JP6477080B2 - ドラムヘッド及びドラム - Google Patents

Description

本発明は、ドラムヘッド及びこれを備えるドラムに関する。

一般に、アコースティックドラムでは、ドラムヘッドを打撃した際に発生する発生音の音量が大きい。このため、ドラムを演奏する場所や、ドラムと共に演奏する他の楽器との音量のバランスを考慮して、音量を低減する必要がある。

従来では、ドラムの音量（発生音の音量）を低減する様々な構造が開示されている。例えば特許文献１には、ドラムヘッドの打面やこれと反対側の面の一部領域に各種ミュート部材を取り付けた構造が開示されている。この構造では、ドラムヘッドを打撃した際のドラムヘッドの振動をミュート部材によって吸収することで、発生音の音量低減を図っている。

また、例えば特許文献２には、開口径が微小（例えばコンマ数ｍｍ〜数ｍｍ程度）とされた多数の小孔を全体に形成した構造のドラムヘッドが開示されている。この構造では、ドラムヘッドが打撃されて振動しても、ドラムヘッドの振動の空気への伝搬が減少することで、発生音の音量低減を図っている。

米国特許第５６３７８１９号明細書 特許第３８３５０８４号公報

しかしながら、特許文献１のようにミュート部材をドラムヘッドに取り付けた構造のドラムでは、打撃時の発生音におけるサステイン（音の伸び）が、ミュート部材を設けない通常のドラムヘッドと比較して非常に短くなる。このため、ミュート部材を用いたドラムによる発生音の音色は、通常のドラムヘッドを用いた場合の発生音の音色と比較して、明るさのない不自然な音色（劣化した音色）となってしまう、という問題がある。

また、特許文献２のドラムヘッドであっても、打撃した際の発生音におけるサステインが通常のドラムヘッドと比較して非常に短くなり、アタック音のみが強調された不自然な音色となってしまう。また、多数の小孔によってドラムヘッドに応力集中が発生して耐久性が低下してしまう。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、打撃した際の発生音の音量を低減しながら、サステインを通常のドラムヘッドに近づけて、通常のドラムヘッドにより近い音色を得ることが可能なドラムヘッド及びこれを備えるドラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のドラムヘッドは、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、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ことを特徴とする。
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。

本発明によれば、胴部に取り付けたドラムヘッドを打撃した際の発生音の音量を低減しながら、サステインを通常のドラムヘッドに近づけて、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。

本発明の第一実施形態に係るドラムを示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のIＢ−IＢ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のIＣ−IＣ矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係るドラムヘッドを示しており、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のIIＢ−IIＢ矢視断面図である。 ドラムヘッドの比較例を示す上面図である。 ドラムヘッドの比較例を示す上面図である。 図２に示す実施例ヘッド、図４に示す比較例ヘッド、及び、通常ヘッドによる音圧レベルの周波数特性を示すグラフである。 ドラムヘッドによる音圧の測定結果であり、（ａ）は通常ヘッドの場合のグラフ、（ｂ）は実施例ヘッドの場合のグラフ、（ｃ）は比較例ヘッドの場合のグラフである。 第一実施形態のドラムヘッドの変形例を示す上面図である。 図７（ａ）に示すドラムヘッドによる音圧の測定結果を示すグラフである。 第一実施形態のドラムヘッドを適用したスネアドラムの側断面図である。 図９に示すスネアドラムにおいて、（ａ）はバターヘッドの第一例を示す上面図、（ｂ）はバターヘッドの第二例を示す上面図、（ｃ）はスネアサイドヘッドの一例を示す下面図である。 第一実施形態のドラムヘッドを適用したバスドラムの構成を示しており、（ａ）はバスドラムの側面図、（ｂ）は（ａ）のバスドラムのバターヘッドの第一例を示す平面図、（ｃ）は（ａ）のバスドラムのバターヘッドの第二例を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るスネアドラムを示す側断面図である。 図１２に示すスネアドラムにおいて、（ａ）はバターヘッドを示す上面図、（ｂ）はスネアサイドヘッドを示す下面図である。 通常ドラム、第一実施例ドラム、及び、図１２，１３に示す第二実施例ドラムによる音圧レベルの時間履歴を相対的に示すグラフである。 第二実施形態のスネアサイドヘッドの変形例を示す下面図である。 第二実施形態のドラムヘッドの変形例を示す平面図である。 第二実施形態のドラムヘッドの変形例を示す平面図である。

〔第一実施形態〕
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。

シェル２は、木材や金属などの材料によって構成されている。
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。

図２において、外側膜部１３は、ヘッド部１１をシェル２に取り付けていない状態においても、有効振動膜部１２の外縁から、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１２の膜厚方向に傾斜するように延在しているが、これに限ることはない。
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。

また、図１に示すように、ドラム１は、上記ヘッド部１１をシェル２の一方の開口に張り付けて有効振動膜部１２にテンションを付与する張設部４を備える。本実施形態の張設部４は、従来周知のラグ２１、フープ２２及びチューニングボルト２３によって構成されている。
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。

そして、図１，２に示すように、本実施形態のドラムヘッド３においては、有効振動膜部１２の外周領域１２Ａに、複数の開口孔１５が形成されている。ここで、外周領域１２Ａとは、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を示す。本実施形態のドラムヘッド３は、ドラムスティックによって打撃される。この場合、有効振動膜部１２のうちドラムスティックによって打撃される中央領域１２Ｂを確保できるように、外周領域１２Ａは、例えば有効振動膜部１２の半径の７５％よりも径方向外側の領域に設定されるとよい。

複数の開口孔１５は、有効振動膜部１２の周方向に沿って等間隔に配列されている。平面視した各開口孔１５のうち有効振動膜部１２の径方向内側の端部は、径方向内側に向けて先細る凸状に形成されている。本実施形態では、各開口孔１５の径方向内側の端部の縁形状が円弧状に形成されている。また、本実施形態では、有効振動膜部１２の径方向に沿う開口孔１５の寸法が、有効振動膜部１２の周方向に沿う開口孔１５の寸法よりも小さい。
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。

開口孔１５の径方向外側の端部は、例えば図１，２に示すように、フレッシュフープ１４に到達してもよいが、例えばフレッシュフープ１４に到達しなくてもよい。開口孔１５の径方向外側の端部がフレッシュフープ１４に到達しない場合には、ヘッド部１１をフレッシュフープ１４に取り付けた後に開口孔１５を容易に形成することができる。すなわち、ドラムヘッド３を容易に製造することができる。
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７８ｍｍ^２以上に設定されるとよい。

図１，２では、開口孔１５の数が、張設部４のラグ２１やチューニングボルト２３と同数に設定されているが、これに限ることはない。また、ドラムヘッド３は、図１に示すように、開口孔１５がラグ２１やチューニングボルト２３に対してヘッド部１１の径方向に並ばないように、シェル２に取り付けられてもよいが、これに限ることはない。

本実施形態のドラムヘッド３及びこれを備えるドラム１によれば、有効振動膜部１２に複数の開口孔１５が形成されている。これにより、シェル２に取り付けたドラムヘッド３を打撃した際には、ドラムヘッド３の振動の空気への伝搬が減少するため、ドラムヘッド３の打撃による発生音の音量を低減することができる。
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。

さらに、開口孔１５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る。このため、張設部４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１５の径方向内側の部位に十分なテンションを付与することができる。したがって、ドラムヘッド３を打撃した際に開口孔１５の径方向内側の部位に不要な共振が現れることを防ぎ、さらにサステインを通常のドラムヘッドに近づけられるため、音色が劣化することを防止できる。
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１５Ａ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。

以上のことから、本実施形態のドラムヘッド３及びこれを備えるドラム１によれば、ドラムヘッド３を打撃した際の発生音の音量を低減しながら、サステインを通常のドラムヘッドに近づけて、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。これにより、ドラムヘッド３の用途が練習に限られず、ドラムヘッド３は聴衆に披露する演奏にも適用することが可能となる。

また、本実施形態のドラムヘッド３によれば、複数の開口孔１５が有効振動膜部１２の外周領域１２Ａに形成されるため、開口孔１５が形成されていない有効振動膜部１２の中央領域１２Ｂを打撃用の領域として活用できる。すなわち、ドラムヘッド３の耐久性も確保することができる。

さらに、本実施形態のドラムヘッド３によれば、開口孔１５のうち有効振動膜部１２の径方向外側の端部が有効振動膜部１２に位置しないため、開口孔１５を有効振動膜部１２のみに形成する場合と比較して、サステインを通常のドラムヘッドにより近づけることができる。また、開口孔１５を有効振動膜部１２のみに形成する場合と比較して、ドラムスティックによって打撃される中央領域１２Ｂの面積を十分に確保しながら有効振動膜部１２における開口孔１５の開口面積を容易に拡大することができる。すなわち、発生音の音量をより低減することが可能となる。

また、本実施形態のドラムヘッド３によれば、有効振動膜部１２の径方向に沿う開口孔１５の寸法が、有効振動膜部１２の周方向に沿う開口孔１５の寸法よりも小さい。このため、中央領域１２Ｂの面積を十分に確保しながら、開口孔１５の開口面積も大きく設定することが可能となる。

さらに、本実施形態のドラムヘッド３によれば、複数の開口孔１５が等間隔に配列されることで、ドラムヘッドの対称性が良好に保たれるため、打撃に伴うドラムヘッド３の全ての振動モードを通常のドラムヘッドに近い振動形態とすることができる。したがって、通常のドラムヘッドにさらに近い音色を得ることができる。

また、本実施形態のドラムヘッド３は、通常のドラムヘッドと同じ構造である。このため、張設部４によるヘッド部１１の張り具合の調整（チューニング）を、通常のドラムヘッドの場合と同様に実施することもできる。さらに、同一のシェル２に対して通常のドラムヘッドを本実施形態のドラムヘッド３に交換できるため、シェル２の特徴や特色に応じた音色を有する発生音の音量低減を図ることができる。

また、本実施形態のドラムヘッド３では、開口孔１５の開口面積を変えることにより、所望の発生音の音量に設定することが可能となる。例えば、開口孔１５の開口面積を大きくすることで、発生音の音量を小さくすることができる。したがって、開口孔１５の開口面積が異なる複数種類のドラムヘッド３を用意しておくことで、演奏に必要な音量の発生音を発生するドラムヘッド３を適切に選択することも可能となる。

上記した本実施形態のドラムヘッド３による効果について、開口孔１５が形成されていない通常のドラムヘッド（以下、通常ヘッドと呼ぶ。）、及び、図４に示すように有効振動膜部１２の外周領域１２Ａに、開口面積が７ｍｍ^２の小孔１５Ｃを多数形成した比較例のドラムヘッド３Ｃ（以下、比較例ヘッド３Ｃと呼ぶ。）と比較した実験を示して説明する。

図５は、図２に示す本実施形態のドラムヘッド３（以下、実施例ヘッド３と呼ぶ。）、不図示の通常ヘッド、図４に示す比較例ヘッド３Ｃについて、同じ条件で打撃した際の発生音の周波数特性を示している。
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。

実施例ヘッド３及び比較例ヘッド３Ｃによる周波数特性においても、通常ヘッドと同様のピークが現れる。
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。

これに対し、実施例ヘッド３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低下しているものの、比較例ヘッド３Ｃと比べると低下する度合いが非常に小さい。また、実施例ヘッド３における各ピークの鋭さは、比較例ヘッド３Ｃの場合と比較して、通常ヘッドの場合の鋭さに近い。すなわち、実施例ヘッド３による発生音では、通常ヘッドと同様に基音や倍音が強調された音となっていることを示している。これは、実施例ヘッド３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ことを意味する。

サステインに関する実施例ヘッド３と比較例ヘッド３Ｃとの違いは、図６に示すように明らかである。
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。

図６に示すように、通常ヘッド、実施例ヘッド３及び比較例ヘッド３Ｃのいずれであっても、打撃した瞬間における発生音の音圧が最も高く、その後、音圧が時間の経過と共に低下していく。
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。

上記した音色が実施例ヘッド３と比較例ヘッド３Ｃとで異なる理由は、例えば以下のように考えられる。
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。

これに対し、実施例ヘッド３の開口孔１５のように開口面積が大きい場合、すなわち、開口面積が例えば７８ｍｍ^２以上である場合には、空気が開口孔１５を通過する際の空気の流速の増加が、比較例ヘッド３Ｃと比較して小さくなる、あるいは、空気が開口孔１５を通過する際に空気の流速が増加しない。これにより、オリフィスの原理によるエネルギー損失を小さく抑えることができる、あるいは、エネルギー損失の発生自体を防止できる。これによって、有効振動膜部１２の自然な振動を保持できる、あるいは、有効振動膜部１２の振動態様を、通常ヘッドの場合の振動態様に近づけることができる。
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。

また、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最大音圧レベル（最大音量）を測定したところ、通常ヘッドの場合の最大音圧レベルが最も高く、比較例ヘッド３Ｃ、実施例ヘッド３の順番で最大音圧レベルが小さくなる、という結果が得られた。すなわち、実施例ヘッド３の方が、比較例ヘッド３Ｃよりも打撃した際の音量を効果的に低減できることが明らかとなった。音量が低減する要因としては、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。

上記した第一実施形態においては、例えば図７に示すように、開口孔１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆが有効振動膜部１２のみに形成されてもよい。この場合、平面視した開口孔１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆのうち有効振動膜部１２の径方向外側の端部が、径方向外側に向けて先細る凸状に形成されているとよい。
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。

例えば図３に示すように、有効振動膜部１２のみに形成される開口孔１５Ａのうち有効振動膜部１２の径方向外側の端部が、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の径方向外側の端部が有効振動膜部１２の径方向内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１５Ａの径方向外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の径方向外側の部位に十分なテンションを付与できない場合がある。このため、ドラムヘッド３Ａ，３Ｂを打撃した際には開口孔１５Ａの径方向外側の部位に不要な共振が現れ、音色が劣化する虞がある。

開口孔１５Ｄ，１５Ｅが有効振動膜部１２のみに形成される場合、例えば図７（ａ）に示すように開口孔１５Ｄは平面視円形状に形成されてもよいし、例えば図７（ｂ）に示すように開口孔１５Ｅは平面視で楕円形状あるいは卵形状に形成されてもよい。
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。

また、図７（ｂ）、（ｃ）に例示するように、縦横比が異なる開口孔１５Ｅ，１５Ｆを形成する場合、有効振動膜部１２の径方向に沿う開口孔１５Ｅ，１５Ｆの寸法は、有効振動膜部１２の周方向に沿う開口孔１５Ｅ，１５Ｆの寸法よりも小さいとよい。

開口孔１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆが有効振動膜部１２のみに形成されたドラムヘッド３Ｄ，３Ｅ，３Ｆであっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、ドラムヘッド３Ｄ，３Ｅ，３Ｆを打撃した際の発生音の音量を低減しながら、サステインを通常のドラムヘッドに近づけて、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。
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。

図８に示すように、変形例ヘッド３Ｄでは、音圧が低下する度合いが、図６（ａ）に示す通常ヘッドの場合よりも大きいものの、図６（ｃ）に示す比較例ヘッド３Ｃと比較して非常に小さい。すなわち、変形例ヘッド３Ｄによる発生音は、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。
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。

そして、ヘッド部１１に形成される複数の開口孔は、有効振動膜部１２の周方向に一列で並べられることに限らず、例えば複数列で並べられてもよい。この場合、複数の開口孔は、例えば一の列の開口孔と他の列の開口孔とが有効振動膜部１２の径方向に隣り合うように配列されてもよいし、例えば隣り合わないように千鳥状に配列されてもよい。

また、第一実施形態のドラムヘッド３は、例えば図９，１０に示すように、スネアドラム（ドラム）４０に適用されてもよい。この場合には、第一実施形態と同様のドラムヘッド３を、少なくともスネアドラム４０のバターヘッド３Ｇとして構成するとよい。また、例えば第一実施形態と同様のドラムヘッド３を、スナッピ４１によって打撃されるスネアサイドヘッド３Ｈとして構成してもよい。これにより、スネアサイドヘッド３Ｈの有効振動膜部１２がスナッピ４１によって打撃されることで発生する発生音の音量を低減することができる。

バターヘッド３Ｇ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、第一実施形態の場合と同様に、ドラムスティックによって打撃される中央領域１２Ｂを確保できるように、例えば有効振動膜部１２の半径の７５％よりも径方向外側の領域に設定されるとよい。一方、スネアサイドヘッド３Ｈにおいては、少なくともスナッピ４１によって打撃される領域を確保すればよいため、例えばスネアサイドヘッド３Ｈにおける外周領域１２Ａの内縁の径寸法は、バターヘッド３Ｇにおける外周領域１２Ａの内縁の径寸法よりも小さく設定されてもよい。
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。

バターヘッド３Ｇ及びスネアサイドヘッド３Ｈの両方に本発明のドラムヘッドを適用したスネアドラム４０によれば、自然な音色を保ったままで、バターヘッド３Ｇによる発生音の音量、及び、スネアサイドヘッド３Ｈによる発生音の音量をバランスよく低減することができる。

また、バターヘッド３Ｇに形成される開口孔１５のうち径方向内側の端部の縁形状は、例えば図１０（ａ）のように円弧状に形成されてもよいが、例えば図１０（ｂ）のように、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１２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。図１０（ｂ）に例示する開口孔１５の場合、図１０（ａ）に例示する開口孔１５と比較して、バターヘッド３Ｇにおける外周領域１２Ａの径寸法が小さくても開口孔１５の開口面積を大きく設定できる。このため、ドラムスティックによって打撃される中央領域１２Ｂをより広く設定することが可能となる。すなわち、図１０（ｂ）に例示する開口孔１５の形状は、バターヘッド３Ｇに好適な形状である。

また、第一実施形態のドラムヘッド３は、例えば図１１に示すように、バスドラム（ドラム）５０に適用されてもよい。この場合には、第一実施形態と同様のドラムヘッド３を、バスドラム５０のバターヘッド３Ｉとして構成するとよい。

バスドラム５０のバターヘッド３Ｉはフットペダル（不図示）によって打撃されるため、バターヘッド３Ｉにおいて打撃される位置は予め定められることが多い。このため、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、例えば図１１（ｂ）に示すように大きく設定されてもよいが、例えば図１１（ｃ）に示すように小さく設定されてもよい。すなわち、バスドラム５０のバターヘッド３Ｉには、フットペダルによって打撃される中央領域１２Ｂが極端に小さくなるように、開口面積の大きい開口孔１５を形成してもよい。
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。

バターヘッド３Ｉに第一実施形態のドラムヘッドを適用したバスドラム５０によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、自然な音色を保ったままで、バターヘッド３Ｉによる発生音の音量を効果的に低減できる。
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。

〔第二実施形態〕
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。

図１２，１３に示すように、この実施形態に係るドラムは、図９，１０に例示したものと同様のスネアドラム４０Ａ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るバターヘッド（第一ドラムヘッド）３Ｋと、他方の開口に取り付けられるスネアサイドヘッド（第二ドラムヘッド）３Ｌと、スネアサイドヘッド３Ｌに対して選択的に押し付けられるスナッピ４１と、を備える。
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。

そして、バターヘッド３Ｋ及びスネアサイドヘッド３Ｌのうち有効振動膜部１２の外周領域１２Ａには、第一実施形態と同様の複数の開口孔１５が形成されている。開口孔１５の数は、例えば図１３のようにバターヘッド３Ｋとスネアサイドヘッド３Ｌとで同じであってもよいが、例えば互いに異なってもよい。

さらに、本実施形態では、バターヘッド３Ｋの有効振動膜部１２に、開口孔１５よりも小さい小孔１７が複数形成されている。各小孔１７の開口面積は、例えば０．７ｍｍ^２以上３０ｍｍ^２以下に設定されるとよい。複数の小孔１７は、開口孔１５の形成領域を除く有効振動膜部１２の領域全体に形成されている。この場合、複数の小孔１７は、例えば図１３（ａ）のように有効振動膜部１２のうち外側膜部１３との境界近傍の領域に形成されなくてもよいが、例えばこの領域にも形成されてよい。
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。

本実施形態のバターヘッド３Ｋ及びこれを備えるスネアドラム４０Ａによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
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。

上記した本実施形態のスネアドラム４０Ａによる効果について、バターヘッド及びスネアサイドヘッドに開口孔１５や小孔１７が形成されていない通常のスネアドラム（以下、通常ドラムと呼ぶ。）、及び、図９，１０に例示したようにバターヘッド３Ｇ及びスネアサイドヘッド３Ｈに開口孔１５のみを形成したスネアドラム４０（以下、第一実施例ドラム４０と呼ぶ。）と比較して説明する。

本実施形態のスネアドラム４０Ａ（以下、第二実施例ドラム４０Ａと呼ぶ。）、通常ドラム、及び、第一実施例ドラム４０の各バターヘッドを同じ条件で打撃した際の等価騒音レベルを測定した。その結果、第一実施例ドラム４０及び第二実施例ドラム４０Ａの等価騒音レベルは、ほぼ同等であり、いずれも通常ドラムよりも低い。すなわち、第一実施例ドラム４０及び第二実施例ドラム４０Ａでは、打撃時の発生音の音量を通常ドラムよりも低減することができる。
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。

また、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による発生音の周波数特性を測定した。その結果、いずれのドラムであっても基音や倍音を示す複数のピークが現れるものの、低音域（例えば１００〜８００Ｈｚの周波数帯域）における各ピークの鋭さは、通常ドラム及び第二実施例ドラム４０Ａと、第一実施例ドラム４０とで異なる。第一実施例ドラム４０における各ピークの鋭さは、通常ドラム及び第二実施例ドラム４０Ａよりも鋭い。これは、第一実施例ドラム４０におけるサステインが、通常ドラム及び第二実施例ドラム４０Ａよりも長いことを意味する。
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。

各ドラムにおけるサステインについて、図１４を参照して説明する。図１４のグラフは、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について、同じ条件で打撃した際の発生音の相対的な音圧レベルの時間履歴を示している。図１４のグラフでは、発生音のうち基音（２００Ｈｚ付近の音）の時間履歴を例示している。また、図１４のグラフでは、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による基音のうち最大の音圧レベルを一致させている。
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。

ただし、第一実施例ドラム４０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や第二実施例ドラム４０Ａよりも小さい。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や第二実施例ドラム４０Ａよりも長い。
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、第二実施例ドラム４０Ａ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。

サステインが第一実施例ドラム４０と、通常ドラムや第二実施例ドラム４０Ａとで異なる理由は、例えば以下のように考えられる。
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。

これに対し、第一実施例ドラム４０のバターヘッド３Ｇを打撃してバターヘッド３Ｇ及びスネアサイドヘッド３Ｈの有効振動膜部１２が振動した際には、空気が開口孔１５のみを通じてシェル２の内外に流出入する。このため、バターヘッド３Ｇの有効振動膜部１２は、空気やスナッピ４１を押し付けたスネアサイドヘッド３Ｈによる制約を受けずに自由に振動する。その結果、有効振動膜部１２の振動は、前述した一部の振動モード（特に低音域の振動モード）も含め、通常ドラムの場合よりも遅く減衰する、すなわち、サステインが長くなる。

一方、第二実施例ドラム４０Ａのバターヘッド３Ｋを打撃してバターヘッド３Ｋ及びスネアサイドヘッド３Ｌの有効振動膜部１２が振動した際には、空気が開口孔１５だけではなく小孔１７も通じてシェル２の内外に流出入する。空気が小孔１７を通過する際には、オリフィスの原理によってエネルギー損失が発生するため、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の振動が抑制される。その結果、有効振動膜部１２の振動が、通常ドラムの場合と同様に早く減衰する、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。

上記した第二実施形態においては、例えば図１５に示すように、スネアサイドヘッド３Ｌの有効振動膜部１２に、第二実施形態と同様の複数の小孔１７が形成されてもよい。バターヘッド３Ｋ及びスネアサイドヘッド３Ｌの両方に複数の小孔１７が形成される構成では、スネアドラム４０Ａにおける基音（発生音）のサステインをさらに短くすることができる。
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。

また、複数の小孔１７は、例えば図１６に示すように、有効振動膜部１２のうち第二外周領域１２Ｃのみに形成されてもよい。すなわち、第二外周領域１２Ｃよりも内側の第二中央領域１２Ｄには、複数の小孔１７が形成されなくてもよい。
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。

また、複数の小孔１７は、例えば図１７に示すように、有効振動膜部１２のうち第二中央領域１２Ｄのみに形成されてもよい。すなわち、第二外周領域１２Ｃには、複数の小孔１７が形成されなくてもよい。この構成では、倍音のサステインよりも基音のサステインを効果的に短くすることができる。

また、上記した第二実施形態やその変形例では、いずれも開口孔１５がバターヘッド３Ｋ及びスネアサイドヘッド３Ｌの両方に形成されているが、開口孔１５は少なくともバターヘッド３Ｋに形成されていればよい。その上で、複数の小孔１７がバターヘッド３Ｋ及びスネアサイドヘッド３Ｌの少なくとも一方に形成されていればよい。また、開口孔１５のないスネアサイドヘッド３Ｌに複数の小孔１７を形成する場合でも、複数の小孔１７は、有効振動膜部１２の領域全体、あるいは、第二外周領域１２Ｃのみ、あるいは、第二中央領域１２Ｄのみに形成されてよい。これらの構成であっても、第二実施形態と同様の効果を奏する。

また、第二実施形態やその変形例等の構成は、図１１に例示したようなバスドラムに適用されてもよい。すなわち、バスドラムの少なくともバターヘッド（第一ドラムヘッド）に開口孔１５が形成され、バスドラムのバターヘッド及びフロントヘッド（第二ドラムヘッド）の少なくとも一方に複数の小孔１７が形成されてもよい。このように構成されるバスドラムであっても、第二実施形態と同様の効果を奏する。バスドラムでは、スネアドラムと同様にタイトな（しまりのある）音が求められることが多いため、小孔１７を形成してサステインを短くすることは非常に有効である。

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。

例えば、ドラムヘッド３に形成される複数の開口孔１５は、少なくとも有効振動膜部１２の周方向に沿って互いに間隔をあけて配列されればよい。複数の開口孔１５は、例えば有効振動膜部１２の軸線（胴部２の軸線）を基準として互いに回転対称あるいは線対称となる位置に配されてもよい。
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。

本発明のドラムヘッドは、ドラムスティックやフットペダルの他、マレットや手など任意の手段によって打撃されることで音が発生する任意のドラムに適用することができる。また、本発明のドラムヘッドは、筒状に形成されて二つの開口を有する胴部を備えるドラムに適用されることに限らず、例えばティンパニ等のように一つの開口のみを有する胴部を備えるドラムにも適用できる。

１…ドラム、２…シェル（胴部）、２Ａ…縁部、３，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ…ドラムヘッド、１２…有効振動膜部（膜部）、１２Ａ…外周領域、１３…外側膜部、１５，１５Ｄ，１５Ｅ，１５Ｆ…開口孔、１７…小孔、４０，４０Ａ…スネアドラム（ドラム）、３Ｇ，３Ｋ…バターヘッド（ドラムヘッド）、３Ｈ，３Ｌ…スネアサイドヘッド（ドラムヘッド）、５０…バスドラム（ドラム）、３Ｉ…バターヘッド（ドラムヘッド）

Claims (6)

1. 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、
   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ドラムヘッド。
2. 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に記載のドラムヘッド。
3. 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または請求項２に記載のドラムヘッド。
4. 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３のいずれか一項に記載のドラムヘッド。
5. 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４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。
6. 筒状に形成された胴部と、
   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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