JPH0664459B2 - リコ−ダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はリコーダに係わり、特に、リコーダの演奏時に
該リコーダの管内孔内に発生する共振空気柱に関する物
理量、例えば音高、音色、音量を共振空気柱から直接検
知することにより、演奏者の演奏姿勢等に関係無く、常
に演奏者の意図を反映する物理量をセンサで正確に検知
可能にしたリコーダに関する。

＜従来の技術＞ 一般に、無簧楽器に分類されるリコーダは、第２図に示
されている例のように頭部管１と中部管２と足部管３と
で管体が構成されており、頭部管１には中空の頭部管本
体４と該頭部管本体４の一端部に嵌合されたブロック５
とで画成されるウインドウエイ６が形成されている。こ
のウインドウエイ６は、空気流の吹出し端に形成された
窓７内に突出するエッジ８に対向しており、ウインドウ
エイ６から吹き出される空気流はエッジ８に衝突した
後、窓７に連通する内孔９にその一部が流入する。

これに対し、中部管２の両端は開口しており、その一端
において頭部管１に、その他端において足部管３にそれ
ぞれ嵌合している。中部管２の管壁には複数の音孔10a
乃至10fが穿設されており、これら音孔10a乃至10fは中
部管２の内孔11を外気に連通させるものである。続く足
部管３も両端が開口する内孔を有しており、この内孔は
前述の内孔9,11と共に一端が窓７を介して外気に連通
し、他端が開口する管内孔を形成している。

従って、ウインドウエイ６から流入した空気流は、窓７
と開放された音孔10a乃至10fとにより規定される空気柱
の振動を惹起し、最もウインドウエイ６に近い音孔10a
が開放されているときは、窓７と開放された音孔10aと
で規定される空気柱の振動に基因する楽音が、窓７と音
孔10aとから外気に放射される。これに対して、音孔10a
が閉止され、代りに音孔10bが開放された場合には、窓
７と音孔10bとで規定される空気柱の振動に基因する楽
音が窓７と音孔10bとから外気に放射される。

かかる構成のリコーダを狭い室内で演奏する場合には、
聴衆にリコーダで直接発生される楽音による演奏を提供
できるが、比較的広い演奏会場での演奏においては、リ
コーダで発生される楽音をマイクで集音し、マイクにて
楽音を電気信号に変換した後、該電気信号をサウンドシ
ステムにて増幅して発音させることが必要である。この
ようにリコーダで発生される楽音を電気的に増幅する場
合は、第３図に示されているように、リコーダから一定
距離離隔した位置にマイク11を設置し、リコーダの窓７
から放射される音波S1と開放されているいずれかの音孔
10a乃至10fから放射される音波S2とをマイク11により集
音する。マイク11は音波S1,S2とに基づき演奏された楽
音に対応する電気信号を形成し、この電気信号はアンプ
12にて増幅された後、スピーカ13に供給され、リコーダ
で演奏された楽音に対応する増幅された楽音を発生させ
る。従って、広い会場において演奏がなされても、聴衆
は充分な音量でリコーダの演奏を聴くことができる。

＜発明の解決しようとする問題点＞ しかしながら、上記従来のリコーダにあっては、広い会
場において演奏をする際、リコーダの外部にマイクを設
置し、リコーダの窓７と音孔10a乃至10fとから放射され
る音波S1,S2を集音しなければならなかったので、演奏
者が演奏中にリコーダを例えば矢印Ａ方向に揺動させる
と、音波S1の伝播するリコーダの窓７とマイク11との距
離および音波S2の伝播する開放された音孔10a乃至10fと
マイク11との距離が変化するだけでなく、窓７と開放さ
れた音孔10a乃至10fとマイク11との相対的位置関係が変
化する。その結果、特に低音の演奏時に音波S1と音波S2
との干渉が顕著になり、互いに異なる音程の楽音の場合
は固より、同じ音程の楽音間でもリコーダの位置により
マイクの集音レベルが変化し、リコーダで発生される楽
音の音量とスピーカ13から発生される楽音の音量とが相
対関係が一致しなくなるという問題点があった。

加えて、音波S1,S2がリコーダとマイク11との間を伝播
する間に減衰するので、マイク11近傍における音圧はか
なり低くなっており、かかる減衰した音波S1,S2を増幅
するとスピーカ13での発音時のハウリングマージンが小
さくなるという問題点もあった。

かかる問題点は楽音の発生に直接関与するリコーダ内の
空気柱と楽音を集音するマイク11とが互いに隔てられて
いることに基因しており、マイクをリコーダ内の空気柱
の近傍、例えば管壁を貫通させて管内孔に直接臨ませ集
音させることも考えられる。しかしながら、リコーダは
他の無簧楽器、例えばフルートとは異なり、全ての管壁
が振動する空気柱に直接接触しており、管壁の形状変化
がリコーダにより発生される楽音の音高等に重大な影響
を与えることから直ちにマイクをリコーダ内に設けるこ
とはできない。

このことをフルートとの比較において詳説すれば以下の
通りである。第４図はフルートの概略構成を表わした断
面図であり、音孔を開閉するためのキーアッセンブリ等
は省略されている。フルートは円錐管21とこの円錐管21
に接続される円筒管22等で構成されており、円錐管21の
一端は、円錐管21の軸線方向に摺動可能な反射板23によ
り閉塞されており、この反射板23から一定距離離隔して
歌口24が形成されている。一方、円筒管22には音孔25a,
25b,・・が形成されており、円錐管21に円筒管22を接続
すると、円筒管22のいずれかの音孔25a,25b,・・と歌口
24とで開口する管内孔が画成される。従って、フルート
の発音モデルも基本的には両端開口管の空気柱振動と考
えられるが、歌口24と反射板23との間に可変容積のキャ
ビティ26が画成されるので、管内空気中の実効長は歌口
24ではなく、歌口24より若干キャビティ26内の方向に入
った位置から開放された音孔までの長さとなる。このこ
とは、文献から明らかであり、Journal of Acoustical
Society of America; Vol37,P67〜（1965）,A.H.Benad
e,W.J.French.から、キャビティ内の反射板の位置が音
高に与える影響は僅少であることが分かる。したがっ
て、フルートの場合、キャビティ26内へのセンサ配設は
極めて容易であることを意味しており、この事実は以下
に説明する発明者による実験からも検証されている。。
下表は、円錐管21と円筒管22との接続位置を変えたとき
と反射板23を移動させたときとの音高変化をａ′音（44
0Hz）を基準にセント値で示すものである。実験に使用
したフルートの基準状態でのａ′音のセント値は＋12で
あり、円錐管21と円筒管22との接続位置を変えて空気柱
の実効長を3mm長くするとセント値は＋４になる。ま
た、逆に空気柱の実効長を3mm短くするとセント値は＋2
4になる。しかしながら、反射板23をキャビティ26内に3
mm押し込んだときも、逆に3mm引き抜いたときもセント
値はいずれも＋12となり変化が無く、反射板23は管内空
気柱の実効長を規定する主要因ではないことを示してい
る。なお、一般的なフルートの基準状態は、唄口中央部
から反射板までの空気柱長手方向の距離が17mmの状態で
あり、また、円錐管21と円筒管22は最深挿入状態から３
〜5mm引き抜いた状態である。

以上の実験結果からも明らかなように、フルートには発
生される楽音の音高に影響を与えることの少ないキャビ
ティ26が存在しているのであるが、リコーダにはキャビ
ティ26に相当する部分がなく、ブロック５の端面と頭部
管１等の内壁とで管内空気柱の実効長が規定されるの
で、それらの壁面の形状変化は発生する楽音の音高に重
大な影響を与えるという難点を有している。

従って、本発明は、発生される楽音の音高に実質的に影
響を与えることなくセンサを直接共振空気柱に臨ませる
ことにより、集音レベルが一定で、かつハウリングマー
ジンを大きくできるセンサ内蔵型リコーダを提供するこ
とを目的にしている。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明に係るリコーダは、窓および複数の音孔が形成さ
れた中空の管体と、呼気が吹き込まれる貫通孔が形成さ
れ、管体の端部に配設されるとともに、管内孔を画成す
るブロックと、を備え、窓を画成する管体の壁部に上記
貫通孔から流出した呼気を吹き付けることにより管内孔
の空気柱を振動させるリコーダにおいて、管内孔に臨む
ように管体の窓上またはブロック内端部に配設され、管
内孔の空気中の振動を検出するセンサを有し、音高によ
らずに窓付近の管内孔に生じる振動の「腹」の部分をセ
ンサが検出し、この結果、常に一定のレベルで楽音を検
出することができるようにしたことを要旨とする。

＜作用＞ 本発明に係るリコーダにあっては、演奏者がブロックに
形成された貫通孔（ウィンドウェイ）に呼気を吹き込む
と、この呼気は窓近傍の管体壁部に吹き付けられる。す
ると、窓近傍において振動が生じ、管内孔の空気柱は窓
近傍の位置を共振の「腹」として振動する。この位置が
振動の発生源となるため、窓近傍の「腹」の位置は、音
高によらずに一定である。したがって、窓近傍に配設さ
れたセンサはいかなる音高に対しても常に一定の音色で
管内孔の空気柱の振動を検出することが可能となる。

また、センサは管内孔に設けられていないため、管内孔
の空気柱の振動がセンサにより阻害されることもない。

さらに、センサは、管体に予め形成された窓を介して管
内孔の空気柱の振動を検出するため、管体に新たにセン
サを嵌入させるための孔を穿設する必要がない。したが
って、通常のリコーダを加工することなく使用すること
ができるとともに、リコーダに孔を穿設することによる
楽音への悪影響を防止することが可能となる。

＜効果＞ 上記構成に係わるリコーダにあっては、所定の音孔を開
放すると窓と開放された音孔とで外気に接する空気柱が
管内孔内に規定され、ウインドウエイから空気流を管内
孔内に供給すると前記空気柱が所定の周波数で共振し始
める。この共振空気柱に関する物理量は、管内孔に臨む
センサにより検知されるので、共振空気柱に関する物理
量を減衰する以前の充分にエネルギの高い状態で検知す
ることができる。従って、かかるセンサの検知結果の電
気的処理等を行なっても処理の過程で含まれる雑音等の
影響を受けにくく、例えば、共振空気柱の振動に基づく
楽音をセンサで検知し、その検知結果を増幅して発音さ
せる場合でも充分のハウリングマージンを得ることがで
きる。

また、ブロック内あるいは窓近傍の管体に設けられたセ
ンサは管体内部の共振空気柱から物理量を直接検知する
ので、音波の干渉等の影響を受けることがなく、共振空
気柱に関する物理量を正確に検知することができる。

次に、センサをブロックに設けることにより、共振周波
数等への影響を実質的に排除できることについて説明す
れば以下の通りになる。まず、リコーダの振動モードを
第５図（ａ），（ｂ）に基づき説明する。ウインドウエ
イから吹き込まれた空気流によりリコーダ内に惹起され
る空気柱の振動は、両端開口管における空気柱の共振に
近似させることができ、共振空気柱の実効長は開放され
た音孔と窓とで規定される。すなわち、第５図（ａ）に
示されているように、窓に最も近い音孔が開放されその
他の音孔が閉止された状態では、管内孔内に惹起される
共振空気柱の基本振動は、窓と開放された音孔とに振動
の腹Ｌを有する。ところが、第５図（ｂ）に示されてい
るように、窓に最も近い音孔を閉止し２番目の音孔のみ
開放すると、共振空気柱の基本振動の腹Ｌは窓と開放さ
れた音孔、すなわち、２番目の音孔に位置する。以下同
様に開放する音孔を順次変更していくと、窓は常に基本
振動の腹Ｌになるが、もう一方の腹Ｌは開放される音孔
に従って移動してゆく。このことは管体の内壁の特定位
置に形状の変化を与えると、その影響は全ての基本振動
に対してさえ一様ではなく、基本振動の周期が変化する
と形状変化の影響も変化することを示唆している。

このように管体の内壁の形状変化の影響が基本振動周期
毎に異なるということは、リコーダのように複数の音高
の楽音を順次発生させて演奏を行なう場合には、前記形
状変化の影響を定性的かつ定量的に考慮した設計が極め
て困難であることを示している。従って、ハウリングマ
ージンの向上および干渉の排除を図るべく、センサを管
体に取り付け、センサを管内孔に臨ませると、該センサ
を管内孔に臨ませるために管体の内壁に加えられる何等
かの形状変化がリコーダにより発生される楽音の音高等
に不均一な影響を及ぼし、楽器として致命的な欠陥を受
けることになる。

これに対し、窓側の振動の腹Ｌは共振空気柱の基本振動
周期にかかわらず一定であり、この窓を画成する管体の
内壁あるいはブロックの内壁の形状変化は、すべての基
本振動周期に対して一様である。形状変化がすべての基
本振動周期に対して一様であるということは、該形状変
化の影響を定性的かつ定量的に予測できることを意味し
ており、その影響を予め考慮してリコーダを設計すれ
ば、リコーダはセンサを設けることによる形状変化の影
響を実質的に排除することができる。リコーダの場合、
ブロックの内壁は、管内孔の一端を外気に連通させる窓
を画成しているので、本発明のようにセンサをブロック
あるいは窓を画成している管体に設けて管内孔に臨ませ
れば、センサを設けることによる内壁の形状変化が仮り
に生じても、その影響を予め定性的かつ定量的に予測す
ることができ、形状変化の影響を実質的に排除した優れ
たリコーダを得ることができる。

＜実施例＞ 以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。第１
図は本発明の一実施例に係わるリコーダの一部断面図で
あり、この一実施例は共振空気柱から発生する音圧をマ
イクロホンで検知するようにしたものである。図におい
て、41,42,43は頭部管と中部管と足部管とをそれぞれ示
しており、頭部管41は中空の頭部管本体44の一端にブロ
ック45を嵌入して構成されている。ブロック45の外側に
は溝が形成されるとともに、同様の溝が形成された小片
とともに頭部管本体44に嵌入されているので、小片とブ
ロック45との間にはウインドウエイ46が画成される。こ
の例ではブロック45と小辺の二つの部品でウインドウエ
イを画成する例で説明したが、ブロックと小片を一体に
して貫通孔でもってウインドウエイを画成する等、ウイ
ンドウエイの具体的画成法は適宜である。また、頭部管
本体44の一端部には窓47が形成されており、この窓47に
はエッジ48が突出してウインドウエイ46の吹出し端に対
向している。窓47を画成する頭部管本体44の一端側端面
はブロック45の内端面と同一面上に位置しているので、
頭部管本体44とブロック45とで窓47を介して外気に連通
する内孔49を画成している。上述のブロック45にはその
内端面に開口する穴51が形成されており、該穴51にはマ
イクロホン52が挿入、固定されている。このマイクロホ
ン52の集音面はブロック45の内端面と略同一面上に位置
しているので、マイクロホン52は内孔49に臨み、該内孔
49内の音を集音可能である。このマイクロホン52に接続
される配線53はブロック45と頭部管本体44とに穿設され
た孔（図示せず）を通って図外のサウンドシステムに接
続されている。

これに対し、上記中部管42は中空管で構成されており、
その一端において上記頭部管41に嵌合されている。中部
管42の管壁には内部に画成される内孔54を外気に連通さ
せる複数の音孔55a乃至55fが所定間隔を置いて穿設され
ており、音孔55aの略裏側にはサムホール56が穿設され
ている。

一方、足部管43は漸次拡開する外形形状の中空管で構成
されており、足部管43の一端は上記中間部42の他端に嵌
合されている。従って、この足部管43の内孔は中部管42
の内孔54および頭部管41の内孔49に連通することにな
り、これらの内孔49,54等により一端が窓47にて外気に
連通し、他端が足部管43の他端あるいはいずれかの音孔
55a乃至55fにて外気に連通する空気柱が形成されること
になる。

次に、上記一実施例の作用について説明する。比較的狭
い室内でリコーダの演奏を行なう場合は、マイクロホン
52の配線53をサウンドシステムに接続することなく、ウ
インドウエイ46から呼気を吹き込みつつ音孔55a乃至55f
の開閉を行なえば、ウインドウエイ46から供給される空
気流はエッジに衝突した後、その一部が管内孔に流入
し、該管内孔内の空気柱に共振を発生させる。かかる空
気柱の共振に基づく楽音は窓47と開放されている音孔55
a乃至55fから外気に放射されるが、マイクロホン52では
集音しない。

しかしながら、広い演奏会場のようにリコーダから発生
する楽音のみでは不充分な場合には、マイクロホン52の
配線53をサウンドシステムに接続した後演奏を開始す
る。演奏者の呼気により惹起される空気柱の振動は、窓
47と開放された音孔55a乃至55fとの実効長に対応する基
本周波数とその倍音とを含んでおり、楽曲の進行に従い
開放される音孔55a乃至55fが変化しても、全ての周波数
の振動の一方の腹Ｌは窓47に位置している。従って、ブ
ロック45に形成された穴51さらには該穴51に挿入された
マイクロホン52の影響は、全ての楽音に一様であり、か
かる影響を予め考慮してリコーダを設計することは可能
である。その結果、本実施例のリコーダは実質的に穴51
およびマイクロホン52の影響を受けることなく正確な音
程で均質な楽音を発生することができる。

こうして楽曲の流れに従い順次発生される楽音は、マイ
クロホン52により集音され、サウンドシステムで増幅後
発音される。ここで、マイクロホン52は共振空気柱から
楽音を直接集音しているので、マイクロホン52にて検知
される楽音の音圧は非常に高く、増幅後にサウンドシス
テムから発音するにしてもそのハウリングマージンが大
きく、良好な楽音が発音できる。さらに、共振空気柱か
ら楽音を直接集音しているので、窓47および開放された
音孔55a乃至55fから外気中に放射される音波の干渉を受
けることがなく、演奏者の意図通りの演奏効果を有した
楽音をサウンドシステムから発生させることができる。

第６図は本発明の他の実施例を示す図であり、上記一実
施例と同一構成には同一符号のみ付し、詳細な説明は省
略する。第６図に示されているシコーダは、マイクロホ
ン52を窓47を画成している頭部管本体44の壁面から窓47
に臨んでいる。すでに説明したように、窓47には振動の
腹Ｌが共振周波数にかかわらず位置しているので、マイ
クロホン52を臨ませたことによる影響は全ての楽音に対
して一様であり、従って、リコーダは、マイクロホンの
設置に影響されることなく正確な音程で均質な楽音を発
生することができる。なお、エッジ48もこのような条件
を充たす位置である。その結果、第６図に示されたリコ
ーダも、サウンドシステムによる発音に際してハウリン
グマージンを大きくとることができ、しかも、窓47およ
び開放された音孔から外気に放射される音波の干渉の影
響を排除できる。

なお、上記各実施例ではマイクロホン、典型的にはコン
デンサ型マイクロホンで共振空気柱に基づく楽音を集音
したが、マイクロホンの代りに他のセンサ、例えば共振
空気柱の圧力変動を圧電素子で検知することもでき、共
振空気柱に関する物理量が定量的に検知できればセンサ
の検出原理あるいは作動原理は問わない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係わるリコーダを示す一部
断面図、 第２図は従来のリコーダを示す一部断面図、 第３図は従来のマイクロホンによる集音とその問題点を
示す説明図、 第４図はフルートの構造を示す断面図、 第５図（ａ），（ｂ）はリコーダ内の共振空気柱を示す
断面図、 第６図は本発明の他の実施例に係わるリコーダの一部断
面図である。 41……頭部管、 42……中部管、 43……足部管、 45……ブロック、 46……ウィンドウェイ（貫通孔）、 47……窓、 48……エッジ（窓を画成する管体の壁部） 52……マイクロホン、 55a乃至55f……音孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓および複数の音孔が形成された中空の管
   体と、 呼気が吹き込まれる貫通孔が形成され、管体の端部に配
   設されるとともに、管内孔を画成するブロックと、を備
   え、窓を画成する管体の壁部に上記貫通孔から流出した
   呼気を吹き付けることにより管内孔の空気柱を振動させ
   るリコーダにおいて、 管内孔に臨むように管体の窓上またはブロック内端部に
   配設され、管内孔の空気中の振動を検出するセンサを有
   することを特徴とするリコーダ。