JPWO2003063131A1 - 共鳴装置及びサウンドシステム - Google Patents

Abstract

オルゴールが演奏する楽音の周波数を選択的に同調させて音質向上と拡声を図るための共鳴装置である。オルゴールが発生する音響に共鳴する箱体１２と、この箱体を支える三本の脚部２４とからなり、箱体１２の上面板２６にオルゴールを載置し、箱体１２内の共鳴空間２８に奥行Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの距離によって所定の周波数の音が選択的に共鳴して増幅される階段状反射板２２を設けて背板１８に固定し、階段状反射板２２の対向する前板２０にスリット１９を形成した共鳴装置１０を、低音域、中音域、高音域に分けて異なる大きさの相似形状で形成し、それらを積層して最上段の共鳴装置１０の上面板２６にオルゴールを載置する。

Description

技術分野
本発明は、オルゴール等の発音体の発生音響を拡大しかつ音質を向上させるための共鳴装置及びその共鳴装置を用いたサウンドシステムに関する。
背景技術
オルゴールの機構は公知で、シリンダ式と円盤式に大別されるが、いずれも木箱等の中に収納され、オルゴールの振動弁自体が発生する音響は小さく、音響の拡大装置もないため、発音機構が設置された底板から伝播される音は、オルゴールのもつ繊細な音色を十分に響かせることはできない。そこで、実開平７−８８９３号に開示されたオルゴールによれば、オルゴール箱の底板５にスリット３ａ，３ｂ，３ｃを形成して、二枚の響片５ａ，５ｂで振動を低域まで共鳴させると共に、残響効果を得ている。すなわち、オルゴールの振動は、二枚の響片に伝達され、各響片を異なった周波数で共鳴させている。
しかしながら、オルゴール箱の底板に響片を形成するため、響片の枚数が制限され、限られた周波数のみの共鳴効果しか得られない。さらに、底板という制約のある形状の範囲で響片を形成するため、響片形状の自由度も限られる。また、響片は梃子の原理で増幅されるが、底板の含水率や経時変化等の影響を受け易い。さらに、オルゴール箱は一台で完成品であり、好みに応じて強調したい周波数域を変化させることができない。
そこで本発明の目的は、発音体の発生音響、例えば、オルゴールが演奏する楽音を低音から高音にいたるより広い周波数に共鳴させて発生音響の拡大及び音質向上を図ることを可能とした共鳴装置を提供することである。そして、この共鳴装置により強調したい周波数域を自由に選択して共鳴させることである。さらに、長期間使用しても、経年変化の影響を受けにくく、当初の機能を保持させることである。また、好みの周波数帯（低音、中音、高音）を曲目や個人の好みに応じて容易に変えられることである。その上、好みの長さの残響時間を得ることである。
更には、本発明の他の目的は上記発音体及び共鳴装置の相互間の適切な配置組合わせ関係により発音体のみでは得られない独自の音響効果を得ることにある。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明の共鳴装置は、オルゴール等の発音体の発生音響に共鳴する共鳴体と上記発音体の発生音響を上記共鳴体に伝達する伝達手段と、を備えたことを要旨とする。
（即ち、発音体と、好みに応じて強調したい周波数帯を共鳴させることができる共鳴装置とを別体で形成した。）
上述した本発明の共鳴装置において、下記の変形例の構成としてもよい。
（１）上記共鳴体は内部に中空の共鳴空間を備える共鳴箱体を有し、該共鳴箱体には上記共鳴空間にて共鳴した音波を外部に放出する開口部が形成されている。
（２）（１）の変形例において、所定の周波数の音波に対して上記共鳴箱体の内部の共鳴空間の奥行を調節する奥行調節手段が設けられている。
（３）前記伝達手段は少なくとも１本の脚部から成り、該脚部は前記発音体又は他の共鳴箱体に対し所定の接触面積と、該脚部を伝達する音圧を増大する形状を有する。
（４）（３）の変形例で、前記脚部は３本の脚部材から成り、前記共鳴箱体の底面に設けられている。
（５）（１）の変形例において、前記共鳴箱体の開口部がスリット状に形成されている。
また、本発明のサウンドシステムは、
オルゴール等の発音体と、共鳴体と、該発音体の発生音響を上記共鳴体に伝達する伝達手段と、を備え、上記共鳴体は伝達された発生音響に共鳴して共鳴した音波を外部に放出して所望の音響効果を得るように構成されている。
上述した本発明のサウンドシステムにおいて、下記の変形例の構成としてもよい。
（６）上記共鳴体は内部に中空の共鳴空間を備える共鳴箱体を有し、該共鳴箱体には上記共鳴空間にて共鳴した音波を外部に放出する開口部が形成されている。
（７）（６）の変形例において、前記共鳴箱体は複数個設けられ、各共鳴箱体の共鳴空間は所定の周波数域の音波に共鳴するように形成され、前記発音体及び各共鳴箱体は前記伝達手段を介して接触している。
（８）（７）の変形例で、前記複数個の共鳴箱体は、高音域の音波に共鳴する第１の共鳴箱体と、中音域の音波に共鳴する第２の共鳴箱体と、低音域の音波に共鳴する第３の共鳴箱体とから成る。
（９）前記伝達手段は、少なくとも１本の連結部材から成り、該連結部材によって前記共鳴体を前記発音体又は他の共鳴体に連結した。
（１０）（９）の変形例において、前記伝達手段は、前記発音体又は共鳴箱体の底面に設けられた複数本の脚部材から成り、発音体及び箱体は夫々脚部材を介して相互に接触している。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の共鳴装置及びサウンドシステムの各実施例を説明する。
図１は本発明に係わる共鳴装置１０の一実施例の斜視図で、図２は平面図、図３は図２の３−３線に沿った断面図である。図４は高音域共鳴装置１０−１、中音域共鳴装置１０−２、低音域共鳴装置１０−３の各パートを積重ねてセットで使用する態様を示す共鳴装置セット１００の正面図である。以下、共通部材は同一の二桁の数字で示し、特に各パートを区別するために、添字を使用し、−１で高音域共鳴装置の部材、−２で中音域共鳴装置の部材、−３で低音域共鳴装置の部材を示す。
説明の便宜上、本発明に係わる共鳴装置の基本的構成要素の共鳴体の一例としての共鳴箱体１２−２を有する中音域共鳴装置１０−２を選んで図２および図３に示す。底板１４−２の左右側面に側板１５−２，１６−２が設けられ、背面には背板１８−２、前面にはスリット１９−２を備えた開口部１９を有する前板２０−２が設けられている。また背板１８−２には各周波数の音に対して共鳴するように奥行に差をつける構成の奥行調節手段として、直方体の共鳴箱体１２−２の内部に木製の階段状反射板２２−２が、前板２０−２と対向する背面内部の位置で背板１８−２に固定されている。底板１４−２の下面１４ａ−２には三本の脚部２４−２が固定されて、空間部２５−２を構成している。
また、底板１４−２と対向させ、階段状反射板２２−２の上面との間に１〜２ｍｍの隙間ｓを設けて上面板２６−２を固定し、共鳴空間２８−２を共鳴箱体１２−２内に構成する。前記伝達手段としての脚部２４−２は、四角柱が図示されているが、多角柱あるいは円柱（図５参照）でもよい。また図６に示すように倒立截頭錘体で脚部２４ａを形成してもよい。倒立截頭錘体の脚部としては、円錐、角錐（三角錐、四角錐等）が可能である。即ち、伝達手段は伝播音圧を高める機能を有するもので、形状等に限定されない。
さらに、図４には相似形状の三台の共鳴装置１０−１，１０−２，１０−３を積層した実施例が示される。中音域共鳴装置１０−２より小型の高音域共鳴装置１０−１は、脚部２４−１付の底板１４−１、側板１５−１，１６−１、上面板２６−１および階段状反射板２２−１付の背板１８−１、スリット１９−１付の前板２０−１からなる共鳴箱体１２−１に共鳴空間２８−１を形成し、底板１４−１の下面には脚部２４−１により間隔を保って設けた空間部２５−１を介して、中音域共鳴装置１０−２の上部に載置することができる。
また、中音域共鳴装置１０−２と相似形状で、同様に脚部２４−３付の底板１４−３、側板１５−３，１６−３、上面板２６−３、階段状反射板２２−３付の背板１８−３およびスリット１９−３付の前板２０−３からなる、より大型の低音域共鳴装置１０−３を中音域共鳴装置１０−２の脚部２４−２の下に空間部２５−２を設けて載置することができる。二点鎖線で示す箱入りのオルゴール３０として、ディスク式またはシリンダ式のいずれかを、図中最上部の共鳴装置１０−１の上面板２６−１の上に置くことができる。
図５は奥行調節手段としての階段状反射板２２に替えて曲面状反射板２３を使用した反射板の共鳴装置１０ａの第二実施例である。上記実施例と共通する部材には添字を付けないで同一符号を使用した。上記すべての共鳴装置１０−１，１０−２，１０−３，１０ａの支持が、三本の脚部２４による三点支持で一平面を確定しており、それぞれの脚部には均等に一定の圧力が作用することになるので、音が歪んだり、ビビリ音が入ったりすることがなくなる。図２および図５に示した脚部２４は円柱状または角柱状であるが、図６に第三実施例として示す共鳴装置１０ｂでは、倒立截頭錘体２４ａを使用して受圧面積を絞り、伝播音圧の増大を図っている。図６では、上記実施例と共通する部材に同じ符号が添字を付けないで使用されている。
脚部を四本使用すると、設置面の状態や共鳴箱体１２の底面の状態によって、三本の脚部２４で平面を確定した残りのどれか一本の脚部に加わる圧力が他と異なるため、音が歪んだり、ビビリ音が入る可能性を有している。従って、構成上または意匠上、やむを得ず脚部を四本にする場合は、図７に示す第四実施例の共鳴装置１０ｃのように、いずれか一本の脚部を短い固定ボス３２に形成して垂直にネジ孔を設け、調整ネジ３３をねじ込んで螺合の深さを調整することによって各脚部が均等に圧力を伝達するようにする。図７では、上記実施例と同様に共通する部材を添字を付けずに同じ符号で示した。従来の箱入りオルゴールでは、振動板は脚部に直結しておらず、脚部にはフェルトやゴム等を貼着して、振動が下の台に伝達されないようになっているので、本発明に係わる共鳴装置の箱体とは基本的に構成の思想が異なる。
上面板２６は、スプルス材のような響きの良好な木目の詰まった木製の音響板を張ることによって、振動板から出る金属的な音をより柔らげ、かつ伸びのある音にして耳に心地好く聞こえるようにする。さらには、特によく精製されたセラニックスで表面処理することが好ましい。従来の振動板を箱の中に収納したオルゴールは、振動板の音を直接聞くか、または箱を構成しているガラスやプラスチックを介して聞くため、通常は金属的な音や固い感じの音になっている。
図４に示すようにサイズの異なる共鳴装置１０−１，１０−２，１０−３を重ねた場合、波長の長い低音は最下部の低音域共鳴装置１０−３まで振動が伝達される。また、波長の短い高音は振動が吸収され易いため、振動が伝達されるのは最上部の高音域共鳴装置１０−１だけとなる。この結果、最上段の高音域共鳴装置１０−１からは高音が、中段の中音域共鳴装置１０−２からは中音が、そして最下段の低音域共鳴装置１０−３からは低音がそれぞれ分離した状態で発生する。
このように、共鳴装置１０−１，１０−２，１０−３を重ねた場合、最上段の共鳴装置１０−１では内部の空気が振動して、上面板２６−１に置かれた図示しない発音体（オルゴール３０）が発生する振動より増幅された振動が脚部２４−１を介して、下部に置かれた共鳴装置１０−２の上面板２６−２に、さらにはその下の共鳴装置１０−３に脚部２４−２を介して伝達される。
以上、本発明に係わる共鳴装置の実施例について説明したが、本発明の共鳴装置は図示の実施例に限定されるものではなく、その形状や構成等について、本発明の必須の構成要件から逸脱しない範囲で、細部に関する多種多様な変更や部品の再構成等の改変をなし得ることが予期される。
例えば、図２０に示すような単なる中空体１０Ａを共鳴装置として用いることができる。また共鳴箱体１２内部空間の高さ、幅を変えることによって内容積を変更し、残響時間の長さを変えることができる。また、奥行を変更して対応する共鳴振動数を変えることができる。さらに、共鳴箱体１２の形状は、直方体に限ることなく、背板１８および前板２０、または背板１８若しくは前板２０を曲面状にすることによっても奥行に連続的な変化を付けることができる。本発明に係わる共鳴装置の意図するところは、オルゴール以外の発音体でも共鳴装置の上に置くことにより、振動を増幅・共鳴させて同様の効果を得ることである。
更に、本発明の共鳴装置において、共鳴体は、前記共鳴箱体でなくても良く、例えば、図８に示すようにパラボラ型の弯曲板部材１ａ，１ｂ，１ｃから成る共鳴体でもよく、各部材は固定脚部２ａ，２ｂ，２ｃで連結されている。
図９（ａ），（ｂ）は共鳴体として筒形部材３を用いた実施例で、（ａ）は固定連結脚３ａが筒形部材３の胴部に、（ｂ）は固定連結脚３ａが筒形部材３の端部に設けられている。
また前記共鳴箱体の奥行調節手段の具体例を説明したが、これは、図１０（ａ）〜（ｆ）に示すように共鳴箱体４の奥行４ａを種々変形してもよい。或いは、前記共鳴箱体の内部構造として、図示していない隔壁を設けたり、多階層としたり、バックロードホーンの形状としたり、図１１（ａ）に示すようにフラット型ヘルムホルツ管形状、又は同図（ｂ）に示すように絞り型ヘルムホルツ管形状としてもよい。
更に、前記伝達手段としての脚部も、図１２に示すように３本の脚部２の他に、補助として姿勢安定化脚５ａ，５ｂを設けるようにしてもよい。
次に本発明の共鳴装置の機能を活用して成るサウンドシステムについて説明する。図４，６，７に示すように、発音体、例えば、オルゴール３０を共鳴装置上に載置してオルゴール３０の発生音響を共鳴装置に伝達してこの装置による共鳴音響を外部に放出することにより上記発生音響の拡大、音質改善を行い得るサウンドシステムの基本的構成となしうる。
このサウンドシステムにおいて、二点鎖線で示すオルゴール３０（発音体）の振動は、高音域共鳴装置１０−１の上面板２６−１に伝達されて、共鳴空間２８−１の内部の空気を振動させる。このとき、背板１８−１と前板２０−１で構成される奥行寸法が、階段状反射板２２−１の作用により、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと四段階に分けられているため、低音はＡに、中音はＢ，Ｃに、そして高音はＤにそれぞれ共鳴する。
そこで、それぞれの周波数に選択的に共鳴した高音域の音波は、スリット１９−１より外部に放出され、その上、高音域共鳴装置１０−１自体が振動し、それによる音波も空気中に放出される。以下、高音域共鳴装置１０−１の振動は脚部２４−１を介して中音域共鳴装置１０−２に伝達され、共鳴空間２８−２の内部の空気を振動させ、奥行寸法の異なる階段状反射板２２−２の作用で共鳴する周波数の中音域の音波がスリット１９−２より外部に放出される。さらに、中音域共鳴装置１０−２自体の振動が脚部２４−２を介して低音域共鳴装置１０−３に伝達され、同様に、共鳴空間２８−３内部の空気を振動させ、奥行寸法の異なる階段状反射板２２−３の作用で共鳴する周波数の低音域の音波がスリット１９−３より外部に放出される。
なお、オルゴール３０を収納する箱は、内側に木板を張って、中空の室内を囲む壁を二重にして、音に影響する共鳴箱体１２の重量及び内部空間の大きさの調節ができるようにしてもよい。すなわちこの構成によれば、外側の板の種類を適当に選択して、外観や音質を変化させることができる。
また、内側に張る板材の種類や板厚を調整して、例えば、密度の異なる板材を適用し、同一サイズで重量の異なる箱（響体）を形成したり、あるいは同一重量の共鳴箱体１２を異なる内部空間に形成することができる。従来のオルゴールを構成する箱（響体）は、収容するオルゴールの発音周波数音域に関係なく、同一サイズのオルゴールに対しては、同一サイズの箱体を適用して、音質に影響する箱体の重量や内部空間の調節は考慮されていなかった。
本発明のサウンドシステムとしては、発音体と共鳴装置との組合わせは自由であり、その組合わせにより種々の構成とすることができる。
即ち、上述したサウンドシステムでは、発音体としてのオルゴールを共鳴装置上に載置するだけで、格別の発生音響伝達手段を用いないが、伝達手段として固定連結脚、複数の脚部等を用いることにより発音体と共鳴装置との組合わせに応じて種々のサウンドシステムを構成することができる。
例えば、図１３に示すように、前記図８の共鳴体１を発音体としてのオルゴール３０に固定連結脚２ｃにより連結したり、図１４（ａ），（ｂ）に示すように図９（ａ），（ｂ）に示す筒形部材の共鳴体３を固定連結脚３ｃでオルゴール３０に連結することによりサウンドシステムを構成できる。
図１５〜図１９は夫々本発明のサウンドシステムの他の実施例で、図１５のサウンドシステムは高音及び中音の共鳴箱体１５１，１５２を一体固定連結脚１５１ａ，１５２ａで、低音の共鳴箱体１５３に連結し、該箱体１５３をその脚部１５３ａを介してオルゴール３０上に載置して成る。
図１６のサウンドシステムにおいては、中音の共鳴箱体１６１が連結部材１６２により低音の共鳴箱体１６３上に斜めに連結され、上記共鳴箱体１６１上にオルゴール３０が固定連結脚１６４によって固定されている。
図１７のサウンドシステムにおいて、１７１，１７２，１７３は夫々高音、中音、低音の共鳴箱体で、脚部１７１ａ，１７２ａ，１７３ａにより順次載置され、オルゴール３０がその脚部３０ａを介して高音の共鳴箱体上に載置されている。また、オルゴール３０上には高音及び中音の共鳴箱体１７４，１７５が夫々脚部１７４ａ，１７５ａを介して載置されている。更に、オルゴール３０の側面上に、高音及び中音の共鳴箱体１７６，１７７が固定連結脚１７６ａ，１７７ａにより連結されている。
図２１のサウンドシステムにおいて、オルゴール３０の側面、背面に共鳴装置２００，２０１，２０２が当接してある。
なお、図１８及び図１９に示すように、オルゴール３０は箱内に収納することなく、その音響発生用機構部３０ｂを露出した状態で用いてもよい。ここで、１８１及び１９１は共鳴箱体で、１８１ａ，１９１ａは一体固定連結脚である。
産業上の利用可能性
以上の説明で明らかなように、本発明に係わる共鳴装置によれば、階段状反射板の階段数および寸法を変えるだけで、階段状反射板の無い場合も含めて奥行寸法が設定可能であるため、強調したい周波数の音を計画通りに容易に拡声させることができる。さらに、相似形の共鳴装置を組合わせて使用することで高音から低音までの広い音域の音を拡声させることができるだけでなく、共鳴装置を選択することにより、フィルタのように特定音域の音を選択的に拡声させることが可能となる。
しかも、中空木箱の内部空間の高さ幅を変更して容積を変えたり、板厚を変えることにより残響時間を変えることができる。その上、木箱内部の空気振動（共鳴）により振動の増幅効果が得られる。
また、本発明の共鳴装置においては、必ずしも共鳴箱体を用いなくてもよく、種々の共鳴体又は共鳴箱体を組合わせて配置して構成できる。
更に、本発明のサウンドシステムによれば、オルゴール等の発音体と共鳴装置とを、所望の態様で組合わせることにより、発音体の発生音響を拡大し、また音質を改善できる。
特にサウンドシステムを選択してオルゴール演奏を聞けることによりユーザーの好みの音質、音量でオルゴールの演奏音楽を楽しむことができる。
また、サウンドシステムの音響装置の構成に応じて中低音域の可聴範囲が広がり従来の発音体のみでは聞くことができなかった音を聞くことができる。
更にオルゴールの用途を拡大して音楽の自動演奏装置として活用できる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明に係わる共鳴装置の一実施例の斜視図である。図２は図１の実施例の平面図である。図３は図２の３−３線に沿って示した断面図である。図４は本発明に係わる共鳴装置における高音・中音・低音の各パートを積層してセットで使用する態様を示す正面図である。図５は本発明に係わる共鳴装置の反射板に関する第二実施例を示す断面図である。図６は本発明に係わる共鳴装置の脚部に関する第三実施例を示す正面図である。図７は本発明に係わる共鳴装置の脚部に関する第四実施例を示す側面図である。図８は本発明の共鳴装置を構成する共鳴体の一実施例を示す概略図である。図９は共鳴体の他の実施例を示す概略図である。図１０は共鳴箱体の種々の変形例を示す概略図である。図１１は共鳴箱体の更に他の変形例を示す概略図である。図１２は共鳴箱体の脚部の構成例を示す概略図である。図１３は本発明のサウンドシステムの一実施例を示す概略図である。図１４は本発明のサウンドシステムの他の実施例を示す概略図である。図１５乃至図１９は夫々本発明のサウンドシステムの更に他の実施例を示す概略図である。図２０は更に本発明の共鳴装置の他の実施例を示す概略図である。図２１は本発明のサウンドシステムの更に他の実施例を示す概略図である。

Claims (12)

1. 発音体の発生音響に共鳴する共鳴体と、上記発音体の発生音響を上記共鳴体に伝達する伝達手段と、を備えたことを特徴とする共鳴装置。
2. 上記共鳴体は内部に中空の共鳴空間を備える共鳴箱体を有し、該共鳴箱体には上記共鳴空間にて共鳴した音波を外部に放出する開口部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の共鳴装置。
3. 所定の周波数の音波に対して上記共鳴箱体の内部の共鳴空間の奥行を調節する奥行調節手段が設けられていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の共鳴装置。
4. 前記伝達手段は少なくとも１本の脚部から成り、該脚部は前記発音体又は他の共鳴箱体に対し所定の接触面積と、該脚部を伝達する音圧を増大する形状を有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の共鳴装置。
5. 前記脚部は３本の脚部材から成り、前記共鳴箱体の底面に設けられていることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の共鳴装置。
6. 前記共鳴箱体の開口部がスリット状に形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の共鳴装置。
7. 発音体と、共鳴体と、該発音体の発生音響を上記共鳴体に伝達する伝達手段と、を備え、上記共鳴体は伝達された発生音響に共鳴して共鳴した音波を外部に放出して所望の音響効果を得るように構成されていることを特徴とするサウンドシステム。
8. 上記共鳴体は内部に中空の共鳴空間を備える共鳴箱体を有し、該共鳴箱体には上記共鳴空間にて共鳴した音波を外部に放出する開口部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第７項記載のサウンドシステム。
9. 前記共鳴箱体は複数個設けられ、各共鳴箱体の共鳴空間は所定の周波数域の音波に共鳴するように形成され、前記発音体及び各共鳴箱体は前記伝達手段を介して接触していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のサウンドシステム。
10. 前記複数個の共鳴箱体は、高音域の音波に共鳴する第１の共鳴箱体と、中音域の音波に共鳴する第２の共鳴箱体と、低音域の音波に共鳴する第３の共鳴箱体から成ることを特徴とする請求の範囲第９項に記載のサウンドシステム。
11. 前記伝達手段は、少なくとも１本の連結部材から成り、該連結部材によって前記共鳴体を前記発音体又は他の共鳴体に連結したことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のサウンドシステム。
12. 前記伝達手段は、前記発音体又は共鳴箱体の底面に設けられた複数本の脚部材から成り、発音体及び箱体は夫々脚部材を介して相互に接触していることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載のサウンドシステム。

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