JP6665623B2 - 管楽器 - Google Patents

Description

本発明は、主管と主管から分岐する副管とを備える、管楽器に関する。

従来、コンサートや公演などでの演奏時において、アンプ・スピーカー等の音響機器を介して演奏音を拡大して聞かせる場合に、楽器の音を拾うマイクロフォンを使用する必要がある。例えば、サクソフォンやフルート、クラリネット等に用いられる管楽器用のマイクも既にいくつか提案されている。特許文献１には、サクソフォン用のマイクについて開示されており、楽器に対して２つのマイクロフォンを設置する構成となっている。

一方、管楽器においては、発音メカニズムをシミュレートして楽音を合成することを目的として、主管及び副管（分岐管）を備えた構造のものがある（特許文献２）。副管は、主管から分岐するように主管に接続されている。この構成であれば、円錐面を有する共鳴管における共鳴特性を２種のストレート管を分岐接続したもので近似して再現することができるため、円筒管の管楽器であっても円錐管の管楽器と同様の音響特性が得られる。

特許第２７１４９２９号公報 特開２０１１−１８６４４４号公報

特許文献１では、２つのマイクロフォンを管体の中央付近とベルの出口付近の各箇所にそれぞれ１つずつ設けた場合、マイクロフォンどうしの間で集音した際に、意図しない音色の変化が起きたり、音量ムラが発生したりする要因となる。木管楽器のように音孔がある楽器では、音量ムラが特に大きくなりやすい。
また、特許文献２には分岐管を有する管楽器について開示されているが、マイクロフォンを設ける点については特に言及されていない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、音色の変化、音量ムラを生じさせることなく発音された音を集音することが可能な管楽器を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る管楽器においては、主管と、前記主管から分岐して延びて形成された副管と、前記副管に設けられたマイクロフォンと、を備えている。

本発明によれば、音色の変化、音量ムラを生じさせることなく発音された音を集音することができる。

本発明の一実施形態に係る管楽器を示す正面図。 マイクロフォン及び電源ユニットの位置を説明するための側面図。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本発明の一実施形態に係る管楽器を示す正面図である。図２は、マイクロフォン及び電源ユニットの位置を説明するための側面図である。図３は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
本実施形態の管楽器１は、図１及び図２に示すように、管体２と集音構造部９とを備える。

（管体）
図１に示すように、管体２は、主管３と、主管３から分岐して延びる副管４と、有する。管体２は、例えば、木材材料、金属材料、樹脂材料のいずれか一つの材料によって形成されてもよいし、例えばこれらの材料を適宜組み合わせた材料によって形成されてもよい。

主管３は、内径寸法が一定の円筒状に形成されている。主管３には、複数の音孔１１が形成されている。複数の音孔１１は、主管３の軸方向に間隔をあけて配列されている。複数の音孔１１は、例えば全て演奏者の手指で直接開閉されてもよい。本実施形態では、一部の音孔１１が演奏者の手指で直接開閉され、残りの音孔１１が鍵機構８（キーシステム）を利用して開閉される。すなわち、本実施形態の管楽器１は、鍵機構８も備える。

また、主管３には、図２に示すように奏者の親指（左手の親指）で開閉される音孔１４（親指用音孔１４）も形成されている。親指用音孔１４は、主管３のうち主管３の軸方向において複数の音孔１１よりもマウスピース６側の部位に形成されている。親指用音孔１４は、主管３の軸方向に交差する方向で複数の音孔１１とは反対側に位置する。

主管３の軸方向の第一端には、マウスピース６が設けられている。マウスピース６は、例えば管体２に一体に形成されてもよいが、本実施形態では管体２に対して着脱可能に装着される。マウスピース６は、図示例のように薄板状のリード６Ａを一枚備えるシングルリードであってもよいが、例えばエアリード、リップリード、ダブルリードであってよい。主管３の軸方向の第二端は、外側に開口している。主管３の第二端には、例えばベルが設けられてもよい。
図２において、主管３は、複数回曲がっていることで蛇行しているが、例えば直線状に延びてもよい。

副管４は、図１及び図２に示すように、内径寸法が概ね一定の円筒状に形成されている。図３に示すように、一般的に、副管４の管路径Ｄ２は、主管３の管路径Ｄ１よりも小さい（Ｄ２＜Ｄ１）。副管４は、主管３のうちマウスピース６側の端部に接続されている。副管４が主管３から延びる方向は、任意であってよい。本実施形態において、副管４は、その長手方向の途中部分において曲がっている。曲がっている部分よりも主管３から離れて位置する副管４の部位は、主管３の軸線に沿うように延びている。

副管４の管路１２は、主管３の管路１３に連通している。副管４は、例えば主管３に対して着脱自在に取り付けられてもよいが、本実施形態では主管３に一体に形成されている。
本実施形態における副管４の軸線は、少なくとも副管４のうち主管３側の端部が、図２及び図３に例示するように主管３側に向けて曲がっている。一方、副管４のうち主管３とは反対側の端部は、外側に開口する開口端部１７側において直線状に延びていている。上述した副管４の形状は一例であってこの形状に限らない。副管４の開口端部１７（開口１７ａ）は、主管３の音孔１１から離れている方が好ましい。
本実施形態の副管４には、管路１２内を伝搬する音を集音するマイクロフォン２０が設けられている。

（集音構造部）
図２に示すように、集音構造部９は、管体２の副管４の出口近傍に設けられたマイクロフォン２０と、管体２の主管３側に設けられた電源ユニット２５と、を備える。
具体的にマイクロフォン２０は、図３に示すように、副管４の開口端部１７に設けられている。本実施形態では、マイクロフォン２０が副管４に対して着脱自在に取り付けられているが、副管４と一体に設けられていてもよい。マイクロフォン２０は、マイク素子２１と、マイク素子２１を保持するとともに副管４に装着される筒状のマイクアダプタ２２と、を備える。マイクアダプタ２２の内径Ｄ３は副管４の管路径Ｄ２と略等しく、互いの内周面２２ｂおよび内周面４ｂが滑らかに連なっている。以下の説明において、副管４の管路１２は、マイクアダプタ２２の内周面２２ｂを含んで構成されるものとする。また、マイクアダプタ２２の開口２２ａが副管４の開口としてみなされる。

マイク素子２１は、図３に示すように、筒状をなすマイクアダプタ２２の内周側に設けられているとともに、軸方向において、外側に開口する開口２２ａよりも内側に位置している。この際、マイク素子２１が、径方向においてマイクアダプタ２２の内周面２２ｂよりも内側に突出していると、副管４内を通過する音（空気）の通過が妨げられる。そこで、本実施形態では、マイク素子２１が、径方向においてマイクアダプタ２２の内周面２２ｂよりも内側に突出しないように、マイクアダプタ２２内にマイク素子２１が埋設されている。マイクアダプタ２２の内周面２２ｂに設けられた開口２２ｃからは、マイク素子２１の集音面２１ａが露出している。

マイク素子２１の埋設位置は、副管４を通る音に影響がない範囲の位置に収まっていることが望ましい。図３においては、開口２２ｃの奥側であって、マイクアダプタ２２の内周面２２ｂから離れたところにマイク素子２１が位置しているが、マイク素子２１の集音面２１ａがマイクアダプタ２２の内周面２２ｂと同じ高さ、つまり副管４の内周面４ｂと一致するように設けられていてもよい。

管楽器１の吹奏によって生じた音波は、主管３及び副管４内を伝搬する。主管３の管路１３及び副管４の管路１２には音の周波数に応じた複数の定在波が生じる。各定在波の節（音圧の節）の位置は、音程によって異なる。そのため、管楽器１においては、音程によって異なる複数の定在波に共通する節が、主管３の開口及び副管４の開口とそれぞれ一致するように、主管３及び副管４の管路長が設定されている。
本実施形態では、副管４内に生じる複数の定在波に共通する節に略一致するようにマイク素子２１が設けられている。

音程によって定在波の周波数が異なるため、各定在波の節における音量がそれぞれ違ってくるが、各定在波の節のうち互いに一致する節では、音程ごとの音量のバラつきが軽減する。そのため、マイク素子２１の位置は、音程に応じて周波数の異なる複数の定在波に共通する節に近いほどよい。これによって、全ての音程について共通する節という同じ条件で集音できることから、音程の違いによる音量ムラのない状態で集音することが可能となる。

また、マイク素子２１は、管楽器１の演奏時の姿勢において、演奏者から見て副管４の内周面４ｂにおける上側に設けられていることが好ましい。ここで、内周面４ｂの上側とは、副管４の径方向で主管３とは反対側となる位置である。この位置にマイク素子２１を配置するのは、奏者の息に含まれる水蒸気によって生じる結露の影響を受けにくくするためである。すなわち、マイク素子２１の位置は、上記結露の影響を受けにくい位置であれば、上述した位置に限らない。

本実施形態では、マイクロフォン２０として小型のＥＣＭ（エレクトレットコンデンサマイクロフォン）を使用しているが、これに限らない。ダイナミック型やシリコンマイク等、別方式のマイク、センサを用いてもよい。

マイクロフォン２０は、図２及び図３に示す第１ケーブル２４を介して電源ユニット２５に接続されている。電源ユニット２５は、マイクロフォン２０に電力を供給する。電源ユニット２５は、主管３のうち、管楽器１の操作性を阻害することのない位置に設置される。電源ユニット２５は、主管３の外周面のうち、主管３に交差する方向で、複数の音孔１１とは反対側であって、主管３の軸方向において親指用音孔１４よりも主管３の第二端側に設けられている。

電源ユニット２５には、一端側に出力端子２６を備えた第２ケーブル２７（図２）が接続されている。出力端子２６は、不図示のアンプ・スピーカー等に接続される。マイクロフォン２０において集音された音は、電源ユニット２５において出力信号に変換され、アンプ・スピーカー等の音響機器を通して増幅される。

なお、電源ユニット２５は、バッテリーを内蔵してもよい。この場合、無線回線を使用して電源ユニット２５をワイヤレス式にすることで、奏者が自由に動き回るような演奏スタイルが可能となる。また、電源ユニット２５が管体２に対して着脱可能に構成されていてもよい。これにより、ＰＡを使用しない場合には、管体２から電源ユニット２５を取り外すことができる。
以上のようにして、本実施形態の管楽器１が構成されている。

副管４を有する管楽器１は、円錐管の管楽器の共鳴特性に近似して再現できるため、円筒管の管楽器であっても、円錐管の管楽器と同様の音響特性（音色、運指法など）を得ることが可能である。その上で、さらに本実施形態では、管楽器１の副管４にマイクロフォン２０を備える構成とした。

以前から、楽器にマイクロフォンを備える構成についてはいくつか提案されている。
例えば、エアリード楽器や金管楽器においては、いずれの音程であっても発音源の位置が共通するため、発音源の位置（例えば、ベルの端部）に１箇所、マイクロフォンを設ける場合がある。しかし、マイクロフォンの集音位置が外部にも面するため、楽器の生の音だけでなく外部（ＰＡ：音響拡声装置）の音も集音してしまい、ＰＡとのハウリングが生じることがある。

また、トランペットのマウスピースにマイクロフォンを埋め込んだ構造もあるが、集音される音は、音道（ホーン）内における音であるため、実際にベルから発音された音を集音するものではない。さらに、エフェクターに入力することを目的としているため、実際に発音される生の音を集音する本願発明とは目的が異なる。

上述したように、本実施形態では、副管４の管路出口近傍にマイクロフォン２０を配置した。副管４は、いずれの音程でも共通する音響要素であり、この副管４の管路１２内を伝搬する音をマイクロフォン２０で収集するようにした。副管４の管路出口付近は、どの音程であっても各定在波の節に近い部分となる。そのため、全ての音程における定在波に共通する節の位置に合わせてマイクロフォン２０を設ければ、管楽器１のＰＡやレコーディングにおいて、音量ムラが少ない安定したマイク信号を送出することができる。

また、トランペットのマウスピースにマイクロフォンを埋め込んだ構成に比べると、副管４の管路１２の出口付近に設けられている分、演奏者や聴衆に聞こえる音との音色上の差が少なくて済むという効果が得られる。

また、本実施形態においては、管楽器１に設けるマイクロフォン２０の数は１つである。そのため、複数個所（音程によって異なる定在波の節にそれぞれ対応する位置）で集音しなくて済むため、音色の変化が生じないように集音することができる。

さらに、副管４を有する管楽器１において、一般的に、副管４の管路径Ｄ２は、主管３の管路径Ｄ１よりも小さい。そのため、副管４の内側にマイクロフォン２０を設けることで、主管３の第二端（あるいは管路１３内）にマイクロフォン２０を設ける場合に比べて、ＰＡの音がマイク素子２１に到達しにくくなり、ハウリング防止効果が高まる。さらに本実施形態では、副管４の管路１２内にマイクロフォン２０を設けてマイクロフォン２０自体が外部に面しない構成となっているため、外部音響の影響を受けにくく、ハウリングの心配のない集音が可能である。

上述したように、本実施形態では、副管４に対してマイクロフォン２０が着脱自在に取り付けられる構成としたが、マイクロフォン２０が副管４と一体に設けられた構成としてもよい。この場合は、副管４に固定されたマイクアダプタ２２を取り外し、マイクロフォン２０を備えていない別の管楽器１に付け替えることできる。また、マイクロフォン２０を取り外した後の管楽器１には、マイク素子２１を備えていないダミーマイクアダプタを取り付ける。マイクロフォン２０の代わりにダミーマイクロアダプタを副管４に装着することによって、副管４の管路長を維持する。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１…管楽器、３…主管、４…副管、４ｂ…副管の内周面、２２ｂ…マイクアダプタの内周面、１７…開口端部（主管３とは反対側の端部）、１７ａ…開口端部の開口、２０…マイクロフォン、２１…マイク素子、２２…マイクアダプタ、Ｄ２…副管の管路径、Ｄ３…マイクアダプタの内径

Claims (5)

1. 主管と、
   前記主管から分岐して延びて形成された副管と、
   前記副管に設けられたマイクロフォンと、を備える、
   管楽器。
2. 前記副管は、前記主管とは反対側の端部に外側に開口する開口端部を有しており、
   前記マイクロフォンは、前記開口端部に設けられている、
   請求項１に記載の管楽器。
3. 前記マイクロフォンは、マイク素子と当該マイク素子を保持する筒状のマイクアダプタとを有しており、
   前記マイク素子は、前記マイクアダプタの内周側に設けられている、
   請求項２に記載の管楽器。
4. 前記マイク素子は、前記マイクアダプタの径方向において、前記マイクアダプタの内周面よりも内側に突出しないように設けられている、
   請求項３に記載の管楽器。
5. 演奏者から見て、前記副管の内周面の上側に前記マイクロフォンが設けられている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の管楽器。

Images