TWI505261B - 木管樂器及整流構件 - Google Patents

Description

木管樂器及整流構件

本發明係關於一種木管樂器及整流構件，更詳細而言，係關於一種可減少自音孔產生之雜音之木管樂器及整流構件。

本專利申請案主張2011年4月28日提出申請之日本國專利申請案第2011-101048號之優先權，該先前申請案之全文以引用的方式併入本文中。

先前，如日本國特開平1-158491號公報所示之單簧管等之木管樂器受到廣泛利用。單簧管係於主體管之下管連結有揚音管，該主體管包含上管與上述下管。主體管中，沿著其軸線方向隔開特定間隔而穿設有音孔，其構成為藉由開關其等之音孔，使管之有效長度改變而可以特定之音程演奏。各音孔藉由利用指尖操作鍵等經由附有墊片之按鍵等而開關。此處，作為眾所周知之單簧管，為校正低音(LowE)之音程，已知有揚音管部中具有音程校正專用之音孔者。

然而，如上所述地進行音程校正之單簧管，存在由於除主體管之音孔之外另在揚音管部中設置音孔，故零件件數變多，從而跨越下管與揚音管部之按鍵之調整變得複雜之問題。又，亦存在零件件數增加，從而調整零件彼此之空隙之作業負擔亦變大，製造成本變高之問題。且，亦產生在使用者組裝揚音管部與下管時，撞彎跨越其等之按鍵等、按鍵受損之可能性變高之問題。因此，雖為改善上述 之各問題，考慮將音程校正專用之音孔設置於下管中，但該情形，存在為得到等價之音程校正效果，必須為較設置於揚音管部之音孔孔徑小之音孔，且演奏時自音孔產生成為風切音(如嘶嘶般之聲音)之雜音之問題。此處，作為一面將音程校正專用之音孔設置於下管，一面抑制雜音之產生之技術，列舉以下所述之先前技術1~3。

[先前技術1]

將音程校正專用之音孔之孔徑較利用於演奏之其他之音孔之孔徑更大地形成。

[先前技術2]

盡可能大地設定音程校正專用之音孔與開關其之打開位置之附有墊片之按鍵之間隔，即音程校正專用之音孔之墊片打開距離。

[先前技術3]

相對於下管之徑向，傾斜形成音程校正專用之音孔之軸線方向，且使自其音孔流出之空氣不會撞擊打開位置之附有墊片之按鍵。

然而，在先前技術1中，若為更好地減少雜音而增大音程校正專用之音孔之孔徑，則以墊片盤變大之程度，連結該墊片盤與鍵管之托架之距離相應變短。藉此，招致附有墊片之按鍵之擊程變得不充分，從而演奏變得困難之問題。此處，雖為充分確保擊程，亦考慮增大墊片打開距離，但該情形，運指之移動量變大，若欲減小其移動量而改變槓桿比則彈簧變重等，作為結果，演奏變得更困難。 另，即使在先前技術2之情形下，由於墊片打開距離變大，故與上述相同地演奏變得困難。

又，在先前技術3中，音程校正專用之音孔以外之音孔因為在主體管之徑向上進行打孔加工，故有必要另行準備僅加工音程校正專用之音孔之機械。總之，用於音程校正專用之音孔之加工軸增加，與此對應之高功能之工作機械之設備之負擔變大。

本發明之目的在於提供一種可一面以較小之尺寸設定音孔之孔徑一面減少雜音之產生之木管樂器及整流構件。

又，本發明之另一目的在於提供一種可謀求木管樂器之零件件數及製造成本之減少、且可防止演奏變得困難之木管樂器及整流構件。

為達成上述目的，本發明採用在形成於管體之音孔之內部設置整流構件之構成。

在本發明中，上述管體較佳包含上管及下管，且在該下管中形成設置有上述整流構件之音孔。

又，設置有上述整流構件之音孔較佳為利用於音程校正專用之音孔。

再者，上述整流構件可採用藉由將薄膜構件在複數部位彎折而形成之構成。

又，可採用在上述音孔之內周面設置階差，且在該階差之形成面可扣合地設置上述整流構件之構成。

再者，本發明之整流構件採用可插入形成於木管樂器之 管體之音孔之內部地設置之構成。

根據本發明，由於在音孔之內部設置整流構件，故可在演奏時在該音孔中如下所述般整理雜亂之氣流，且可一面縮小孔徑一面減少自音孔產生之雜音。藉此，將木管樂器作為單簧管之情形，可在下管中設置音程校正專用之音孔，可使零件件數為最小限度，從而可謀求按鍵之調整作業等之負擔減輕、製造成本之抑制。又，由於可縮小設置有整流構件之音孔之孔徑，故可迴避如先前技術中所述之附有墊片之按鍵之擊程之不足或運指之移動負擔之增大，從而可防止演奏變得困難。再者，音程校正專用之音孔及其以外之音孔皆可以先前之加工法、加工設備形成，從而亦可迴避設備負擔變大。

又，因將薄膜構件在複數部位彎折而形成整流構件之情形，可使構成極簡略，且可簡單地減少雜音之產生。且，利用整流構件之彈性力，在音孔之徑向上整流構件可伸縮變形，且可以撐開整流構件之方式壓抵於音孔內周面並可容易且短時間安裝於音孔。

再者，在音孔內周面上設置階差，且可將整流構件扣合於該階差之情形，可在音孔內限制整流構件之位移，從而可防止整流構件自音孔不慎脫落。

以下，就本發明之較佳之實施形態一面參照圖面一面進行說明。

另，在以下之說明中，只要無特別揭示，「上」及 「下」係指圖1A之紙面之上方向及下方向。即，木管樂器之吹嘴配置於上方之位置，揚音管部配置於下方之位置。

若參照圖1A及圖1B，木管樂器10在本實施形態中為貝姆式Bb單簧管。木管樂器10具備按鍵11配置於外周面之管體之主體管13與連結於該主體管13之下部之揚音管部14。主體管13具備相互連結之上管17及下管18。上管17及下管18上穿設有複數個音孔20、21及24。按鍵11及26可開關地設置於複數個音孔上。該等複數個音孔中，2個音孔20及21為設置為音程校正專用之音孔(以下，稱為「校正用音孔20、21」)。其以外之音孔24係為改變單簧管之音程而開關之音孔。在本實施形態中，揚音管部14中未設置有音孔。

下方之校正用音孔20為校正閉塞全部音孔24之最低音(LowE)之音程而打開。上方之校正用音孔21藉由與下方之校正用音孔20同時打開而校正LowE之半音上音(LowF)之音程。藉由打開校正用音孔20及21，可將校正之音程提高10~20音分。

各校正用音孔20、21如圖2A所示，利用附有墊片之按鍵26開關。該等之附有墊片之按鍵26連結於臂27。在上述之最低音(LowE)之吹奏時，演奏者在按LowE/B按鍵31(圖1A)同時按LowE/F音程校正按鍵30。藉此，臂27旋動而使附有墊片之按鍵26自下管18之外周面離開，從而校正用音孔20打開。又，成為如下按鍵機制，即：在上述最低音之半音上(LowF)之吹奏時，演奏者藉由在按下LowF/C按鍵 32(參照圖1A)之同時並按下LowE/F音程校正按鍵30，則校正用音孔20、21打開。各校正用音孔20、21之音孔之軸線方向與下管18之徑向一致。

如圖2A所示，在下方之校正用音孔20之內部設置有整流構件33。

如圖2B及2C所示，整流構件33藉由將包含聚酯等樹脂素材之帶狀之薄膜構件在複數部位彎折而形成M字形狀。整流構件33以圖2A所示之位置及大小設置。具體而言，整流構件33以不會自校正用音孔20之兩開口端露出之方式配置於音孔20之軸線方向中間部。又，整流構件33以彎折之複數個平面與音孔20之軸線並行之方式安裝於音孔20中。音孔20之長度(下管18之厚度)L為6.2 mm，整流構件33之長度1為2.8 mm。再者，整流構件33以即使自音孔20之端面側(圖2A之箭頭符號C方向)觀察仍看不到之方式設置。

由於整流構件33形成為曲折之M字形狀，故可如圖2C之寬度H方向之尺寸伸縮般變形。因此，可藉由用鑷子等自寬度H方向夾取整流構件33而使之成為折疊狀態，且可以該狀態插入至校正用音孔20之內部。若解除利用鑷子之夾取，則整流構件33利用素材之彈性力恢復到原本之形狀從而寬度H之尺寸變大。藉此，可將整流構件33之兩端側壓抵於校正用音孔20之內周面，從而將該整流構件33定位於校正用音孔20內。由於音孔20之直徑ΦT為3.5 mm，故若整流構件33安裝於音孔20(圖2B之狀態)，則寬度H會變得較3.5 mm稍短。

接著，在本實施形態之木管樂器10中，測定演奏最低音(記譜E，實音D)時之第2分音(2泛音)之週期變動，比較之結果在圖3A~圖3C中顯示。圖3A及圖3B顯示比較例之週期變動，圖3A之圖表中，顯示在用附有墊片之按鍵26閉塞校正用音孔20時測定之週期變動，圖3B之圖表中，顯示校正用音孔20中未設置有整流構件33，在打開校正用音孔20時測定之週期變動。圖3C顯示本實施形態之週期變動，圖3C之圖表中，顯示在校正用音孔20中設置整流構件33且在打開校正用音孔20時測定之週期變動。

圖3A之圖表(音孔20閉塞)中，平均頻率雖較期望音程(頻率293.7 Hz)低數Hz，但頻率之變動較少，且雜音較少。圖3B之圖表(音孔20打開．無整流構件33)中，平均頻率雖接近期望音程(頻率293.7 Hz)，但頻率之變動較大，且演奏音中感覺到失真噪音。圖3C之圖表(音孔20打開．有整流構件33)中，平均頻率為期望音程(頻率293.7 Hz)，從而音樂上正確，且頻率之變動較少、雜音較少。藉此，在本實施形態中，與各比較例相比，可更佳地校正最低音之音程，且雜音之產生受到抑制。

順帶而言，演奏時之基音與第3~10分音中未發現如圖表所示之有意義之頻率變動。又，雖單簧管原理上僅發出奇數泛音，但實際上相對於基音成份，第2分音具有-30 dB左右之音壓位準，且充分感覺到。此理解為在氣柱共鳴振動之1週期間空氣粒子自樂器內部向音孔之外側移動之半週期與空氣粒子自音孔外部向樂器內部移動之半週期中， 因分別附屬產生之空氣之擾亂而產生第2分音。因此，感覺到第2分音一事為與因高速連續流動之亂流現象產生之風切音之產生機制原理不同者。

其次，就在上述木管樂器10中，使用PIV(可視化圖像流速測量系統Particle Image Velocimetry)之測量進行下述。

將1 μ左右之PIV專用之潤滑油之粒子(DOS)自吹嘴側與空氣一起送入主體管13內，在以遮光簾覆蓋之簡易BOX內中垂直或平行地貼近雷射，測量以自動吹奏裝置使之吹奏之最低音共鳴時之主體管13內或音孔20、24附近之粒子速度。測量、比較校正用音孔20附近之流速與靠近校正用音孔20位置之音孔24附近之流速，且亦進行在校正用音孔20中插入整流構件33之情形與未插入之情形之流速之測量、比較。作為結果，可知音孔24附近之空氣之流動與校正用音孔20附近之空氣之流動不同。可知由於音孔24與校正用音孔20相比較直徑較大，故自下管18外部向內部之流動與自下管18內部向外部之流動皆流速變小，又，相對於上下方向圖1中左右方向之空氣之流動中無較大之差。與此相對，校正用音孔20附近之空氣之流動，自下管18外部向內部之流動與自下管18內部向外部之流動皆流速相對變大，認為此點成為使雜音產生之主要原因。此外，來自校正用音孔20之自下管18外部向內部吸入之空氣之流動為從上下方向，自下管18內部向外部噴出之空氣之流動成上述左右方向，但藉由在校正用音孔20內部設置整流構件33，向外部之氣流之噴出與向內部之氣流之吸入之雙方之流速受到 抑制。尤其，可確認在自下管18內部向外部噴出之時，校正用音孔20之周圍之空氣之流動遍及全周向變得均一。因此，認為藉由在校正用音孔20內部中插入使氣流之壓力分佈之邊界條件受到限制之整流構件33，在校正用音孔20附近之空氣之流動其上下方向與左右方向之空氣之流動之差不會產生，藉此雜音減少。

各校正用音孔20、21用作校正音孔專用之用途，且插入整流構件33可期待雜音減少之效果之孔徑之範圍，係在將下管18之內徑設為ΦM，將校正用音孔20、21之孔徑設為ΦT時，設定為0.1≦ΦT/ΦM≦0.5之範圍內，在本實施形態中，ΦT/ΦM=3.5/18.77=0.19。又，校正用音孔20之上下方向位置之有效範圍為其中心位置自下管18與揚音管部14之邊界位置(下管下端面18)朝上方23.0 mm以內。再者，本實施形態之整流構件33之長度1相對於音孔20之長度(下管18之厚度)L之比(1/L)為1/L=2.8/6.2=0.45。整流構件33之長度1理想為選擇該比值1/L為0.9以下者。又，整流構件33之長度1相對於音孔20之直徑ΦT之比(1/ΦT)為1/ΦT=2.8/3.5=0.80。該比值理想為選擇1/ΦT為0.2以上者。即，整流構件33之長度1為0.2ΦT10.9L。

根據本實施形態，可將設置於下管18之校正用音孔20之孔徑設定為小於通常之音孔24之孔徑，且，可謀求減輕自校正用音孔20產生之雜音。藉此，與在揚音管部14中設置校正用音孔之先前技術相比較，可減少零件件數，且可謀求減輕按鍵之調整等之負擔，從而成本降低。且，由於校 正用音孔20之孔徑變小，故可迴避附有墊片之按鍵26之擊程變得不充分，運指之移動量變大，從而可防止演奏變得困難。

如上所述，用以實施本發明之最佳構成、方法等雖已在上述記載中揭示，但本發明並非限定於此者。

上述校正用音孔20之形狀可進行各種改變，例如，可為圖4所示之構成。在圖4中，校正用音孔20具備將其內周面之軸線方向中間局部地設為大徑之大徑部36，且可在該大徑部36內安裝整流構件33。因此，整流構件33可扣合於大徑部36之階差之形成面上，從而可防止整流構件33自校正用音孔20不慎脫落。

又，亦可在預先將接著劑塗佈於整流構件33後插入校正用音孔20內，藉此將整流構件33穩固地固定於音孔20內，從而可防止整流構件33在校正用音孔20之周向上旋轉。

再者，整流構件33之形狀，除上述之M字形狀之外，可為V字、N字、W字形狀等至少一個部位彎折而形成，或具有與該等之形狀連續並沿著校正用音孔20之內周面之區域。又，可組合複數片構件而成為十字形狀、格子形狀，亦可成為螺旋形狀。再者，整流構件33之校正用音孔20之周向之方向並非限定於圖示之方向者，可適宜改變。

再者，整流構件33之素材可為紙或金屬薄板等。又，作為整流構件33，並不限於帶狀者，可將多孔質構件(發泡樹脂或浮石狀之構件等)插入校正用音孔20之內部。

又，本發明之整流構件亦可應用於貝姆式Bb單簧管之外 之單簧管或其他之木管樂器。

本發明雖主要就特定之實施形態進行特別圖示、說明，但並不會自本發明之技術思想及目的之範圍脫離，且相對於以上說明之實施形態，關於形狀、位置或配置等，根據需要本領域技術人員可加以各種更改者。

因此，限定上述揭示之形狀等之記載係為使本發明容易理解而舉例說明地記載者，而非限定本發明者。因此，本發明為僅由專利申請範圍中記載之範圍限定，且包含去掉其等之形狀等之限定之一部份或全部之限定之構件者。

10‧‧‧木管樂器

11‧‧‧按鍵

13‧‧‧主體管

14‧‧‧揚音管部

17‧‧‧上管

18‧‧‧下管

20‧‧‧音孔

21‧‧‧音孔

24‧‧‧音孔

26‧‧‧按鍵

27‧‧‧臂

30‧‧‧音程校正按鍵

31‧‧‧按鍵

32‧‧‧按鍵

33‧‧‧整流構件

36‧‧‧大徑部

圖1A係顯示本發明之一實施形態之木管樂器之前視圖。

圖1B係圖1A所示之木管樂器之部份後視圖。

圖2A係圖1B所示之木管樂器之A-A線剖面圖。

圖2B係自B方向觀察圖2A所示之木管樂器之音孔之後視圖。

圖2C係顯示本發明之一實施形態之整流構件之立體圖。

圖3A、圖3B及圖3C係顯示先前及本發明之一實施形態之木管樂器之最低音演奏時之第2分音之週期變動之圖表。

圖4係顯示本發明之另一實施形態之木管樂器之剖面圖。

18‧‧‧下管

20‧‧‧音孔

26‧‧‧按鍵

27‧‧‧臂

33‧‧‧整流構件

Claims (8)

1. 一種木管樂器，其係在形成於管體上之音孔之內部設置有整流構件者，其中上述木管樂器之管體具有複數個音孔，上述複數個音孔中之至少一者為直徑較其他音孔小之校正用音孔，於此校正用音孔中設置有上述整流構件。
2. 如請求項1之木管樂器，其中上述管體包含於吹嘴附近之上管及與揚音管連結之下管，在形成於上述下管之上述校正用音孔中設置有上述整流構件。
3. 如請求項1之木管樂器，其中設置有上述整流構件之上述校正用音孔為用於音程校正專用之音孔。
4. 如請求項2之木管樂器，其中設置有上述整流構件之上述校正用音孔為用於音程校正專用之音孔。
5. 如請求項1至4中任一項之木管樂器，其中上述整流構件藉由將薄膜構件在複數部位彎折而形成。
6. 如請求項1至4中任一項之木管樂器，其中在上述校正用音孔之內周面上設置階差，且使上述整流構件扣合於上述階差之形成面。
7. 如請求項5之木管樂器，其中在上述校正用音孔之內周面上設置階差，且使上述整流構件扣合於上述階差之形成面。
8. 一種整流構件，其係設置成可插入形成於木管樂器之管體之音孔之內部者，其中上述木管樂器之管體具有複數個音孔，上述複數個音 孔中之至少一者為直徑較其他音孔小之校正用音孔，於此校正用音孔中設置有上述整流構件。