JP7329870B2 - 音響装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 （１）令和２年６月３日 製品開発のアドバイスを貰うため、ＮＨラボ株式会社取締役高田寛太郎に、本願発明の基本アイデアとなる試作機の「取り扱い説明書」を開示した。 （２）令和２年９月６日 当該「取り扱い説明書」が、ＮＨラボ株式会社のホームページに掲載された。 ウェブサイトのアドレス：ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｈｌａｂ．ｎｅｔ／ｊａｐａｎｅｓｅ／セミナー／第２９回／

本発明は、音響装置に関し、特にピアノに取り付け可能な音響装置に関する。

従来から、自動演奏可能なピアノがある。日本でも、１９８０年～９０年代を中心に、店舗のインテリアとして展示されていた。しかしながら、演奏者が演奏するのと同様、ハンマーで弦を叩く等物理的な駆動を伴うため、故障が多い。長期間の使用により故障しても、ピアノの調律師では電気の修理はできず、また修理交換のための部品がない。このような事情により、自動演奏可能なピアノの取り扱いは現在も僅かながら継続しているものの、長期的には減りつつある。

一方で、一般家庭でも、グランドピアノやアップライトピアノが購入されていた時期があるが、現在では使用されないままのことが多い。また、中古市場にも多くのピアノが比較的安価で流通している。

さらに、電子ピアノにおいて、自然楽器としての生ピアノ（グランドピアノやアップライトピアノ）における響板を再現し、音響装置として利用するものもある（例えば特許文献１）。

近年、デジタル技術の発達により、音楽を電子デバイスにより再生することが、容易になった。

以上の複合的な背景により、既存のグランドピアノやアップライトピアノの響板を音響装置として、オーディオプレーヤー・パソコン・スマートフォンなどの電子デバイスからの音響信号により音楽を再生することが試みられている（例えば特許文献２）。

このような音響装置を備えたピアノでは、音楽再生に合せて、演奏者が同時演奏でき、新しい演奏手法や音楽教育に適している。

特開2017-067913号公報 特開2015-114457号公報

上記音響装置では、電気信号を振動に変換する加振機構を介して、振動を響板に伝達する。したがって、振動の響板への伝達に不具合があると、音楽再生できなくなる。したがって、加振機構と響板との取付構造が重要になる。

上記音響装置では、加振機構または加振機構の振動子を響板に直接固定している。これにより振動は響板に確実に伝達される。

さらに、振動子を介してある程度の負荷をかけて響板を押圧することが好ましい。これにより、振動子が加振時に反発して響板から離間することを防止する。なお、少しでも振動子が響板から離間すると、振動は響板に伝達されない。

しかしながら、響板を加工したり、響板に直接負荷をかけたりすれば、響板本来の音色を再生できくなるおそれがある。すなわち、ピアノ本来の機能を損なうおそれがある。また、音響装置がピアノ内部にあること自体が、雑音、共鳴の原因となるとの報告もある。この点でも、ピアノ本来の機能を損なうおそれがある。

また、取付けに大がかりな改造が必要であり、さらに一度取付けると取外しが難しく、取り外しても加工跡が残り中古売買の際の評価額が低くなる等の理由により、試しに加振機構を取り付けようとする契機にならない。

本発明は上記課題を解決するものであり、響板に力学的負荷をかけない取付構造を備えた音響装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明は、駒を介して弦の振動を板に伝える撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器のいずれかに取付けられる音響装置である。音響装置は、外部からの音響信号に基づき、振動子を介して前記駒を加振する加振機構と、前記加振機構に連設されるベース部と、前記ベース部の端部側に設けられ、前記弦を板反対側から押える弦押え部と、前記ベース部の略中央に設けられる貫通孔と、前記貫通孔内を軸方向に変位自在に設けられる棒部と、前記棒部の先端に設けられ棒軸略直交方向に張り出す張り出し部とからなり、前記駒相当位置と前記弦押え部相当位置の間において、前記弦を板側から掛ける弦掛け部と、前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる変位機構と、前記棒部と前記張り出し部との軸方向位置関係を調整する微調整機構と、を備える。

上記発明において好ましくは、前記変位機構は、前記弦掛け部を板から離れる位置とすることにより、前記張り出し部を前記弦に掛ける状態とし、前記弦掛け部を板に近づく位置とすることにより、前記張り出し部と前記弦との掛りを解除する。

変位機構により、弦に弾性力が発生し、第３種梃子作用により振動子は駒に緩やかに押圧される。弦の張力が強く、押圧力が過度になる恐れがある場合は、微調整機構により、適度な押圧力に調整できる。

上記発明において好ましくは、前記変位機構は、前記棒部を軸周りに回動可能であり、前記張り出し部を弦方向と弦直交方向とに変位させる。

張り出し部を弦方向とすることにより、張り出し部は弦と弦の間を挿通可能となる。張り出し部を弦直交方向とすることにより、確実に弦を引掛ける。

上記発明において好ましくは、前記変位機構は、前記棒部を軸周りに回動させることにより、前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる。

棒部を捻じ込むことにより、押圧力を調整しながら、取り付けできる。

上記発明において好ましくは、前記弦に作用する張力は１０Ｋｇｆ以上である。

特に、弦の張力が強いとき、微調整機構による効果が顕著になる。

上記課題を解決する本発明は、駒を介して弦の振動を板に伝える撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器のいずれかに取付けられる音響装置である。音響装置は、外部からの音響信号に基づき、振動子を介して前記駒を加振する加振機構と、前記加振機構に連設されるベース部と、前記ベース部の端部側に設けられ、前記弦を板反対側から押える弦押え部と、前記ベース部の略中央に設けられる貫通孔と、前記貫通孔内を軸方向に変位自在に設けられる棒部と、前記棒部の先端に設けられ棒軸略直交方向に張り出す張り出し部とからなり、前記駒相当位置と前記弦押え部相当位置の間において、前記弦を板側から掛ける弦掛け部と、前記棒部を軸周りに回動させることにより、前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる変位機構と、を備える。

棒部を捻じ込みながら、押圧力を調整することにより、微調整機構による効果に類似する効果が得られる。

上記課題を解決する本発明は、音響装置の取り付け方法である。前記弦押え部が弦操作側に対し駒より遠位になるように、音響装置を配置する。

弦操作側とは、撥弦楽器では弦を撥く側、擦弦楽器では弦を擦る側、打弦楽器では弦を叩く側をいう。ピアノの場合は鍵盤側である。

駒より遠位にて弦を押さえることにより、弦はほぼミュートされなくなる。これにより同時演奏が可能になる。

本発明に係る音響装置によれば、楽器の板に力学的負荷をかけない。その結果、楽器本来の音色を維持できる。すなわち、楽器として演奏できる。

また、取付容易であるとともに、取外しが容易であり、かつ、楽器の板に加工跡が残らない。

撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器のいずれにも装着可能であるが、特に、弦の張力が強い場合にも適用可能である。

グランドピアノの概略断面図 グランドピアノの分解斜視図 グランドピアノの詳細構成図 グランドピアノの詳細構成図 アップライトピアノの分解斜視図 アップライトピアノの概略構成図 アップライトピアノの詳細構成図 アップライトピアノの詳細構成図 音響装置の側面図 加振機構の断面図 動作説明図 取付方法 微調整機構 動作説明図（変形例） 変位機構（変形例） 擦弦楽器への適用例

～グランドピアノ概要～
図１は、グランドピアノの概略断面図である。図２は、分解斜視図である。グランドピアノの基本構造について簡単に説明する。

グランドピアノは、鍵盤、ハンマー、ダンパー、弦、響板、駒等から構成される。

弦は水平にかつ奏者の正面方向に張られている。

鍵盤を打つと、連動してダンパーがあがると共にハンマーが弦を叩いて振動させる。弦の振動駒を介して響板に伝わり拡大される。鍵盤から手を離すとダンパーが降り、振動が止められる。

またペダルによって全てのダンパーがあげられていると、打弦されていない他の弦も共鳴し、ピアノ独特の響きを作り出す。

グランドピアノでは弦を覆う上蓋（大屋根）がついており、これを持ち上げることによってより豊かな音量を出すことが出来る。これは支え棒によって斜め約45度に固定される。これにより音が指向性を帯びる。

響板・響棒は弦の下に位置し、駒を通じて伝えられた弦の振動を空気に効率良く伝える。響板は柾目に木取りされており、その方向は駒の長さ方向に一致させるのが一般的である。響棒は響板の駒に対して反対面に位置し、やはり柾目に木取りされている。

響棒は響板木目方向に対して、つまり駒の長さ方向に対しても交差する方向に配置される。響棒は響板を支える骨組みの役目を果たす。響板・響棒材を伝わる音は木目方向と木目横断方向ではおよそ所定の比率となる。響棒は響板の柾目横断方向への振動の伝播を助け、これにより、響板全体に振動が均質に伝わる。

響板１は支柱の上に水平方向に支持されている。響板１下面には、複数の響棒２が並設されている。響板１上面には、駒３が響棒２軸方向と交わるように延設されている。

図３および図４は駒周辺の詳細構成図である。便宜的に鍵盤側を手前とする。

弦４端部はピンで固定されている。ピン手前側において、前後の駒ピンを介して弦４は駒３と連続する。駒３には短駒と長駒とがある。短駒は低音弦と連続し、長駒は中・高音弦と連続する。これにより、弦４の振動が駒３に伝達される。

音響装置１０は弦４を介して駒３に当接するように取り付けられる。図示の例では、短駒と長駒との２つの音響装置が取り付けられている。

ところで、響板１は高音から低音まで広音域において響くようにできている。言い換えると、響板１は音域を選択し、高音は高音側で響かせ、低音は低音側で響かせる。２つの音響装置に対し、高音から低音まで含む音響信号を入力すると、響板１は適宜音域を選択する。これにより、高音から低音まで広音域において、音楽が再生される。

～アップライトピアノ概要～
音響装置１０はグランドピアノと同様にアップライトピアノにも適用可能である。

図５は、アップライトピアノの分解斜視図である。図６は、内部を正面から見た概略構成図である。アップライトピアノの基本構造についてグランドピアノと比較して説明する。

グランドピアノはフレーム、弦、響板等を水平方向に配置するのに対し、アップライトピアノではフレーム、弦、響板等を鉛直方向に配置する。これにより、グランドピアノに比べて、アップライトピアノは設置スペースを要しなくなる。

グランドピアノでは、ハンマーが反動と重力によって自然な動きで下に落ちるのに対し、アップライトピアノでは、バネによりハンマーを戻す。

その他の構成はグランドピアノと同様であり、動作もグランドピアノと同様である。すなわち、鍵盤を打つと、連動してダンパーがあがると共にハンマーが弦を叩いて振動させる。この振動は弦振動の端の一つであるブリッジから響板に伝わり拡大される。鍵盤から手を離すとダンパーが降り、振動が止められる。

響板１の一面には駒３が設けられ、反対側の面には複数の響棒２が設けられる。複数の支柱がアップライトピアノを鉛直方向に支える。

図７および図８は駒周辺の詳細構成図である。便宜的に鍵盤側を手前とする。アップライトピアノの駒周辺の構成もグランドピアノと同様である。

音響装置１０は弦４を介して駒３に当接するように取り付けられる。図示の例では、短駒と長駒との２つの音響装置が取り付けられている。

～音響装置～
図９は、音響装置の側面図である。

音響装置１０は、加振機構１１と、ベース部１２と、弦押え部１３と、貫通孔１４と、弦掛け部１５と、変位機構１８とを備える。

加振機構１１は、音響装置１０の主構成であり、別途後述する。音響装置取り付け時において、加振機構１１の振動子３１は駒３表面に当接される。

ベース部１２は、板状部材であり、長手方向が弦方向と一致するように配置される。ベース部１２は加振機構１１に連設される。例えば端部に設けられたリング部に加振機構１１を勘合させてもよい。ベース部１２端部と加振機構１１が連続するように一体成形してもよい。材質は限定されないが適度な弾性と剛性を有していることが好ましい。

弦押え部１３は、ベース部１２の加振機構反対側端部に板面に対し直交方向に延設される。音響装置装着時において、複数の弦４を響板１反対側から押える。弦押え部１３は、弦直交方向に長手方向を有する。

貫通孔１４はベース部１２の略中央にて板厚方向に貫通している。

弦掛け部１５は棒部１６と張り出し部１７とから構成されている。棒部１６は貫通孔内を棒軸方向および棒軸周り方向に変位自在に設けられる。

張り出し部１７は棒部１６の先端に設けられ、棒軸略直交方向に張り出している。音響装置装着時において、弦直交方向に長手方向を有し、駒相当位置と弦押え部相当位置の間において、弦４を響板１側から掛ける。

音響装置１０においてベース部１２は梃子本体として、弦押え部１３は支点として、弦掛け部１５は力点として、振動子３１は作用点となる。

変位機構１８は、弦掛け部１５を響板１に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる。変位機構１８は例えばレバーカムである。

レバーカム１８は、L字レバーと、基部とから構成される。L字レバーは棒部１６頭部とピン結合されるとともに、基部ともピン結合される。L字レバーが基部に対し回動すると、ピン結合を介して棒部１６が棒軸方向に変位する。

図１０は加振機構１１の概略断面図である。加振機構１１は外部からの音響信号に基づき加振する。

加振機構１１は、永久磁石３２と、永久磁石３２を取り囲むヨーク３３と、ダンパー３５によって磁気ギャップ内に位置するようにヨーク３３に支持されるボイスコイル３４とを含む（図９および図１０参照）。ボイスコイル３４には、出力端としての棒状の振動子３１が固定されている。ヨーク部材３３の外周はケースにより覆われている。ダンパー３５は平坦な板ばねを所定の形状に切り抜いたものである。

加振機構１１では、ボイスコイル３４に音響信号に対応する電流が供給されることにより、ボイスコイル３４によって振動子３１が振動する。

～取り付け・取り外し～
図１１および図１２は、音響装置１０を弦４を介して駒３に当接するように取り付けする動作について説明する図である。

まず、音響装置１０を鍵盤から見て駒３より遠位に配置する。音響装置１０を傾けて振動子３１を駒３表面に当接させる。レバーカム１８のL字レバーは起きた状態である。

レバーカム１８を介して、張り出し部１７を弦方向に変位させ、張り出し部１７を弦と弦の間に挿通させる。さらに、弦押え部１３を複数の弦４に当接させる。その後、レバーカム１８を介して、張り出し部１７を弦直交方向に変位させる。

レバーカム１８のL字レバーを押し下げると、カム作用により、棒部１６がベース部１２方向に移動する。これに伴い、弦掛け部１５を響板１から離れる位置とする。張り出し部１７が弦４に引っ掛かる状態となる。

弦４の弾性力が、力点である弦掛け部１５に発生する。弦押え部１３を支点として、振動子３１を駒３に押し付ける力が作用する。このように、ベース部１２が第３種梃子として作用する。これにより振動子３１の駒３への押付力は適度に調整され、かつ、確実に作用する。

言い換えると、音響装置１０は弦４に確実に装着されるとともに、第３種梃子作用により振動子３１は駒３に緩やかに押圧される。振動子３１の振動は駒３を介して響板１に伝達される。

ついで、音響装置１０を弦４から取り外す動作について説明する（図示省略）。

レバーカム１８のL字レバーを押し上げると、棒部１６が響板１方向に移動する。これに伴い、弦掛け部１５を響板１に近づく位置とする。張り出し部１７の弦４への引っ掛かりを解除する。弦４の弾性力も解除される。

レバーカム１８を介して、張り出し部１７を弦方向に変位させ、張り出し部１７を弦と弦の間から抜去する。

以上のように、音響装置１０の取り付け・取り外しは容易である。

～効果～
ところで、少しでも振動子３１が駒３から離間すると、振動は響板１に伝達されない。駒３への押付力が、弱すぎると、振動子３１が飛び跳ねてびびり音の原因となる。一方で、振動子３１の駒３への押付力が過剰すぎると、振動子３１の振動が拘束される結果、響板１は振動しない。

音響装置１０では、振動子３１の駒３への押付力は適度に調整されている。これにより、適切に、音楽再生できる。

また、音響装置１０装着において響板１に力学的負荷をかけない。さらに、音響装置１０を鍵盤から見て駒３より遠位に配置することにより、弦４への影響もほとんどない。その結果、ピアノとして演奏するとき、ピアノ本来の音色を維持できる。

～微調整機構～
図１３は微調整機構２１，２２の構成図である。

以上、音響装置１０をピアノに取付ける例について説明している。ピアノの弦の張力はギターやバイオリンの弦の張力に比べて強い。言い換えると、ピアノの弦はギターやバイオリンの弦に比べて変形しにくい。したがって、弦の過度な変形により、振動子３１の駒３への押付力も強くなりやすい。過度の押付力は振動子３１の振動を拘束する。また、過度の押付力は音響装置１０を破壊する。

ところで、弦４と駒３表面との空間（距離）は、ピアノの種類により微妙に異なる。また、ピアノは弦の本数が多く、弦によって弦の張力も異なる。距離の相違による影響や張力の相違による不具合が発生する恐れがある。

これに対し、音響装置１０に微調整機構２１を追加してもよい。

弦掛け部１５では、棒部１６と張り出し部１７とが分離可能である。微調整機構２１は、棒部１６と張り出し部１７との結合部に設けられる。

たとえば、棒部１６端面にねじ穴を設け、張り出し部１７にねじを設け、螺合させる。螺合の際、捻じ込み程度を調節してもよいし、捻じ込み量の異なる複数の張り出し部１７から選択してもよい。螺合部にナットを介挿させ、適宜ナットサイズを変更してもよい。

棒部１６に伸縮機構を設けることによって張り出し部１７の棒軸方向位置を微調整してもよい。

張り出し部１７と棒部１６との棒軸方向位置関係を調整できれば、言い換えると、張り出し部１７位置を棒軸方向に微調整できれば、微調整機構２１は上記に限定されない。

微調整機構２１により、張り出し部１７と弦４との位置関係を微調整できる。その結果、弦４の変位がほとんどなくとも、適度な押圧力に調整できる。

また、弦押え部１３は弦４を響板１反対側から押えるのに対し、張り出し部１７は弦４を響板１側から掛ける。ところで、弦４の太さは弦により異なる。特に、ピアノでは弦の本数が多いため、弦の太さの相違による不具合が発生する恐れがある。

これに対し、音響装置１０に微調整機構２２を追加してもよい。

弦押え部１３はベース部１２と分離可能である。微調整機構２２は弦押え部１３とベース部１２との結合部に設けられる。

ベース部１２の結合相当箇所に嵌合穴を設け、弦押え部１３の棒部を嵌合させる。嵌合穴および棒部を円形以外（例えば六角形）としておくと回動せず安定結合する。その際、弦押え部１３棒部の頭部に介挿部材２２Ａを着脱可能に設ける。介挿部材の有無、または、介挿部材サイズ変更により、弦押え部１３とベース部１２との位置関係が調整可能となる。その結果、弦押え部１３と張り出し部１７との位置関係も調整可能となる。

～微調整機構変形例～
微調整機構２１は種々の変形が可能である。張り出し部１７と棒部１６との棒軸方向位置関係を調整できれば、言い換えると、張り出し部１７位置を棒軸方向に調整できればよい。

微調整機構２１において、棒部１６端面に嵌合穴を設け、張り出し部１７を嵌合させるとともに、張り出し部１７頭部に介挿部材を着脱可能に設けてもよい。

微調整機構２２は種々の変形が可能である。弦押え部１３とベース部１２との位置関係が調整できれば、言い換えると、、弦押え部１３と張り出し部１７との位置関係を調整できればよい。

微調整機構２２において、頭部のない介挿部材２２Ｂ（図示追加）を介して弦押え部１３とベース部１２とを結合してもよい。また、弦押え部１３とベース部１２を螺合結合とし、螺合の際の捻じ込み程度を調節してもよいし、螺合部にナットを介挿させ、ナットサイズを変更してもよい。

微調整機構２１により張り出し部１７の位置を調整することで、併せて、張り出し部１７と弦押え部１３との位置関係を調整できるのであれば、微調整機構２１のみを追加してもよい。

～変位機構変形例～
変位機構１８の例としてレバーカム１８を挙げたが、弦掛け部１５を響板１に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる機構であれば、種々の変形が可能である。例えば、レバーカム１８に変えて、ネジ込み式変位機構１９とする。

図１４はネジ込み式変位機構１９の動作説明図である。ネジ込み式変位機構１９は、棒部１６と一体であり、頭部につまみを有する。棒部１６と貫通孔１４とがネジ機構となっている。つまみを回転すると、棒部１６が回転しながら棒軸方向に変位する。

ネジ込み式変位機構１９のつまみを介して、張り出し部１７を弦方向に変位させ、張り出し部１７を弦と弦の間に挿通させる。なお、つまみ長手方向と張り出し部１７長手方向が一致していると、張り出し部１７の向きを想像しやすい。さらに、弦押え部１３を複数の弦４に当接させる。その後、ネジ込み式変位機構１９のつまみを介して、張り出し部１７を弦直交方向に変位させる。

ネジ込み式変位機構１９のつまみを回転すると、棒部１６がベース部１２方向に移動する。これに伴い、弦掛け部１５を響板１から離れる位置とする。張り出し部１７が弦４に引っ掛かる状態となる。弦４の弾性力により、ベース部１２が第３種梃子として作用し、振動子３１は駒３に押し付けられる。

ネジ込み式変位機構１９のつまみを逆方向に回転すると、棒部１６が響板１方向に移動する。これに伴い、弦掛け部１５を響板１に近づく位置とする。張り出し部１７の弦４への引っ掛かりを解除する。弦４の弾性力も解除される。

ネジ込み式変位機構１９のつまみを介して、張り出し部１７を弦方向に変位させ、張り出し部１７を弦と弦の間から抜去する。

ところで、レバーカム１８のL字レバーの押し下げ／押し下げにより、選択的に、弦４の弾性力が作用する。ピアノの弦はギターやバイオリンの弦に比べて変形しにくい。過度に変形させると、振動子３１の駒３への押付力が過度になる恐れもあり、振動子３１の振動を拘束したり、音響装置１０を破壊したりする。

これに対し、ネジ込み式変位機構１９では、つまみ回転の程度により、張り出し部１７位置を棒軸方向に調整でき、適度な押圧力に調整できる。

つまり、ネジ込み式変位機構１９は、レバーカム式変位機構１８と微調整機構２１との特徴を併せ持つ。

さらに、ネジ込み式変位機構１９のみで微調整機構２１と同様の効果を得られる場合は、微調整機構２１を必須としなくてもよい。

なお、ピアノの弦はギターやバイオリンの弦に比べて変形しにくく、棒部１６の移動も短く、ネジ込み式変位機構１９の捻じ込み動作は負担にならない。

図１５は、ネジ込み式変位機構１９の変形例である。つまみ部が略円形のハンドルとなっている。

～他の楽器への適用～
音響装置をピアノに取付ける例について説明してきたが、撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器に適用可能である。撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器は、弦が板に沿って張られており、駒を介して弦の振動を板に伝える点で共通している。

撥弦楽器では、弦をはじくことによって音を出す。例として、ギター、ベース、ハープ、琴、三味線、チェンバロ、シタールなどが挙げられる。擦弦楽器では、弓または棒で、弦をこすることによって音を出す。例として、バイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス、胡弓が挙げられる。打弦楽器では、弦を何らかの方法で叩いて音を出す。例として、ピアノが挙げられる。

ただし、ハープにおいては、弦が板に沿って張られておらず、適宜、明細書中の「板」を「支柱側の仮想面」と読み替える。

本願発明は、特に、ピアノやコントラバスなどの、弦の張力が強い弦楽器の場合に好適である。

図１６は、音響装置１０をコントラバスに装着するときのイメージ図である。音響装置１０の振動に伴い弦も振動し不協和音が発生する恐れのある場合は、音響装置１０をネックから見て駒より近位に配置し、振動子３１を駒表面に当接させる。弦押え部１３が不要な弦の振動を抑制する。ピアノ同様に同時演奏の要望がある場合は、音響装置１０をネックから見て駒より近位に配置し、振動子３１を駒表面に当接させる。

～備考１～
本願発明者は、既に、主にアコースティックギターを対象に弦楽器に取付ける音響装置を提案している（特許5849172号）。加振機構をギターの弦に取付けている。

アコースティックギターの駒は弦の端部に設けられている。したがって、取付位置は一義的に決まっている。アコースティックギターの弦に加振機構を取り付けると、弦の振動が変わる。したがって、音響装置を取り付けた状態で、楽器として使用することは難しい。また、アコースティックギターの弦は露出しており、音響装置の取り付け取外しは比較的容易であり、楽器として使用する場合は、音響装置を取外せばよい。音響装置をアコースティックギター等に取り付けた状態での楽器として使用を想定していない。

また、音響装置が作動するのに伴い、弦も振動し、不協和音の原因となる。したがって、弦の押え（ミュート）は必須である。この点からも、音響装置をアコースティックギター等に取り付けた状態での楽器として使用を想定していない。

次に、本願発明者は、ピアノに取付ける音響装置を提案している（特許6304576，特許6390069）。ピアノはギターに比べて構造が複雑であり、取り付けに労力を有し、一度取付けると、音響装置の取外しは比較的困難である。一方で、ピアノでは、新しい演奏手法や音楽教育のため、音楽再生に合せて、演奏者が同時演奏したいという要望が多い。したがって、加振機構の取付位置の検討が重要になる。つまり、ギター用の音響装置取り付け機構（弦の利用）をそのままピアノへ転用できない。

ところで、従来から、大手ピアノメーカーにより、ピアノの響板を電子デバイスの音響装置として利用することが試みられている。大手ピアノメーカーは、ピアノの構造を熟知しており、響板の特性を最大限発揮しようと、振動を直接響板に伝達している。しかし、加振機構を響板に直接取り付けることは難しい。

これに対し、本願発明者は、支柱を取付機構に利用して、加振機構の振動を響棒に伝えようとしたり、響棒を取付機構に利用して、加振機構の振動を響棒に伝えようとしたり、試行錯誤をしてきた。

その後も、試行錯誤を繰り返した結果、ギターは撥弦楽器であり、ピアノは打弦楽器であり、ともに弦楽器のとしての特徴を有するため、ギターへの取付機構をピアノに転用できるかを再検討した。ピアノの弦のように張力が強い場合は、音響装置作動に伴う弦の振動の影響が少ないことに着目した。そこで、ピアノの弦のうち、鍵盤から見て、駒より遠位の箇所であれば、ピアノの弦に加振機構を取り付けても、弦の振動に影響を与えないことを見出した。すなわち、音響装置を取り付けた状態で、楽器としても使用（同時演奏）可能である。以上のような思考過程を経て、本発明を完成させるに至った。

～備考２～
ギターやバイオリンの弦の張力は１０ｋｇｆ／本以下である。ギターやバイオリンのように弦の張力が弱い場合、比較的弱い力を作用させただけで、弦は変形しやすい。弦掛け部が弦を引き上がると、弦形状は追従する。その結果、過度な弾性力が発生する恐れがなく、弦の変位により位置調整は比較的容易である。

一方、チェロの弦の張力は１０～２０ｋｇｆ／本程度、コントラバスの弦の張力は２５～３５ｋｇｆ／本程度、ピアノの弦の張力は７５～９０ｋｇｆ／本程度と比較的強い。強い力を作用させても、弦は変形しにくい。また、強い力を作用させると装置が壊れるおそれがある。したがって、弦掛け部の変位は比較的短くなる。その結果、微調整機構が重要になる。

すなわち、本願発明は、特に、ピアノやコントラバスなど、弦の張力が強い場合に好適である。

１ 響板
２ 響棒
３ 駒
１０ 音響装置
１１ 加振機構
１２ ベース部
１３ 弦押え部
１４ 貫通孔
１５ 弦掛け部
１６ 棒部
１７ 張り出し部
１８ 変位機構（レバーカム式）
１９ 変位機構（ネジ込み式）
２１ 微調整機構（弦掛け部側）
２２ 微調整機構（弦押え部側）
３１ 振動子
３２ 永久磁石
３３ ヨーク
３４ ボイスコイル
３５ ダンパー

Claims (7)

1. 駒を介して弦の振動を板に伝える撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器のいずれかに取付けられる音響装置であって、
   外部からの音響信号に基づき、振動子を介して前記駒を加振する加振機構と、
   前記加振機構に連設されるベース部と、
   前記ベース部の端部側に設けられ、前記弦を板反対側から押える弦押え部と、
   前記ベース部の略中央に設けられる貫通孔と、
   前記貫通孔内を軸方向に変位自在に設けられる棒部と、前記棒部の先端に設けられ棒軸略直交方向に張り出す張り出し部とからなり、前記駒相当位置と前記弦押え部相当位置の間において、前記弦を板側から掛ける弦掛け部と、
   前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる変位機構と、
   前記棒部と前記張り出し部との軸方向位置関係を調整する微調整機構と
   を備えることを特徴とする音響装置。
2. 前記変位機構は、
   前記弦掛け部を板から離れる位置とすることにより、前記張り出し部を前記弦に掛ける状態とし、
   前記弦掛け部を板に近づく位置とすることにより、前記張り出し部と前記弦との掛りを解除する
   ことを特徴とする請求項１記載の音響装置。
3. 前記変位機構は、前記棒部を軸周りに回動可能であり、前記張り出し部を弦方向と弦直交方向とに変位させる
   ことを特徴とする請求項１または２記載の音響装置。
4. 前記変位機構は、前記棒部を軸周りに回動させることにより、前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる
   ことを特徴とする請求項１～３いずれか記載の音響装置。
5. 前記弦に作用する張力は１０Ｋｇｆ以上である
   ことを特徴とする請求項１～４いずれか記載の音響装置。
6. 駒を介して弦の振動を板に伝える撥弦楽器、擦弦楽器、打弦楽器のいずれかに取付けられる音響装置であって、
   外部からの音響信号に基づき、振動子を介して前記駒を加振する加振機構と、
   前記加振機構に連設されるベース部と、
   前記ベース部の端部側に設けられ、前記弦を板反対側から押える弦押え部と、
   前記ベース部の略中央に設けられる貫通孔と、
   前記貫通孔内を軸方向に変位自在に設けられる棒部と、前記棒部の先端に設けられ棒軸略直交方向に張り出す張り出し部とからなり、前記駒相当位置と前記弦押え部相当位置の間において、前記弦を板側から掛ける弦掛け部と、
   前記棒部を軸周りに回動させることにより、前記弦掛け部を板に近づく位置と遠ざかる位置とに変位させる変位機構と、
   を備えることを特徴とする音響装置。
7. 請求項１～６いずれか記載の音響装置において、
   前記弦押え部が弦操作側に対し駒より遠位になるように、
   配置する
   ことを特徴とする音響装置の取り付け方法。

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