JP2016177003A - ドラムヘッド及びドラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のドラムヘッドは、例えば筒状に形成された胴部の開口に取り付けられる。また、膜部は、例えばドラムヘッドが胴部の開口に取り付けられた状態で胴部の開口の縁部の内側に配される部分である。
以下、図1〜6を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1,2に示すように、この実施形態に係るドラム1は、タムであり、筒状のシェル(胴部)2と、シェル2の一方の開口に取り付けられて打面として使用されるドラムヘッド3と、を備える。
ドラムヘッド3は、PET(ポリエチレンテレフタレート)などのフィルムからなる平面視円形のヘッド部11を備える。ヘッド部11は、シェル2の一方の開口の縁部2Aの内側に配される膜部12と、膜部12の外縁に一体に形成され、シェル2の一方の開口の縁部2Aの外側に配される外側膜部13と、を有する。膜部12は、ドラムヘッド3を一方の開口に取り付けた状態で打撃された際に有効に振動する部分である。以下の説明では、膜部12を有効振動膜部12と呼ぶ。
また、本実施形態のドラムヘッド3は、ヘッド部11(外側膜部13)の外縁に連結されて、ヘッド部11を平面視円形状に保持するフレッシュフープ14を備える。フレッシュフープ14の内径寸法はシェル2の外径寸法よりも大きく設定されている。
ラグ21及びこれに螺着されるチューニングボルト23は、シェル2の周方向に均等に複数配列されている。そして、各ラグ21に螺着された各チューニングボルト23を締め付けることで、フープ22がドラムヘッド3のフレッシュフープ14をシェル2の一方の開口側から他方の開口側に向けて付勢する。これによって、有効振動膜部12にテンションが付与される。
さらに、本実施形態の開口孔15は、有効振動膜部12と外側膜部13との境界を跨ぐように形成されている。すなわち、開口孔15は、有効振動膜部12及び外側膜部13の両方にわたって形成されている。
本実施形態において、複数の開口孔15は互いに同じ形状かつ同じ大きさに形成されている。有効振動膜部12における各開口孔15の開口面積は、例えば78mm2以上に設定されるとよい。
また、開口孔15が有効振動膜部12の外周領域12Aに形成されることで、各開口孔15の開口面積を大きく設定することが可能となる。その結果として、開口孔15を通じてドラム1の内外に流出入する空気の流速増加に伴うエネルギー損失の発生を抑制あるいは防止して、打撃時の発生音におけるサステインを通常のドラムヘッド(開口孔15の無いドラムヘッド)に近づけることができる。
例えば図3に示すように、ドラムヘッド3A,3Bに形成される開口孔15A,15Bのうち有効振動膜部12の径方向内側の端部が、径方向内側に向けて先細る凸状に形成されていない場合、具体的には図3(a)に示すように、開口孔15Aの径方向内側の端部が有効振動膜部12の径方向外側に窪む凹状に形成されていたり、図3(b)に示すように、開口孔15Bの径方向内側の端部が矩形状に形成されていたりする場合には、有効振動膜部12のうち開口孔15A,15Bの径方向内側の部位にテンションを付与することができない。このため、ドラムヘッド3A,3Bを打撃した際には開口孔15A,15Bの径方向内側の部位に不要な共振が現れ、音色が劣化してしまう。また、テンションを付与できない部位においてエネルギー損失が発生し、サステインが伸びなくなってしまう。
図5に示すように、通常ヘッドによる発生音の周波数特性には、複数のピークが現れる。このうち、最も低い周波数におけるピークは発生音の基音を示し、これよりも高い周波数における複数のピークは発生音の倍音を示している。
ただし、比較例ヘッド3Cでは、各ピークにおける音圧レベルの大きさが、通常ヘッドの場合と比較して著しく低下している。また、比較例ヘッド3Cにおける各ピークの鋭さも、通常ヘッドの場合と比較して著しく低下している。すなわち、比較例ヘッド3Cによる発生音では、基音や倍音が強調されない音となることを示している。これは、比較例ヘッド3Cでは、サステインが極端に短く、アタックのみが強調された不自然な音色となることを意味する。
図6は、通常ヘッド、実施例ヘッド3及び比較例ヘッド3Cについて、同じ条件で打撃した際の発生音の音圧の時間履歴を示している。図6の各グラフにおける音圧は、各ドラムヘッドにおける音圧の最大値を1として表しており、絶対的な音圧の大きさを示すものではない。
ただし、図6(c)に示す比較例ヘッド3Cでは、図6(a)に示す通常ヘッドと比較して、音圧が打撃した直後に急激に低下する。すなわち、比較例ヘッド3Cによる発生音では、サステインが極端に短く、アタックのみが強調された不自然な音色となる。これに対し、図6(b)に示す実施例ヘッド3では、音圧が低下する度合いが通常ヘッドよりも大きいものの、比較例ヘッド3Cと比較して非常に小さい。すなわち、実施例ヘッド3による発生音では、サステインがある程度長く保持された自然な音色となる。
実施例ヘッド3や比較例ヘッド3Cの有効振動膜部12を打撃して有効振動膜部12が振動した際には、空気が開口孔15や小孔15Cを通じてシェル2の内外に流出入する。ここで、例えば比較例ヘッド3Cの小孔15Cのように開口面積が非常に小さい場合には、空気が小孔15Cを通過する際に空気の流速が大きく増加し、その結果、オリフィスの原理によってエネルギー損失が発生する。これによって、有効振動膜部12の自然な振動が阻害され、通常ヘッドにおける有効振動膜部12の振動態様と大きく異なってしまう。
以上のことから、有効振動膜部12における各開口孔15の開口面積は、例えば有効振動膜部12を打撃した際に開口孔15を通じてシェル2の内外に流出入する空気の流速の増加を抑制する程度に大きく設定されることが好ましい。
このように構成されることで、張設部4(図1参照)等によって有効振動膜部12にテンションを付与する際に、有効振動膜部12のうち開口孔15D,15E,15Fの径方向外側の部位にも十分なテンションを付与することができる。このため、ドラムヘッド3D,3E,3Fを打撃した際に開口孔15D,15E,15Fの径方向内側の部位に不要な共振が現れることを防ぎ、音色が劣化することを防止できる。
また、例えば図7(a)、図7(b)に示すように、開口孔15D,15Eのうち有効振動膜部12の径方向内側の端部の縁形状は、円弧状に形成されてもよい。また、例えば図7(c)に示すように、開口孔15Fのうち有効振動膜部12の径方向内側の端部の縁形状は、有効振動膜部12の径方向に直交する方向に延びる直線部151と、直線部151の両端から有効振動膜部12の径方向外側に向かうにしたがって有効振動膜部の周方向に離れるように傾斜して延びる一対の傾斜線部152と、を有する形状に形成されてもよい。また、例えば図7(a),(b)に示すように、開口孔15D,15Eのうち有効振動膜部12の径方向外側の端部の縁形状は、円弧状に形成されてもよい。また、例えば図7(c)に示すように、開口孔15Fのうち有効振動膜部12の径方向外側の端部の縁形状は、有効振動膜部12の径方向内側の端部の縁形状と同様に、直線部151及び傾斜線部152を有する形状に形成されてもよい。
上記構成のドラムヘッド3D,3E,3Fによる効果について、図8を参照して説明する。図8は、図7(a)に例示したドラムヘッド3D(以下、変形例ヘッド3Dと呼ぶ。)について、前述した通常ヘッド、実施例ヘッド3(図2参照)及び比較例ヘッド3C(図4参照)と同じ条件で打撃した際の発生音の音圧の時間履歴を示している。
ただし、変形例ヘッド3Dでは、音圧が低下する度合いが、図6(b)に示す実施例ヘッド3と比較して大きい、すなわち、変形例ヘッド3Dにおけるサステインは実施例ヘッド3よりも短い。したがって、開口孔は有効振動膜部12のみに形成されるよりも、有効振動膜部12と外側膜部13との境界を跨いで形成されることが、より好ましい。
上記したスネアドラム40において、バターヘッド3G及びスネアサイドヘッド3Hに形成される開口孔15の数は、例えば図10のように互いに異なってもよいが、例えば同じであってもよい。
バスドラム50のバターヘッド3Iにおいて開口孔15が形成される外周領域12Aの内縁の径寸法は、例えば有効振動膜部の半径の64%よりも径方向外側の領域に設定されるとよい。また、外周領域12Aの内縁の径寸法は、例えば有効振動膜部の半径の40%よりも径方向外側の領域に設定されてもよい。
また、様々な種類のフロントヘッド3Jやミュート部材(不図示)と適宜組み合わせることにより、開口孔15の無い通常のバターヘッドを用いた場合と同様に、バスドラム50において発生する発生音を所望の音色に調整することもできる。
次に、図12〜14を参照して本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態では、第一実施形態と同一の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。
バターヘッド3K及びスネアサイドヘッド3Lは、それぞれ第一実施形態のドラムヘッド3と同様のヘッド部11及びフレッシュフープ14を備える。また、本実施形態のスネアドラム40Aは、第一実施形態のドラム1と同様に、バターヘッド3K及びスネアサイドヘッド3Lの各ヘッド部11をシェル2の各開口に張り付けて各有効振動膜部12にテンションを付与する張設部4を備える。
一方、本実施形態のスネアサイドヘッド3Lには、上記した小孔17が形成されない。
また、本実施形態のバターヘッド3K及びスネアドラム40Aによれば、有効振動膜部12に複数の小孔17が形成されている。このため、シェル2に取り付けたバターヘッド3Kを打撃してその有効振動膜部12が振動した際には、小孔17を通じてスネアドラム40Aの内外に流出入する空気の流速増加に伴うエネルギー損失が大きくなる。すなわち、空気が小孔17を通じてスネアドラム40Aの内外に流出入することでバターヘッド3Kの振動が抑制される。これにより、開口孔15のみを形成したバターヘッド3Kと比較して、打撃時の発生音におけるサステインを短くすることが可能となる。特に、低音域(例えば100〜800Hzの周波数帯域)の振動モードのサステインを短くすることができる。一般にスネアドラムはタイトな(しまりのある)音が求められることが多く、スネアドラム40Aのように小孔17を形成して低域(特に基音)のサステインを短くすることは非常に有効である。
また、本実施形態のバターヘッド3K及びスネアドラム40Aによれば、有効振動膜部12に形成する小孔17の数を調整することで、サステインを調整することができる。例えば、サステインをより短くしたい場合には、小孔17をより多く形成すればよい。
音量が低減する主要因としては、有効振動膜部12に開口孔15が形成されていることで、振動によって音を放射する有効振動膜部12の有効面積が少なくなることが考えられる。また、音量が低減する副要因としては、バターヘッド及びスネアサイドヘッドのうち一方のヘッドからの音の放射が少なくなることで、他方のヘッドの応答が減少し、これに伴って他方のヘッドからの音の放射も少なくなることが考えられる。
一方、第二実施例ドラム40Aにおける各ピークの鋭さは、通常ドラムとほぼ同等である。これは、第二実施例ドラム40Aにおけるサステインが、通常ドラムに近い長さであることを意味する。すなわち、第二実施例ドラム40Aによる発生音の音色は、第一実施例ドラム40よりも通常ドラムの音色に近いことを意味する。
図14に示すように、通常ドラム、第一実施例ドラム40及び第二実施例ドラム40Aのいずれであっても、打撃した瞬間における基音(発生音)の音圧レベルが最も高く、その後、音圧レベルが時間の経過と共に減衰していく。
これに対し、第二実施例ドラム40Aでは、打撃した後に基音(発生音)の音圧レベルが減衰する度合いが、通常ドラムよりも若干大きいものの、第一実施例ドラム40と比較すると通常ドラムと似ている。すなわち、第一実施例ドラム40による基音(発生音)では、サステインが通常ドラムにより近い長さとなる。
通常ドラムには開口孔15や小孔17が無いため、通常ドラムのバターヘッドを打撃してバターヘッド及びスネアサイドヘッドの有効振動膜部12が振動した際に、空気が各ヘッドを通してシェル2の内外に流出入することはない。また、スナッピ41がスネアサイドヘッドに押し付けられることで、スネアサイドヘッドの有効振動膜部12の振動は減衰しやすい。これらの条件は、一部の振動モードにおけるバターヘッドの有効振動膜部12の振動を制約する方向に機能する、特に、基音をはじめとする低音域の振動モードにおける有効振動膜部12の振動を制約する方向に機能する。すなわち、有効振動膜部12の振動を制約するようにシェル2内の空気の負荷が有効振動膜部12にかかる。このため、一部の振動モード(特に低音域の振動モード)における有効振動膜部12の振動が早く減衰する、すなわち、サステインが短くなる。
したがって、第二実施例ドラム40Aでは、通常ドラムと同様の響きや音色を保ちながら、音量を効果的に低減することができる。
また、複数の小孔17は、例えばスネアサイドヘッド3Lのみに形成されてもよい。この構成では、バターヘッド3Kに複数の小孔17が形成されないことで、スティック等で打撃されるバターヘッド3Kの耐久性向上を図ることができる。また、この構成では、基音(発生音)ののサステインが、第二実施形態の場合よりも若干長くなるものの、第一実施例ドラム40よりは短くすることができる。
第二外周領域12Cは、例えば外周領域12Aと同様に、有効振動膜部12のうち打撃されない領域、あるいは、演奏において打撃される必要がない領域であってよい。第二外周領域12Cの内縁(第二外周領域12Cと第二中央領域12Dとの境界)は、例えば外周領域12Aの内縁と同じ位置に設定されてもよいが、例えば図16のように外周領域12Aの内縁よりも内側に位置してもよい。第二外周領域12Cは、例えば有効振動膜部12の半径の55%よりも径方向外側の領域に設定されるとよい。第二外周領域12Cの内縁が外周領域12Aの内縁よりも内側に位置する場合には、複数の小孔17の形成領域を容易に確保できる。
第二外周領域12Cのみに複数の小孔17を形成する構成では、基音のサステインよりも倍音のサステインを効果的に短くすることができる。また、この構成をバターヘッド3Kに適用した場合には、スティック等で打撃されるバターヘッドの耐久性を向上できる効果も奏する。
複数の開口孔15が、回転対称あるいは線対称となる位置に配され、不等間隔で配列されるドラムヘッドであっても、ある程度の対称性が保たれるため、多くの振動モードを通常のドラムヘッドに近い振動形態として、通常のドラムヘッドに近い音色を得ることができる。ただし、複数の開口孔15を不等間隔で配列したドラムヘッドでは、複数の開口孔15を等間隔で配列したドラムヘッド3と比較して、対称性が一部崩れ、一部の振動モードに変化が生じる。このため、複数の開口孔15は等間隔で配列したドラムヘッド3の方が、通常のドラムヘッドにより近い音色を得ることができる。
Claims (8)
- 膜部を有し、
前記膜部の外周領域に、前記膜部の周方向に沿って配列された複数の開口孔が形成され、
平面視した前記開口孔のうち前記膜部の径方向内側の端部が、前記径方向内側に向けて先細る凸状に形成されているドラムヘッド。 - 前記膜部の外縁に一体に形成される外側膜部を有し、
前記開口孔が、前記膜部と前記外側膜部との境界を跨いで形成されている請求項1に記載のドラムヘッド。 - 前記開口孔が前記膜部のみに形成され、
平面視した前記開口孔のうち前記膜部の径方向外側の端部が、前記径方向外側に向けて先細る凸状に形成されている請求項1に記載のドラムヘッド。 - 前記膜部の径方向に沿う前記開口孔の寸法が、前記膜部の周方向に沿う前記開口孔の寸法よりも小さい請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のドラムヘッド。
- 複数の前記開口孔が、前記膜部の周方向に沿って等間隔または回転対称に配列されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のドラムヘッド。
- 前記膜部に、前記開口孔よりも小さい小孔が複数形成されている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のドラムヘッド。
- 胴部と、前記胴部の開口に取り付けられる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のドラムヘッドと、を備えるドラム。
- 筒状に形成された胴部と、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のドラムヘッドからなり、前記胴部の一方の開口に取り付けられる第一ドラムヘッドと、
前記胴部の他方の開口に取り付けられる第二ドラムヘッドと、を備え、
前記第一ドラムヘッド及び前記第二ドラムヘッドの少なくとも一方に、前記開口孔よりも小さい小孔が複数形成されているドラム。
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