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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-83611(P2017-83611A)
(43)【公開日】2017年5月18日
(54)【発明の名称】木管楽器
(51)【国際特許分類】
G10D 9/00 20060101AFI20170414BHJP
G10D 7/08 20060101ALN20170414BHJP
G10D 7/06 20060101ALN20170414BHJP
【ＦＩ】
G10D9/00 110
G10D7/08
G10D7/06 120
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】8
(21)【出願番号】特願2015-210675(P2015-210675)
(22)【出願日】2015年10月27日
(71)【出願人】
【識別番号】515274262
【氏名又は名称】株式会社ｙｏｊ企画
(74)【代理人】
【識別番号】100098246
【弁理士】
【氏名又は名称】砂場 哲郎
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(72)【発明者】
【氏名】小川 伸郎
(57)【要約】
【課題】木管楽器の吹奏時における発音性能を向上させる。【解決手段】 木管楽器において、吹き口から管体本体に至る管体部材としてのネック４の接続部４ａの空気流路上に、螺旋状をなす整流板を有する渦流発生構造体１０を設ける。吹奏時にネック４内に導入された空気流を、整流板の螺旋面に沿って通過させることにより螺旋状の渦流Ｗにして管体本体内を通過させる。渦流Ｗは、管体本体の表面に形成された音孔６位置での影響を受けずに、音程に対応して開放された音孔６およびベルの開放端８まで達し、十分な音量と音質が保たれた状態で管体外に開放され、発音される。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
吹き口から管体本体に至る管体部材の空気流路上に整流部を有する渦流発生構造体を設け、前記管体部材内に導入された空気流を、前記整流部によって螺旋状渦流にして前記管体本体内を通過させるようにしたことを特徴とする木管楽器。
【請求項2】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなすように曲面加工された整流板からなることを特徴とする請求項１に記載の木管楽器。
【請求項3】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなす複数枚の整流片からなることを特徴とする請求項１に記載の木管楽器。
【請求項4】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなす螺旋板状の整流体からなることを特徴とする請求項１に記載の木管楽器。
【請求項5】
前記整流板は、平面視して略Ｓ字または逆Ｓ字形状をなすように曲面加工されたことを特徴とする請求項２に記載の木管楽器。
【請求項6】
前記渦流発生構造体は、前記管体部材内に嵌合可能な筒体内周面に前記整流部が固定保持されたことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の木管楽器。
【請求項7】
前記渦流発生構造体は、前記管体部材の内周面に前記整流部が着脱可能に保持されたことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の木管楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は木管楽器に係り、吹奏時に吹き口側から吹き込まれた呼気が管体内を渦状に通過することで楽器の発音性能を向上させるようにした木管楽器に関する。
【背景技術】
【0002】
木管楽器であるサックス（サクソフォン）やクラリネット等の木管楽器は、奏者がマウスピースから楽器に呼気（息、空気）を吹き込むことで、発音体としてのリードを振動させ、その空気の振動が管体内を疎密波として伝わり、管体に多数形成されたトーンホール（音孔）やベル端とリード間の所定の管体長の範囲での粗密波の往復により安定振動となり、反射波の一部が所定の音孔等の開放端から所定の音程として外部に発せられるという楽器特性を持っている。
【0003】
たとえばサックスは、最低音から最高音まで２オクターブ半の音程の発音が可能な楽器であるが、高音域の音色や音量は、上述した楽器特性のうちリードと音孔との管体長が短いため、リードの状態やネック形状、管体の材質に左右される。これに対して低音域では、図１２に示したように、多数の音孔が閉じられるため、開管としての管体長が長くなり、タンポで綴じられた各音孔のリム部分の影響で粗密波の乱れや減衰が生じて音が痩せやすく、管体長を長く利用して得られる倍音性能も落ちる。そのため、低音域では、より多くの呼気（空気）を管体に吹きまないと高音から低音までバランスの良い安定した音色、音量を確保できないという問題がある。
【0004】
ところで、サックスやクラリネットはネックや管体等を接続して楽器全体を構成するため、各接続部における段差によって空気の乱れが生じ、音質低下が生じることも知られている。その問題を解決するために特許文献１の発明が提案されている。特許文献１の発明では、たとえばクラリネットのバレルの内周面に縦溝や螺旋溝を形成し、管内を流れる空気が溝内を流れることで接続部分での空気の乱れを軽減するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１２−１１８３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に開示された発明は、発明の目的の通り、管体接続部での空気の乱れを防止する効果は果たせるが、木管楽器の低音域において多数の閉塞された音孔位置での管体外への凸部による空気の乱れまでを軽減することはできない。
【0007】
そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、吹き口から吹き込まれた呼気（空気）の流れを渦状にして管体内を通過させることにより音孔位置での空気の乱れを大幅に改善し、低音域においても安定した音色、音量を確保できるようにした木管楽器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の管楽器は、吹き口から管体本体に至る管体部材の空気流路上に整流部を有する渦流発生構造体を設け、前記管体部材内に導入された空気流を、前記整流部によって螺旋状渦流にして前記管体本体内を通過させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなすように曲面加工された整流板からなることが好ましい。
【0010】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなす複数枚の整流片からなることが好ましい。
【0011】
前記整流部は、前記管体部材の長手方向に対して所定の傾角をなす螺旋板状の整流体からなることが好ましい。
【0012】
前記整流板は、平面視して略Ｓ字または逆Ｓ字形状をなすように曲面加工されることが好ましい。
【0013】
前記渦流発生構造体は、前記管体部材内に嵌合可能な筒体内周面に前記整流部が固定保持されることが好ましい。
【0014】
前記渦流発生構造体は、前記管体部材の内周面に前記整流部が着脱可能に保持されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の木管楽器の一実施形態としてのテナーサックスの外観形状を示した斜視図。
【図2】本発明による木管楽器の管体内の空気流の一状態を模式的に示した模式断面図。
【図3】本発明に用いられる渦流発生構造体の楽器への取り付け例を示した説明図。
【図4】渦流発生構造体の一実施形態を示した斜視図、一部を切欠いた斜視図、形状模式図。
【図6】渦流発生構造体の他の実施形態を示した斜視図。
【図8】渦流発生構造体の他の実施形態を示した斜視図、平面図。
【図11】渦流発生構造体の他の実施形態を示した斜視図。
【図12】従来の木管楽器の管体内の空気流の一状態を模式的に示した模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の木管楽器の幾つかの実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、本明細書の実施形態では、木管楽器の一例としてテナーサックスを図例として説明しているが、本発明の木管楽器としてはサックス属の各種楽器、クラリネット属の各種楽器に対応可能である。
【0017】
図１は、木管楽器の一例としてのテナーサックスの外観を示した斜視図である。図２は、図１に示したテナーサックスの管体内部を模式的に示した説明図である。両図に示したように、一般にサックス１（図１ではテナーサックスを例示）は、マウスピース３が取り付けられる管体部材としてのネック４と管体本体２とを接続してなる。管体本体２は、各音程に対応した管体長を構成するために、ネック４との接続部４ａ付近からＵ字管５を経て開放端であるベル８に至る管体の表面のほぼ全長にわたり、所定間隔をあけて列状をなす多数のトーンホール６（以下、音孔６と記す。）が形成されている。円形の各音孔６には端縁が平滑に仕上げられた扁平円筒状のリム６ａが管体２に一体的に形成され、そのリム６ａの端縁に、キー操作されたタンポ７のパッドが密着して音孔６が閉じられる。
【0018】
図２に示したように、本発明の木管楽器は、ネック４の管体本体２側との接合部４ａ近傍に渦流発生構造体１０を備えている。マウスピース３から吹き込まれ、リード（図示せず）の振動によって得られた振動波（粗密波）となった空気は、渦流発生構造体１０の整流部（後述する。）によって、緩い螺旋状の渦巻き状（以下、渦流と記す。）となって管体本体２内を開放端に向けて通過する。このときまとまった渦流となった空気は、管体本体２の表面に形成された音孔位置での凹凸形状の影響を受けずに、音程に対応して開放された音孔６およびベル８の開放端まで達し、十分な音量と音質が保たれた状態で管体外に開放され、発音される。この状態は、管楽器の発音状態を表現するのによく用られる「抜けが良い」、「伸びがある」という状態に相当する。
【0019】
図３は、木管楽器１（一例として図１）において、渦流発生構造体１０を設けるのに適切な部位（管体部材の一部）を示した部分拡大図である。図３（ａ）はテナーサックスのネック４の一例を示している。同図において、管体本体（図示せず）との接続部４ａ内に渦流発生構造体１０が挿入され保持される。これにより、図２に示したように、ネック４の先端側に装着されたマウスピース３から吹き込まれた呼気は、この渦流発生構造体１０を通って渦流となって、管体本体２内に送られる。図３（ｂ）はクラリネットのバレル４１の一例を示している。同図において、バレル４１内に渦流発生構造体１０が挿入され保持される。これにより、サックスの場合と同様に、マウスピース（図示せず）から吹き込まれた呼気は、この渦流発生構造体１０を通って渦流となって、バレル４１下端に接続される管体本体（図示せず）内に送られる。
【0020】
図４各図は、渦流発生構造体１０の一構成例を示している。この渦流発生構造体１０は図４（ａ）に示したように、その外径がたとえば図３（ａ）に示したネックの接続部側の内径よりわずかに小さい円筒形状の筒体１１内に、平面視して略Ｓ字形状をなす整流板１２を取り付けた構成からなる。本実施形態において、筒体１１と整流板１２とは黄銅（真鍮）板の加工品で、整流板１２は図４（ｂ）、（ｃ）に示したように、上端側のＳ字形状と下端側のＳ字形状を結ぶ曲面形状において、それぞれの寸法（幅）がそれぞれｄ１，ｄ２（ｄ１＞ｄ２）になるように、それぞれの曲面の凹面が下方に向けて（矢印Ｙ方向）傾斜するように加工されている。これにより、渦流発生構造体１０の上端側から空気が送られると、空気流は整流板１２のそれぞれ曲面に沿って絞られ捻られるように流れる。これにより、渦流発生構造体１０の下端からは上述のような渦流Ｗ（図２）が流れ出る。この渦流Ｗが図２に示したように、管体本体２内を通過することにより、低音域において音孔６がほとんど閉じられ、管体本体２内に多数の凹凸状態が生じている状態であっても、十分な音量と安定した音質が保持される。渦流発生構造体１０の材料としては、黄銅板以外にステンレス板、アルミニウム板等の各種金属板の他、合成樹脂板、木材等、各種材料が選択可能である。また金属板に金メッキ、銀メッキ等各種のメッキを施すことで、メッキ種類に応じた音質の特徴を出すこともできる。
【0021】
図５（ａ）は図４（ａ）に示した整流板１２の平面図を示している。図５（ｂ）、（ｃ）はその整流板１２のバリエーションを示している。図５（ｂ）は整流板１２の形状を、平面視して逆Ｓ字形状としている。図５（ａ）の整流板１２（平面視してＳ字形）によって発生する渦流Ｗが平面視（空気流の進行方向に見て）して時計回りであるのに対して、整流板１２の向きが逆（逆Ｓ字形）であるため、反時計回りの渦流Ｗが発生する。渦流Ｗの向きは、渦流Ｗが木管楽器に管体に形成された音孔位置等を考慮し、それらの影響が最小限となって通過する方を採用することが好ましい。図５（ｃ）は、３つの曲面を有する整流板１２を示している。平面視したように、各曲面は約１２０°の間隔をあけて形成されている。このタイプの整流板１２では、より捩れの度合いの強い渦流を形成することができる。整流板１２の枚数は３枚以上でも良いが、吹奏時の抵抗感の増加と音量の確保との兼ね合いで好適な枚数とすることが好ましい。
【0022】
図６は図４（ａ）に示した渦流発生構造体１０の筒体１１を省略し、整流板１２だけとした変形例を示している。本例では整流板１２は弾性変形可能な金属板等からなり、例えばこの渦流発生構造体１０をネック４の接続部４ａ（図３（ａ）)内に弾性変形させた状態で収容させ、そのときに元に戻るように生じる弾性押圧力でネック４の内面に固定保持させることができる。たとえば図７（ａ）は図６の渦流発生構造体１０の平面図である。図７（ａ）左側の初期状態から右側の状態までΔだけ縮めるように弾性変形させ、この縮めた状態の渦流発生構造体１０を、図７（ｂ）に示したようにネック内に収容する。このときネック４の内周面に整流板１２（渦流発生構造体１０）の弾性押圧力が作用するので、渦流発生構造体１０はネック４内に堅固に保持される。
【0023】
図８（ａ−１）は渦流発生構造体１０の他の実施形態を示した斜視図である。この渦流発生構造体１０は、図８（ａ−２）に示したように、筒状体の内周面の対向する位置に整流片が固着された構成からなる。この整流片１３は筒体１１の全高のほぼ中間位置で突出する頂点が丸みを帯びた略三角形状をなし、底辺に当たる部分が筒体１１の内周面に所定の傾角をなして固着されている。このため、この渦流発生構造体１０内においても、渦流発生構造体１０内に空気が送り込まれると、整流片１３により空気の流路が規制され、螺旋状の渦流Ｗが発生する。また上述したように、楽器の音孔の位置、配列等によっては図８（ｂ−１）に示したように、整流片１３の傾角を図８（ａ−１）のものと逆方向にして渦流Ｗの向きを反対方向（図８（ｂ−１））にすることも好ましい。整流片１３の傾角は渦流発生構造体１０へ送られる空気流の抵抗が増加し、吹奏感に支障が生じない範囲で適宜設定することができる。
【0024】
図９は整流片１３の枚数を３枚にした変形例を示している。この変形例の場合も上述の場合と同様に、平面視して各整流片１３は約１２０°の間隔をあけて筒体１１の内周面に取り付けられ、捩れの度合いの強い渦流Ｗを形成することができる。
【0025】
図１０は、筒体１１を省略し、２枚の整流片１３同士を棒状のスペーサー１４で連結して渦流発生構造体１０とした変形例を示している。この変形例によれば、回転軸となるスペーサー１４周りに整流片１３を所定の範囲で回動させることができるので、ネック４（図３（ａ））内での整流片１３の傾角を自由に調整することができる。
【0026】
図１１は、筒体１１の内周面に螺旋状の整流体１５を形成した変形例を示している。この整流体１５は、同図（ｂ）に示したような中央に小孔を設けた円形板材を同図（ａ）に示したように、端部１５ａが筒体１１内の上端に、端部１５ｂが筒体１１内の下端に位置するように捻った状態で筒体１１内に収めたものである。このように整流体１５は空気流路において滑らかな螺旋面を構成するため、渦流を効率的に発生させることができる。整流体１５は筒体１１と一体成形しても良いし、筒体１１内周面に接着等により取り付けるようにしても良い。また整流体１５の幅、螺旋角度は上述の整流片１３と同様に適宜決定することができる。平行して螺旋状をなす複数条の整流体１５を設けることもできる。筒体のない螺旋状の整流体において、整流体の巻きの直径をネック等の内径より大きくしておき、ネック内に収容する際にその内径より弾性範囲で押し縮めることで初期の直径への復元力を利用してネック内周面に密着して保持させることもできる。なお、螺旋状の整流体１５の螺旋角度を大きくする必要があるため、筒体１１は他の実施形態の場合より長くなっている。
【0027】
以上に述べたように、渦流発生構造体１０は、渦流を発生させる整流部を必須と構成とし、それを保持する筒体１１は構造の安定性のために副次的に用いられるものであることは明らかである。整流部（実施形態における整流板１２、整流片１３、整流体１５）の形態、材質は、管体内で渦流を効率よく発生させるために、適正な寸法、取付角度、材質等を適宜選択することができる。また、渦流発生構造体１０を管体部材としてのネック内部に当初から取り付けておき、ネックの機能として渦流発生させるようにできることは言うまでもない。
【0028】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0029】
１ 木管楽器（テナーサックス）２ 管体本体
３ マウスピース
４ ネック
４ａ 接続部
６ トーンホール（音孔）
１０ 渦流発生構造体
１１ 筒体
１２ 整流板
１３ 整流片
１５ 整流体
Ｗ 渦流