(57)【要約】【課題】  明るさのある打撃音と良好な打感を維持しながら、音量の低減ができるアコースティックドラムを提供すること。【解決手段】  円筒状のシェル１１と、シェル１１の一方の開口に取り付けられて打面を構成するドラムヘッド１２と，ドラムヘッド１２の表面の有効可動部全面に設置された打面側質量付与部材１３ａと、ドラムヘッド１２の裏面の有効可動部全面に設置された打面側質量付与部材１３ｂとでアコースティックドラム１０を構成した。そして、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを樹脂フィルムで構成し、その外周側部分をドラムヘッド１２に固定した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のシェルと、
前記シェルの一方の開口に取り付けられて打面を構成するドラムヘッドと
を備えたアコースティックドラムにおいて、
前記ドラムヘッドの表面および裏面の少なくとも一方の有効可動部全面に、樹脂フィルムからなる打面側質量付与部材を設置して、前記打面側質量付与部材の外周側部分のみを固定領域として、前記ドラムヘッドに固定したことを特徴とするアコースティックドラム。
【請求項２】
前記シェルの他方の開口にレゾナンスヘッドを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のアコースティックドラム。
【請求項３】
前記レゾナンスヘッドの表面および裏面の少なくとも一方の有効可動部全面に、樹脂フィルムからなる非打面側質量付与部材を設置して、前記非打面側質量付与部材の外周側部分のみを固定領域として、前記レゾナンスヘッドに固定したことを特徴とする請求項２に記載のアコースティックドラム。
【請求項４】
前記シェルの内周面の一部に吸音部材を配置したことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載のアコースティックドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音量を低減できるアコースティックドラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アコースティックドラムは、他の楽器が発生する音と比較してより大きな打撃音を発生するため、アコースティックドラムの中には、音量を低減するための工夫が施されたものがある。このような音量を低減する方法として、ヘッド部材の一部に制振用のジェルやスポンジリングを設ける方法がある。しかしながら、この方法は、吸音や制振を目的としているため、基音ピッチ音が継続せず、自然なサステインが得られないという問題がある。また、この方法は、部分的なミュートであるためジェルやスポンジリングの部分を叩くと打感に違和感が生じたり、音がでなかったりするという問題がある。
【０００３】
このため、ヘッド部材に大きな振動吸収材を貼り付けることによって、音量を減少させるアコースティックドラムも開発されている（例えば、特許文献１参照）。このドラムでは、ドラム胴の一方の開口にドラムフープを介してドラムヘッドが取り付けられている。そして、ドラムヘッドは、二枚のヘッド部材からなっており、その二枚のヘッド部材間に薄いシート状のゴムまたはプラスチックからなる振動吸収材が挟まれて貼り付けられている。このドラムによると、充分な音量低減効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３００４７６８号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、前述した振動吸収材を用いたドラムでは、振動吸収材をドラムヘッドの全面に全面を貼り付けて固定しているため、ドラムヘッドの可動損失が増大して、アタック音や高調波が生じない打撃音になってしまう。この結果、打撃音がこもった明るさのない音になってしまう。また、前述した振動吸収材を用いたドラムにおいては、振動吸収材としてプラスチックフィルムを用いることも考慮されているが、このようなプラスチックフィルムからなる振動吸収材をドラムヘッド全面に固定した場合、ドラムヘッドの曲げ剛性が大きくなる。このため、ドラムヘッドの挙動が膜の挙動から板の挙動に近くなって反力が大きくなり、打感が痛く感じるようになる。また、ドラムヘッドの可動損失が増えることで、打撃時のスティックの反発も悪くなってしまう。
【０００６】
本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、明るさのある打撃音と良好な打感を維持しながら、音量の低減ができるアコースティックドラムを提供することである。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
前述した目的を達成するため、本発明に係るアコースティックドラムの構成上の特徴は、円筒状のシェル（１１，２１，４１，５１）と、シェルの一方の開口に取り付けられて打面を構成するドラムヘッド（１２，２２，６２，７２，８２）とを備えたアコースティックドラム（１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０）において、ドラムヘッドの表面および裏面の少なくとも一方の有効可動部全面に、樹脂フィルムからなる打面側質量付与部材（１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂ，８３ａ，８３ｂ）を設置して、打面側質量付与部材の外周側部分のみを固定領域としてドラムヘッドに固定したことにある。
【０００８】
本発明に係るアコースティックドラムでは、ドラムヘッドに、打面側質量付与部材を設置して、打面側質量付与部材の外周側部分をドラムヘッドに固定している。このように、本発明に係るアコースティックドラムでは、打面側質量付与部材を用いてドラムヘッドを重くし、打撃音の振動の振幅を小さくすることによって、音量を効果的に低減することができる。この際、打撃音の基音ピッチの伸びは従来のアコースティックドラムと同じになるように維持することができる。また、打面側質量付与部材の外周側部分だけがドラムヘッドに固定されているため、ドラムヘッドの可動損失を最小限にすることができ、これによって打撃時に必要なアタック音を発生させることができ、また、明るさに起因する倍音成分も発生できる。
【０００９】
また、打面側質量付与部材の外周側部分だけをドラムヘッドに固定することで、ドラムヘッドの膜としての特性を維持できるため、打感の悪化を最低限に抑えることができ、これによって、打感が痛さを感じないものになる。さらに、打面側質量付与部材の外周側部分だけをドラムヘッドに固定することで、ドラムヘッドの可動損失を最小限に抑えることができるため、演奏時のスティックの反発性を良好な状態に維持でき、これによって、演奏性を阻害することがなくなる。
【００１０】
また、ドラムヘッドに固定される打面側質量付与部材の固定領域としての外周側部分において、固定部は、外周側部分全体、または、外周側部分で周方向に間隔を保った複数部分とすることができるが、スティックで打撃される中央部分は除く。これによると、打面側質量付与部材が打撃音に悪影響を及ぼすことがなくなる。この結果、打撃音の音質や打感は、従来のアコースティックドラムと同様になるため、打面側質量付与部材を設けたことで演奏性が阻害されることもない。
【００１１】
なお、打面側質量付与部材は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等からなる樹脂フィルムで構成することができる。また、打面側質量付与部材を構成する材料としては、ドラムヘッドを構成する材料と同じ材料を用いることが好ましい。さらに、打面側質量付与部材は、ドラムヘッドの表面または裏面に１枚貼り付けてもよいし、表面と裏面とにそれぞれ１枚貼り付けてもよい。さらに、複数枚を重ねて、表面と裏面との一方、または両方に貼り付けてもよい。また、本発明において、有効可動部とは、ドラムヘッドにおける打面を形成する部分であり、フープ等によって表面から隠れた部分は除いた範囲になる。
【００１２】
また、打面側質量付与部材が貼り付けられたドラムヘッドは、交換可能にシェルに組み付けるようにしてもよいし、打面側質量付与部材は、交換可能にドラムヘッドに組み付けるようにしてもよい。打面側質量付与部材が貼り付けられたドラムヘッドを交換可能にする場合は、ドラムヘッドに対する打面側質量付与部材の固定部分が異なる複数の組付体を準備して、使用に応じて、適宜任意の組付体を選択する。また、打面側質量付与部材を交換可能にする場合には、ドラムヘッドに固定される部分に、粘着剤や接着剤を異なる範囲で取り付けた打面側質量付与部材を複数準備して、使用に応じて、適宜任意の打面側質量付与部材を選択してドラムヘッドに固定する。また、本発明において、ドラムヘッドと打面側質量付与部材との固定は、粘着、接着の他、リベットや固定用の針等の固定部材を用いた固定であってもよい。
【００１３】
本発明に係るアコースティックドラムの他の構成上の特徴は、シェル（２１，５１）の他方の開口にレゾナンスヘッド（２７，３７）を取り付けたことにある。本発明によると、レゾナンスヘッドを設けることによって、打撃音が倍音を含んだ豊かな音になる。
【００１４】
本発明に係るアコースティックドラムのさらに他の構成上の特徴は、レゾナンスヘッド（３７）の表面および裏面の少なくとも一方の有効可動部全面に、樹脂フィルムからなる非打面側質量付与部材（３３ａ，３３ｂ）を設置して、非打面側質量付与部材の外周側部分のみを固定領域としてレゾナンスヘッドに固定したことにある。本発明によると、レゾナンスヘッドに非打面側質量付与部材が貼り付けられていないアコースティックドラムと比較して、音量低減の効果が大きくなる。
【００１５】
本発明に係るアコースティックドラムのさらに他の構成上の特徴は、シェル（４１，５１）の内周面の一部に吸音部材（４２，５２）を配置したことにある。
【００１６】
ドラムヘッドに打面側質量付与部材を貼り付けて重くすると、シェル内部の共鳴がより増強される傾向がある。アコースティックドラムの用途によってはシェル内の共鳴が増強されると不都合な場合があり、本発明によると、シェルの内部で生じるこの内部共鳴音を低減することができる。この場合、シェルの内周面に吸音部材を配置することにより、ドラムヘッドの振動を損失させることなく、シェルの内部共鳴音だけを低減することができる。
【００１７】
例えば、吸音部材を、シェルの内部中央に配置した場合には、吸音部材がドラムヘッドの振動、レゾナンスヘッドがある場合にはドラムヘッドとレゾナンスヘッドの振動を阻害するように機能するため、打撃音の自然な基音ピッチの継続音がなくなってしまう。しかしながら、シェルの内周面に吸音部材を配置することにより、ドラムヘッド、または、ドラムヘッドとレゾナンスヘッドの基本振動挙動を阻害することなく、シェルの内部共鳴音を抑制することができる。これによって、打撃音が心地よいものになる。なお、この吸音部材としては、スポンジやウレタンフォーム等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るアコースティックドラムを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】ドラムヘッドと打面側質量付与部材との固定部の断面を示した一部切り欠き斜視図である。
【図３】ドラムヘッドと打面側質量付与部材とを両面テープで固定した状態を示した一部切り欠き斜視図である。
【図４】音量低減効果を説明する説明図であり、（ａ）は従来のアコースティックドラムの説明図、（ｂ）は第１実施形態のアコースティックドラムの説明図である。
【図５】従来のアコースティックドラムと第１実施形態に係るアコースティックドラムとの打撃からの時間経過に対する音圧の大きさを比較したグラフである。
【図６】打撃からの時間経過に対する音圧の大きさを示したグラフであり、（ａ）は従来のアコースティックドラム、（ｂ）は比較例のアコースティックドラム、（ｃ）は第１実施形態のアコースティックドラムの波形をそれぞれ示している。
【図７】従来のアコースティックドラムと第１実施形態のアコースティックドラムとを打撃したときの打撃音の周波数に対する音圧の大きさを示したグラフである。
【図８】従来のアコースティックドラムと比較例のアコースティックドラムとを打撃したときの打撃音の周波数に対する音圧の大きさを示したグラフである。
【図９】第１実施形態のアコースティックドラムと、従来のアコースティックドラムと、比較例のアコースティックドラムとの打撃の際の反力の時間変化を示したグラフである。
【図１０】第１実施形態のアコースティックドラムと、従来のアコースティックドラムと、比較例のアコースティックドラムとの打撃の際のドラムヘッドとアームとの接触時間を示したグラフである。
【図１１】第１実施形態のアコースティックドラムと、従来のアコースティックドラムと、比較例のアコースティックドラムとの打撃の際の反力の大きさを示したグラフである。
【図１２】第１実施形態のアコースティックドラムと、従来のアコースティックドラムと、比較例のアコースティックドラムとの打撃の際のスティックの動きを示したグラフである。
【図１３】第１実施形態のアコースティックドラムと、従来のアコースティックドラムと、比較例のアコースティックドラムとの反発係数を示したグラフである
【図１４】本発明の第２実施形態に係るアコースティックドラムを示した断面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るアコースティックドラムを示した断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るアコースティックドラムを示した断面図である。
【図１７】本発明の第５実施形態に係るアコースティックドラムを示した断面図である。
【図１８】第１変形例に係るアコースティックドラムのドラムヘッドに対する打面側質量付与部材の固定部を示した説明図である。
【図１９】第２変形例に係るアコースティックドラムのドラムヘッドに対する打面側質量付与部材の固定部を示した説明図である。
【図２０】第３変形例に係るアコースティックドラムのドラムヘッドに対する打面側質量付与部材の固定部を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るアコースティックドラムを図面を用いて説明する。図１（ａ），（ｂ）は、同実施形態に係るアコースティックドラム１０を示している。以下の説明においては、アコースティックドラム１０の上下方向は、図１（ｂ）に基づくものとする。このアコースティックドラム１０は、口径が１２インチで奥行が１１インチに設定されており、胴部を構成する円筒状のシェル１１と、シェル１１の上部開口に取り付けられた円形のドラムヘッド１２とを備えている。そして、ドラムヘッド１２の表面と裏面とにはそれぞれ打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが貼り付けられている。
【００２０】
シェル１１は、木材（バーチ材）で構成されており振動が発生したときに、内部の空気を効率よく下方に伝えたり、振動を内部で反響させたりする機能を備えている。ドラムヘッド１２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムからなる円形のヘッド部１２ａと、金属製のリングからなるフレッシュフープ１２ｂとで構成されており、図２に示したように、ヘッド部１２ａは、外周縁部がフレッシュフープ１２ｂに連結されることにより円形に保持されている。このヘッド部１２ａは、厚みが２５０μｍに設定され、直径がシェル１１の上部開口の直径よりも少し長く設定されている。
【００２１】
また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは、それぞれ厚みが２５０μｍ、直径が２９０ｍｍの円形のＰＥＴフィルムで構成されている。すなわち、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは、ヘッド部１２ａと同じ材料からなるフィルムの直径だけを変更して形成したものである。そして、図３に示したように、打面側質量付与部材１３ａは、ヘッド部１２ａの表面に配置され、外周部分が全周にわたってアクリル系粘着剤と不織布とからなる両面テープ１４ａによってヘッド部１２ａに固定されている。
【００２２】
また、打面側質量付与部材１３ｂは、ヘッド部１２ａの裏面に配置され、外周部分が全周にわたって両面テープ１４ｂによってヘッド部１２ａに固定されている。この打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂのヘッド部１２ａへの固定部分の幅（両面テープ１４ａ，１４ｂの幅）は１０ｍｍに設定されている。また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは、それぞれヘッド部１２ａの表面および裏面における後述する有効可動部の全面を覆っている。
【００２３】
打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが貼り付けられたドラムヘッド１２は、ラグ１５と張設部１６とによってシェル１１の上部開口に着脱可能に取り付けられ、ヘッド部１２ａと打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂとが重なった部分によって打面を形成する部分が構成される。なお、フレッシュフープ１２ｂの内径は、シェル１１の外径よりも僅かに大きく設定されており、フレッシュフープ１２ｂの内部側にシェル１１の上部を入れたときに、ヘッド部１２ａの外周側部分と、打面側質量付与部材１３ｂの外周縁部とはシェル１１の上部開口の周縁部に押し付けられる。打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは、シェル１１の上部開口に対応する部分に位置しており、ヘッド部１２ａにおけるシェル１１の後部開口に対応する部分が本発明に係る有効可動部となる。
【００２４】
ラグ１５は、平面状に形成された上面から下部側に行くほど徐々に先細りになった部材で構成されており、上面から内部下部側に向かってシェル１１の外周面に平行して延びるねじ穴が形成されている。また、ラグ１５の内面はシェル１１の外周面に沿える曲面に形成されており、ラグ１５は、シェル１１の外周面における上下方向の中央に、シェル１１の外周面に沿って固定されている。このラグ１５は、シェル１１の周方向に一定間隔を保って６個設けられている。
【００２５】
張設部１６は、フープ１６ａと、チューニングボルト１６ｂとで構成されている。フープ１６ａは、断面形状がコ字状でそのコ字状の開放部分を外側に向けたリングで構成されており、内径および外径がフレッシュフープ１２ｂと略同じに設定されている。また、フープ１６ａの下端外周部からは、ボルト挿通穴を備えた係合突起１６ｃが外側に向かって突出している。この係合突起１６ｃは、ラグ１５と同じ数だけ周方向に一定間隔を保って形成されている。チューニングボルト１６ｂは、係合突起１６ｃのボルト挿通穴に挿通できるとともに、ラグ１５のねじ穴に螺合できるねじ部と、直径が係合突起１６ｃのボルト挿通穴の直径よりも長くなって係合突起１６ｃのボルト挿通穴を挿通できない頭部とからなっておりラグ１５と同じ数だけ備わっている。
【００２６】
このため、シェル１１の上部開口に、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが貼り付けられたドラムヘッド１２を組み付けて、係合突起１６ｃとラグ１５とをそれぞれ対向させた状態で、フレッシュフープ１２ｂの上部にフープ１６ａを合わせ、各チューニングボルト１６ｂのねじ部を、順次係合突起１６ｃのボルト挿通穴に通してラグ１５のねじ穴に螺合させることにより、ドラムヘッド１２をシェル１１に固定できる。そのときのチューニングボルト１６ｂの締め具合を変更することにより、ドラムヘッド１２および打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂのテンションを調節できる。この場合、フープ１６ａの上部は、ドラムヘッド１２よりも上方に突出しており、スティックＳ（図４（ａ），（ｂ）参照）のショルダー部で叩く場所としても利用される。
【００２７】
以上のように構成されたアコースティックドラム１０のドラムヘッド１２（正確には打面側質量付与部材１３ａであり、以下、アコースティックドラム１０の打面の説明でも同様である。）をスティックＳで打撃すると、ドラムヘッド１２は打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂとともに変位する。この場合、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂとは、全体としては一体として振動するが、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂには、個々に張力がかかっており、これらは局部的、瞬間的には別々の膜として挙動する。そして、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂとの変位によって、シェル１１内の空気は圧縮されて下方に移動していく。その後、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂの変形が繰り返されて振動となり、その振動から生まれる空気の振動が打撃音となって響くようになる。
【００２８】
この際、アコースティックドラム１０は、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを設けたことにより、従来のアコースティックドラムと比べて、演奏する際に発生する音を低減することができる。このアコースティックドラム１０の従来のアコースティックドラムに対する音量低減の効果を、図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は、従来のアコースティックドラム１０ＡをスティックＳで打撃した状態を示しており、図４（ｂ）は、アコースティックドラム１０をスティックＳで打撃した状態を示している。なお、アコースティックドラム１０Ａは、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが設けられていないこと以外の構成については、アコースティックドラム１０と同一であるため、図４（ａ）において、同一部分に同一符号を記している。
【００２９】
まず、アコースティックドラム１０Ａやアコースティックドラム１０においては、演奏者が、ドラムヘッド１２をスティックＳで打撃すると、ドラムヘッド１２は、変位したり、振動したりする。そして、その打撃により発生する打撃音の音量は、ドラムヘッド１２の最大変位が大きく影響する。アコースティックドラム１０Ａの場合、図４（ａ）に示したように、演奏者が、ドラムヘッド１２をスティックＳで打撃すると、ドラムヘッド１２の最大変位は、Ｌ10Aとなる。一方、アコースティックドラム１０の場合、図４（ｂ）に示したように、演奏者が、打面側質量付与部材１３ａの上面をスティックＳで打撃すると、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが貼り付けられたドラムヘッド１２の最大変位は、アコースティックドラム１０Ａの最大変位Ｌ10Aよりも小さなＬ10となる。
【００３０】
アコースティックドラム１０は、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを設けたことにより、有効可動部の重さが、アコースティックドラム１０Ａの３倍になり、その分、ドラムヘッド１２の最大変位も大幅に減少する。これによって、アコースティックドラム１０では、音量が低減される。この場合、アコースティックドラム１０は、アコースティックドラム１０Ａの音色と同様の音色を維持させたまま音量だけを低減させることができる。
【００３１】
つぎに、アコースティックドラム１０の打撃音と、アコースティックドラム１０Ａの打撃音とを具体的に測定して比較する実験を行った。この場合の打撃方法は、同じ演奏者が各アコースティックドラムに対して同じスティックＳを用いて打撃操作することにより行い、そのときの打撃は、やや強く（メゾフォルテ）なるようにした。そして、ドラムヘッド１２の近傍に測定用マイクを設置して、打撃音を収音し、その音を分析した。図５に、その結果であるアコースティックドラム１０と、アコースティックドラム１０Ａとの打撃音の時間の経過に対する音圧の変化を示した波形を示している。
【００３２】
図５において、実線ａはアコースティックドラム１０の打撃音の波形を示し、破線ｂはアコースティックドラム１０Ａの打撃音の波形を示している。図５から分かるように、打撃時の最大振幅は、実線ａは、破線ｂに比べて小さくなっている。これは、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂの質量効果によるものであり、アコースティックドラム１０においては一定の打撃においてドラムヘッド１２の最大振幅が抑えられることがわかる。
【００３３】
また、それ以外の部分では、実線ａと破線ｂとで略同じ波形を示しており、アコースティックドラム１０と、アコースティックドラム１０Ａとの打撃音に差は認められない。すなわち、アコースティックドラム１０の打撃音では、打撃初期のアタック音、高調波音はアコースティックドラム１０Ａと同様に発生しており、アコースティックドラムであるタムタムやフロアタムで必要な音程感のあるピッチ音もアコースティックドラム１０Ａと同様に維持されていることが分かる。
【００３４】
さらに、前述したアコースティックドラム１０と、アコースティックドラム１０Ａに、従来の音量低減方法を用いたアコースティックドラムを比較例として加えて打撃音を比較する実験を行った。比較例のアコースティックドラムとしては、前述したアコースティックドラム１０Ａと同一のアコースティックドラムのドラムヘッドの表面と裏面に、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂと同一のＰＥＴフィルムを、両面テープ１４ａ，１４ｂと同一のアクリル系粘着剤層を用いて全面を固定したものを用いた。すなわち、比較例のアコースティックドラムは、アコースティックドラム１０において、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂの全面をドラムヘッド１２に固定したものと同一のものであり、背景技術として記載したドラムに対応するものである。
【００３５】
この場合の打撃方法は、再現性を考慮して、スティックＳと同等の質量のアームにメゾフォルテ相当の初速（６．３ｍ／ｓ）を与えて打撃した。すなわち、演奏者の筋肉に相当するトルクはかけずに、初速と質量のみに基づいて機械を用いて打撃を行った。そして、ドラムヘッド１２等の近傍に測定用マイクを設置して、打撃音を収音し、その音を時間および周波数に基づいて分析した。また、アームの先端の力の計測や、アームの先端の動き（入射速度、反射速度）の計測も行った。そのうちの時間分析の結果を、図６（ａ）〜（ｃ）に示している。図６（ａ）〜（ｃ）には、それぞれの打撃からの時間の経過に対する打撃音の大きさの変化を表す波形を示しており、図６（ａ）はアコースティックドラム１０Ａ、図６（ｂ）は比較例のアコースティックドラム、図６（ｃ）はアコースティックドラム１０の打撃音の波形をそれぞれ示している。
【００３６】
この結果によると、図６（ａ）〜（ｃ）に示された波形は、すべて全体としては、略同じような形状をしており、このことから基音ピッチ（音程感）の伸びは概ね同等であることが確認できる。しかしながら、図６（ｂ）に示した比較例のアコースティックドラムの波形では、初期の高調波成分が殆どないため、アタック音が発生せず、こもった打撃音が発生されるようになる。このように、高調波成分が発生しないことは、図６（ｂ）に示された波形には、図６（ａ），（ｃ）に示された波形に存在する最初の山の部分に上下に小さく往復するぎざぎざ部分が殆ど存在しないことから判断される。このようにアタック音が発生せず、こもった打撃音が発生すると、拍やリズムをとることが難しくなり、演奏性にも問題が生じる。
【００３７】
さらに、アコースティックドラム１０Ａおよびアコースティックドラム１０と、比較例のアコースティックドラムとの違いは、初期のアタック音だけでなく、基音ピッチ持続音の中の倍音成分にも生じている。図６（ａ）〜（ｃ）に示された波形の右側部分を比較すると、図６（ｂ）に示した波形に比べて、図６（ａ），（ｃ）に示した波形の方が尖った波形になっていることが認められ、このことから、アコースティックドラム１０Ａやアコースティックドラム１０の方が、比較例のアコースティックドラムよりも基音ピッチの中に含まれる倍音成分が多く、これによって明るい音色の打撃音を発生できることがわかる。
【００３８】
また、アコースティックドラム１０Ａとアコースティックドラム１０との打撃音を周波数領域で観察した結果を図７に示し、アコースティックドラム１０Ａと比較例のアコースティックドラムとの打撃音を周波数領域で観察した結果を図８に示している。図７における実線ａ’はアコースティックドラム１０の打撃音を示し、破線ｂ’はアコースティックドラム１０Ａの打撃音を示している。また、図８における実線ｃは比較例のアコースティックドラムの打撃音を示し、破線ｂ’はアコースティックドラム１０Ａの打撃音を示している。なお、図７の破線ｂ’と、図８の破線ｂ’とは同一の波形を示している。
【００３９】
図７における周波数が１５０Ｈｚ〜４００Ｈｚ程度の範囲では、実線ａ’と破線ｂ’とに大きな差は認められないが、図８における周波数が１５０Ｈｚ〜４００Ｈｚ程度の範囲では、実線ｃは破線ｂ’と比較して倍音成分が大きく減少していることが認められる。このことから、アコースティックドラム１０は、比較例のアコースティックドラムと比較して基音ピッチの倍音成分が豊富であることがうかがえる。また、図７における右側部分では、実線ａ’と破線ｂ’とに大きな差は認められないが、図８における右側部分、特に、周波数が５００Ｈｚを超えたところで実線ｃは破線ｂ’よりも高調波成分が急激に減少している。このことから、アコースティックドラム１０は、比較例のアコースティックドラムと比較して、アタック音に起因する高調波成分も多いことがうかがえる。
【００４０】
つぎに、打撃時にアームにかかる反力を計測した。その結果を、図９に示している。この図９は、アームがドラムヘッドを打撃するときの時間の経過に対する反力の大きさを示しており、波形における反力が０ｋｇｆ以下の窪んだ部分はアームがドラムヘッドに接触している時間帯を示している。また、図９において、実線ａ”はアコースティックドラム１０の打撃音の波形を示し、実線ｂ”はアコースティックドラム１０Ａの打撃音の波形を示し、破線ｃ’は比較例のアコースティックドラムの打撃音の波形を示している。図９からわかるように、アームとドラムヘッドとの接触時間は、破線ｃ’、実線ａ”、実線ｂ”の順に長くなり、反力の最大値は、破線ｃ’、実線ａ”、実線ｂ”の順に小さくなっている。
【００４１】
演奏者は、スティックＳでドラムヘッドを打撃したときに、スティックＳとドラムヘッドとの接触時間が短いほど痛さを感じ、また、反力の最大値が大きいほど痛さを感じる。このため、一定の力で打撃したときに、比較例のアコースティックドラムが一番大きな痛みを感じ、アコースティックドラム１０Ａが一番痛みを感じなくなる。そして、アコースティックドラム１０を打撃したときの痛みは、比較例のアコースティックドラムとアコースティックドラム１０Ａとの中間になる。
【００４２】
このように、ＰＥＴフィルムの全面をドラムヘッドに固定した比較例のアコースティックドラムの場合、ドラムヘッドは全体として厚い板として振動するため、ドラムヘッドの曲げ剛性は非常に高くなり、打撃時の痛さを強く感じる傾向がある。これに対して、アコースティックドラム１０では、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂをドラムヘッド１２に外周のみ固定しているため、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは膜として振動する。このため、ドラムヘッド１２の曲げ剛性は高くならず、打撃時に感じる痛さもアコースティックドラム１０Ａに近くなる。
【００４３】
また、図９に示した結果に基づいて、各ドラムを打撃したときのドラムヘッドとアームとの接触時間を図１０に示し、反力の最大値を図１１に示した。図１０に示したように、比較例のアコースティックドラムの接触時間は４．６ｍ秒、アコースティックドラム１０の接触時間は５．７ｍ秒、アコースティックドラム１０Ａの接触時間は６．７ｍ秒である。また、図１１に示したように、比較例のアコースティックドラムの反力の最大値は２．４ｋｇｆ、アコースティックドラム１０の反力の最大値は２．２ｋｇｆ、アコースティックドラム１０Ａの反力の最大値は２．０ｋｇｆである。
【００４４】
つぎに、打撃時のアーム（スティックＳ）の先端の動き観察した。その結果を、図１２に示している。図１２は、アームがドラムヘッドを打撃するときの時間の経過に対するアームの先端の動きを示しており、これによって、演奏者が感じる反発の大きさを読み取ることができる。図１２において、実線ａ”’はアコースティックドラム１０を打撃したときのアームの動きを示し、実線ｂ”’はアコースティックドラム１０Ａを打撃したときのアームの動きを示し、破線ｃ”は比較例のアコースティックドラムを打撃したときのアームの動きを示している。また、図１２に示した時間波形から入射速度と反射速度との比を反発係数として、図１３に示している。
【００４５】
図１３に示したように、アコースティックドラム１０Ａを打撃したときの反発係数は０．７３、アコースティックドラム１０を打撃したときの反発係数は０．６７、比較例のアコースティックドラムを打撃したときの反発係数は０．５５であった。反発係数は演奏者の演奏性の観点で非常に重要であり、従来から使用されているアコースティックドラム１０Ａと同様の反発を生じることが好ましい。このことから、アコースティックドラム１０はアコースティックドラム１０Ａに近い反発を生じており、アコースティックドラム１０が生じる反発は好ましいものであるが、比較例のアコースティックドラムが生じる反発はあまり好ましいものではないといえる。
【００４６】
このように、ＰＥＴフィルムの全面をドラムヘッドに固定した比較例のアコースティックドラムの場合、ドラムヘッドは可動損失を非常に多く含む板のように振動するため、打撃時のドラムヘッド側の損失が多くなり、スティックＳの反発が好ましいものでなくなる傾向がある。これに対して、アコースティックドラム１０では、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂをドラムヘッド１２に最低限の部分で固定しているため、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂは可動損失の少ない複数層の膜として振動し、打撃時の損失も少なく、アコースティックドラム１０Ａに近い反発を生じることができる。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係るアコースティックドラム１０では、ドラムヘッド１２の表面と裏面とにそれぞれ打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを設置して、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂの外周側部分をドラムヘッド１２に固定している。このように、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを用いてドラムヘッド１２を重くし、打撃音の振動の振幅を小さくすることによって、音量を効果的に低減することができる。
【００４８】
また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂの外周側部分だけがドラムヘッド１２に固定されているため、打撃された際に、ドラムヘッド１２と打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂとは全体的には一体として振動するが、局部的、瞬間的には別々の挙動を生じるようになり、この挙動によって、アタック音が目立つ打撃音を維持することができる。また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂにおけるスティックＳで打撃される中央部分はドラムヘッド１２に固定されていないため、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが打撃音に悪影響を及ぼすことがなくなる。この結果、打撃音の音質や打感は、従来のアコースティックドラムと同様になるため、打面側質量付与部材を設けたことで演奏性が阻害されることもない。
【００４９】
（第２実施形態）
図１４は、本発明の第２実施形態に係るアコースティックドラム２０を示している。このアコースティックドラム２０は、胴部を構成する円筒状のシェル２１と、シェル２１の上部開口に取り付けられた円形のドラムヘッド２２と、シェル２１の下部開口に取り付けられた円形のレゾナンスヘッド２７とを備えている。ドラムヘッド２２は、ヘッド部２２ａとフレッシュフープ２２ｂとで構成されており、ヘッド部２２ａの表面と裏面とには打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂが両面テープ２４ａ，２４ｂを介して貼り付けられている。そして、ドラムヘッド２２は、シェル２１の外周面に設けられた６個のラグ２５と、係合突起２６ｃを含むフープ２６ａとチューニングボルト２６ｂとからなる張設部２６とによってシェル２１の上部開口に取り付けられている。また、ラグ２５は、下端部がシェル２１の上下方向の中央よりも僅かに上方に位置するようにして配置されている。
【００５０】
前述した各部材のうちの、シェル２１、ドラムヘッド２２、打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂ、両面テープ２４ａ，２４ｂ、ラグ２５および張設部２６は、前述した第１実施形態におけるシェル１１、ドラムヘッド１２、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂ、両面テープ１４ａ，１４ｂ、ラグ１５および張設部１６とそれぞれ同一の部材で構成されている。すなわち、前述したアコースティックドラム２０の構成からレゾナンスヘッド２７を除くとともにラグ２５の配置を上方に移動させると、アコースティックドラム１０と同一のものになる。
【００５１】
レゾナンスヘッド２７は、ヘッド部２２ａと同じＰＥＴのフィルムからなる円形のヘッド部２７ａと、フレッシュフープ２２ｂと同じ金属製のリングからなるフレッシュフープ２７ｂとで構成されている。そして、このレゾナンスヘッド２７は、ラグ１５および張設部１６と上下対称に設置された６個のラグ２８と張設部２９とを介して、ドラムヘッド２２と上下の方向を変えて同様の方法により、シェル２１の下部開口に着脱可能に取り付けられる。この場合も、張設部２９に備わっているチューニングボルト２９ｂのねじ部を、フープ２９ａに形成された係合突起２９ｃのボルト挿通穴に通してラグ２８のねじ穴に螺合させることが行われ、その際に、チューニングボルト２９ｂの締め具合を変更することにより、レゾナンスヘッド２７のテンションを調節できる。
【００５２】
このように構成されたアコースティックドラム２０の打面をスティックＳで打撃すると、ドラムヘッド２２は打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂとともに変位する。この場合、ドラムヘッド２２および打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂは、前述したドラムヘッド１２および打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂと同様に振動する。そして、ドラムヘッド２２および打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂの変位によって、シェル２１内の空気は圧縮され、圧縮された空気はレゾナンスヘッド２７を下方に押して変形させる。
【００５３】
その後、ドラムヘッド２２と打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂおよびレゾナンスヘッド２７の変形が繰り返されて振動となり、その振動から生まれる空気の振動が打撃音となって響くようになる。その際、発生する打撃音は、前述したアコースティックドラム１０の打撃音よりも倍音を多く含んだ豊かな音色を有するものになる。このアコースティックドラム２０のそれ以外の作用効果については、前述した第１実施形態のアコースティックドラム１０と同様である。
【００５４】
（第３実施形態）
図１５は、本発明の第３実施形態に係るアコースティックドラム３０を示している。このアコースティックドラム３０では、レゾナンスヘッド３７におけるヘッド部３７ａの表面（下面）に両面テープ３４ａによって非打面側質量付与部材３３ａが貼り付けられ、ヘッド部３７ａの裏面（内面）に両面テープ３４ｂによって非打面側質量付与部材３３ｂが貼り付けられている。この非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂは、前述した打面側質量付与部材２３ａ，２３ｂと同一のもので構成され、同一の方法で、ヘッド部３７ａに貼り付けられている。このアコースティックドラム３０のそれ以外の部分の構成については、前述したアコースティックドラム２０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。
【００５５】
このアコースティックドラム３０によると、音量低減の効果を前述したアコースティックドラム２０よりもさらに大きくすることができる。このアコースティックドラム３０のそれ以外の作用効果については、前述した第２実施形態のアコースティックドラム２０と同様である。
【００５６】
（第４実施形態）
図１６は、本発明の第４実施形態に係るアコースティックドラム４０を示している。このアコースティックドラム４０では、シェル４１の内周面の一方に吸音部材４２が取り付けられている。この吸音部材４２は、厚み（左右方向の長さ）が２５ｍｍ、上下方向の長さが１００ｍｍ、シェル４１の内周面の周方向に沿った長さが１５０ｍｍで、密度が２０ｋｇ／ｍ3の発泡ウレタンフォームで構成されており、シェル４１の内周面における上下方向の中央に接着剤により貼り付けられている。このアコースティックドラム４０のそれ以外の部分の構成については、前述したアコースティックドラム１０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。
【００５７】
このアコースティックドラム４０によると、ドラムヘッド１２の振動を阻害することなく、効率よくシェル４１の内部で生じる内部共鳴音を低減することができる。また、ドラムヘッド１２に打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂを貼り付けて重くした場合、シェル４１の内部の共鳴がより増強される傾向があり、これが不都合になることもあるが、シェル４１に吸音部材４２を取り付けることによって、この共鳴を吸収することができる。これによって、アコースティックドラム４０は、心地の良い打撃音を発生することができる。このアコースティックドラム４０のそれ以外の作用効果については、前述した第１実施形態のアコースティックドラム１０と同様である。
【００５８】
（第５実施形態）
図１７は、本発明の第５実施形態に係るアコースティックドラム５０を示している。このアコースティックドラム５０では、シェル５１の内周面の一方に、前述した吸音部材４２と同じ構成からなる吸音部材５２が取り付けられている。このアコースティックドラム５０のそれ以外の部分の構成については、前述した第３実施形態のアコースティックドラム３０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して説明は省略する。このアコースティックドラム５０によると、前述した各実施形態のアコースティックドラム１０〜４０のどれよりも音量低減効果があり、かつシェル５１内の共鳴を低減することができるアコースティックドラムを得ることができる。
【００５９】
図１８は、前述した第１実施形態の第１変形例に係るアコースティックドラム６０の要部を示している。このアコースティックドラム６０では、ドラムヘッド６２におけるヘッド部６２ａに対する打面側質量付与部材６３ａ，６３ｂの固定部６５は、打面側質量付与部材６３ａ，６３ｂの外周側部分であって、打面側質量付与部材６３ａ，６３ｂの外周端から幅５ｍｍに設定されている。アコースティックドラム６０も１２インチのアコースティックドラムであり、この大きさのアコースティックドラムでは、固定部６５の幅を最小で５ｍｍとする。この値は、張力や打撃によって、打面側質量付与部材６３ａ，６３ｂがヘッド部６２ａから剥がれない最小限の値であり、これによると、最小の固定強度で最大の効果を得ることができる。
【００６０】
また、図１９は、前述した第１実施形態の第２変形例に係るアコースティックドラム７０の要部を示している。このアコースティックドラム７０では、ドラムヘッド７２におけるヘッド部７２ａに対する打面側質量付与部材７３ａ，７３ｂの固定部７５は、打面側質量付与部材７３ａ，７３ｂの外周側部分であって、幅は、打面側質量付与部材７３ａ，７３ｂの外周端からヘッド部７２ａの半径の５０％に設定されている。アコースティックドラム７０も１２インチのアコースティックドラムであり、この大きさのアコースティックドラムでは、固定部７５の幅を最大でヘッド部７２ａの半径の５０％とする。これによると、固定部７５の面積を最大にして、打面側質量付与部材７３ａ，７３ｂがヘッド部７２ａから剥がれることを確実に防止しながら、アタック音を得ることができる。
【００６１】
すなわち、１２インチのアコースティックドラムにおいては、固定部の幅を５ｍｍからヘッド部の半径の５０％までの範囲で適宜設定することが好ましい。また、この固定部の幅の範囲は、第２実施形態〜第５実施形態のアコースティックドラム２０〜５０にも適用できる。さらに、第３実施形態および第５実施形態の非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂの固定部もこの範囲の幅に設定することが好ましい。また、アコースティックドラムの大きさが異なる場合には、その大きさに応じて固定部の幅も変更する。この場合、アコースティックドラムの直径と固定部の幅とが略比例するように変更する。これによって、他の大きさのアコースティックドラムに適用することができる。
【００６２】
図２０は、前述した第１実施形態の第３変形例に係るアコースティックドラム８０の要部を示している。このアコースティックドラム８０では、ドラムヘッド８２におけるヘッド部８２ａと打面側質量付与部材８３ａ，８３ｂとの固定部８５が、外周部の全周でなく周方向に一定間隔を保った複数の部分で構成されている。この固定部８５は、全周の５０％の部分に設けられ、幅は１０ｍｍに設定されている。アコースティックドラム８０も１２インチのアコースティックドラムであり、この大きさのアコースティックドラムでは、前述した固定部８５で充分な効果を得ることができる。この固定部８５も第２実施形態〜第５実施形態のアコースティックドラム２０〜５０に適用できる。また、第３実施形態および第５実施形態の非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂの固定部もこの範囲の幅に設定することが好ましい。
【００６３】
また、本発明に係るアコースティックドラムは、前述した各実施形態や各変形例に限定するものでなく、さらに変更して実施できるものである。例えば、前述した各実施形態では、打面側質量付与部材１３ａ等をヘッド部２２ａ等の表面に設置し、打面側質量付与部材１３ｂ等をヘッド部２２ａ等の裏面に設置しているが、打面側質量付与部材は、打面側質量付与部材１３ａ等だけで構成してもよいし、打面側質量付与部材１３ｂ等だけで構成してもよい。また、複数枚の打面側質量付与部材を、ヘッド部２２ａ等の表面または裏面に設置してもよい。同様に、非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂについてもどちらか一方だけを用いてもよいし、複数枚の非打面側質量付与部材をヘッド部３７ａの表面または裏面に設置してもよい。
【００６４】
また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂや非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂ等のヘッド部１２ａやヘッド部３７ａ等への固定方法は、両面テープ１４ａ等を用いた粘着に限らず、接着剤を用いて固定してもよいし、リベットやステープラーの針等の固定部材を用いて固定してもよい。さらに、ヘッド部１２ａ等、打面側質量付与部材１３ａ等、非打面側質量付与部材３３ａ等を構成する材料としては、ＰＥＴフィルムに限らず、ＰＥＮフィルム等、ＰＥＴフィルムと同様の性質を持つ他の高分子フィルムを用いてもよい。また、吸音部材４２等としては、発泡ウレタンフォームの他、グラスウール等繊維系の材料やスポンジ等を用いることができる。
【００６５】
さらに、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂが貼り付けられたドラムヘッド１２や、非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂが貼り付けられたレゾナンスヘッド３７は、予め、アコースティックドラムに組み込まれたものでなく、別途組み込みが可能にして用いることができる。この場合、複数種類のドラムヘッドやレゾナンスヘッドを準備して、任意のものを使用に応じて用いることが好ましい。また、打面側質量付与部材１３ａ，１３ｂや非打面側質量付与部材３３ａ，３３ｂ等についても、ドラムヘッドやレゾナンスヘッドに固定される部分に、粘着剤や接着剤を取り付けた打面側質量付与部材や非打面側質量付与部材を複数準備して、使用に応じて、任意の打面側質量付与部材や非打面側質量付与部材を選択してドラムヘッドやレゾナンスヘッドに固定することができる。
【００６６】
これらの方法を用いると、使用の態様が大幅に広がり使い勝手のよいものになる。さらに、前述した各実施形態や変形例では、１２インチの小型アコースティックドラムを中心に説明したが、本発明に係るアコースティックドラムは、サイズに拘わらず小型のアコースティックドラムから大型のアコースティックドラムまで適用できることは言うまでもない。また、アコースティックドラム１０等のそれ以外の部分の構成についても、本発明の技術的範囲内で、適宜、変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０…アコースティックドラム、１１，２１，４１，５１…シェル、１２，２２，６２，７２，８２…ドラムヘッド、１３ａ，１３ｂ，２３ａ，２３ｂ，６３ａ，６３ｂ，７３ａ，７３ｂ，８３ａ，８３ｂ…打面側質量付与部材、２７，３７…レゾナンスヘッド、３３ａ，３３ｂ…非打面側質量付与部材、４２，５２…吸音部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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