気管３１の長手方向）の先端は第１ユニット１の外部に開口している。これにより、演奏者がマウスピース１１０から吹き込んだ呼気を、通気管３１の先端から外部に抜くことができる。このように呼気は抜けていくが、第１加振部１２から通気管３１経由で外部に漏洩しようとする音については吸音材３２によって充分に抑制することができる。なお、通気管３１の内径が小さいほど、また、通気管３１の延在方向の寸法が長いほど、第１吸音部３０による消音効果は高くなる。
また、本実施形態では、第１ネック部１０と通気管３１との接続部分において、通気管３１の内径が、第１ネック部１０の下流側の端部の内径よりも小さく設定されている。そして、第１ネック部１０及び通気管３１は、通気管３１の径方向外側に延びる段差壁部１０ａによって接続されている。

また、第１ネック部１０に対しては第１遮音部２０が設けられる。第１遮音部２０は、第１加振部１２の振動や第１ネック部１０の管壁の振動によって発生し、第１ネック部１０の外部に放出される音を遮蔽する。第１遮音部２０は、外側遮音ケース２１と、防振材２３と、内側遮音ケース２４と、吸音材２２、２５とを備える。
内側遮音ケース２４は、第１検出部１１と第１加振部１２とを覆うように設けられる。また、内側遮音ケース２４は、第１ネック部１０の下流側の端部も覆うように設けられている。内側遮音ケース２４からは、第１ネック部１０の上流側の端部、及び、第１吸音部３０全体が突出する。吸音材２５は、内側遮音ケース２４の内部空間を埋めるように設けられる。
外側遮音ケース２１は、内側遮音ケース２４を覆うように設けられている。外側遮音ケース２１からは、マウスピース１１０が取り付けられる第１ネック部１０の上流側の端部、及び、第１吸音部３０の先端側の所定長の部分が突出する。吸音材２２は、外側遮音ケース２１の内部空間を埋めるように設けられる。防振材２３は、外側遮音ケース２１の外面全体に設けられる。
以上のように構成される第１遮音部２０は、第１加振部１２の振動や第１ネック部１０の管壁の振動によって発生し、第１ネック部１０の外部に放出される音を遮蔽する。これにより、第１加振部１２の振動や第１ネック部１０の管壁の振動によって発生する音が第１遮音部２０の外部に漏れることを充分に抑制することができる。

第２ユニット２は、筒状の第２ネック部４０を備える。第２ネック部４０は、分割位置Ｐｄｖにより分割されたネック１３０の管部のうち、主管体部１２０側（下流側）の管路部に相当する。
第２ネック部４０の下流側の端部は、主管体部１２０が取り付け可能な形状に形成されている。これにより、例えば自然管楽器のネックへの取り付けと同様の要領で、第２ネック部４０に主管体部１２０を取り付けることができる。

主管体部１２０は、自然管楽器（例えばサクソフォン）においてネックに取り付けられる部分であり、ボディ、ボウ、ベルなどを含む。したがって、主管体部１２０は、音孔や、音孔の開閉を行うためのキー（図示なし）などを備えている。

第２ネック部４０において、分割位置Ｐｄｖに対応する部位には、第２検出部４１と第２加振部４２が設けられる。第２検出部４１は、第１検出部１１と同様に、第２ネック部４０の管内（内部）に露出するように取り付けられる。第２検出部４１は、例えばマイクロフォンであり、上記のように取り付けられることで、第２ネック部４０の管内に発生する音を検出することができる。第２加振部４２は、第１加振部１２と同様に、例えばスピーカであり、第２ネック部４０の管内（内部）に露出するように取り付けられる。このように取り付けられることで、第２加振部４２は第２ネック部４０の管内に音を放出することができる。

第２ネック部４０の上流側の端部には、第２吸音部６０が設けられる。第２吸音部６０は、第２ネック部４０の他方の端部に設けられ音を吸収する。第２吸音部６０は、筒状に形成された通気管６１の管内に吸音材６２を充填して構成されている。
通気管６１は、第２ネック部４０の上流側の端部に接続され、第２ネック部４０から離れる方向に延びている。第２ユニット２側では、第２ネック部４０に取り付けられる主管体部１２０のベル端が開放されており、また、第１ネック部１０のように演奏者の呼気が吹き込まれることもない。そのため、通気管６１の延在方向（図２では通気管６１の長手方向）の先端は第２ユニット２の外部に開口しない。なお、通気管６１の先端は開口してもよいが、例えば、第２加振部４２からの音についての遮蔽効果などを考慮した場合には開口しないほうが好ましい。

例えば、第２吸音部６０を設けない場合、第２ネック部４０の上流側端部を閉じるように形成することになる。しかし、この形状の場合には、第２ネック部４０の上流側端部において波動の不要な反射が発生することにより、例えば吹鳴される音高がずれてしまう。そこで、本実施形態では、前述した第２吸音部６０を設けている。これにより、第２ネック部４０の上流側端部における波動の反射が第２吸音部６０により吸収され、主管体部１２０で発生する音高の安定が図られる。
なお、通気管６１の管内に吸音材６２を充填しない構成としてもよい。この構成の場合には、吸音材６２により吸音されることなく、通気管６１の延在方向の先端で波動が反射する。そこで、この場合には通気管６１の長さについて、以下のように決定するとよい。つまり、分割位置Ｐｄｖから伝搬して通気管６１の延在方向の先端まで反射した波動が分割位置Ｐｄｖに戻るまでの時間について、第１ユニット１において分割位置Ｐｄｖからマウスピース１１０にまで伝搬した波動が分割位置Ｐｄｖにまで伝搬する時間とほぼ同等となるように通気管６１の長さを決定する。これにより、通気管６１の管内に吸音材６２を充填しなくとも、吹鳴される音高のずれを小さくすることができる。

第２ネック部４０に対しては第２遮音部５０が設けられる。第２遮音部５０は、第２加振部４２の振動や第２ネック部４０の管壁の振動によって発生し、第２ネック部４０の外部に放出される音を遮蔽する。第２遮音部５０は、外側遮音ケース５１と、防振材５３と、内側遮音ケース５４と、吸音材５２、５５とを備える。
内側遮音ケース５４は、第２検出部４１と第２加振部４２とを覆うように設けられる。また、内側遮音ケース５４は、第２ネック部４０の上流側の端部も覆うように設けられている。内側遮音ケース５４からは、第２ネック部４０の下流側の端部、及び、第２吸音部６０全体が突出する。吸音材５５は、内側遮音ケース５４の内部空間を埋めるように設けられる。
外側遮音ケース５１は、内側遮音ケース５４を覆うように設けられている。外側遮音ケース５１からは、第２ネック部４０において主管体部１２０が取り付けられる下流側の端部、及び、第２吸音部６０全体が突出する。吸音材５２は、外側遮音ケース５１の内部空間を埋めるように設けられる。防振材５３は、外側遮音ケース５１の外面全体に設けられる。
以上のように第２遮音部５０が構成されるため、第２加振部４２の振動や第２ネック部４０の管壁の振動によって第２ネック部４０の外部に放出される音が遮蔽され、第２加振部４２の振動や第２ネック部４０の管壁の振動によって発生する音が第２遮音部５０の外部に漏れることを抑制することができる。

図３は、第１の実施形態に係る演奏補助装置が備える回路の構成例を、演奏補助装置の構造とともに示している。なお、図３において、図２と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。また、図３においては、第１ネック部１０にマウスピース１１０が取り付けられ、第２ネック部４０に主管体部１２０が取り付けられた状態を示している。

図３に示すように、本実施形態の演奏補助装置は、回路として音声処理部８０を備える。なお、音声処理部８０としての回路は、図示は省略するが、例えば演奏補助装置の筐体内に収納してもよいし、音声処理部８０として機能するのであれば、回路自体は別の装置としてもよい。
音声処理部８０は、アンプ８１、Ａ／Ｄ変換器８２、フィルタ８３、Ｄ／Ａ変換器８４、アンプ８５、第１音量調整部８６、アンプ８７、Ａ／Ｄ変換器８８、Ｄ／Ａ変換器８９、アンプ９０及び第２音量調整部９１を備える。

アンプ８１は、第１検出部１１が検出した第１ネック部１０の管内の音の音声信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器８２は、アンプ８１によって増幅されたアナログの音声信号をデジタルの音声信号に変換する。
フィルタ８３は、ハウリングを抑制するためのデジタルフィルタであり、例えば、通過する音声信号について、ハウリングの発生に対応する所定の周波数帯域のレベルを減衰させるフィルタ特性を有する。Ａ／Ｄ変換器８２から出力され、フィルタ８３を通過した音声信号は、Ｄ／Ａ変換器８４によりアナログの音声信号に変換され、さらにアンプ８５によって増幅され、第１音量調整部８６に入力される。
第１音量調整部８６は、入力された音声信号を所定の音量になるように調整し、第２加振部４２に供給する。第２加振部４２は、供給された音声信号により駆動され、第２ネック部４０の管内に音を放出する。このように、音声処理部８０は、第１検出部１１が検出した音を第２加振部４２から放出させることができる。

また、第２検出部４１が検出した第２ネック部４０の管内の音の音声信号は、音声処理部８０のアンプ８７に入力される。アンプ８７は、入力された音声信号を増幅してＡ／Ｄ変換器８８に出力し、Ａ／Ｄ変換器８８は、アンプ８７から入力したアナログの音声信号をデジタルの音声信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換器８８から出力された音声信号はフィルタ８３を通過してＤ／Ａ変換器８９によりアナログの音声信号に変換され、さらにアンプ９０によって増幅され、第２音量調整部９１に入力される。
第２音量調整部９１は、入力された音声信号を所定の音量になるように調整し、第１加振部１２に供給する。第１加振部１２は、供給された音声信号により駆動され、第１ネック部１０の管内に音を放出する。このように、音声処理部８０は、第２検出部４１が検出した音を第１加振部１２から放出させることができる。

図３に示す演奏補助装置では、以下のように演奏者の演奏に応じた動作が行われる。
演奏者によってマウスピース１１０に吹き入れられた呼気は、マウスピース１１０から第１ネック部１０の管内に入っていく。この際、マウスピース１１０に取り付けられているリード１１１によってマウスピース１１０において音圧の変化が発生し、この音圧の変化が波動として第１ネック部１０の管内を下流側に伝搬していく。

そして、第１ネック部１０の管内において、分割位置Ｐｄｖまで伝搬してきた波動は、第１検出部１１により音として検出される。
音声処理部８０は、第１検出部１１によって検出された音を、第１音量調整部８６により所定の音量となるように調整したうえで、第２加振部４２から放出させる。これにより、上流側の第１ネック部１０における分割位置Ｐｄｖにまで伝搬した波動が、下流側の第２ネック部４０の対応する分割位置Ｐｄｖに伝搬される。

上記のように第２ネック部４０に伝搬された（第２加振部４２から放出された）音に対応する波動は、第２ネック部４０から主管体部１２０へと下流側にさらに伝搬される。この際、主管体部１２０の管内を下流側に伝搬する波動は、音孔１２１が開いている位置にて反射し、主管体部１２０の管内を上流側へと伝搬していく。また、主管体部１２０の管内を下流側に伝搬する波動は、全ての音孔１２１が閉じている場合には、ベルの端部Ｂｅにて反射し主管体部１２０の管内を上流側へと伝搬していく。

そして、主管体部１２０から上流側に伝搬して第２ネック部４０の分割位置Ｐｄｖに到達した波動は、第２検出部４１によって音として検出される。
音声処理部８０は、第２検出部４１によって検出された音を、第２音量調整部９１により所定の音量となるように調整したうえで、第１加振部１２から放出させる。これにより、第２ネック部４０における分割位置Ｐｄｖにまで伝搬した波動が、第１ネック部１０の対応する分割位置Ｐｄｖに伝搬される。このように伝搬された波動は、第１ネック部１０において上流側に伝搬されマウスピース１１０に取り付けられたリード１１１を押し戻す。

このように、本実施形態の演奏補助装置は、第１ユニット１の第１ネック部１０にマウスピース１１０を取り付け、第２ユニット２の第２ネック部４０に主管体部１２０を取り付けることで、図１の自然管楽器１００の管体を分割位置Ｐｄｖにて分割した場合と等価の構造を有する。
そのうえで、本実施形態の演奏補助装置は、マウスピース１１０から主管体部１２０との間で行われる上流側から下流側への波動の伝搬と、下流側から上流側への波動の伝搬との繰り返しが、音声処理部８０を介在して循環的に行われるようになっている。
これにより、本実施形態の演奏補助装置を用いてマウスピース１１０から呼気を吹き入れることによっては、自然管楽器１００と同様にマウスピース１１０と主管体部１２０との間で自励発振現象が発生して音を鳴らすことができる。
また、本実施形態では、主管体部１２０における音孔１２１の開閉に応じて、主管体部１２０にて下流側に伝搬していく波動が反射する位置が変化するので、主管体部１２０のキーに対する運指に応じた音高の音を鳴らすこともできる。
このように、本実施形態の演奏補助装置にマウスピース１１０と主管体部１２０を取り付けることによっては、自然管楽器と同じ原理によって音を鳴らし、演奏を行うことができる。

そのうえで、本実施形態の演奏補助装置は、以下のように管楽器の消音器として機能させることができる。つまり、本実施形態の演奏補助装置は、音声処理部８０において第１音量調整部８６と第２音量調整部９１とを備えることで、第２ネック部４０の管内に放出させる音量と第１ネック部１０の管内に放出させる音量とを個別に設定できる。
そこで、第２ネック部４０の管内に放出させる音については、第１音量調整部８６によって第１ネック部１０の管内に伝搬する波動よりも小さな波動が主管体部１２０の管内に発生するように小さな音量に調整する。これにより、第２加振部４２は、第１検出部１１が検出した音の音量を減少させた音を放出する。これに伴い、第２ネック部４０と主管体部１２０の管内にて発生する波動が弱まるため、主管体部１２０の音孔やベル等から放出される音量を充分に小さくすることができる。
また、前述のように、第１ユニット１において、第１加振部１２が第１遮音部２０により覆われていることで、第１加振部１２の振動や第１ネック部１０の管壁の振動によって第１ネック部１０の外側に放出される音は充分に抑制される。また、第２ユニット２においても、第２加振部４２が第２遮音部５０により覆われていることで、第２加振部４２の振動や第２ネック部４０の管壁の振動によって第２ネック部４０の外側に放出される音も充分に抑制される。これにより、本実施形態の演奏補助装置を使用して演奏した場合に聞こえる音は、ほとんどが主管体部１２０の音孔やベル等から放出される音になる。

一方で、第１ネック部１０の管内に放出させる音については、第２音量調整部９１によって第２ネック部４０の管内に伝搬する波動よりも大きな波動が第１ネック部１０の管内に発生するように大きな音量に調整する。これにより、第１加振部１２は、第２検出部４１が検出した音の音量を増加させた音を放出する。これに伴い、第１ネック部１０から上流側に伝搬する波動については、例えば自然管楽器を演奏しているときと同等の強度を与えることができるため、演奏者は、自然管楽器を演奏しているときと同等のバックプレッシャを感じることができる。つまり、本実施形態の演奏補助装置は、演奏者の吹奏感を損なうことなく管楽器の演奏音を小さくする消音器としての機能を有することができる。

ここで、本実施形態の演奏補助装置は、分割位置Ｐｄｖにおける波動の伝達については音声処理部８０を介して行われているが、管内における波動の伝搬には、主管体部１２０などの自然管楽器の管体を用いている。主管体部１２０には音孔１２１が設けられており、したがって、音高の変更も、自然管楽器１００と同様に、音孔１２１の開閉による波動の反射位置の変化を利用している。このため、本実施形態の演奏補助装置では運指センサは不要であり、演奏者は、例えば、専用のコントローラを使用したり、運指センサを自分の自然管楽器１００に装着したりする必要がない。

そのうえで、本実施形態の演奏補助装置は、図２に示したように、自然管楽器１００のマウスピース１１０と主管体部１２０とを取り付けることができる。具体的には、本実施形態の演奏補助装置は、自然管楽器１００のネック１３０と付け替えるようにして使用される。
これにより、演奏者は、本実施形態の演奏補助装置の消音機能を利用して演奏を行う際は、自然管楽器１００のマウスピース１１０と主管体部１２０をネック１３０から外し、演奏補助装置に取り付けさえすればよい。つまり、演奏者は、自然管楽器１００の管体を使用できる。これにより、演奏者にとっては、消音器としての演奏補助装置を手軽に使用できる。また、普段使い慣れているマウスピース１１０や主管体部１２０を用いて演奏することもできるので、普段と同等の感覚で演奏することができる。

次に、第２の実施形態について説明する。
図４の断面図は、本実施形態における演奏補助装置における第１ユニット１の部分を抜き出して示すとともに、スピーカである第１加振部１２の断面形状を具体的に示している。なお、図４において図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
第１加振部１２は、振動板であるコーン紙１２ａを備えている。コーン紙１２ａの形状は、平面ではなく、図示するように、縁部から中心部分に向かってくぼんでいくテーパー状である。このために、第１ネック部１０の管内において第１加振部１２が取り付けられている位置では、第１ネック部１０の内径の断面積（以下、内径面積と呼ぶ）が、第１加振部１２が取り付けられていない場合と大きく異なる。
具体的に、例えば図４に示す内径面積Ｓ２は、第１加振部１２が取り付けられていない場合の第１ネック部１０の内径に対応しているが、第１加振部１２が取り付けられている位置に対応する内径面積Ｓ１は、コーン紙１２ａの凹部が形成された分だけ、本来の第１ネック部１０の内径に対応する内径面積よりも大きくなる。

このように第１ネック部１０において、本来の内径に応じた内径面積とは異なる内径面積の部分が存在することによって、吹鳴される音高がずれる傾向が強くなる。この点については、第２ユニット２における第２ネック部４０においても同様のことがいえる。
そこで、第２の実施形態においては、第１加振部１２が取り付けられた第１ネック部１０の管内の位置における内径面積が、本来の第１ネック部１０の内径面積とほぼ同じとなるように構成する。また、第２加振部４２が取り付けられた第２ネック部４０の管内の位置における内径面積についても、本来の第２ネック部４０の内径面積とほぼ同じとなるように構成する。

図５の断面図は、第２の実施形態に係る演奏補助装置の構造例を示している。なお、図５においては、音声処理部８０の図示は省略している。また、図５において図２、図４などと同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
図５の第１ユニット１の第１ネック部１０の管内においては、第１加振部１２と対向する位置に内径面積調整部１４が突出して設けられる。内径面積調整部１４は、第１加振部１２のコーン紙１２ａのテーパー形状に対応した円錐に近い形状を有している。内径面積調整部１４が設けられる位置の第１ネック部１０には第１検出部１１が取り付けられることから、例えば図示するように第１検出部１１は内径面積調整部１４の中央部分から、その先端が表出するように設けられる。

このように内径面積調整部１４が設けられることによって、第１ネック部１０の管内において第１加振部１２が取り付けられている部分の内径面積は、第１ネック部１０の本来の内径面積とほぼ同じになる。具体的には、図５に示すように、第１加振部１２のコーン紙１２ａの中央部分に位置する第１ネック部１０の管内の内径面積Ｓ１ａは、第１加振部１２等が取り付けられていない場合の本来の第１ネック部１０の内径面積Ｓ２ａ（即ち、第１ネック部１０に対応する自然管楽器のネック部の内径面積）とほぼ同じになる。

また、同じ図５に示すように、第２ユニット２の第２ネック部４０の管内においても、第２加振部４２と対向する位置に内径面積調整部４４が設けられる。
これにより、第２ネック部４０において第２加振部４２が取り付けられている部分の内径面積は、第２加振部４２が取り付けられない場合の本来の第２ネック部４０の内径面積とほぼ同じになる。具体的には、図５に示すように、第２加振部４２のコーン紙４２ａの中央部分に位置する第２ネック部４０の管内の内径面積Ｓ１１は、第２加振部４２等が取り付けられていない場合の本来の第２ネック部４０の内径面積Ｓ１２（即ち、第２ネック部４０に対応する自然管楽器のネック部の内径面積）とほぼ同じになる。

このように、第２の実施形態では、第１ネック部１０と第２ネック部４０のそれぞれにおける管の内径面積について、第１加振部１２と第２加振部４２とが設けられているのに係わらず、本来の内径とほぼ同じとなるように調整している。これにより、第１ネック部１０と第２ネック部４０の管内の内径面積の変化に起因する、吹鳴される音高のずれを解消し、吹鳴される音高の精度を向上させることができる。
なお、内径面積調整部１４は、第１ネック部１０の管内に対して後付けされるように取り付けられてもよいし、第１ネック部１０と一体化されるように形成されてもよい。

図６及び図７を参照して、内径面積調整部１４の態様の一具体例について説明する。
第１ネック部１０の全体的な形状は頂点側を切り欠いた円錐状である。このような形状の第１ネック部１０に対して、第１加振部１２や第１検出部１１を直接取り付けることは難しい。
そこで、例えば図６及び図７に示すように、第１検出部１１と第１加振部１２を取り付けるためのケース２００を用意する。図６はケース２００の斜視図であり、図７は、ケース２００の断面図である。

図６及び図７に示すように、ケース２００は、上本体部２０１と下本体部２０２とを備える。上本体部２０１及び下本体部２０２は、それぞれ直方体状の外観形状を呈しているが、上本体部２０１は管路を有する筒状に形成されている。なお、下本体部２０２は有底筒状に形成されているが、これに限ることはない。

上本体部２０１は、第１ネック部１０の下流側の端部をなすものであり、第１ネック部１０の上流側の端部（以下、上流側端部１０ｕと呼ぶ）に対して着脱自在とされている。具体的には、上本体部２０１の軸方向の一端側の開口が、上流側端部１０ｕを取り付けるための上流側端部取付孔部２１２となっている。また、上本体部２０１の軸方向の他端側の開口が、通気管３１を着脱自在に取り付けるための通気管取付孔部２１３となっている。
また、上本体部２０１には、その軸方向の中途部において、径方向に貫通する検出部取付孔部２１１及び加振部取付孔２１５が形成されている。これら検出部取付孔部２１１及び加振部取付孔２１５は管路２１４を介して互いに対向している。検出部取付孔部２１１には第１検出部１１が取り付けられる。加振部取付孔２１５には第１加振部１２としてのスピーカの開口部が被せられるように取り付けられる。
また、上本体部２０１の管内においては、第１加振部１２に対向する位置に前述した内径面積調整部１４が形成されている。これにより、管路２１４の内径面積は、第１加振部１２の取り付け位置に対応するネック部において、第１加振部１２を取り付けない場合の内径面積とほぼ同一となる。

下本体部２０２は、第１加振部１２を上本体部２０１に取り付けた状態で、上本体部２０１の加振部取付孔２１５を塞ぐように上本体部２０１に取り付けられる。
下本体部２０２には、加振部取付孔２１５をケース２００外部に連通させるケーブル孔部２１６が形成されている。ケーブル孔部２１６は、例えば第１加振部１２に音声信号を供給するケーブルをケース２００内から外部に引き出すための孔部である。なお、ケース２００の内部において第１加振部１２の背面側（下本体部２０２側）の空間には、例えば吸音材を設けてもよい。なお、下本体部２０２においてケーブル孔部２１６が設けられる位置については、図示する位置に限定されない。

また、第２ユニット２においても、上記と同様に、ケース２００を利用して第２検出部４１と第２加振部４２とを第２ネック部４０に取り付けるようにすればよい。この場合、上流側端部取付孔部２１２には第２ネック部４０の上流側端部が取り付けられ、通気管取付孔部２１３には第２吸音部６０の通気管６１が取り付けられる。
なお、ケース２００は、例えば内側遮音ケース２４または内側遮音ケース５４としてそのまま利用してもよい。

次に、第３の実施形態について説明する。
第１の実施形態において、内側遮音ケース２４は、第１検出部１１と第１加振部１２と第１ネック部１０の下流側の端部とを覆うように設けられていた。ここで、第１検出部１１と第１加振部１２と第１ネック部１０の下流側の端部のうち、遮蔽すべき音を発生させている振動源としての主な部位は第１加振部１２である。このことからすれば、内側遮音ケース２４が第１加振部１２のみを覆うようにしても充分な遮音効果が得られ、また、例えば内側遮音ケース２４に使用する材料も節約できる。
なお、図２のように内側遮音ケース２４により第１検出部１１と第１加振部１２と第１ネック部１０の下流側の端部とを覆うようにした場合には、第１ネック部１０の外部から管内に伝達されるノイズを抑制して、第１検出部１１により管内の音を良好に検出できるという利点がある。しかし、例えば、外側遮音ケース２１と吸音材２２によって充分に外部からのノイズを減衰できるのであれば、内側遮音ケース２４により第１検出部１１や第１ネック部１０の下流側の端部まで覆う必要性が低くなる。
これらの点については、第２ユニット２における内側遮音ケース５４についても同様である。

そこで、第３の実施形態では、第１ユニット１において内側遮音ケース２４が第１加振部１２のみを覆うように構成し、第２ユニット２において内側遮音ケース５４が第２加振部４２のみを覆うように構成する。
図８の断面図は、第３の実施形態に係る演奏補助装置における第１ユニット１と第２ユニット２の構造例を示している。なお、図８において、図２などと同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
図８に示すように、第１ユニット１における内側遮音ケース２４は、第１加振部１２のみを覆うように設けられており、第２ユニット２における内側遮音ケース５４は、第２加振部４２のみを覆うように設けられている。

続いて、第１ユニット１における第１吸音部３０と第２ユニット２における第２吸音部６０の形状に関する変形例について説明する。変形例としては、第１〜第４の変形例までの４例を図９〜図１２により説明する。なお、図９〜図１２において図２などと同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
図９の断面図は、第１の変形例を示している。図９の第１ユニット１における第１吸音部３０の通気管３１は、第１ネック部１０の下流側の端部と接合する基端部における開口部の形状を、第１ネック部１０の下流側の端部と同じとしている。そのうえで、通気管３１は基端から先端にかけて徐々に内径が小さくなっていくテーパー状に形成されている。
また、第２ユニット２における第２吸音部６０の通気管６１も、第２ネック部４０の上流側端部と同じ内径の形状とされたうえで、基端から先端にかけて内径が小さくなっていくテーパー状に形成されている。

前述のように、第２吸音部６０は第２ネック部４０の上流側の端部における波動の不要な反射を抑制することにより音高の安定化を図る。この点については、第１吸音部３０も同様であり、第１ネック部１０の下流側の端部における波動の不要な反射を抑制することができる。例えば、図２においては、第１ネック部１０の下流側の端部と接合する通気管３１の端部の内径は、第１ネック部１０の下流側の端部の内径よりも小さい。この場合、第１ネック部１０の下流側の端部における通気管３１の周囲の面部において波動が反射する。

そこで、通気管３１の基端部の内径を第１ネック部１０の下流側の端部と同様の形状とすれば、第１ネック部１０の下流側の端部において波動が反射する段差壁部の面がなくなる。ただし、通気管３１は細いほど遮音効果が高い。そこで、図９に示す通気管３１の形状とすれば、第１ネック部１０の下流側の端部において波動が反射する面をなくすとともに、通気管３１を第１ネック部１０の下流側の端部の内径より細くしていくことも可能になり、第１吸音部３０による波動の不要な反射の抑制と遮音効果を両立させることが可能になる。

また、通気管６１については、すでに図２において、第２ネック部４０の上流側端部と接合する基端部の開口部について、第２ネック部４０の上流側端部の開口部と同じ形状としている。ただし、図２の通気管６１は、第２ネック部４０の上流側端部と同じ開口部の形状が先端まで続いている。そこで、図９に示すように、通気管６１について基端から先端にかけて細くなるテーパー状とすれば、例えば図２の場合よりも高い遮音効果を得ると同時に、通気管６１の基端から先端に進行する波動がストレート管の場合よりも効果的に減衰されるので、通気管６１の先端で反射して戻ってくる不要な反射成分を軽減することが可能になる。

次に、図１０を参照して、第２の変形例について説明する。
図１０の第１ユニット１において、第１吸音部３０の通気管３１は第１ネック部１０の下流側の端部と接合する基端から先端にかけて第１ネック部１０と同じ開口部の内径形状である。そのうえで、通気管３１内の吸音材３２は、通気管３１の基端側と先端側とを比較すると、基端側の密度が低く、先端側の密度が高い。
通気管３１の基端側の吸音材３２の密度を低くすることにより、波動の反射をさらに有効に抑制することができる。一方で、通気管３１の先端側の吸音材３２の密度を高くすることで遮音効果も保つことができる。

第２ユニット２における第２吸音部６０の通気管６１も、基端から先端にかけて第２ネック部４０の上流側端部の開口部と同じ内径形状を有している。また、吸音材６２は、第２ネック部４０と接合する通気管６１の基端側と先端側とを比較すると、基端側の密度が低く、通気管６１の先端側の密度が高い。これにより、波動の反射がさらに有効に抑制され、遮音効果も保たれる。

次に、図１１を参照して、第３の変形例について説明する。
図１１の第１ユニット１における第１吸音部３０の通気管３１は、第１ネック部１０の下流側の端部と接合する通気管部３１ａについては第１ネック部１０の下流側の端部と同じ内径とし、残りの通気管部３１ｂについては第１ネック部１０の下流側の端部よりも上流側の方が小さい内径とした段差を有する形状である。第２ユニット２における第２吸音部６０の通気管６１も、通気管部６１ａ、６１ｂによって同様に段差を有する形状である。
通気管３１と通気管６１を上記のような形状とすることによっても、図１０の場合と同様に、波動の不要な反射の抑制と遮音効果を両立させることができる。

次に、図１２を参照して、第４の変形例について説明する。図１２に示す第１ユニット１において、第１吸音部３０の通気管３１は、図１１と同様に、通気管部３１ａ、３１ｂを備える。そのうえで、通気管部３１ｂは、その延在方向中途部にマフラーとして機能する拡幅部３１ｃを備えている。この変形例では、拡幅部３１ｃの内部は中空とされ、吸音材は充填されていない。
第２ユニット２においても、第２吸音部６０の通気管６１における通気管部６１ｂは、その延在方向中途部にマフラーとして機能する拡幅部６１ｃを備えている。拡幅部６１ｃの内部は中空とされ、吸音材は充填されていない。
第４の変形例によれば、拡幅部３１ｃ、６１ｃを通過する呼気が膨張及び収縮し、呼気の圧力が減衰することで、外部に放出される音の音量が抑制されるというマフラーとしての機能が発揮される。これにより、吸音材３２、６２よる吸音効果と併せて遮音効果をさらに高めることができる。
なお、図１２の例では、拡幅部３１ｃ、６１ｃ内に吸音材を充填していない例を示しているが、拡幅部３１ｃ、６１ｃ内の全空間あるいは一部の空間に吸音材を充填してもよい。

次に、本実施形態の変形例として、第１ユニット１と第２ユニット２を分離可能とした演奏補助装置について説明する。
図１３及び図１４は、第１ユニット１と第２ユニット２を分離可能とした演奏補助装置の構造の一例を示している。図１３及び図１４において、図２などと同一の部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１３に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２は、それぞれ独立して分離している。なお、このように第１ユニット１と第２ユニット２が分離される場合には、音声処理部８０の回路は、第１ユニット１と第２ユニット２の筐体のいずれか一方に設けた上で、有線または無線により他方と接続してもよいし、音声処理部８０として機能するのであれば、回路自体は別の装置としてもよい。
そのうえで、第１ユニット１の第１遮音部２０の側面には、一対のねじ孔２６、２６が設けられ、第２ユニット２の第２遮音部５０の側面には、一対のねじ孔５６、５６が設けられる。
また、第１ユニット１と第２ユニット２とを連結するための部品として、一対の連結板３０１と２本のねじ部品３０２、３０２が設けられる。

第１ユニット１と第２ユニット２とを連結する際には、例えば第１ユニット１が上で、第２ユニットが下となるように合わせる。そして、連結板３０１に通した２本のねじ部品３０２、３０２を、それぞれ、一方の側面のねじ孔２６、５６に螺合させる。同様に他方の側面においても、連結板３０１に通した２本のねじ部品３０２、３０２を、それぞれ、一方の側面のねじ孔２６、５６に螺合させる。これにより、図１４に示すように、第１ユニット１と第２ユニット２とが連結された状態で固定される。第１ユニットと第２ユニットとを分離させたいときには、ねじ部品３０２、３０２を外せばよい。
このような構造とすることで、本実施形態の演奏補助装置は、第１ユニット１と第２ユニット２とを一体化させて使用することもできるし、分離させて使用することもできる。
なお、図１３及び図１４においては、第１ユニット１と第２ユニット２とが上下となる位置関係により連結可能な例を示しているが、例えば第１ユニット１と第２ユニット２とが横方向に並ぶ位置関係により連結できるようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
例えば、これまでの説明においては、本実施形態の演奏補助装置を消音器として機能させる場合を例に挙げた。しかし、例えば、第２加振部４２から放出させる音を大きくすれば、吹き入れた呼気に相当する音量よりも大きな音量で演奏できる演奏補助装置として機能させることができる。
また、これまでの説明の演奏補助装置は、サクソフォンなどの木管楽器の演奏の補助に対応させた例であるが、例えばトランペットなどの演奏の補助に対応させることも可能である。

１…第１ユニット、２…第２ユニット、３…連結部材、１０…第１ネック部、１１…第１検出部、１２…第１加振部、１４…内径面積調整部、２０…遮音部、３０…吸音部、４０…第２ネック部、４１…第２検出部、４２…第２加振部、４４…内径面積調整部、５０…遮音部、６０…吸音部、８０…音声処理部

Claims (3)

1. 吹奏体が一端に取り付けられる第１管路部と、
   音孔を備える自然管楽器の主管体部が一端に取り付けられる第２管路部と、
   前記第１管路部の管内に発生する音を検出する第１検出部と、
   前記第１管路部の管内に音を放出する第１加振部と、
   前記第２管路部の管内に発生する音を検出する第２検出部と、
   前記第２管路部の管内に音を放出する第２加振部と、
   を備え、
   前記第１検出部が検出した音に基づいて前記第２加振部から音を放出させるとともに、前記第２検出部が検出した音に基づいて前記第１加振部から音を放出させる
   演奏補助装置。
2. 前記第１加振部は、前記第２検出部が検出した音の音量を増加させた音を放出し、
   前記第２加振部は、前記第１検出部が検出した音の音量を減少させた音を放出する
   請求項１に記載の演奏補助装置。
3. 前記第１管路部の他端に接続され、前記第１管路部から延びる通気管と、
   前記通気管に充填された吸音材とをさらに備える
   請求項１または２に記載の演奏補助装置。

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