(57)【要約】  楽器に加工を施すことなく装着し、豊かな音響を再生すると共に、取り外した後は、装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる音響装置を提供する。  音響装置１は、振動発生器２と、支持体３と、係止部４と、駆動回路５と、を有する。音響装置１はスタンド３００のネック保持部３０１に係止され、振動発生器２の振動板２０１が、ギター１００のサウンドホール１０９に向けて配置される。駆動回路５が、入力された音響信号に応じて振動発生器２を駆動し共鳴胴１０３を共鳴させることで豊かな音響を再生できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共鳴胴を有する対象楽器を共鳴させ放音するための音響装置であり、
前記共鳴胴に向けて配置された振動発生器と、
前記振動発生器を保持する支持体と、
前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、
を有していることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
前記対象楽器は、更にサウンドホールを有し、
前記振動発生器は、前記対象楽器の外側から前記サウンドホールに向けて配置された請求項１に記載の音響装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の音響装置であって、
前記共鳴胴と前記支持体の間に形成するスペーサーを有することを特徴とする音響装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の音響装置であって、
前記振動発生器と反対側に向けて放音するように前記支持体に配置したトゥイーターを更に含むことを特徴とする音響装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の音響装置であって、
前記振動発生器に音響駆動信号を出力する駆動回路を更に有することを特徴とする音響装置。
【請求項６】
請求項５に記載の音響装置であって、
前記共鳴胴から放出される音の放出方向において、
前記駆動回路は、前記振動発生器と、前記トゥイーターから放出される音の位相が同位相となるように駆動することを特徴とする音響装置。
【請求項７】
請求項６に記載の音響装置であって、
前記駆動回路は、前記トゥイーターに出力する前記音響駆動信号に対し、前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の音響装置であって、
前記振動発生器の外周を取り囲むように、前記振動発生器と前記対象楽器の間に配置する遮蔽部材を更に有することを特徴とする音響装置。
【請求項９】
請求項１〜８に記載の音響装置であって、
前記対象楽器は更に複数の弦を有し、
前記複数の弦に当接する制振部材を更に有することを特徴とする音響装置。
【請求項１０】
共鳴胴を有する対象楽器と、
前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、
請求項１〜９の少なくとも一つに記載の音響装置と、
を有することを特徴とする楽器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共鳴胴を有する楽器を共鳴させる音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、楽音や音声の楽曲データからなる音響信号を空気振動に変換(音響電気機械変換)する装置としてスピーカー装置が知られている。一般に広く用いられているスピーカー装置は、音響信号を空気振動に変換するコーン状の振動板を有するスピーカーユニットと、エンクロージャー（筐体）より構成されており、スピーカー装置から再生される音を原音に近づけるために従来から様々な工夫がなされてきた。【０００３】
その一例として、楽器本来の持つ豊かな音響を再生するために、楽器に直接スピーカーユニットを設置したスピーカー装置が知られている。たとえば特許文献１、特許文献２では、アコースティックギターの共鳴胴やサウンドホールに振動発生源としてスピーカーユニットを装着し、共鳴胴をエンクロージャーとして用いたスピーカー装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４７６７６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１８８２５２号公報
【特許文献３】特開２０１６−４５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１及び２では、ギターの共鳴胴に加工を施し直接ねじや接着剤等によりスピーカーユニットを設置している。楽器は高価なものが多く、ギターを演奏して楽しむ愛好家にとっては、愛着のある楽器にこのような加工を加えることは控えるであろうし、仮に加工を施した場合、その楽器自体が加工前の楽器本来の音色を二度と奏でることはできないという問題がある。又、共鳴胴にはスピーカーユニットの重量が付加されるため本来の自由振動が妨げられるという問題もある。【０００６】
又、特許文献２では、ギターのサウンドホールをスピーカーユニットで塞いでいるため、サウンドホールからの放出音及び、共鳴胴とサウンドホールによるヘルムホルツ共鳴を利用できず、楽器本来の音色を十分に再現できないという問題がある。さらに、特許文献２に記載されているように、弦楽器に弦を張った状態で共鳴胴を共鳴させると、開放弦での弦振動しかできないため、楽音の音程に合わない振動音が発生するという問題もある。【０００７】
一方、特許文献３では、弦楽器に加工を加えることなく加振器によって共鳴胴を共鳴させ放音する方法が開示されているが、一般に音響信号には弦楽器以外の音が含まれる場合が多く、加振器で共鳴させた場合は共鳴胴による共鳴音以外は再生できないため、音響信号の再生能力が十分ではないという問題がある。【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、共鳴胴を有する楽器に加工を施すことなく装着し、楽器が持つ豊かな音響を再生すると共に、取り外した後は、装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。又、自らも放音することで、対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生する音響装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、共鳴胴を有する対象楽器を共鳴させ放音するための音響装置であり、前記共鳴胴に向けて配置された振動発生器と、前記振動発生器を保持する支持体と、前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、を有していることを特徴とする音響装置である。本発明によれば、共鳴胴を有する楽器を共鳴させ豊かな音響を再生できる。【００１０】
前記共鳴胴を有する対象楽器は、筒状の胴に膜を張ったドラム等の打楽器でもよいが、弦、及びサウンドホールを有するギターやバイオリン等の弦楽器を好適に用いることができる。【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記対象楽器が更にサウンドホールを有し、前記振動発生器は、前記対象楽器の外側から前記サウンドホールに向けて配置された請求項１に記載の音響装置である。本発明によれば、サウンドホールを有する対象楽器を効果的に共鳴させ、楽器が持つ豊かな音響を再生できる。【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に記載の音響装置であって、前記共鳴胴と前記支持体の間に形成するスペーサーを有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記共鳴胴と前記振動発生器の間隔を適正に保つことができるため、豊かな音響を再生できる。【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の音響装置であって、前記振動発生器と反対側に向けて放音するように前記支持体に配置したトゥイーターを更に含むことを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器や前記支持体により遮られた高音域の音を補い、入力された音響信号のすべての音域の音が聴取者方向に放出されるため、音響信号の再生能力をより向上させることができる。【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載の音響装置であって、前記振動発生器に音響駆動信号を出力する駆動回路を更に有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器、及び前記トゥイーターを駆動し前記共鳴胴を共鳴させることで豊かな音響を再生できる。【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の音響装置であって、前記共鳴胴から放出される音の放出方向において前記駆動回路は、前記振動発生器と、前記トゥイーターから放出される音の位相が同位相となるように駆動することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器と前記トゥイーターから聴取者方向に放出される音の位相が同位相となるため、位相差による違和感を抑制し入力された音響信号をより良好に再生することができる。【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の音響装置であって、前記駆動回路は、前記トゥイーターに出力する前記音響駆動信号に対し前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器及び前記共鳴胴より放出される音の位相に合わせて、前記トゥイーターから放出される音の位相を自在に、しかも容易に調整できるため、入力された音響信号をより良好に再生することができる。【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７に記載の音響装置であって、前記振動発生器の外周を取り囲むように、前記振動発生器と前記対象楽器の間に配置する遮蔽部材を更に有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記共鳴胴と前記振動発生器から放出される音の干渉により、必要以上に増強、減弱される周波数成分を抑制し楽器本来の音色を忠実に再生することができる。【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８に記載の音響装置であって、前記対象楽器は更に複数の弦を有し、前記複数の弦に当接する制振部材を更に有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記弦から放出される不要振動音を抑制し楽器本来の音色を忠実に再生することができる。【００１９】
請求項１０に記載の発明は、共鳴胴を有する対象楽器と、前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、請求項１〜９の少なくとも一つに記載の音響装置と、を有することを特徴とする楽器システムである。本発明によれば、楽器が持つ豊かな音響を再生する楽器システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、共鳴胴を有する楽器に加工を施すことなく装着し、楽器が持つ豊かな音響を再生すると共に、取り外した後は、装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。又、自らも放音することで、対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る音響装置を対象楽器に設置した場合の側面図（図（ａ））、正面図（図（ｂ））
【図２】本実施形態に係る音響装置の詳細を示す側面図（図（ａ））、正面図（図（ｂ））
【図３】本実施形態に係る振動発生器の側面図
【図４】図３の振動発生器を音響装置に取り付ける方法に関する斜視図（図（ａ）、（ｂ））
【図５】本実施形態に係るトゥイーターを含む音響装置の側面図（図（ａ）、（ｂ））
【図６】本実施形態に係る遮蔽部材の斜視図
【図７】本実施形態に係る制振部材の側面図（図（ａ））、配置に関する断面図（図（ｂ））、及び、形状、構成に関する断面図（図（ｃ）、（ｄ））
【図８】本実施形態に係るスペーサーの側面図（図（ａ）、（ｂ）、（ｃ））、正面図（図（ｄ））
【図９】本実施形態に係る音響装置の取り付け方法に関する背面図（図（ａ）、（ｃ））、側面図（（ｂ）、（ｄ））
【図１０】本実施形態に係る駆動回路の構成を示すブロック図
【図１１】本実施形態に係る変形例を示す側面図（（図（ａ）、（ｃ））、正面図（（ｂ）、（ｄ））
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【実施形態１】
【００２３】
図１は、本実施形態に係る音響装置１を対象楽器（ギター）１００に設置した場合の実施形態に係る側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。図１に示すように、ギター１００のサウンドホール１０９を中心に、ギター１００の幅方向をＸ方向、ヘッド１０１方向をＹ方向、共鳴胴１０３の厚み方向をＺ方向と定める。また、Ｘ方向において、サウンドホール１０９の右方向を＋Ｘとし、左方向を−Ｘとし、Ｙ方向において、ヘッド１０１方向を＋Ｙとし、ブリッジ１０６方向を−Ｙとし、Ｚ方向において、表板１０５方向を＋Ｚとし、裏板１０７方向を−Ｚとする。なお、音が放出される＋Ｚ方向を聴取者方向とする。この定義は、図２以降も同様とする。
【００２４】
この音響装置1は、共鳴胴とサウンドホールを有する弦楽器の共鳴胴を共鳴させ放音するための装置で、対象楽器の一例としてアコースティックギター１００、および、アコースティックギターの支持体の一例としてスタンド３００を示す。ギター１００は、わずかに後傾してスタンド３００に保持される。 なお、本発明が適用される音響装置１により共鳴、放音される対象楽器はアコースティックギターに限らず、たとえば、バイオリン、ウクレレ、マンドリン等、共鳴胴とサウンドホールを有する弦楽器であればいずれでもよく、また、これらの弦楽器がピックアップ等の音響電気機械変換装置を備えていてもよい。
【００２５】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ギター１００は、ヘッド１０１、ネック１０２、共鳴胴１０３、および、弦１０４より構成されている。共鳴胴１０３は、表板１０５、ブリッジ１０６、裏板１０７、および側板１０８より構成されている。表板にはサウンドホール１０９が形成されている。弦１０４は、ヘッド１０１とブリッジ１０６の間に張設されている。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る音響装置１を詳細に説明するための側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。音響装置１は、振動発生器２、および、振動発生器２を保持する支持体３、音響装置１をスタンド３００のネック保持部３０１に係止する係止部４、入力される音響信号に応じて振動発生器２を駆動する駆動回路５、表板１０５に当接し振動発生器２と表板１０５との間隔１１を適切に保つスペーサー６から構成される。
【００２７】
駆動回路５は電源スイッチ５１１、音量調節ツマミ５１２、音響信号の入力端子５０１を有する。使用者は電源スイッチ５１１で駆動回路５の起動、停止を行うことができる。入力端子５０１に入力された音響信号は後述するアンプ５０２で増幅され、音量調節ツマミ５１２で調整された音響駆動信号が振動発生器２に出力される。
【００２８】
図２（ａ）において、支持体３に穿たれた取り付け穴３ａに挿通し接着剤等で固定された振動発生器２は、ギター１００のサウンドホール１０９の前面に離間して、振動板２０１の表面２０１ａが対向するように配置される。振動発生器２の振動板２０１は、入力された音響信号に基づく音響駆動信号を音響振動へと変換し音を放出する。振動発生器２は、振動板２０１から放出された音の一部を利用し、ギター１００のサウンドホール１０９を介して共鳴胴１０３を共鳴させる。
【００２９】
図３には、本発明の振動発生器２として好適に用いられるダイナミック型スピーカーユニットの断面図を示す。ダイナミック型スピーカーユニットは、音響信号に基づく音響駆動信号を音響振動に変換するコーン状の振動板２０１と、全体を支えるフレーム２０２と、フレーム２０２の後面に取り付けられた磁気回路形成用のプレート２０３と、プレートの後面に取り付けられたマグネット２０４と、マグネット２０４の後面に取り付けられたヨーク２０５と、ヨーク２０５のポール部２０６と、プレート２０３の磁気空隙２０７に挿入されたボイスコイル２０８およびボイスコイルボビン２０９と、ボイスコイルボビンの外周に備えられたダンパー２１０と、コーン状振動板２０１の外周部に接着されたリング状のエッジ２１１と、リング状のエッジ２１１の外周に接着されたリング状のガスケット２１２、及び、振動板２０１の内周部に取り付けられたセンターキャップ２１３等より構成される。また、図示しないが、ボイスコイル２０８には、音響駆動信号印可用のリード線が接続されている。なお、センターキャップ２１３が装着されている振動板の表面を２０１ａとし、その裏面を２０１ｂとする。
【００３０】
振動発生器２としては、前記ダイナミック型スピーカーユニットに限らず、マグネティック型、静電型、圧電型など、音響駆動信号を音響振動に変換できるものであればいずれでもよく、これに限定されるものではない。振動板に関しても、ドーム型、平面型など、コーン型に限定されるものではない。また、振動発生器２が、永久磁石を有するダイナミック型スピーカーユニット等である場合は磁束が漏れない防磁型が望ましい。
【００３１】
本実施形態によれば、係止部４により、音響装置１をスタンド３００に係止し、共鳴胴１０３を共鳴させることで、対象楽器に加工を施すことなく豊かな音響を再生することができる。又、音響装置１は容易に着脱でき、取り外した後は装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。
【実施形態２】
【００３２】
図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る振動発生器２の取り付け方法に関する斜視図である。図４（ａ）に示すように、フレーム２０２をフレーム支持スペーサー９を介して支持体３にねじ等で固定することで、振動発生器２をより安定に設置することができる。また、図４（ｂ）に示すように、枠１０を支持体３に取り付け、エンクロージャーを形成し、ここに振動発生器２を取り付けてもよい。さらに、図示しないがスピーカーグリル（防護ネット）を振動発生器２の前面に設けることで振動板２０１の破損を防ぐことができる。又、このエンクロージャーに、バスレフポートを設けてもよい。
【００３３】
本実施形態によれば、振動発生器２が支持体３に強固に設置できるため、音響を良好にできると共に、振動発生器２の破損を防止する効果も期待できる。
【実施形態３】
【００３４】
図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る音響装置１に、トゥイーター４００を設置した場合の側面図である。共鳴胴１０３、及び、振動発生器２から聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて放出される音は、振動発生器２の構成要素である、フレーム２０２、マグネット２０４やヨーク２０５、及び、支持体３等により、周波数が高いほど遮られやすい。そこで、図５（ａ）に示すように、高音域の音を発するトゥイーター４００の振動板４０１の表面４０１ａを、聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて設置することにより、聴取者側に向けて放出される音の高音域を補うことができる。なお、振動板４０１の裏面は４０１ｂとする。
【００３５】
トゥイーター４００の設置と同様に振動発生器２も、図５（ｂ）に示すように支持部材３に穿孔された放音口３ｂに合わせて振動板の表面２０１ａを聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて設置してもよく、弦１０４が張設されていない場合は特に、共鳴胴１０３内に振動発生器２の一部を挿入できるので音響装置１をコンパクトにできる。図示しないが、中音域を発生させるスコーカーもトゥイーター４００同様に設置してもよい。また、振動発生器２とトゥイーター４００の距離が離れると音像の定位が悪くなるため近接して配置するのが望ましい。なお、聴取者側に放出される音を妨げないように、振動発生器２の支持体３の横幅（Ｙ方向）は必要な剛性が保たれる範囲で狭いほど好ましい。
【００３６】
本実施形態によれば、入力された音響信号のすべての音域の音が聴取者方向に放出されるため、音響信号の再生能力をより向上させることができる。又、自らも放音することで対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生できる。
【実施形態４】
【００３７】
図２において、振動発生器２の振動板２０１の大きさは、サウンドホール１０９の直径に対して小さくなるほど、放出される音の音圧が低下し、共鳴効果が弱くなる。また、逆にサウンドホール１０９の直径より大きくなるほど、共鳴音の放出を妨げやすいため、振動発生器２の大きさは略サウンドホール１０９の直径と同程度であることが好ましい。ただし、振動発生器２から放出される音と、共鳴胴１０３から放出される音のバランスは、共鳴状態や聴取者の好みに応じで適宜選択できるので、これに限定されるものではない。
【００３８】
振動発生器２とサウンドホール１０９の中心は、略一致しているほうが望ましいが、振動発生器２が共鳴胴１０３を共鳴できるのであれば、振動発生器２の振動板２０１とサウンドホール１０９の開口部の一部が重なっていればよく、サウンドホール１０９の左右（Ｘ方向）、または、ネック１０２、ブリッジ１０６方向(Ｙ方向)、および、その複合方向にずれて配置されていてもよい。
【００３９】
振動発生器２とサウンドホール１０９の間隔１１は、共鳴胴１０３を共鳴できる距離であれば特に制限されるものではないが、好ましくは１００ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下が望ましい。
【００４０】
振動発生器２がコーン型スピーカーユニットである場合は、振動板の表面２０１ａ方向（−Ｚ方向）に放出される音と、その裏面２０１ｂ方向（＋Ｚ方向）に放出される音が互いに逆位相であるため、回折現象により音が回り込み、互いに打ち消しあってしまう。特に低音領域の減衰が著しい。一般にスピーカー装置では、音の回り込みを防止するために、平面バッフルやエンクロージャーにスピーカーユニットを取り付けるが、ギター１００の共鳴胴１０３は共鳴音を放出すると共に、振動発生器２のエンクロージャーとしても機能し、低音域を大きくすることができる。この音の回り込みを防止する効果は、振動発生器２がサウンドホールに接触し密閉されていなくても得られ、間隔１１が狭いほど大きい。
【００４１】
本実施形態によれば、共鳴胴１０３、及び振動発生器２から放出される音のバランスと大きさを最適化できるため、楽器本来の音色を十分に再生することができる。
【実施形態５】
【００４２】
図６は、本実施形態に係る遮蔽部材７を、ギター１００から聴取者方向（＋Ｚ方向）に見た斜視図である。  振動発生器２とサウンドホール１０９の間隔１１を変化させた場合、共鳴胴１０３の共鳴状態が変化するため、間隔１１は聴取者の好みに応じて適宜選択することができる。しかし、共鳴音の特定の周波数成分が必要以上に増強されたり、振動板の表面２０１ａ、及び、裏面２０１ｂから放出される音と、共鳴胴１０３の共鳴音が複雑に干渉することで特定の周波数成分が必要以上に増強されたり弱められる場合が発生する。そこで、振動発生器２と、共鳴胴１０３の表板１０５との間に、サウンドホール１０９から放出される共鳴音の強さを調整する遮蔽部材７を、振動発生器２の略外周を取り囲むように設置することが望ましい。なお、前記音の干渉による影響が、再生される楽音に対して十分に小さい場合は設けなくてもよい。
【００４３】
本実施形態によれば、遮蔽部材７により、必要以上に増強、減弱される周波数成分を抑制し楽器本来の音色を忠実に再生することができる。
【００４４】
遮蔽部材７の設置場所は振動発生器２に限らず、振動発生器２の支持体３でもよいし、振動発生器２の枠１０のいずれでもよい。表板１０５の振動を抑制しないように柔軟性の高い弾性体を遮蔽部材７として用いる場合は、表板１０５に当接させてもよい。遮蔽部材７の材質は、多孔質で内部損失の大きい軟質ウレタンフォームやＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン）ゴム発砲体が好適に用いられるが、音を遮蔽し、吸収、減衰させる物であればいずれでもよく、これらに限定されるものではない。
【実施形態６】
【００４５】
図７（ａ）は、本実施形態に係る制振部材８の側面図を示す。また、図７（ｂ）は、設置位置のブリッジ１０６からネック１０２方向（＋Ｙ方向）を見た断面図、図７（ｃ）、（ｄ）は、形状、構成に関する断面図を示す。振動発生器２からの放出音により共鳴胴１０３が共鳴した場合、ヘッド１０１とブリッジ１０６の間に張設された弦１０４も振動するが開放弦の状態で振動するため、楽音の音程に合わない不要振動音が発生する。そこで、図７（ａ）に示すように、制振部材８を振動発生器２の支持体３に接着剤等により設置し弦１０４に当接させることで、弦１０４の不要振動音を抑制することができる。なお、共鳴胴１０３からの共鳴音に対して無視できるほど不要振動音が小さい場合や、弦１０４が十分に緩められている、又は、張設されていない場合は設けなくてもよい。
【００４６】
制振部材８の材質としては、金属や合成樹脂、木材などの剛体でもよいが、弦１０４に当接した時に適度な応圧力を加える程度に変形する弾性体がより好ましい。図７（ａ）は、制振部材７が弦１０４に当接し適度に変形した状態を示している。後述する図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）も同様に適度に変形した状態を示す。
【００４７】
図７（ｂ）に示すように制振部材８の設置位置は、支持体３に限らず、遮蔽部材７の一部として振動発生器２に設置してもよく、又、図示しないが、設置位置は駆動回路５や係止部４でもよく、弦１０４に当接し不要振動を抑制できる位置であればいずれでもよい。
【００４８】
図７（ｃ）に示すように、弦１０４に当接する制振部材８を対応する弦ごとに分割することで隣接する弦の当接状態が影響しないようにできるため、太さや張力の異なる各弦個々に適切な応圧力で弦を制振することができる。また、図７（ｄ）に示すように制振部材８は硬さの異なる材質の積層構造とし、少なくとも弦に当接する部分８ａは耐摩耗性のある弾性体たとえばウレタンゴム等にすることで制振部材８の摩耗を防止できる。
【００４９】
本実施形態によれば、制振部材８により弦１０４の不要振動を抑制できるため音響信号をより忠実に再現でき、豊かな音響を再生できる。
【実施形態７】
【００５０】
図８は、本実施形態に係るスペーサー６の側面図（（ａ）、（ｂ））、及び、スペーサー６を延設した場合の側面図（ｃ）、正面図（ｄ）である。スペーサー６の材質は、表板１０５に当接することで表板１０５の振動を抑制しないように、ウレタンフォームやブチルゴム等の弾性体であることが望ましいが、図８（ａ）に示すように、表板１０５に当接する一部のみ弾性体６ａとし、残りの部分６ｂを、金属や、合成樹脂、木材などの剛性が高く硬い材質とすることで、スペーサー６の変形を防止し、振動発生器２と表板１０５の間隔を適度に保つことができる。また、図８（ｂ）に示すようにスペーサー６は材質の異なる積層構造とし、少なくとも弦に当接する部分６ｃは、耐摩耗性のある弾性体、たとえばウレタンゴム等にすることでスペーサー６の摩耗を防止できる。
【００５１】
共鳴時、サウンドホール１０９やブリッジ１０６周辺は大きく振動するため、図８（ｃ）、（ｄ）に示すようにスペーサー６を延設し、表板１０５と側板１０８の接合部近くに当接させるほうが望ましい。
【００５２】
図８（ｃ），（ｄ）などに示すようにスペーサー６が４本設置されている場合は、音響装置１をギター１００から取り外しテーブル等に置いた時にスペーサー６が支点となるため、振動発生器２のテーブル等への接触及び破損を防ぐ効果が期待できる。一方、スタンド３００に保持されるギター１００の角度はバラツキを持つため音響装置１が安定に設置できない場合や、制振部材８が弦１０４に当接し音響装置１と表板１０５との間隔１１を適切に保てる場合は、スペーサー６の本数は２本でもよいし、スペーサー６そのものを省略してもよい。又、スペーサー６の設置場所は支持体３に限らず、振動発生器２のフレーム２０２や、駆動回路５など振動発生器２と表板１０５の間隔を適切に保てる場所であればいずれでもよく、これに限定されるものではない。
【００５３】
本実施形態によれば、スペーサー６により振動発生器２と表板１０５の間隔を適切に保つと共に表板１０５の自由振動を妨げないため、音響信号をより忠実に再現でき、豊かな音響を再生できる。又、振動発生器２の破損を防止する効果も期待できる。
【実施形態８】
【００５４】
図９は、本実施形態に係る音響装置１の取り付け方法に関する背面図（（ａ）、（ｃ））、側面図（（ｂ）、（ｄ））である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、共鳴胴１０３上部の側板１０８、及び裏板１０７に、音響装置１の係止部４ａ、４ｂが直接当接する構成とすることで、スタンド３００の形状に依存しない、又は、スタンドが存在せずギター１００が壁等に立て掛けてある状態でも音響装置１をギター１００に設置することができる。係止部４は、ネック１０２を挟んだ両側に係止している。また、図示しないが、裏板１０７、及び側板１０８に当接する部分に弾性体を貼り付けることで、共鳴胴１０３の傷を防止し、音響装置１のずれも防止できる。音響装置１のずれを防止できる弾性体を貼り付けた場合は、裏板１０７に当接する係止部分４ａを省略することもできる。
【００５５】
また、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、ギター１００に取り付ける部分を、係止部４と、スペーサー６、及び、係止部４に螺合され裏板１０７に当接するねじ１１で共鳴胴１０３を挟む構成とすることで、ギター１００が、どのような体勢になっていても音響装置１をギター１００に設置することができる。この時、スペーサー６とねじ１２は、共鳴胴１０３の振動を妨げないように、表板１０５及び裏板１０７と、側板１０８との接合部近くに当接させることが望ましい。又、ねじ１２の裏板１０７と当接する部分１２ａは、裏板１０７を傷つけないように弾性体やフェルト等とすることが望ましい。
【実施形態９】
【００５６】
図１０は、本実施形態に係る駆動回路５の構成を示すブロック図である。
駆動回路５は供給される音響信号を入力する入力端子５０１、入力された音響信号を増幅し、振動発生器２を駆動するアンプ５０２、及び、図示しないが電源から構成される。入力端子５０１とアンプ５０２の間に、トーンコントロール回路やイコライザー等の音質調整器５０４を設けた場合は、振動発生器２および共鳴胴１０３から放出される音の周波数特性や位相特性を調整できるため、より豊かな音響を再生できる。
【００５７】
音響信号をアナログ信号として入力する場合は、ミニジャックやピンジャック等を入力端子５０１として用いる。一方、音響信号をデジタル信号として入力する場合は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段や、ＵＳＢオーディオインターフェイスを有線接続手段として設けてもよい。一方、音響装置１の外部に、振動発生器２を駆動するためのアンプがある場合は、駆動回路５を省略して外部アンプの音響駆動信号を直接振動発生器２に加えてもよい。
【００５８】
聴取者に対して、振動発生器２の振動板２０１と、トゥイーター４００の振動板４０１の設置方向が逆向きである場合は放出される音の位相が逆相となるため、違和感を感じることがある。そこで、振動板２０１と振動板４０１から聴取者方向（+Ｚ方向）に放出される音の位相が同相となるように音響駆動信号を印可するのが望ましい。もっとも簡便にはトゥイーター４００に接続する配線を逆相（トゥイーター４００のプラス、マイナスの入力端子に、アンプ５０２の音響駆動信号のプラス、マイナスを逆に接続）となるように接続すればよいが、音響駆動信号の極性を反転させるスイッチ等の位相反転器を設けてもよく、又はスイッチ等の位相反転器に代えて任意に位相を調整できる位相調整器５０５を設置してもよい。この場合、位相調整器５０５は、トゥイーター４００を駆動する増幅器としての機能も合わせ持つ。なお、図示しないが、アンプ５０２とトゥイーター４００の間には高音域のみを通過させるハイパスフィルターを設置する。
【００５９】
本実施形態によれば、振動発生器２及び共鳴胴１０３と、トゥイーター４００から放出される音の位相を同相、又は、任意に調整することができるため、音の位相差による違和感を抑制でき音響信号の再生能力をより向上させることができる。
【００６０】
音響信号は、一般的にステレオ信号であるため、本考案の音響装置１を１台で使用する場合は、ステレオ−モノラル変換器５０３を入力端子５０１とアンプ５０２の間に設けることで、モノラル再生を行うことができる。又、本考案の音響装置１を２台配置しステレオで音響信号を再生する場合は、音響装置１で再生する音と逆側のＲ，又はＬチャンネルの音響駆動信号を出力する出力端子５０６を設けてもよい。出力端子５０６に出力する信号はこれに限らず、入力端子５０１や音質調整器５０４の出力から分岐した音響信号でもよい。又、本考案の音響装置１を複数台接続して使用してもよく、臨場感あふれるサラウンド音場を再生してもよい。
【変形例】
【００６１】
図１１は、本実施形態に係る音響装置２１の対象楽器をバイオリン６００とした場合の変形例を示す。図１１（ａ）、（ｃ）は側面図、図１１（ｂ），（ｄ）は正面図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すようにバイオリンは、ｆ字ホール６０９（ｆ字共鳴孔）が弦６０４の左右に存在し、また、弦６０４の振動を表板６０５に伝える駒６０６が高く、ギターに比べ弦６０４と表板６０５の間隔が大きい。そのため、バイオリン６００用の音響装置２１の振動発生器２２は、弦６０４の上部を避けて、左右のｆ字ホール６０９に対向するように配置するほうが望ましい。また、ｆ字ホール６０９の開口面積が小さいため、共鳴胴６０３を効果的に共鳴させるにはｆ字ホール６０９をほぼ塞ぐように振動発生器２２を配置するほうが望ましい。
【００６２】
振動発生器２２の振動板２２１が円形の場合は、ｆ字ホール６０９を覆うサイズの楕円形状のバッフルボード２９に振動発生器２２を取り付け、ｆ字ホール６０９を覆うように配置する。ｆ字ホール６０９を塞ぐためにバッフルボード２９の略外周に遮蔽部材２７を設け、共鳴胴６０３に当接させてもよい。また、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、振動板２３１を楕円形状とした場合は、バッフルボード２９を省略できると共に放出される音の音圧を大きくできるため、共鳴胴６０３をより効果的に共鳴させることができる。
【００６３】
本実施形態は、バイオリンに限らず弦の左右に共鳴孔を有するすべての弦楽器に適用できる。
【００６４】
バイオリンと同様に共鳴胴に複数の共鳴孔を有する弦楽器においても、前述の実施形態１〜９に記載と同様の実施を行うことができる。ここでも対象楽器を効果的に共鳴させることができ、楽器本来の音色を十分に再生することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１，２１    音響装置
２，２２，３２    振動発生器
３，２３    支持体
４，２４    係止部
５，２５    駆動回路
６，２６    スペーサー
７，２７    遮蔽部材
８，２８    制振部材
９    フレーム支持スペーサー
１０  枠
１１  間隔
２９  バッフルボード
１００  ギター
２００  ダイナミック型スピーカーユニット
３００  スタンド
４００  トゥイーター
５００  駆動回路
６００  バイオリン
【図１】
2018100754.tif 000003
【図２】
2018100754.tif 000004
【図３】
2018100754.tif 000005
【図４】
2018100754.tif 000006
【図５】
2018100754.tif 000007
【図６】
2018100754.tif 000008
【図７】
2018100754.tif 000009
【図８】
2018100754.tif 000010
【図９】
2018100754.tif 000011
【図１０】
2018100754.tif 000012
【図１１】
2018100754.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月20日(2017.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共鳴胴を有する楽器を共鳴させる音響装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、楽音や音声の楽曲データからなる音響信号を空気振動に変換(音響電気機械変換)する装置としてスピーカー装置が知られている。一般に広く用いられているスピーカー装置は、音響信号を空気振動に変換するコーン状の振動板を有するスピーカーユニットと、エンクロージャー（筐体）より構成されており、スピーカー装置から再生される音を原音に近づけるために従来から様々な工夫がなされてきた。
【０００３】
その一例として、楽器本来の持つ豊かな音響を再生するために、楽器に直接スピーカーユニットを設置したスピーカー装置が知られている。たとえば特許文献１、特許文献２では、アコースティックギターの共鳴胴やサウンドホールに振動発生源としてスピーカーユニットを装着し、共鳴胴をエンクロージャーとして用いたスピーカー装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４７６７６号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１８８２５２号公報
【特許文献３】特開２０１６−４５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１及び２では、ギターの共鳴胴に加工を施し直接ねじや接着剤等によりスピーカーユニットを設置している。楽器は高価なものが多く、ギターを演奏して楽しむ愛好家にとっては、愛着のある楽器にこのような加工を加えることは控えるであろうし、仮に加工を施した場合、その楽器自体が加工前の楽器本来の音色を二度と奏でることはできないという問題がある。又、共鳴胴にはスピーカーユニットの重量が付加されるため本来の自由振動が妨げられるという問題もある。
【０００６】
又、特許文献２では、ギターのサウンドホールをスピーカーユニットで塞いでいるため、サウンドホールからの放出音及び、共鳴胴とサウンドホールによるヘルムホルツ共鳴を利用できず、楽器本来の音色を十分に再現できないという問題がある。さらに、特許文献２に記載されているように、弦楽器に弦を張った状態で共鳴胴を共鳴させると、開放弦での弦振動しかできないため、楽音の音程に合わない振動音が発生するという問題もある。
【０００７】
一方、特許文献３では、弦楽器に加工を加えることなく加振器によって共鳴胴を共鳴させ放音する方法が開示されているが、一般に音響信号には弦楽器以外の音が含まれる場合が多く、加振器で共鳴させた場合は共鳴胴による共鳴音以外は再生できないため、音響信号の再生能力が十分ではないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、共鳴胴を有する楽器に加工を施すことなく装着し、楽器が持つ豊かな音響を再生すると共に、取り外した後は、装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。又、自らも放音することで、対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生する音響装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、共鳴胴及びサウンドホールを有する対象楽器を共鳴させ放音するための音響装置であり、前記対象楽器の外側から前記共鳴胴に向けて配置され、且つ、前記サウンドホールに向け放音する振動発生器と、前記振動発生器を保持する支持体と、前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、を有していることを特徴とする音響装置である。本発明によれば、共鳴胴及びサウンドホールを有する楽器を共鳴させ豊かな音響を再生できる。
【００１０】
前記共鳴胴及びサウンドホールを有する対象楽器は、筒状の胴に膜を張ったドラム等の打楽器でもよいが、ギターやバイオリン等の弦楽器を好適に用いることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の音響装置であって、前記共鳴胴と前記支持体の間に形成するスペーサーを有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記共鳴胴と前記振動発生器の間隔を適正に保つことができるため、豊かな音響を再生できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２に記載の音響装置であって、前記振動発生器と反対側に向けて放音するように前記支持体に配置したトゥイーターを更に含むことを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器や前記支持体により遮られた高音域の音を補い、入力された音響信号のすべての音域の音が聴取者方向に放音されるため、音響信号の再生能力をより向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載の音響装置であって、前記共鳴胴から放音される音の放音方向において、前記振動発生器と、前記トゥイーターから放音される音の位相が同位相であることを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器と前記トゥイーターから聴取者方向に放音される音の位相が同位相となるため、位相差による違和感を抑制し入力された音響信号をより良好に再生することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載の音響装置であって、前記トゥイーターに入力される音響駆動信号に対し、前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器及び前記共鳴胴より放音される音の位相に合わせて、前記トゥイーターから放音される音の位相を自在に、しかも容易に調整できるため、入力された音響信号をより良好に再生することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載の音響装置であって、前記振動発生器の外周を取り囲むように、前記振動発生器と前記対象楽器の間に配置する遮蔽部材を更に有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記共鳴胴と前記振動発生器から放音される音の干渉により、必要以上に増強、減弱される周波数成分を抑制し楽器本来の音色を忠実に再生することができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、共鳴胴を有する対象楽器と、前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、請求項１〜６の少なくとも一つに記載の音響装置と、を有することを特徴とする楽器システムである。本発明によれば、楽器が持つ豊かな音響を再生する楽器システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、共鳴胴及びサウンドホールを有する楽器に加工を施すことなく装着し、楽器が持つ豊かな音響を再生すると共に、取り外した後は、装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。又、自らも放音することで、対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る音響装置を対象楽器に設置した場合の側面図（図（ａ））、正面図（図（ｂ））
【図２】本実施形態に係る音響装置の詳細を示す側面図（図（ａ））、正面図（図（ｂ））
【図３】本実施形態に係る振動発生器の側面図
【図４】図３の振動発生器を音響装置に取り付ける方法に関する斜視図（図（ａ）、（ｂ））
【図５】本実施形態に係るトゥイーターを含む音響装置の側面図（図（ａ）、（ｂ））
【図６】本実施形態に係る遮蔽部材の斜視図
【図７】本実施形態に係る制振部材の側面図（図（ａ））、配置に関する断面図（図（ｂ））、及び、形状、構成に関する断面図（図（ｃ）、（ｄ））
【図８】本実施形態に係るスペーサーの側面図（図（ａ）、（ｂ）、（ｃ））、正面図（図（ｄ））
【図９】本実施形態に係る音響装置の取り付け方法に関する背面図（図（ａ）、（ｃ））、側面図（（ｂ）、（ｄ））
【図１０】本実施形態に係る駆動回路の構成を示すブロック図
【図１１】本実施形態に係る変形例を示す側面図（（図（ａ）、（ｃ））、正面図（（ｂ）、（ｄ））
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【実施形態１】
【００２０】
図１は、本実施形態に係る音響装置１を対象楽器（ギター）１００に設置した場合の実施形態に係る側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。図１に示すように、ギター１００のサウンドホール１０９を中心に、ギター１００の幅方向をＸ方向、ヘッド１０１方向をＹ方向、共鳴胴１０３の厚み方向をＺ方向と定める。また、Ｘ方向において、サウンドホール１０９の右方向を＋Ｘとし、左方向を−Ｘとし、Ｙ方向において、ヘッド１０１方向を＋Ｙとし、ブリッジ１０６方向を−Ｙとし、Ｚ方向において、表板１０５方向を＋Ｚとし、裏板１０７方向を−Ｚとする。なお、放音される＋Ｚ方向を聴取者方向とする。この定義は、図２以降も同様とする。
【００２１】
この音響装置1は、共鳴胴とサウンドホールを有する弦楽器の共鳴胴を共鳴させ放音するための装置で、対象楽器の一例としてアコースティックギター１００、および、アコースティックギターの支持体の一例としてスタンド３００を示す。ギター１００は、わずかに後傾してスタンド３００に保持される。 なお、本発明が適用される音響装置１により共鳴、放音される対象楽器はアコースティックギターに限らず、たとえば、バイオリン、ウクレレ、マンドリン等、共鳴胴とサウンドホールを有する弦楽器であればいずれでもよく、また、これらの弦楽器がピックアップ等の音響電気機械変換装置を備えていてもよい。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ギター１００は、ヘッド１０１、ネック１０２、共鳴胴１０３、および、弦１０４より構成されている。共鳴胴１０３は、表板１０５、ブリッジ１０６、裏板１０７、および側板１０８より構成されている。表板にはサウンドホール１０９が形成されている。弦１０４は、ヘッド１０１とブリッジ１０６の間に張設されている。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る音響装置１を詳細に説明するための側面図（ａ）、正面図（ｂ）である。音響装置１は、振動発生器２、及び、振動発生器２を保持する支持体３、音響装置１をスタンド３００のネック保持部３０１に係止する係止部４、入力される音響信号に応じて振動発生器２を駆動する駆動回路５、表板１０５に当接し振動発生器２と表板１０５との間隔１１を適切に保つスペーサー６から構成される。
【００２４】
駆動回路５は電源スイッチ５１１、音量調節ツマミ５１２、音響信号の入力端子５０１を有する。使用者は電源スイッチ５１１で駆動回路５の起動、停止を行うことができる。入力端子５０１に入力された音響信号は後述するアンプ５０２で増幅され、音量調節ツマミ５１２で調整された音響駆動信号が振動発生器２に出力される。
【００２５】
図２（ａ）において、支持体３に穿たれた取り付け穴３ａに挿通し接着剤等で固定された振動発生器２は、ギター１００のサウンドホール１０９の前面に離間して、振動板２０１の表面２０１ａが対向するように配置される。振動発生器２の振動板２０１は、入力された音響信号に基づく音響駆動信号を音響振動へと変換し音を放出する。振動発生器２は、振動板２０１から放音された音の一部を利用し、ギター１００のサウンドホール１０９を介して共鳴胴１０３を共鳴させる。
【００２６】
図３には、本発明の振動発生器２として好適に用いられるダイナミック型スピーカーユニットの断面図を示す。ダイナミック型スピーカーユニットは、音響信号に基づく音響駆動信号を音響振動に変換するコーン状の振動板２０１と、全体を支えるフレーム２０２と、フレーム２０２の後面に取り付けられた磁気回路形成用のプレート２０３と、プレートの後面に取り付けられたマグネット２０４と、マグネット２０４の後面に取り付けられたヨーク２０５と、ヨーク２０５のポール部２０６と、プレート２０３の磁気空隙２０７に挿入されたボイスコイル２０８およびボイスコイルボビン２０９と、ボイスコイルボビンの外周に備えられたダンパー２１０と、コーン状振動板２０１の外周部に接着されたリング状のエッジ２１１と、リング状のエッジ２１１の外周に接着されたリング状のガスケット２１２、及び、振動板２０１の内周部に取り付けられたセンターキャップ２１３等より構成される。また、図示しないが、ボイスコイル２０８には、音響駆動信号印可用のリード線が接続されている。なお、センターキャップ２１３が装着されている振動板の表面を２０１ａとし、その裏面を２０１ｂとする。
【００２７】
振動発生器２としては、前記ダイナミック型スピーカーユニットに限らず、マグネティック型、静電型、圧電型など、音響駆動信号を音響振動に変換できるものであればいずれでもよく、これに限定されるものではない。振動板に関しても、ドーム型、平面型など、コーン型に限定されるものではない。また、振動発生器２が、永久磁石を有するダイナミック型スピーカーユニット等である場合は磁束が漏れない防磁型が望ましい。
【００２８】
本実施形態によれば、係止部４により、音響装置１をスタンド３００に係止し、共鳴胴１０３を共鳴させることで、対象楽器に加工を施すことなく豊かな音響を再生することができる。又、音響装置１は容易に着脱でき、取り外した後は装着前と変わらず楽器本来の演奏を楽しむことができる。
【実施形態２】
【００２９】
図４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る振動発生器２の取り付け方法に関する斜視図である。図４（ａ）に示すように、フレーム２０２をフレーム支持スペーサー９を介して支持体３にねじ等で固定することで、振動発生器２をより安定に設置することができる。また、図４（ｂ）に示すように、枠１０を支持体３に取り付け、エンクロージャーを形成し、ここに振動発生器２を取り付けてもよい。さらに、図示しないがスピーカーグリル（防護ネット）を振動発生器２の前面に設けることで振動板２０１の破損を防ぐことができる。又、このエンクロージャーに、バスレフポートを設けてもよい。
【００３０】
本実施形態によれば、振動発生器２が支持体３に強固に設置できるため、音響を良好にできると共に、振動発生器２の破損を防止する効果も期待できる。
【実施形態３】
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る音響装置１に、トゥイーター４００を設置した場合の側面図である。共鳴胴１０３、及び、振動発生器２から聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて放音される音は、振動発生器２の構成要素である、フレーム２０２、マグネット２０４やヨーク２０５、及び、支持体３等により、周波数が高いほど遮られやすい。そこで、図５（ａ）に示すように、高音域の音を発するトゥイーター４００の振動板４０１の表面４０１ａを、聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて設置することにより、聴取者側に向けて放音される音の高音域を補うことができる。なお、振動板４０１の裏面は４０１ｂとする。
【００３２】
トゥイーター４００の設置と同様に振動発生器２も、図５（ｂ）に示すように支持部材３に穿孔された放音口３ｂに合わせて振動板の表面２０１ａを聴取者側（＋Ｚ方向）に向けて設置してもよく、弦１０４が張設されていない場合は特に、共鳴胴１０３内に振動発生器２の一部を挿入できるので音響装置１をコンパクトにできる。図示しないが、中音域を発生させるスコーカーもトゥイーター４００同様に設置してもよい。また、振動発生器２とトゥイーター４００の距離が離れると音像の定位が悪くなるため近接して配置するのが望ましい。なお、聴取者側に放音される音を妨げないように、振動発生器２の支持体３の横幅（Ｙ方向）は必要な剛性が保たれる範囲で狭いほど好ましい。
【００３３】
本実施形態によれば、入力された音響信号のすべての音域の音が聴取者方向に放音されるため、音響信号の再生能力をより向上させることができる。又、自らも放音することで対象楽器以外の音も含めた豊かな音響を再生できる。
【実施形態４】
【００３４】
図２において、振動発生器２の振動板２０１の大きさは、サウンドホール１０９の直径に対して小さくなるほど、放音される音の音圧が低下し、共鳴効果が弱くなる。また、逆にサウンドホール１０９の直径より大きくなるほど、共鳴音の放音を妨げやすいため、振動発生器２の大きさは略サウンドホール１０９の直径と同程度であることが好ましい。ただし、振動発生器２から放音される音と、共鳴胴１０３から放音される音のバランスは、共鳴状態や聴取者の好みに応じで適宜選択できるので、これに限定されるものではない。
【００３５】
振動発生器２とサウンドホール１０９の中心は、略一致しているほうが望ましいが、振動発生器２が共鳴胴１０３を共鳴できるのであれば、振動発生器２の振動板２０１とサウンドホール１０９の開口部の一部が重なっていればよく、サウンドホール１０９の左右（Ｘ方向）、または、ネック１０２、ブリッジ１０６方向(Ｙ方向)、および、その複合方向にずれて配置されていてもよい。
【００３６】
振動発生器２とサウンドホール１０９の間隔１１は、共鳴胴１０３を共鳴できる距離であれば特に制限されるものではないが、好ましくは１００ｍｍ以下、より好ましくは５０ｍｍ以下が望ましい。
【００３７】
振動発生器２がコーン型スピーカーユニットである場合は、振動板の表面２０１ａ方向（−Ｚ方向）に放音される音と、その裏面２０１ｂ方向（＋Ｚ方向）に放音される音が互いに逆位相であるため、回折現象により音が回り込み、互いに打ち消しあってしまう。特に低音領域の減衰が著しい。一般にスピーカー装置では、音の回り込みを防止するために、平面バッフルやエンクロージャーにスピーカーユニットを取り付けるが、ギター１００の共鳴胴１０３は共鳴音を放音すると共に、振動発生器２のエンクロージャーとしても機能し、低音域を大きくすることができる。この音の回り込みを防止する効果は、振動発生器２がサウンドホールに接触し密閉されていなくても得られ、間隔１１が狭いほど大きい。
【００３８】
本実施形態によれば、共鳴胴１０３、及び振動発生器２から放音される音のバランスと大きさを最適化できるため、楽器本来の音色を十分に再生することができる。
【実施形態５】
【００３９】
図６は、本実施形態に係る遮蔽部材７を、ギター１００から聴取者方向（＋Ｚ方向）に見た斜視図である。  振動発生器２とサウンドホール１０９の間隔１１を変化させた場合、共鳴胴１０３の共鳴状態が変化するため、間隔１１は聴取者の好みに応じて適宜選択することができる。しかし、共鳴音の特定の周波数成分が必要以上に増強されたり、振動板の表面２０１ａ、及び、裏面２０１ｂから放音される音と、共鳴胴１０３の共鳴音が複雑に干渉することで特定の周波数成分が必要以上に増強されたり弱められる場合が発生する。そこで、振動発生器２と、共鳴胴１０３の表板１０５との間に、サウンドホール１０９から放音される共鳴音の強さを調整する遮蔽部材７を、振動発生器２の略外周を取り囲むように設置することが望ましい。なお、前記音の干渉による影響が、再生される楽音に対して十分に小さい場合は設けなくてもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、遮蔽部材７により、必要以上に増強、減弱される周波数成分を抑制し楽器本来の音色を忠実に再生することができる。
【００４１】
遮蔽部材７の設置場所は振動発生器２に限らず、振動発生器２の支持体３でもよいし、振動発生器２の枠１０のいずれでもよい。表板１０５の振動を抑制しないように柔軟性の高い弾性体を遮蔽部材７として用いる場合は、表板１０５に当接させてもよい。遮蔽部材７の材質は、多孔質で内部損失の大きい軟質ウレタンフォームやＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン）ゴム発砲体が好適に用いられるが、音を遮蔽し、吸収、減衰させる物であればいずれでもよく、これらに限定されるものではない。
【実施形態６】
【００４２】
図７（ａ）は、本実施形態に係る制振部材８の側面図を示す。また、図７（ｂ）は、設置位置のブリッジ１０６からネック１０２方向（＋Ｙ方向）を見た断面図、図７（ｃ）、（ｄ）は、形状、構成に関する断面図を示す。振動発生器２からの放出音により共鳴胴１０３が共鳴した場合、ヘッド１０１とブリッジ１０６の間に張設された弦１０４も振動するが開放弦の状態で振動するため、楽音の音程に合わない不要振動音が発生する。そこで、図７（ａ）に示すように、制振部材８を振動発生器２の支持体３に接着剤等により設置し弦１０４に当接させることで、弦１０４の不要振動音を抑制することができる。なお、共鳴胴１０３からの共鳴音に対して無視できるほど不要振動音が小さい場合や、弦１０４が十分に緩められている、又は、張設されていない場合は設けなくてもよい。
【００４３】
制振部材８の材質としては、金属や合成樹脂、木材などの剛体でもよいが、弦１０４に当接した時に適度な応圧力を加える程度に変形する弾性体がより好ましい。図７（ａ）は、制振部材７が弦１０４に当接し適度に変形した状態を示している。後述する図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）も同様に適度に変形した状態を示す。
【００４４】
図７（ｂ）に示すように制振部材８の設置位置は、支持体３に限らず、遮蔽部材７の一部として振動発生器２に設置してもよく、又、図示しないが、設置位置は駆動回路５や係止部４でもよく、弦１０４に当接し不要振動を抑制できる位置であればいずれでもよい。
【００４５】
図７（ｃ）に示すように、弦１０４に当接する制振部材８を対応する弦ごとに分割することで隣接する弦の当接状態が影響しないようにできるため、太さや張力の異なる各弦個々に適切な応圧力で弦を制振することができる。また、図７（ｄ）に示すように制振部材８は硬さの異なる材質の積層構造とし、少なくとも弦に当接する部分８ａは耐摩耗性のある弾性体たとえばウレタンゴム等にすることで制振部材８の摩耗を防止できる。
【００４６】
本実施形態によれば、制振部材８により弦１０４の不要振動を抑制できるため音響信号をより忠実に再現でき、豊かな音響を再生できる。
【実施形態７】
【００４７】
図８は、本実施形態に係るスペーサー６の側面図（（ａ）、（ｂ））、及び、スペーサー６を延設した場合の側面図（ｃ）、正面図（ｄ）である。スペーサー６の材質は、表板１０５に当接することで表板１０５の振動を抑制しないように、ウレタンフォームやブチルゴム等の弾性体であることが望ましいが、図８（ａ）に示すように、表板１０５に当接する一部のみ弾性体６ａとし、残りの部分６ｂを、金属や、合成樹脂、木材などの剛性が高く硬い材質とすることで、スペーサー６の変形を防止し、振動発生器２と表板１０５の間隔を適度に保つことができる。また、図８（ｂ）に示すようにスペーサー６は材質の異なる積層構造とし、少なくとも弦に当接する部分６ｃは、耐摩耗性のある弾性体、たとえばウレタンゴム等にすることでスペーサー６の摩耗を防止できる。
【００４８】
共鳴時、サウンドホール１０９やブリッジ１０６周辺は大きく振動するため、図８（ｃ）、（ｄ）に示すようにスペーサー６を延設し、表板１０５と側板１０８の接合部近くに当接させるほうが望ましい。
【００４９】
図８（ｃ），（ｄ）などに示すようにスペーサー６が４本設置されている場合は、音響装置１をギター１００から取り外しテーブル等に置いた時にスペーサー６が支点となるため、振動発生器２のテーブル等への接触及び破損を防ぐ効果が期待できる。一方、スタンド３００に保持されるギター１００の角度はバラツキを持つため音響装置１が安定に設置できない場合や、制振部材８が弦１０４に当接し音響装置１と表板１０５との間隔１１を適切に保てる場合は、スペーサー６の本数は２本でもよいし、スペーサー６そのものを省略してもよい。又、スペーサー６の設置場所は支持体３に限らず、振動発生器２のフレーム２０２や、駆動回路５など振動発生器２と表板１０５の間隔を適切に保てる場所であればいずれでもよく、これに限定されるものではない。
【００５０】
本実施形態によれば、スペーサー６により振動発生器２と表板１０５の間隔を適切に保つと共に表板１０５の自由振動を妨げないため、音響信号をより忠実に再現でき、豊かな音響を再生できる。又、振動発生器２の破損を防止する効果も期待できる。
【実施形態８】
【００５１】
図９は、本実施形態に係る音響装置１の取り付け方法に関する背面図（（ａ）、（ｃ））、側面図（（ｂ）、（ｄ））である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、共鳴胴１０３上部の側板１０８、及び裏板１０７に、音響装置１の係止部４ａ、４ｂが直接当接する構成とすることで、スタンド３００の形状に依存しない、又は、スタンドが存在せずギター１００が壁等に立て掛けてある状態でも音響装置１をギター１００に設置することができる。係止部４は、ネック１０２を挟んだ両側に係止している。また、図示しないが、裏板１０７、及び側板１０８に当接する部分に弾性体を貼り付けることで、共鳴胴１０３の傷を防止し、音響装置１のずれも防止できる。音響装置１のずれを防止できる弾性体を貼り付けた場合は、裏板１０７に当接する係止部分４ａを省略することもできる。
【００５２】
また、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、ギター１００に取り付ける部分を、係止部４と、スペーサー６、及び、係止部４に螺合され裏板１０７に当接するねじ１１で共鳴胴１０３を挟む構成とすることで、ギター１００が、どのような体勢になっていても音響装置１をギター１００に設置することができる。この時、スペーサー６とねじ１２は、共鳴胴１０３の振動を妨げないように、表板１０５及び裏板１０７と、側板１０８との接合部近くに当接させることが望ましい。又、ねじ１２の裏板１０７と当接する部分１２ａは、裏板１０７を傷つけないように弾性体やフェルト等とすることが望ましい。
【実施形態９】
【００５３】
図１０は、本実施形態に係る駆動回路５の構成を示すブロック図である。
駆動回路５は供給される音響信号を入力する入力端子５０１、入力された音響信号を増幅し、振動発生器２を駆動するアンプ５０２、及び、図示しないが電源から構成される。入力端子５０１とアンプ５０２の間に、トーンコントロール回路やイコライザー等の音質調整器５０４を設けた場合は、振動発生器２および共鳴胴１０３から放出される音の周波数特性や位相特性を調整できるため、より豊かな音響を再生できる。
【００５４】
音響信号をアナログ信号として入力する場合は、ミニジャックやピンジャック等を入力端子５０１として用いる。一方、音響信号をデジタル信号として入力する場合は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信手段や、ＵＳＢオーディオインターフェイスを有線接続手段として設けてもよい。一方、音響装置１の外部に、振動発生器２を駆動するためのアンプがある場合は、駆動回路５を省略して外部アンプの音響駆動信号を直接振動発生器２に加えてもよい。
【００５５】
聴取者に対して、振動発生器２の振動板２０１と、トゥイーター４００の振動板４０１の設置方向が逆向きである場合は放音される音の位相が逆相となるため、違和感を感じることがある。そこで、振動板２０１と振動板４０１から聴取者方向（+Ｚ方向）に放音される音の位相が同相となるように音響駆動信号を印可するのが望ましい。もっとも簡便にはトゥイーター４００に接続する配線を逆相（トゥイーター４００のプラス、マイナスの入力端子に、アンプ５０２の音響駆動信号のプラス、マイナスを逆に接続）となるように接続すればよいが、音響駆動信号の極性を反転させるスイッチ等の位相反転器を設けてもよく、又はスイッチ等の位相反転器に代えて任意に位相を調整できる位相調整器５０５を設置してもよい。この場合、位相調整器５０５は、トゥイーター４００を駆動する増幅器としての機能も合わせ持つ。なお、図示しないが、アンプ５０２とトゥイーター４００の間には高音域のみを通過させるハイパスフィルターを設置する。
【００５６】
本実施形態によれば、振動発生器２及び共鳴胴１０３と、トゥイーター４００から放音される音の位相を同相、又は、任意に調整することができるため、音の位相差による違和感を抑制でき音響信号の再生能力をより向上させることができる。
【００５７】
音響信号は、一般的にステレオ信号であるため、本考案の音響装置１を１台で使用する場合は、ステレオ−モノラル変換器５０３を入力端子５０１とアンプ５０２の間に設けることで、モノラル再生を行うことができる。又、本考案の音響装置１を２台配置しステレオで音響信号を再生する場合は、音響装置１で再生する音と逆側のＲ，又はＬチャンネルの音響駆動信号を出力する出力端子５０６を設けてもよい。出力端子５０６に出力する信号はこれに限らず、入力端子５０１や音質調整器５０４の出力から分岐した音響信号でもよい。又、本考案の音響装置１を複数台接続して使用してもよく、臨場感あふれるサラウンド音場を再生してもよい。
【変形例】
【００５８】
図１１は、本実施形態に係る音響装置２１の対象楽器をバイオリン６００とした場合の変形例を示す。図１１（ａ）、（ｃ）は側面図、図１１（ｂ），（ｄ）は正面図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すようにバイオリンは、ｆ字ホール６０９（ｆ字共鳴孔）が弦６０４の左右に存在し、また、弦６０４の振動を表板６０５に伝える駒６０６が高く、ギターに比べ弦６０４と表板６０５の間隔が大きい。そのため、バイオリン６００用の音響装置２１の振動発生器２２は、弦６０４の上部を避けて、左右のｆ字ホール６０９に対向するように配置するほうが望ましい。また、ｆ字ホール６０９の開口面積が小さいため、共鳴胴６０３を効果的に共鳴させるにはｆ字ホール６０９をほぼ塞ぐように振動発生器２２を配置するほうが望ましい。
【００５９】
振動発生器２２の振動板２２１が円形の場合は、ｆ字ホール６０９を覆うサイズの楕円形状のバッフルボード２９に振動発生器２２を取り付け、ｆ字ホール６０９を覆うように配置する。ｆ字ホール６０９を塞ぐためにバッフルボード２９の略外周に遮蔽部材２７を設け、共鳴胴６０３に当接させてもよい。また、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、振動板２３１を楕円形状とした場合は、バッフルボード２９を省略できると共に放音される音の音圧を大きくできるため、共鳴胴６０３をより効果的に共鳴させることができる。
【００６０】
本実施形態は、バイオリンに限らず弦の左右に共鳴孔を有するすべての弦楽器に適用できる。
【００６１】
バイオリンと同様に共鳴胴に複数の共鳴孔を有する弦楽器においても、前述の実施形態１〜９に記載と同様の実施を行うことができる。ここでも対象楽器を効果的に共鳴させることができ、楽器本来の音色を十分に再生することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，２１    音響装置
２，２２，３２    振動発生器
３，２３    支持体
４，２４    係止部
５，２５    駆動回路
６，２６    スペーサー
７，２７    遮蔽部材
８，２８    制振部材
９    フレーム支持スペーサー
１０  枠
１１  間隔
２９  バッフルボード
１００  ギター
２００  ダイナミック型スピーカーユニット
３００  スタンド
４００  トゥイーター
５００  駆動回路
６００  バイオリン
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共鳴胴及びサウンドホールを有する対象楽器を共鳴させ放音するための音響装置であり、
前記対象楽器の外側から前記共鳴胴に向けて配置され、且つ、前記サウンドホールに向け放音する振動発生器と、
前記振動発生器を保持する支持体と、
前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、
を有していることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
請求項１記載の音響装置であって、
前記共鳴胴と前記支持体の間に形成するスペーサーを有することを特徴とする音響装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の音響装置であって、
前記振動発生器と反対側に向けて放音するように前記支持体に配置したトゥイーターを更に含むことを特徴とする音響装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の音響装置であって、
前記共鳴胴から放音される音の放音方向において、
前記振動発生器と、前記トゥイーターから放音される音の位相が同位相であることを特徴とする音響装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の音響装置であって、
前記トゥイーターに入力される音響駆動信号に対し、前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の音響装置であって、
前記振動発生器の外周を取り囲むように、前記振動発生器と前記対象楽器の間に配置する遮蔽部材を更に有することを特徴とする音響装置。
【請求項７】
共鳴胴を有する対象楽器と、
前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、
請求項１〜６の少なくとも一つに記載の音響装置と、
を有することを特徴とする楽器システム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月11日(2017.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の音響装置であって、前記共鳴胴から放音される音の放音方向において、前記振動発生器と、前記トゥイーターから放音される音の位相が同位相であることを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器と前記トゥイーターから聴取者方向に放音される音の位相が同位相となるため、位相差による違和感を抑制し入力された音響信号をより良好に再生することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の音響装置であって、前記トゥイーターに入力される音響駆動信号に対し、前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置である。本発明によれば、前記振動発生器及び前記共鳴胴より放音される音の位相に合わせて、前記トゥイーターから放音される音の位相を自在に、しかも容易に調整できるため、入力された音響信号をより良好に再生することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項７に記載の発明は、共鳴胴を有する対象楽器と、請求項１〜６の少なくとも一つに記載の音響装置と、を有することを特徴とする楽器システムである。本発明によれば、楽器が持つ豊かな音響を再生する楽器システムを提供することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共鳴胴及びサウンドホールを有する対象楽器を共鳴させ放音するための音響装置であり、
前記対象楽器の外側から前記共鳴胴に向けて配置され、且つ、前記サウンドホールに向け放音する振動発生器と、
前記振動発生器を保持する支持体と、
前記対象楽器に直接係止、もしくは前記対象楽器を保持するスタンドに係止するための係止部と、
を有していることを特徴とする音響装置。
【請求項２】
請求項１記載の音響装置であって、
前記共鳴胴と前記支持体の間に形成するスペーサーを有することを特徴とする音響装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の音響装置であって、
前記振動発生器と反対側に向けて放音するように前記支持体に配置したトゥイーターを更に含むことを特徴とする音響装置。
【請求項４】
請求項３に記載の音響装置であって、
前記共鳴胴から放音される音の放音方向において、
前記振動発生器と、前記トゥイーターから放音される音の位相が同位相であることを特徴とする音響装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の音響装置であって、
前記トゥイーターに入力される音響駆動信号に対し、前記音響駆動信号の位相を反転させる位相反転手段、又は、前記音響駆動信号の位相を調整する位相調整手段を有することを特徴とする音響装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の音響装置であって、
前記振動発生器の外周を取り囲むように、前記振動発生器と前記対象楽器の間に配置する遮蔽部材を更に有することを特徴とする音響装置。
【請求項７】
共鳴胴を有する対象楽器と、
請求項１〜６の少なくとも一つに記載の音響装置と、
を有することを特徴とする楽器システム。
【国際調査報告】
2018100754.tif 000014
2018100754.tif 000015
2018100754.tif 000016
2018100754.tif 000017
2018100754.tif 000018
2018100754.tif 000019