JP2023012433A - 楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】加振器を音響部に取り付けても、音響部から放音される音の周波数特性の変化を抑制できる楽器を提供する。【解決手段】楽器は、振動に応じて音を響かせる音響部１５と、加振器本体３３及び加振器本体３３に対して振動する振動部３４を有し、音響部１５を加振する加振器３１と、音響部１５に取り付けられ、振動部３４から音響部１５に振動が伝わるように加振器本体３３を支持する支持部３２と、を備える。支持部３２は、加振器本体３３が音響部１５に対して弾性的に変位するように加振器本体３３を支持する。加振器本体３３及び支持部３２からなる振動系の共振周波数は、音響部１５の最も低い共振周波数よりも低い。【選択図】図３

Description

本発明は、楽器に関する。

従来、楽器の中には、響板等を加振器によって加振して放音するものがある。特許文献１には、このような楽器として、ボディの裏板に、入力された信号に応じて当該裏板を振動させる加振器を取り付けたアコースティックギターが開示されている。特許文献１のアコースティックギターには、裏板から延びる脚部（支持部）と、脚部の先端に固定されて裏板に対向するように配置されたブラケットと、が設けられている。加振器は裏板及びブラケットに取り付けられている。また、このアコースティックギターでは、裏板の振動に基づいてブラケットに作用する応力を軽減するために、脚部の剛性をブラケットの剛性よりも低く設定している。

特許第６５２４９２７号公報

ところで、アコースティックギターの裏板のように振動に応じて音を響かせる音響部に対し、所定の重さを有する加振器が取り付けられていると、音響部の振動特性は加振器の重さの影響を受ける。このため、音響部の振動特性が、加振器が取り付けられていない場合の振動特性と異なってしまう。すなわち、振動により音響部から放音される音の周波数特性（楽器の音響特性）が、加振器の有無によって変わってしまう、という問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、加振器を音響部に取り付けても、音響部から放音される音の周波数特性の変化を抑制できる楽器を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、振動に応じて音を響かせる音響部と、加振器本体及び前記加振器本体に対して振動する振動部を有し、前記音響部を加振する加振器と、前記音響部に取り付けられ、前記振動部から前記音響部に振動が伝わるように前記加振器本体を支持する支持部と、を備え、前記支持部は、前記加振器本体が前記音響部に対して弾性的に変位するように前記加振器本体を支持し、前記加振器本体及び前記支持部からなる振動系の共振周波数が、前記音響部の最も低い共振周波数よりも低い楽器である。

本発明によれば、加振器を音響部に取り付けても、音響部から放音される音の周波数特性の変化を抑制することができる。

本発明の第一実施形態に係るギターを示す正面図である。 図１のギターにおいて、ボディの裏板の内側部分を示す平面図である。 図２のIII－III矢視断面図である。 図１～３のギターにおいて、ギター本体（裏板）、並びに、加振器本体及び支持部からなる振動系の周波数特性の一例を示すグラフである。 本発明の第二実施形態に係るギターの要部を示す断面図である。 図５の支持部を示す斜視図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１～４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に示すように、本実施形態の楽器は、アコースティックギター１（以下、単にギター１と呼ぶ。）である。ギター１は、ギター本体１０（楽器本体）と、加振装置３０と、を備える。ギター本体１０は、ボディ１１と、ネック１２と、弦１３と、を備える。

ボディ１１は、内部に空洞を有する箱状に形成されている。ボディ１１は、表板１４、裏板１５及び側板１６を有する。表板１４及び裏板１５は、互いに同一形状とされた平板である。表板１４と裏板１５とは、これらの板厚方向に互いに間隔をあけて配される。側板１６は、裏板１５の周縁から表板１４の周縁まで延びる。これら表板１４、裏板１５及び側板１６によって、内部に空洞を有するボディ１１が構成される。以下の説明では、表板１４と裏板１５とが並ぶ方向（Ｚ軸方向）を上下方向と呼ぶことがある。

表板１４には、その板厚方向に貫通する響孔１７（サウンドホール）が形成されている。響孔１７は、ボディ１１の空洞をボディ１１の外側の空間につなぐ。また、表板１４の外面には、弦１３の長手方向の第一端を留めるブリッジ１８が設けられている。

ネック１２は、ボディ１１から、上下方向（Ｚ軸方向）に概ね直交する方向に延びている。ネック１２の先端には、弦１３の長手方向の第二端側を巻き取るためのヘッド１９が設けられている。以下の説明では、上下方向に直交し、ネック１２が主に延びる方向（Ｙ軸方向）を前後方向と呼ぶことがある。また、上下方向及び前後方向に直交する方向を左右方向（Ｘ軸方向）と呼ぶことがある。

弦１３は、前後方向においてボディ１１とネック１２とにわたって張られている。具体的には、弦１３の第一端がボディ１１のブリッジ１８に留められ、弦１３の第二端側がヘッド１９において巻き取られる。これにより、弦１３は、ブリッジ１８とヘッド１９との間で張られる。

弦１３と表板１４の外面との間には、振動伝達部２０（サドル）が設けられている。これにより、ギター１では、弦１３の振動が振動伝達部２０を介して表板１４に伝達されることで、表板１４が振動し、また、裏板１５や側板１６も振動する。これにより、ボディ１１内（空洞）の空気が共鳴し、音がボディ１１の外側に放射される。

ボディ１１の裏板１５は、上下方向において表板１４に対向する内側面１５ａを有する。図２に示すように、裏板１５の内側面１５ａには、剥ぎ止め２３と四つの響棒２４とが取り付けられている。剥ぎ止め２３及び響棒２４は、それぞれ内側面１５ａに対して接着等によって所定の位置に固定されている。図２に例示する剥ぎ止め２３及び響棒２４の形状、本数、位置等は、一例であり、裏板１５の剛性を高める目的やギター１の音色を調整する図る目的などに応じて、位置等は適宜変更されてよい。

図２において、剥ぎ止め２３は、内側面１５ａに沿って延びる帯板状に形成されている。剥ぎ止め２３は、その長手方向が前後方向に向くように、左右方向における裏板１５の内側面１５ａの中央部に配置されている。剥ぎ止め２３は、二枚の板材を左右方向の中央で接着して構成された裏板１５の接着の剥がれを防ぐ。

四つの響棒２４は、それぞれ内側面１５ａに沿って延びる棒状に形成されている。各響棒２４は、その長手方向が左右方向に向くように配置されている。四つの響棒２４は、前後方向に間隔をあけて並んでいる。裏板１５のうち響棒２４を設けた部分は、裏板１５の他の部分と比較して剛性が高い。このため、裏板１５のうち響棒２４の設置部分は、裏板１５の他の部分よりも振動し難く、振動の節となる可能性が高い。

図３に示すように、加振装置３０は、加振器３１と、支持部３２と、を備える。
加振器３１は、前述したボディ１１の裏板１５を加振する。加振器３１は、加振器本体３３と、加振器本体３３に対して一方向に振動する振動部３４と、を有する。加振器３１は、図示しない出力装置に接続される。加振器３１は、出力装置と有線で接続されてもよいし、あるいは、加振器３１に設けられた無線ユニットが出力装置からの信号を受信するように出力装置と無線で接続されてもよい。出力装置は、楽曲データや音響・音声のデータを記憶しており、それらのデータに基づく加振信号（電気信号）を出力する。出力装置が加振信号を出力し、加振器３１が当該加振信号を受けることで、加振信号に基づき振動部３４が加振器本体３３に対して振動する。加振器３１は、例えばボイスコイル型のアクチュエータであってよい。この場合、加振器本体３３が磁性体部を有し、振動部３４がボイスコイルを有してよい。加振器本体３３の重量は、振動部３４の重量と比較して十分に重い。これにより、振動部３４を加振器本体３３に対して振動させることができる。

支持部３２は、裏板１５と加振器本体３３との間に介在している。支持部３２は、裏板１５の内側面１５ａに取り付けられている。支持部３２は、振動部３４が裏板１５の内側面１５ａに接触するように、また、加振器本体３３が裏板１５に対して弾性的に変位するように、加振器本体３３を支持する。以下、支持部３２の具体的な構成について説明する。

支持部３２は、支持脚３５と、ブラケット３６と、を備える。支持脚３５は、裏板１５の内側面１５ａから上方（Ｚ軸正方向）に延びている。本実施形態では、二つの支持脚３５が、裏板１５の内側面１５ａにおいて前後方向に隣り合う二つの響棒２４にそれぞれ固定されている。支持脚３５は、接着剤（不図示）等によって響棒２４に固定されてよい。

ブラケット３６は、加振器本体３３を固定する部材である。ブラケット３６は、上下方向を厚さ方向とする板状又はシート状に形成されている。ブラケット３６は、支持脚３５の先端に設けられている。具体的には、ブラケット３６の縁部分が支持脚３５によって支持されている。これにより、ブラケット３６は、上下方向において裏板１５の内側面１５ａに対して間隔をあけて配置される。ブラケット３６は、ネジや接着剤（不図示）等によって支持脚３５の先端に固定されてよい。

裏板１５の内側面１５ａに対向するブラケット３６の対向面３６ａ側には、加振器本体３３が固定されている。加振器本体３３は、ネジや接着剤（不図示）等によってブラケット３６に固定されてよい。加振器本体３３がブラケット３６に固定された状態では、振動部３４が裏板１５の内側面１５ａに接触する。実際に、振動部３４は、裏板１５の内側面１５ａに接着等によって固定される。

以上のように構成される本実施形態のギター１では、加振器３１が、不図示の出力装置から出力された加振信号（電気信号）を受けることで、振動部３４が加振器本体３３に対して上下方向に振動する。これにより、裏板１５が上下方向に振動して、加振器３１の振動を音響放射に変換する。本実施形態では、裏板１５が振動に応じて音を響かせる音響部として構成されている。

支持部３２は、当該支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の共振周波数が裏板１５の共振周波数よりも低くなるように構成されている。「共振周波数」は、固有振動数、あるいは、振動のピークとなる周波数、と表現されてもよい。

本実施形態では、支持部３２のブラケット３６が可撓性を有している。すなわち、ブラケット３６は容易に変形しやすい。ブラケット３６が可撓性を有するためには、例えばブラケット３６の厚さを薄く（例えば1ｍｍ以下に）設定すればよい。ブラケット３６を構成する材料は、樹脂材料や金属材料などであってよい。また、ブラケット３６は支持脚３５よりも容易に変形しやすい、すなわち、ブラケット３６の剛性は支持脚３５の剛性よりも低い。

可撓性を有するブラケット３６が支持部３２の構成要素として採用されることで、支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の共振周波数が裏板１５の共振周波数よりも低くなっている。また、ブラケット３６が可撓性を有していることで、ブラケット３６に固定された加振器本体３３は裏板１５に対して弾性的に変位することができる。

支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の共振周波数が裏板１５の共振周波数よりも低い点について、図４を参照して説明する。図４のグラフでは、ギター本体１０の周波数特性、並びに、本実施形態の支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の周波数特性の一例を示している。

ギター本体１０の周波数特性は、例えば以下のようにして測定される。先ず、無響室において、ヘッド１９を上側にした状態でギター本体１０を吊し、ボディ１１の響孔１７の近くにギター本体１０から発生した音（音圧レベル）を測定するマイクを設置しておく。この状態において、裏板１５に取り付けたアクチュエータに様々な周波数の加振信号を入力し、マイクで取得したギター本体１０の音圧レベルに基づいて、ギター本体１０の周波数特性を測定する。この際、２次高調波を同時に測定してもよい。ここで使用するアクチュエータは、例えば本実施形態の加振装置３０であってよい。

上記のように測定されたギター本体１０の周波数特性では、図４に示すように、一次共振周波数Ｆ１と、一次共振周波数Ｆ１よりも高い周波数の二次共振周波数Ｆ２とが現れている。なお、ギター本体１０の周波数特性では、一次共振周波数Ｆ１よりも低い周波数の共振周波数Ｆ０が現れているが、当該共振周波数Ｆ０は、アクチュエータの共振によるピーク周波数であり、ギター本体１０の周波数特性には含まれない。なお、ギター本体１０の振動では、表板１４や裏板１５の振動が主体となるため、ギター本体１０の周波数特性は、裏板１５の周波数特性と実質的に同一と見なしてよい。

支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の周波数特性は、例えば以下のようにして測定される。先ず、支持部３２及び加振器本体３３を含む加振装置３０を、図３に示したようにギター本体１０の裏板１５に取り付ける。次に、ギター本体１０を吊るした状態で加振装置３０の加振器３１に様々な周波数の加振信号を入力して振動部３４及び裏板１５を振動させる。この状態で、インピーダンスアナライザにより支持部３２及び加振器本体３３を含む構造体の電気的インピーダンスの絶対値［Ω］を計測する。図４に示す支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の周波数特性は、計測された電気的インピーダンスの絶対値［Ω］のデータで示されている。
上記のようにして得られた支持部３２及び加振器本体３３からなる振動系の周波数特性では、その共振周波数ｆ０が、ギター本体１０（裏板１５）の一次共振周波数Ｆ１よりも低くなっている。

以上説明したように、本実施形態のギター１では、加振器本体３３及び支持部３２からなる振動系の共振周波数が、裏板１５（音響部）の最も低い共振周波数（一次共振周波数Ｆ１）よりも低い。これにより、裏板１５がその共振周波数で振動しても、加振器３１が裏板１５の振動に追従することを抑制できる。すなわち、裏板１５の振動特性が加振器３１（特に加振器本体３３）の重さの影響を受けることを軽減できる。したがって、加振器３１が裏板１５に取り付けられていても、裏板１５から放音される音の周波数特性の変化を抑制することができる。

また、本実施形態のギター１では、支持部３２が、裏板１５から延びる支持脚３５と、支持脚３５の先端に設けられて、加振器本体３３を固定するブラケット３６と、を有する。そして、ブラケット３６が可撓性を有している。ブラケット３６が可撓性を有することで当該ブラケット３６の剛性を低く抑えることができる。ブラケット３６の剛性を低くすることで、加振器本体３３及び支持部３２からなる振動系の共振周波数を確実に低くすることができる。

また、本実施形態のギター１によれば、支持部３２の支持脚３５が裏板１５のうち響棒２４が設けられた部分に固定されている。これにより、裏板１５に対する支持部３２の設置に伴って、裏板１５の振動特性が変化すること抑制することができる。

〔第二実施形態〕
次に、主に図５，６を参照して本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態においては、第一実施形態と同様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。

第二実施形態のギターは、図１に示した第一実施形態のギター１と同様に、ギター本体１０及び図５に示す加振装置３０Ｃを備える。図５に示すように、第二実施形態の加振装置３０Ｃの支持部３２Ｃは、第一実施形態と同様に、複数の支持脚３５及びブラケット３６Ｃを備える。ただし、第二実施形態のブラケット３６Ｃは、裏板１５と加振器本体３３とを加振器３１の振動方向（Ｚ軸方向）に相対的に変位させるように弾性変形する弾性部位として機能する。以下、ブラケット３６Ｃの具体的な構成について説明する。

ブラケット３６Ｃは、第一実施形態と同様に、上下方向（Ｚ軸方向）を厚さ方向とする板状又はシート状に形成されている。図６に示すように、ブラケット３６Ｃは、外周部３７Ｃと、内周部３８Ｃと、腕部３９Ｃと、を有する。
ブラケット３６Ｃの厚さ方向（Ｚ軸方向）から見て、外周部３７Ｃは環状（図６では円環状）に形成されている。支持脚３５は、外周部３７Ｃに取り付けられ、外周部３７Ｃの周方向に間隔をあけて複数（図６では三つ）配列されている。

内周部３８Ｃは外周部３７Ｃの内側に間隔をあけて配置されている。図６において内周部３８Ｃは円形状に形成されているが、これに限ることはない。腕部３９Ｃは、弾性的に伸縮可能に形成され、外周部３７Ｃと内周部３８Ｃとを連結している。腕部３９Ｃは、外周部３７Ｃ及び内周部３８Ｃの周方向に間隔をあけて複数（図６では三つ）配列されている。これにより、内周部３８Ｃは、外周部３７Ｃに対してブラケット３６Ｃの厚さ方向（Ｚ軸方向）に弾性的に変位可能となっている。
図６の支持部３２Ｃでは、支持脚３５と腕部３９Ｃとが外周部３７Ｃの周方向において互いにずれた位置に配されているが、例えば周方向において互いに同じ位置に配されてもよい。

図５に示すように、第二実施形態の支持部３２Ｃは、上下方向においてブラケット３６Ｃ（特に内周部３８Ｃ）が裏板１５の内側面１５ａに対向するように裏板１５に取り付けられる。加振器本体３３は、裏板１５に対向する内周部３８Ｃの対向面３８Ｃａ側に固定されている。加振器本体３３を内周部３８Ｃに固定した状態において、加振器３１の振動方向は上下方向に向いている。これにより、腕部３９Ｃを弾性変形させることで、ブラケット３６Ｃの内周部３８Ｃ及び加振器本体３３を裏板１５に対して加振器３１の振動方向に弾性的に変位させることができる。
第二実施形態では、支持部３２Ｃのブラケット３６Ｃが弾性部位として機能することで、支持部３２Ｃ及び加振器本体３３からなる振動系の共振周波数が裏板１５の共振周波数よりも低くなる。

第二実施形態のギターによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態のギターによれば、支持部３２Ｃが加振器本体３３を裏板１５に対して加振器３１の振動方向に弾性的に変位させる弾性部位を含むことで、加振器本体３３及び支持部３２Ｃからなる振動系の共振周波数を、確実に裏板１５の最も低い共振周波数（一次共振周波数Ｆ１）よりも低くすることができる。

第二実施形態において、支持部３２Ｃの弾性部位は、例えば弾性的に伸縮可能な支持部３２Ｃの接着剤（不図示）であってもよい。支持部３２Ｃの接着剤は、例えば、支持脚３５と裏板１５や響棒２４とを接着する接着剤、支持脚３５の先端とブラケット３６Ｃとを接着する接着剤、ブラケット３６Ｃと加振器本体３３とを接着する接着剤であってよい。この場合には、接着剤の弾性的な伸縮によって、加振器本体３３を裏板１５に対して加振器３１の振動方向に弾性的に変位させることができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明において、加振器３１の振動部３４は、例えば裏板１５に接触しなくてもよく、少なくとも振動部３４から裏板１５に振動が伝わるように設けられていればよい。

本発明において、ギターは、例えばエレクトリック・アコースティックギターであってもよい。この場合、ギターは、例えば、弦１３の振動をピックアップによって電気信号に変換したものを加振装置３０，３０Ｃの加振器３１に入力して裏板１５を振動させるように構成されてよい。

本発明の楽器は、ギターに限らず、他の弦楽器や、ピアノ、打楽器等であってよい。本発明の音響部は、例えば、振動に応じて音を放射するピアノの響板、ドラムのヘッド（膜）などであってもよい。

１…ギター（楽器）、１５…裏板（音響部）、３１…加振器、３２，３２Ｃ…支持部、３３…加振器本体、３４…振動部、３５…支持脚、３６…ブラケット、３６Ｃ…ブラケット（弾性部位）

Claims (5)

1. 振動に応じて音を響かせる音響部と、
   加振器本体及び前記加振器本体に対して振動する振動部を有し、前記音響部を加振する加振器と、
   前記音響部に取り付けられ、前記振動部から前記音響部に振動が伝わるように前記加振器本体を支持する支持部と、を備え、
   前記支持部は、前記加振器本体が前記音響部に対して弾性的に変位するように前記加振器本体を支持し、
   前記加振器本体及び前記支持部からなる振動系の共振周波数が、前記音響部の最も低い共振周波数よりも低い楽器。
2. 前記支持部は、前記音響部から延びる支持脚と、前記支持脚の先端に設けられて、前記加振器本体を固定するブラケットと、を備え、
   前記ブラケットが可撓性を有している請求項１に記載の楽器。
3. 前記支持部は、前記加振器本体と前記音響部とを前記加振器の振動方向に相対的に変位させるように弾性変形する弾性部位を含む請求項１又は請求項２に記載の楽器。
4. 前記支持部は、前記音響部から延びる支持脚と、前記支持脚の先端に設けられて、前記加振器本体を固定するブラケットと、を備え、
   前記弾性部位は、前記ブラケットによって構成されている請求項３に記載の楽器。
5. 前記弾性部位は、接着剤によって構成されている請求項３に記載の楽器。

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