JPS62119588A - リコ−ダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業」二の利用分野〉 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、無簀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
とで画成されるウィンドウエイ６が形成されている。こ
のウィンドウエイ６は、空気流の吹出し端に形成された
窓７内に突出するエツジ８に対向して才？す、ウィン１
〜ウエイ６から吹き出される空気流はエツジ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【コしており、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］
、　Ｏａ乃至１．　Ｏｆが穿設されており、これら音孔
１０ａ乃至１．　Ｏｆ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、ウィンドウエイ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、最もウィンドウエイ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１−Ｏａ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ａｉｔ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ｒ′１を電気信号に変換した後、該電気信壮をサ
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］、　Ｏｆから放射される音波
Ｓ２とをマイク１］により集音する。

マイク１１は音波Ｓ　１　、　、Ｓ　２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Ｉ＆１　
＜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、−■−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１．　Ｏｆ
とから放射される音波ＳＬ、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の相対関
係が一致しなくなるという問題点があった。

加えて、音波８１．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ＳＬ
、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
は他の無贋楽器、例えばフルー１〜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ｊ〜との比較において詳８（トすれば
以下の通りである。第４図はフルー１〜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？ｌ？２１の軸線方向に
摺動可能な反射板２３３により閉塞されており、この反
射板２３から一定距＃煎隔して歌口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２；３
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１．■θｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｃｏｕｓｔｊｃａ
ｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ：　Ｖｏ１
３７、　Ｐ６７−　（１９６５）、　Ａ、　Ｈ，Ｂｅｎ
ａｄｅ、　（Ｉｌ、　Ｊ、　Ｆ＋ｅｎｃｈ。

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、’（′：Ｊ：味しており、この事実は以下に
説明する発明者にＪ：る実験からも検証されている。。

下表は、円り１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＆　
＋１　’　音（４４０Ｈｚ）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１・の基準状態でのＪ
ｌ　’音のセンＩ−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３　ｍ　ｍ短くするとセン１−値は＋２４にな
る。

しかしながら、反射板２：３をキャビティ２６内に３　
ｍ　ｍ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２
３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、
川口中央部から反射板までの空気柱長手方向の距離が１
．７ｍｍの状態であり、また、円錐管２１ど円錐管２２
け最深挿入状態から３〜５　ｍ　ｍ引き抜いた状１ｒｌ
Ａである。

表 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１ヨ１的にしている。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、中空の管体と、該管体の端部に設けられ管内
孔を画成するブロックとを有し、前記管体には前記管内
孔のブロック側端部を外気に連通させる窓と前記管内孔
を外気に連通させる複数の音孔とが形成されたリコーダ
において、前記ブロックあるいは前記管体の窓近傍にセ
ンサを設けて該センサを前記管内孔に臨ませ、前記管内
孔内に発生する共振空気柱に関する物理１ｔｔ−を検知
できるようにしたことを要旨とする。

〈作用および効果〉 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Ｊした音孔とで外気に接する空気柱
が管内孔内に規定され、ウィ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！Ｉす」モ
ー１くを第５図（ａ）、（ｂ）に基づき説明する。ウィ
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かでき、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＋１−さＡした状態では、管内孔
内に惹起される共振空気柱の基本振１１９ノは、窓と開
放された音孔とに振動の腹りを有する。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■、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
に基本振動の腹りになるが、もう一方の腹りは開放され
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１１０シて
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ば、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な行なう場合には、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、窓側の振動の腹り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η
ｌＰ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＝　１７− 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け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−・実施例を１１（ｚ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−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．、／１２，４３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４
４に嵌入されているので、小片とブロック４５との間に
はウィンドウエイ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ィ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
もってウィン１〜ウエイを画成する等、ウィンドウエイ
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
ツジ４８が突出してウィンドウエイ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１ｉＴ　Ｌ
、ているので、頭部管本体４４とブロック４５とで窓４
７を介して外気に連通ずる内孔４９を画成している。」
二連のブロック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−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−１−記頭部管４１に嵌合されてい
る。中部’ｌ？／＋２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ＩＭ／いて穿設されており、音孔５５ａのＩ
ｌｌ側に＋４す°ムポール５６が穿設されている。

一方、足部管４・Ｓ３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Ｑ？４：３の一端は」−記中部
管４２の他端に嵌合さオシている。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４．９．
５４等により一端が窓４７にて外気に連通し、他端が足
部’ｌ？／１３の他端あるいはいずれかの音孔５５ａ乃
至５５ｆにて外気に連通ず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、ウィンドウエイ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、ウィンドウエ
イ４６から供給される空気流はエツジに衝突した後、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５５ａ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りは窓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
コーダを設謂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５５’ａ乃至５５ｆが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、」二記−
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４
７には振動の腹り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、エツジ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１本発明の他の実ＪＩｌｉ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、 ＝１９− ４６・・・・・・・・・・ウィンドウエイ、４７・・・
・・・・・・・窓。 ５２・・・・・・・・・・マイクロホン、５５ａ乃至５
５ｆ・・・・音孔。 特許出願人　　　　　　日本楽器製造株式会社代理人　
　　　　　　　弁理士　桑井清−第３図 イ疋釆の隻１１敢 Ｉ故岨団

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中空の管体と、該管体の端部に設けられ管内孔を画成す
   るブロックとを有し、前記管体には前記管内孔のブロッ
   ク側端部を外気に連通させる窓と前記管内孔を外気に連
   通させる複数の音孔とが形成されたリコーダにおいて、 前記ブロックあるいは前記管体の窓近傍にセンサを設け
   て該センサを前記管内孔に臨ませ、前記管内孔内に発生
   する共振空気柱に関する物理量を検知できるようにした
   ことを特徴とするリコーダ。