JP5121846B2

JP5121846B2 - ホイッスル

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Publication number: JP5121846B2
Application number: JP2009537866A
Authority: JP
Inventors: 英臣宍戸
Original assignee: 英臣宍戸
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-10-19
Also published as: WO2009050827A1; JPWO2009050827A1; US8382549B2; US20100261403A1

Description

本発明は、スポーツ用、救難用、ドッグ用或いは指導用として使用されるホイッスルに関するものである。特に、機械的振動子型及び非振動子型のホイッスルを上下に積層し、直接音波を被聴者に伝達するとともに音色を調節しながら吹鳴することができるホイッスル、そして、成人男性、女性、小児それぞれの肺活量に応じて共鳴室への空気の吹き込み量を調節できるホイッスルに関する。

ホイッスルは離れている人或いは動物に、電気或いは機械等複雑な機器を用いることなく、人の呼気を利用して、諸々の情報を迅速、安価且つ簡単に伝達する手段として広く用いられてきた。この目的から明白なように、ホイッスルに求められるもっとも重要な機能は、回りの音と区別できる特徴のある音色を吹鳴することと、できるだけ大きな音量で吹鳴することである。
これらホイッスルの吹鳴原理は管楽器と同じであることは良く知られている。即ち、吹鳴音の周波数（音色）は共鳴室の形状及び大きさ（サイズ）で決定され、また音量（音の大きさ）は吹き込まれる空気量（風量）で決定される。一方、商品としてのホイッスルは、１８００年代後半にその原型が登場して以来、材料や機械の進歩に基づく製造方法の進歩はあるが、原理面では大きな進展はない。その構造は吹鳴原理から次の２種類に大別することができる。
その一つは、短胴円筒状の共鳴室内にコルク等の機械的振動子を入れ、呼気で作られた振動子の旋回運動と共鳴音によってビート音を発音するもので、吹鳴が容易でもっとも一般的に使用されている。以下、これを振動子ホィッスルと呼ぶ。
他の一つは機械的振動子を用いないものであり、単一或いは複数の長胴円筒状或いは直方体状の複数の小共鳴室（複数の小共鳴室の集まりを以下、複合共鳴室と呼ぶ）とオリフィスで構成されたもので、吹鳴にはある程度の熟練が必要であり、主にスポーツの審判用として用いられている。以下これを非振動子ホィッスルと呼ぶ。
次に、上記二つの要求性能（特徴の或る音色、音量）に関して、その現状と問題点を具体的に言及する。まず音色に関して、実用的な共鳴室の形状及びサイズには制約があるから、其の吹鳴周波数は自ずと限定される。具体的には、振動子ホイッスルの周波数は２．５〜３．５ＫＨｚであり、非振動子型では３．５〜４．５ＫＨｚである。この数値から判るように、振動子ホイッスルの吹鳴音は低く、別名「低音型」とも呼ばれる。他方、非振動子型の吹鳴音は高いことから、別名「高音型」とも呼ばれ、スポーツ競技の種類或いは使用環境に応じて両者が使い分けられている。
日常的に用いられるホイッスルは手及び口の大きさから、其のサイズはマウスピース端（送気口）外形で、幅（１５〜２４）ｍｍ×高さ（６〜９）ｍｍ、吊り具穴を含まない長さ（４２〜５５）ｍｍである。それ故に上記周波数の領域は更に狭くなり、同じ型のホイッスル間では音色の区別が付け難くさまざまな問題が生じている。これに基づく顕著な例として、同一の試合会場で、同種または異種のスポーツ競技が同時に複数行われる場合が挙げられる。例えば、バスケットボールの試合は同一フロアーで２コートまたは３コートの試合が同時に行われる。バスケット競技はファールを厳密に取る為に、ホイッスルを吹く機会が多く、其の吹鳴音が隣接するコートでも聞かれ、誤認され、試合が停止することが度々ある。この為、選手は吹鳴音が自分のコートのものであるかを、常に注意する必要があり、競技への集中心が損なわれる。更に誤認が原因でトラブルが発生し、ゲーム自体が紛糾することもある。他のバレーボール、ハンドボール等の室内競技も同様の問題を抱えている。
これを改善する方法としては、異なる音色（吹鳴周波数）のホイッスルを使用することが現状唯一の方法である。この為審判員には異種、複数のホイッスルを持参することが求められており、試合前の審判打ち合わせで類似した音色のホイッスルが使用されないよう確認がなされる。しかしながら、実際には１人の審判が音色選択に充分な数のホイッスルを保有している訳ではないから、依然として解決に至っていないのが現状である。
特徴のある音色を実現する方法として古来いくつかのの提案がなされている。最も一般的な方法はビート音を利用するものである。その典型的な例を米国特許５，０８６，７２６或いは米国特許４，８２１，６７０に見ることができる。両者は長さの異なる３個の小共鳴室即ち複合共鳴室を備えた非振動子ホイッスルである。前者は直方体状の異なる長さの小共鳴室を水平方向に３個並べたものであり、後者は３個の長胴円筒状の異なる長さの小共鳴室のうち、２個を上面両サイドに、１個を下面中央に配置しており、いずれも小共鳴室の長さは１６ｍｍ〜２５ｍｍである。両者共、吹き込まれた空気は各小共鳴室に通じる共通の送気管（以下、共通送気管と呼ぶ）を通過した後に、個別の送気管を通過して各々の小共鳴室に送り込まれ、共鳴音を発生させる。ここで共通送気管が長い（９〜１０ｍｍ）のは、空気が偏ってそれぞれの共鳴室に送られることを避けるためである。それぞれの共鳴音は周波数が若干異なるから、公知のようにビート（うなり）音を発生する。しかし、各々の小共鳴室は独立したものではないから、個別に吹鳴することはできなく、３個の小共鳴室が一体化した複合共鳴室として働き、その結果一つのホイッスルとして作用している。従って、ビート音はあるものの、あくまでその音色は固定された一つの音色であり、１つのホイッスルで音色を変更して吹鳴することはできない。この為、ビート音の無い非振動子型と比べると、音色は異なるものの、ビート音をもったものの中では、上述の類似した小共鳴室の長さから、其の音色も大きな差が無い。
他の興味ある提案として公開実用昭６０−４９５９８が挙げられる。この提案は良く知られた管楽器の開管、閉管の原理を応用したもので、オリフィス以外に共鳴室管壁の一部に孔を設けることによって共鳴周波数を変えるものである。更にこの提案では上記考案に加えて、長さの異なる二つの共鳴室とそれにつながる送気管が隔壁を挟んで左右水平に併置した提案もしている。しかしながら、二つの水平併置された送気管のそれぞれを個別に吹くことは、人の口腔が水平方向に長いという構造上困難であり、一つのホイッスルで二つの吹鳴音を吹き分けることができないという課題を有する。
また、オリフィス以外に空気の排出口を設けることは空気の漏れを作ることになり、子供や老人等、肺活量の小さな人では息苦しくなって吹鳴することができない。この提案に類似したものとして、特開平７−６４５６２があるが、其の問題点は上記と同一である。
一方、音量に関しては、顕著に大きな音を吹鳴できるものは無いのが現状である。これは吹鳴原理が同一であり且つサイズも狭い範囲内に限定されることから、新しいコンセプトを見出すことが困難であるため、必要に応じて送風量を増減して対応しているのが現状である。そして、従来ホイッスルの標準的送気口の面積は振動子型、非振動子型を問わず、３８〜４５ｍｍ^２である。これは女性、子供を含めて殆どの人が息苦しくなく吹鳴できることを意図して決められたサイズである。
ホイッスルの吹鳴音量は単位時間送風量（Ｖ）に比例し、勢い良く吹けば吹くほど単位時間送風量は増し、その結果音量は増大する。一方、人の肺活量（Ｌ）は有限であるから無制限に吹き続けることはできなく、吹鳴継続時間（Ｔ）は単位時間送風量に反比例して減少する。即ち、Ｌ＝Ｖ×Ｔと言う関係式が成立する。
具体例として成人男性の場合、その平均肺活量は４０００ｃｃであり、同男性が一般的な振動子ホイッスルを最も勢い良く吹いた場合、即ち最大音量の持続時間は約７秒であり、その結果、最大音量時の単位時間送風量（最大単位時間送風量）は５７１ｃｃ／秒となる。これより判るように、最大音量と最大単位時間送風量との間には密接な関係がある。
吹鳴者を固定した場合、最大単位時間送風量は送気口の大きさ及び送気管の大きさ、形状、長さ、及びオリフィスの大きさで決まる。ところが、従来のホイッスルでは、上述のようにそれらは全て固定されているから、最大単位時間送風量は固定され、変えることはできない。即ち、最大音量は固定されてしまい、それ以上大きな音量で吹鳴することができない。
現在大きな音量を出し得るホイッスルとして、市場で見られる唯一の具体策としては、ホイッスル全体を大きくしたものもあるが、肺活量の少ない女性や子供には息苦しく、誰もが使用できるものではなく実用的とは言えない。
また、音量が充分でない他の一つの要因は従来品のオリフィスは全て上方（天井方向）に開口していることである。多くの場合、伝達相手は前方に位置しているから、吹鳴音は一旦上方に向かい、天井や壁等で反射した音波が届くことになる。公知のように、音量は距離の２乗に反比例するから、到達音波は不要に減衰したものとなる。
更に反射波では伝播距離が長くなる為、到達までの時間が長くなってしまう。一例を挙げれば、空気中を伝播する音速は３４０ｍ／秒であるから、反射到達距離が１００ｍでは約０．３秒かかってしまい、瞬間的な判断が必要なスポーツ審判員が使用する場合では無視できない遅れとなる。

本発明は、第１共鳴室、前記第１共鳴室に空気を吹き込む第１送気管、及び第１オリフィスを有する第１ホイッスルと、第２共鳴室、前記第２共鳴室に空気を吹き込む第２送気管、前記第２共鳴室に挿入される振動子、及び第２オリフィスを有する第２ホイッスルと、前記第１送気管及び前記第２送気管に空気を吹き込む送気口とを備え、前記第１送気管と前記第２層気管を上下に積層してマウスピースを形成するように前記第１ホイッスル及び第２ホイッスルをその位置関係を問わず上下に配置して一体形成してなり、前記第１オリフィス及び前記第２オリフィスの少なくとも一方を前記送気口と反対側に向けて開口させるとともに、前記第１送気管及び前記第２送気管の送気断面積を変える風量調整フラップを設け、前記第１送気管及び前記第２送気管に流入する風量を制御することを特徴とする。
また、本発明は、第１共鳴室、前記第１共鳴室に空気を吹き込む第１送気管、前記第１共鳴室に挿入される振動子、及び第１オリフィスを有する第１ホイッスルと、第２共鳴室、前記第２共鳴室に空気を吹き込む第２送気管、前記第２共鳴室に挿入される振動子、及び第２オリフィスを有する第２ホイッスルと、前記第１送気管及び前記第２送気管に空気を吹き込む送気口とを備え、前記第１共鳴室と前記第２共鳴室は異なる容積とし、前記第１ホイッスル及び第２ホイッスルをその位置関係を問わず上下に配置して一体形成してなり、前記第１オリフィス及び前記第２オリフィスの少なくとも一方を前記送気口と反対側に向けて開口させるとともに、前記第１送気管及び前記第２送気管の送気断面積を変える風量調整フラップを設け、前記第１送気管及び前記第２送気管に流入する風量を制御することを特徴とする。

第１図は、本発明によるホイッスルの斜視図であり、第２図は、本発明によるホイッスルの断面図であり、第３図は、本発明によるホイッスルの分解斜視図であり、第４図は、本発明によるホイッスルの吹鳴状態を示す断面図であり、第５図は、本発明による他の実施形態の断面図であり、第６図は、本発明による音色選択部材を装着したホイッスルの断面図であり、第７図は、本発明による音色選択部材の斜視図であり、第８図は、本発明によるホイッスルの風量調整フラップによる風量調節を説明する断面図であり、第９図は、本発明による風量調整フラップを設けたホイッスルの構造を表す断面図であり、第１０図は、本発明によるホイッスルの風量調整フラップの固定溝の構造を示す断面図であり、第１１図は、本発明による他の実施形態の断面図であり、第１２図は、本発明による他の風量調整フラップによる風量調節を説明する断面図であり、第１３図は、本発明による風量調整フラップを設けたホイッスルの構造を表す断面図であり、第１４図は、音量と肺活量との関係図であり、第１５図は、音量と吹鳴継続時間との関係図である。

符号の説明

１ホイッスル２５フラップ固定溝
２マウスピース２６送気管
３第１共鳴室２７共鳴室
４第１オリフィス２８オリフィス
５第１送気管Ａ第１ホイッスル
６共通送気管Ｂ第２ホイッスル
７ホルダーＰ送気口
８第２共鳴室
９第２オリフィス
１０第２送気管
１１機械的振動子
１２隔壁
１３分離壁
１４咽喉
１５機械的振動子
１６共鳴室胴体
１７音色選択部材
１８差込板
１９紐孔
２０風量調整フラップ
２０’ 風量調整フラップ
２１軸
２２ツマミ
２３圧縮バネ
２４Ｏリング

第１図、及び第２図は、本発明の最も簡単且つ基本となる第１実施例のホイッスル１の外観、及びそのＣ−Ｃ‘断面を示したものである。また第３図は、第２図をＳ−Ｓ’面でカットし、上部ホイッスルＡの内面を描写したものである。
本実施例のホイッスル１は分離壁１３で隔てられた２つの独立した第１ホイッスルＡ、及び第２ホイッスルＢを上下に積層して一体的に形成した２層構造で構成されている。
第１ホイッスルＡは隔壁１２で隔てられたそれぞれ長さの異なる直方体状小共鳴室３ａ，３ｂ，３ｃの複合共鳴室からなる第１共鳴室（上部共鳴室）３、それぞれの小共鳴室３ａ，３ｂ，３ｃに対応して、隔壁１２で分けられて上方向に開口した第１オリフィス４、第１送気管５で構成された非振動子ホイッスルである。小共鳴室３ａ，３ｂ，３ｃの長さは従来品と同様のものが採用でき、例えばそれぞれ１７．５ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍとすることができる。
他方、第２ホイッスルＢは、第１ホイッスルＡの下部に構成されており、短胴円筒状の第２共鳴室８、該共鳴室内に封じ込まれた機械的振動子１１、ホイッスル１本体の背面（人の前面）方向に開口した第２オリフィス９、第２送気管１０で構成された振動子ホイッスルである。ここで第２共鳴室８の大きさは従来と同じく直径１５ｍｍ、長さ１８ｍｍとすることができる。第２オリフィス９は送気口Ｐの反対側に設けられており、被聴者に対して吹鳴音が効率良く、且つ最短時間で伝播できる。直接音を伝播できるので、競技者に対して瞬時に吹鳴音を伝達させなければならないスポーツ競技では特に有効である。また、直接音を伝達するので、音量の減衰をも抑え、大きな吹鳴音も伝播することができる。
２はマウスピース、７は吊り紐を取り付けるためのホルダーである。マウスピース２は吹鳴する際に咥える箇所であり、第１送気管５及び第２送気管１０を内包している。また、６は上下に積層された第１及び第２送気管５、１０に空気を送り込む共通送気管であり、其の長さＤは０ないし７ｍｍとすることが望ましい。その理由は後述するように７ｍｍ以上では第１及び第２送気管５，１０のそれぞれに送り込む空気量を咥え方で制御することができないからである。尚ここで送気口Ｐのサイズは高さ４．０〜６．０ｍｍ、幅１５〜２０ｍｍとすることができる。従ってマウスピース２の外形サイズは高さ６〜８ｍｍ、幅１７〜２２ｍｍとすることができ、この大きさは前述した従来のホイッスルと概略同一であるから、口に咥え難いということはない。また、其の有効サイズ（空気が通過する面積）も従来ホイッスルと概略同一であるから、女性、子供であっても息苦しいことはなく、従来と変わらず吹鳴できる。また以上で構成されたホルダー７をふくまない全体の長さは４０〜４５ｍｍであり、従来品と同じ大きさである。尚、上記実施例からなるホイッスル１は、各パーツをプラスチック材料、例えばＡＢＳ樹脂を用いて、公知の射出成型法にて作製し、それらを超音波溶着機又は接着剤にて接合合体する製法にて製造される。その製法は公知であるので、割愛する。
かかる構成において、送気口Ｐから空気を送り込むと、空気は共通送気管６を通り、第１及び第２送気管５、１０を経て第１及び第２共鳴室３，８に入った後、第１及び第２オリフィス４，９から共鳴音と共に排出され、上下２つの第１及び第２ホイッスルＡ，Ｂが同時に吹鳴する。その吹鳴音は前述のように、それぞれ高音、低音であり、二つの異種の音が合わさり、従来に無い音色となる。加えて、それぞれのオリフィス４，９は上方及び前方に向けて開口しているから、幅広い範囲の吹鳴被伝達対象者に対して、反射波ではなく、直接波が届く為、音量が大きく且つ最短時間で伝達される。
更に、本実施例では、第１及び第２ホイッスルＡ，Ｂの吹鳴を調整することができる。即ち、本実施例では、共通送気管６の長さＤを上下に吹き分けることを可能にする長さ、好ましくは０〜７ｍｍの長さとしている。これにより、第１送気管５及び第２送気管１０に流入する空気量を制御して、音色を選択することができる。第４図に示した如く、咽喉１４に対しホイッスル１を傾けてマウスピース２を咥えることにより、傾けた側と反対側のホイッスルが主に吹鳴することになる。第４図の例では、下側に傾いているから、矢印の大きさで表したように、上側の第１ホイッスルＡに空気が多く供給され、その結果非振動子ホイッスルの音量が増す。逆に上方に傾けると第２ホイッスルＢへの空気供給量が増え、振動子ホイッスルの音量が増す。従って、咽喉１４に対する角度によってホイッスルＡ，Ｂの吹鳴量が変化し、それに応じた特徴ある音色となり、従来ホイッスルとは異なる音色となって、誤認の問題が解決される。
第５図は、第２実施例を示したものである。この実施例は、分離壁１３で隔てられた２層構造の上下の第１及び第２ホイッスルＡ，Ｂの両方を振動子ホイッスルとしたものである。第１共鳴室３及び第２共鳴室８は、それぞれ円筒体直径を異ならしめ、共鳴室の容積を異にしている。そして、いずれの共鳴室３，８にも機械的振動子１５，１１を挿入している。マウスピース２の構造は前実施例と同一であるから、第１および第２ホイッスルＡ，Ｂを同時に吹鳴でき、更に咽喉１４（第４図参照）に対して角度を持たせることによってホイッスルＡ，Ｂを吹き分けることができる。
第１及び第２共鳴室３，８の直径が異なるから、共鳴周波数も異なり、全体として２種類の異なる音色を持った振動子ホイッスルが同時に吹鳴され、これまでに無い特徴的な音色が実現される。特に、第１ホイッスルＡの直径を１０〜１２ｍｍにした場合其の共鳴周波数は非振動子に近似し、且つ機械的振動子１５によるビート音が発生するから、これまでに無い特徴的な音色となる。
また、第５図から明らかなように、両者のオリフィス４、９は前方に開口しているから、吹鳴音は効率良く、且つ最短時間で伝達される。本実施例の更なる特徴は、マウスピース軸Ｘと第１共鳴室３及び第２共鳴室８を結ぶ共鳴室胴体軸Ｙが作る交差角αが３０〜７５度、好ましくは５０〜７０度としたことである。かく為すことで共鳴室胴体１６とマウスピース２の接合部に第５図に示した如く、凹面状の曲面ｄ，ｅが形成される。其の形状は人の唇に程好くフィットしてストッパーとして作用するから、安定して咥えることが可能となる。従って、急峻な動作が求められ、且つ両手動作の為、手でホイッスルが持てないことが多いスポーツ審判には効果的な形状と言える。この特徴ある形状は、振動子ホイッスル同士の２層構造のみで可能となる訳ではなく、前実施例の非振動子ホイッスルと振動子ホイッスルの２層構造或いは通常の一層構造でも同様に可能であることは明白である。
更に、第２実施例の配置を利用して、第５図の第２ホイッスルＢを非振動子ホイッスル（第２図のホイッスルＡ）に置き換えることもできる（図示せず）。これによれば、第１実施例（第２図参照）の二層構造が逆転した配置、すなわち上部が振動子、下部が非振動子ホイッスルとなる。第２実施例同様、マウスピース２に凹面状の曲面ｄ、ｅを形成できるので、唇のストッパーとなり、安定して咥えることができる。そして、双方のオリフィスは共に前方に開口させることができ、被聴者に対して直接且つ最短時間で吹鳴音を伝播することができる。
以上は特別な部材を用いることなくホイッスル自体の基本構造を用いて、特徴ある音色を実現したものであるが、以下に述べる方法は本発明の基本構造に他の部材を加えることにより、更にその機能を高めたものである。
第６図は、音色選択部材１７を第１実施例に装着した第３実施例を示したものである。音色選択部材１７は第７図に示したように、Ｌ字型部材の内側に略平板の差込板１８を設けたもので、送気口Ｐに挿入して、いずれかの送気管５，１０を遮断するものである。従って差込板１８の大きさは第１及び第２送気管１０、５より若干小さく設計されている。音色選択部材１７のＬ字型部材の他端には紐孔１９が設けられており、落下防止の為、紐孔１９に紐（図示せず）を取り付け、その他端をホイッスル１本体の紐ホルダー７に取り付ける。音色選択部材１７は、ホイッスル１本体と同様にプラスチィック射出成型法によって容易に製造できる。かくして、音色選択部材１７が差し込まれた側の第１ホイッスルＡまたは第２ホイッスルＢは空気の流入が無いから、吹鳴することができないので、第１ホイッスルＡ又は第２ホイッスルＢのいずれか単一のホイッスルとして働く。従って、音色選択部材１７を使用しない場合を含めて、一つのホイッスルで第１ホイッスルＡ、第２ホイッスルＢ、或いは第１ホイッスルＡ＋第２ホイッスルＢの三種類の音色が簡単に選択できる。故に、隣接コートでのホイッスル音の誤認問題は解決される。
第８図は、音色選択が更に容易な第４の実施例を述べたものである。分離壁１３の一部を切り欠き、回転可能な風量調整フラップ２０で置き換えたものであり、そのＸ−Ｘ’断面を第９図に示す。
第８図に示すように、風量調整フラップ２０は軸（円筒）２１に連結し、その軸２１中心から下側半分（鎖線で囲った部分）が欠けた板であり、その大きさは第１及び第２送気管５，１０より若干小さい。またその厚さは分離壁１３の切り欠き部の壁厚と概略等しい。図中、軸２１の左端にはツマミ２２が固定されており、ツマミ２２とマウスピース２の間には圧縮バネ２３が装着されている。従って、ツマミ２２及びそれに連結した軸２１、風量調整フラップ２０はマウスピース２に対して、常時図面において左方向にっ張られた状態にある。図中、軸２１はその軸穴の中を左右にスライドできるようになしてあり、左端の軸穴は通過穴であり、右端の軸穴は密閉穴である。従って、左端の軸穴には空気漏れを防止するＯリング２４が装着されている。右端軸穴にＯリングは必要無い。
また、左端軸穴の内側壁面（Ｙ−Ｙ’）には、第１０図に示した如く、フラップ固定溝２５が構成されている。かかる構成にて、第９図の矢印方向にツマミ２２を押すと、風量調整フラップ２０は図面右方向に移動し、その左端はフラップ固定溝２５からはずれ、回転可能となる。この状態でツマミ２２を回転させて所望の位置にてツマミ２２から指を離すと、軸２１は左方向にスライドし、風量調整フラップ２０左端はフラップ固定溝２５に入り、風量調整フラップ２０は固定される。第８図は係る操作により、風量調整フラップ２０をフラップ固定溝２５Ｆ、２５Ｈに固定した例を示したもので、この場合、第１送気管５が遮断されて、流入した空気は全て第２送気管１０に流れ、その結果第２ホイッスルＢのみが吹鳴する。一方、風量調整フラップ２５を逆向きにしてフラップ固定溝２５Ｈ、Ｆに固定すると、第２送気管１０が遮断されて、第１ホイッスルＡのみが吹鳴する。また、風量調整フラップ２０をフラップ固定溝２５Ｇ、Ｇ’に固定すれば、第１及び第２ホイッスルＡ，Ｂの双方が吹鳴し、更にフラップ固定溝２５Ｉ、２５Ｉ’または２５Ｑ、２５Ｑ’に風量調整フラップ２０を固定した場合には、それに対応する送気管の風量は概略半分になり、等量に配分された場合と比べて異なる音色となる。尚、風量調整機構としては上記の他に、歯車とラチェットを組み合わせた機構等多くの公知技術が使用できる。また、その取り付け位置はマウスピースに限らず、送気管の全ての範囲で可能であることは明白である。本実施例によれば、音色選択部材を取り付けるといった煩わしさがなく、ツマミの回転操作で簡単且つ短時間に音色を変更することができるから、特に俊敏な動作が要求されるスポーツ審判用として適する。なお、風量調整フラップ２０は本実施例に限定されるものではなく、第１送気管５及び第２送気管１０の送気断面積を変えてそれぞれの送気管５、１０に流入する風量を制御できる構造であれば同様の効果を得られる。例えば、第１送気管５の上部壁部分をフラップとして用いること、第２送気管１０の下部壁部分をフラップとして用いる等が考えられる。
次に、第１１図、第１２図、及び第１３図を参照して、第５の実施形態について説明する。第１１図は、第５の実勢形態のホイッスルの断面図を示している。ホイッスル１は、共鳴室２７、共鳴室２７に空気を吹き込む送気管２６、オリフィス２８、送気口Ｐ、送気管２６に設けられた風量調整フラップ２０’から構成される。
本実施形態では、非振動子型ホイッスルを挙げて説明するが、振動子型ホイッスルとしても良い。また、本実施例では、調整機構が複雑になることを避ける為に二層構造ではなく、従来の一層構造にて説明するが、その原理は上述のように二層構造にも応用できることは明白である。
送気管２６内に空気の流れ方向に対して直角に風量調整フラップ２０’が装着されており、第１２図に示すように、その回転角βで送気風量を制御している。風量調整フラップ２０’の回転、固定機構は第１３図に示す機構を用いることができる。第１３図は、第１２図のＺ−Ｚ’断面を示したもので、第９図とほぼ同様の構造であり、切り欠き（第９図の鎖線）の無い風量調整フラップ２０’の例を示している。そして、第１０図に示すフラップ固定溝２５を用い、フラップ固定溝２５Ｆ、２５Ｈに固定することで送気管２６を最大に遮蔽できる。但し、風量調整フラップ２０’の大きさ及び形状は送気管２６の送気断面を塞ぐものであればよく、多くの形状が可能である。なお、風量調整フラップ２０’は本実施例に限定されるものではなく、送気管２６の送気断面積を変えて共鳴室２７に流入する風量を制御可能な構造であれば同様の効果を得られる。例えば、送気管２６の上部壁部分や下部壁部分をフラップとして用いる等が考えられる。
また、送風量を可変とする方法としては、上述した風量調整フラップ２０’のほか、送気口Ｐ、或いはオリフィス２８のいずれかにスライド可能な板等を設け、これにより空気通過面積を可変とすることも可能である。
本発明では送気管２６の面積（通常、送気管は共鳴室に向かって細くなるが、説明の簡略化の為、送気管２６を均等且つ送気口と同一の大きさとした）を、従来よりも大きく９０ｍｍ^２とし、４０〜９０ｍｍ^２の間で風量調整フラップ２０’にて調整できるようにしている。
風量調整フラップ２０’をフラップ固定溝２５Ｇ、２５Ｇ’（第１０図）に選択固定した場合、有効送気面積が最大（９０ｍｍ^２）、即ち最大の送風量となり、従って最大音量が得られる。
第１４図に、本発明のホイッスルの有効送気面積が最大（９０ｍｍ^２）、最小（４０ｍｍ^２）とした場合、及び従来品の有効送気面積（４５ｍｍ^２）のものについて、肺活量と音量の関係を示す。また、第１５図は、本発明のホイッスルの有効送気面積が最大（９０ｍｍ^２）の場合、及び従来品の有効送気面積（４５ｍｍ^２）のものについて、最大音量と吹鳴継続時間との関係を示す。なお、いずれの図においても音量は相対値として表している。
成人男性の場合、一般的な肺活量は４０００ｃｃ程度であるが、第１４図のように、本発明のホイッスルで有効送気面積が最大（９０ｍｍ^２）の場合の吹鳴音量を１００とすると、従来の一般的なホイッスルでは有効送気面積が半分であるため５０程度となる。従って、従来のものと比較し、２倍の大音量で吹鳴することができる。
このとき、第１５図から、成人男性の場合、従来品では吹鳴継続時間は７秒に対して、本発明の吹鳴経過時間は約４秒と短い。吹鳴継続時間は肺活量と単位時間送風量で決まり、有効送気面積が大きければ単位時間送風量が大きくなる。本発明の有効送気面積を最大サイズとした場合、単位時間送風量が大きくなるので吹鳴継続時間が短くなる。第１５図の関係図にて模式的に示しているが、成人男性同士、成人女性同士、及び、子供、老人同士では、肺活量が同じであれば、音量と横軸とで囲まれる面積はそれぞれ同一（例えば、子供、老人の例を示すと斜線で囲まれた２つの面積は同一）になる。
しかしながら、最大音量の吹鳴継続時間が長い必要はなく、４秒程度で充分情報は伝達でき、且つ実際面でもこれ以上長く吹かれることは希である。従って、実質上問題なく、また最大単位時間送風量が従来の２倍近くになるので、飛躍的に増大した最大音量を得ている。送風経路を通過する風量を可変とし、最大単位時間送風量を可変としたことを利用して、最大音量を可変且つ飛躍的に増大させている。
本発明は更に従来に無い大きな特徴を実現することができる。即ち、肺活量は性別、年齢、個体差に基づいて個人差が大きく、購入の際に大きな障害となっている。ホイッスルは口にするものであるから、購入時にテストすることができず、また汚染防止の為、パッケージに入れて販売されている。従って購入後に自分の肺活量に合わず、息苦しいなどの問題が発覚する。本発明においてフラップ固定溝２５（第１０図参照）の数を増加させれば、使用者は自分の肺活量に合った送気面積が選択できるから、上記問題は解決される。
かくして本発明は流入空気量を調整する機能を有することにより、従来に無い特徴のある音色を実現し、更に音量をも飛躍的に増大させることができ、従来ホイッスルが抱えている種々の問題を解決し、ホイッスルの機能を飛躍的に高めることができる。
本発明に依れば、第１及び第２ホイッスルを上下に積層して一体形成しており、同時に各々の共鳴室へ空気を吹き込むことができ、２種類のホイッスルを同時に吹鳴させる構造としている。そして、第１オリフィスを上方に向けて、また、第２オリフィスを送気口の反対側に設けているので、第２オリフィスから被聴者に対して直接音波を瞬時に伝達することができる。直接音波を伝達するので、吹鳴音量の減衰を抑え、より大きな音量で伝達することを実現している。
また、本発明によれば、第１共鳴室及び第２共鳴室を異なる容積にするとともに、いずれの共鳴室にも振動子を収納している。第１共鳴室と第２共鳴室の容積が異なるため、それぞれの共鳴周波数が異なり、全体として２種類の機械的振動子型ホイッスルの異なる音色を一度に吹鳴することができる。そして、いずれのオリフィスも前方に開口しているので、被聴者に対して直接音波を瞬時に、且つ、吹鳴音量の減衰を抑えてより大きな音量で伝達することを実現している。
更に、本発明に依れば、共鳴室胴体軸をマウスピース軸に対して傾斜させ、第１共鳴室を送気口側に設けており、マウスピースを凹面状に形成しているため、マウスピースを咥えた際に唇にフィットし、ストッパーとして作用する。このため、急峻な動作が求められるスポーツ審判員でも瞬時に安定して咥えることができ、即座に吹鳴することを実現している。
更に、本発明に依れば、非振動子型の第１共鳴室を長さの異なる複数の共鳴室から構成しているため、異なる複数の周波数音を発生させることができ、より豊かな、深みのある報知音を発生させることができる。
更に、本発明によれば、第１送気管と第２送気管を分離壁にて上下に隔て、送気口から分離壁の距離を０〜７ｍｍとし、角度によって第１送気管と第２送気管に流入する風量を変えることができる。このため、一定に吹いてもマウスピースを咥える角度によって、第１送気管及び前記第２送気管に流入する風量を制御することができ、１つのホイッスルで様々な音色を選択して吹鳴することができる。
更に、本発明によれば、送気口に着脱可能な音色選択部材を備えているので、この音色選択部材を第１送気管又は第２送気管を塞ぐように装着することにより、容易に機械的振動子型ホイッスルの音色或いは非振動子型ホイッスルの音色を選択して吹鳴することを実現している。
更に、本発明によれば、第１送気管と第２送気管を隔てる分離壁の一部を回転可能な風量調整フラップを設けている。風量調整フラップを回転させることにより、容易に第１送気管或いは第２送気管を塞ぐことができ、機械的振動子型ホイッスルの音色或いは非振動子型ホイッスルの音色を選択して吹鳴することを実現している。
更に、本発明によれば、送気管に回転可能な風量調整フラップを設けている。風量調整フラップを回転させることにより、共鳴室に吹き込む空気量を制御することができる。これにより、男性、女性、或いは子供等、個々人の肺活量に合った送気面積を選択できる。そして、個々人に応じた大きな音量で吹鳴することができる。

Claims

第１共鳴室、前記第１共鳴室に空気を吹き込む第１送気管、及び第１オリフィスを有する第１ホイッスルと、第２共鳴室、前記第２共鳴室に空気を吹き込む第２送気管、前記第２共鳴室に挿入される振動子、及び第２オリフィスを有する第２ホイッスルと、前記第１送気管及び前記第２送気管に空気を吹き込む送気口とを備え、前記第１送気管と前記第２層気管を上下に積層してマウスピースを形成するように前記第１ホイッスル及び第２ホイッスルをその位置関係を問わず上下に配置して一体形成してなり、前記第１オリフィス及び前記第２オリフィスの少なくとも一方を前記送気口と反対側に向けて開口させるとともに、前記第１送気管及び前記第２送気管の送気断面積を変える風量調整フラップを設け、前記第１送気管及び前記第２送気管に流入する風量を制御することを特徴とするホイッスル。
第１共鳴室、前記第１共鳴室に空気を吹き込む第１送気管、前記第１共鳴室に挿入される振動子、及び第１オリフィスを有する第１ホイッスルと、第２共鳴室、前記第２共鳴室に空気を吹き込む第２送気管、前記第２共鳴室に挿入される振動子、及び第２オリフィスを有する第２ホイッスルと、前記第１送気管及び前記第２送気管に空気を吹き込む送気口とを備え、前記第１共鳴室と前記第２共鳴室は異なる容積とし、前記第１ホイッスル及び第２ホイッスルをその位置関係を問わず上下に配置して一体形成してなり、前記第１オリフィス及び前記第２オリフィスの少なくとも一方を前記送気口と反対側に向けて開口させるとともに、前記第１送気管及び前記第２送気管の送気断面積を変える風量調整フラップを設け、前記第１送気管及び前記第２送気管に流入する風量を制御することを特徴とするホイッスル。